CN212536810U - 微型安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微型阀技术领域，具体是微型安全阀，旨在解决微型安全阀由于体型小、精度高、外形尺寸要求苛刻而导致设计困难的技术问题的技术问题。采用如下技术方案：包括阀体、阀芯、弹簧座及弹簧；阀体的外壁设有螺纹安装段，阀体的外壁还设有第一密封圈，阀体的内壁的一端径向凸出形成挡圈；阀芯头部的直径大于挡圈的内径，阀芯身部的直径小于挡圈的内径，阀芯身部设有外螺纹段且穿过挡圈后伸入阀体的内腔中，阀体端面有第二密封圈；弹簧座的外壁设为一级阶梯结构，小径段阀芯身部的外螺纹段螺纹配合，大径段设有条形槽或条形孔，安装孔内密封穿插固定有一销轴且销轴伸入条形槽或条形孔内，弹簧座的阶梯面与挡圈之间设有压缩弹簧。

Description

微型安全阀

技术领域

本实用新型涉及微型阀技术领域，具体是一种微型安全阀。

背景技术

目前小型筒形壳体结构的设计在装备制造中非常普遍，如小型化的导弹、鱼雷、水下观测设备等的外形结构设计都采用筒形结构，筒形壳体内装有电子、光等元器件，为了保证壳体内光、电元器件的工作压力不超过设计的安全压力，需在壳体的适合部位装有安全保护装置，即安全阀。但现有在该类结构的设计中常遇到以下困难：

1）市面上出售的标准化压力控制阀一般都是体型较大的阀，不适合小型筒形产品使用，不能在市场中选用；

2）此类产品一般要求的压力变化范围都小，相对阀的灵敏度要求较高；

3）由于壳体结构小，留给安全阀的安装空间更小，对安全阀的外形尺寸要求比较苛刻。

实用新型内容

本实用新型旨在解决微型安全阀由于体型小、精度高、外形尺寸要求苛刻而导致设计困难的技术问题。为此，本实用新型提出一种微型安全阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

微型安全阀，包括阀体、阀芯、弹簧座；所述阀体为两端开口的筒状结构，阀体的外壁设有用以连接壳体的螺纹安装段，安装时便是将壳体与螺纹安装段拧装配合实现本微型安全阀的安装的，阀体的外壁还设有第一环形槽，第一环形槽内嵌装有用以实现阀体与壳体径向密封的第一密封圈，壳体拧装在该螺纹安装段后壳体的内壁径向压紧第一密封圈实现径向密封，阀体的内壁的一端径向凸出形成圆环状的挡圈，挡圈是为了限位压缩弹簧的，阀体设有挡圈的端部的端面开设有第二环形槽，阀体的周身上还设有安装孔，所述第一环形槽与安装孔分居在螺纹安装段的轴向两侧，且第一环形槽位于挡圈与螺纹安装段之间；所述阀芯包括同轴设置且皆为圆柱状的阀芯头部和阀芯身部，所述阀芯头部的直径大于挡圈的内径，所述阀芯身部的直径小于挡圈的内径，阀芯身部设有外螺纹段且穿过挡圈后伸入阀体的内腔中，所述第二环形槽内嵌装有第二密封圈，阀芯头部抵接第二密封圈以实现头部与阀体的轴向密封；所述弹簧座为两端开口的筒状结构，且弹簧座的外壁设为一级阶梯结构，弹簧座的小径段靠近阀芯身部且设有内螺纹段，所述内螺纹段与阀芯身部的外螺纹段相配合，弹簧座的大径段与阀体的内腔间隙配合且设有沿轴向布置的条形槽或条形孔，所述安装孔内穿插固定有一销轴且所述销轴伸入所述条形槽或条形孔内以使弹簧座仅能轴向运动，弹簧座的阶梯面与挡圈之间设有压缩弹簧。

组装时，首先将压缩弹簧套在弹簧座的小径段并抵在阶梯面上，然后将弹簧座和阀芯从阀体的两侧伸入阀体内腔，使阀芯身部穿过挡圈，再将阀芯身部的外螺纹段拧入弹簧座的内螺纹段，同时使阀芯头部轴向压紧第二密封圈实现阀芯与阀体的密封，这里旋拧的长度根据所需预设的压力决定，紧接着将销轴穿过安装孔后插入到弹簧座的条形槽或条形孔内，最后将壳体通过螺纹安装段与阀体连接，并通过第一密封圈实现两者密封，完成装配。

工作时，阀芯与弹簧座结合为一个整体，壳体内的气压驱使该整体向轴向外侧移动，但是需要克服压缩弹簧的弹力作用，这也是调节阀芯身部的外螺纹段拧入弹簧座的内螺纹段长度便可调节预设压力的原因所在，当壳体内压力达到预设值时，气体压力足以克服压缩弹簧弹力，驱动该整体向轴向外侧移动，直至阀芯头部脱离第二密封圈，壳体内气体泄漏，气压降低，实现安全阀的功能。这里壳体内的气体可通过以下两个渠道任意一个泄漏或两个渠道同时泄漏：第一个是弹簧座与阀体之间的间隙；第二个是弹簧座与阀芯螺纹连接的间隙。

本实用新型的有益效果是：

1）本微型安全阀结构巧妙简单，外形尺寸可做的较小，可根据所提供的空间做成迷你型，解决了狭小空间所需的安全防护的问题；

2）可以通过阀芯与弹簧座之间螺纹的粗牙或细牙结构来实现安全阀的调节精度；

3）可以在一定范围内通过改变弹簧的刚度来实现不同压力范围的调节；

4）该结构简单，调节方便，安全可靠，密封效果好，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的整体装配结构的剖视图；

图2是本实用新型的阀芯结构示意图；

图3是本实用新型的阀体的剖视图；

图4是本实用新型的弹簧座的剖视图；

图5是本实用新型的弹簧座的结构示意图。

图中：

1→阀体；1-1→螺纹安装段；1-2→第一环形槽；1-3→挡圈；1-4→第二环形槽；1-5→安装孔；1-6→第三环形槽；1-7→定位部；2→阀芯；2-1→阀芯头部；2-2-1→装卸槽；2-2→阀芯身部；3→弹簧座；3-1→条形缺口；4→第一密封圈；5→第二密封圈；6→销轴；7→压缩弹簧；8→第三密封圈。

具体实施方式

参照图1至图5，一种微型安全阀，包括阀体1、阀芯2、弹簧座3；所述阀体1为两端开口的筒状结构，阀体1的外壁设有用以连接壳体的螺纹安装段1-1，阀体1的外壁还设有第一环形槽1-2，第一环形槽1-2内嵌装有用以实现阀体1与壳体径向密封的第一密封圈4，这里由于采用密封圈进行密封是本领域较为常规的手段，所以只是用第一密封圈4的功能来限定其结构，具体采用何种结构的第一密封圈4、第一密封圈4与阀体1是什么样的位置关系皆应是本领域人员清楚的，即：第一密封圈4为圆环状结构且与螺纹安装段1-1同轴，第一密封圈4嵌装在第一环形槽1-2内但径向外凸于阀体1表面，外凸的尺寸不能过大以保证壳体拧装时能将其完全挤压进第一环形槽1-2内从而保证径向压紧；阀体1的内壁的一端径向凸出形成圆环状的挡圈1-3，阀体1设有挡圈1-3的端部的端面开设有第二环形槽1-4，阀体1的周身上还设有安装孔1-5，所述第一环形槽1-2与安装孔1-5分居在螺纹安装段1-1的轴向两侧，且第一环形槽1-2位于挡圈1-3与螺纹安装段1-1之间，安装时，壳体是装在螺纹安装段1-1的远离挡圈1-3的一侧的，这样安装孔1-5位于壳体内部，所以安装孔1-5处不需要进行密封；所述阀芯2包括同轴设置且皆为圆柱状的阀芯头部2-1和阀芯身部2-2，所述阀芯头部2-1的直径大于挡圈1-3的内径，所述阀芯身部2-2的直径小于挡圈1-3的内径，阀芯身部2-2设有外螺纹段且穿过挡圈1-3后伸入阀体1的内腔中，所述第二环形槽1-4内嵌装有第二密封圈5，阀芯头部2-1抵接第二密封圈5以实现头部与阀体1的轴向密封，与前述第一密封圈4同理，采用密封圈进行密封已是成熟技术，所以具体第二密封圈5为何结构、第二密封圈5与阀芯头部2-1相对位置关系如何皆是本领域人员清楚的，即第二密封圈5可以为圆形或方形或其他环状结构，只要能将挡圈1-3形成的内孔的整个周向完全密封即可，阀芯头部2-1需要压紧第二密封圈5，那阀芯头部2-1的径向尺寸需大于第二密封圈5的径向最大尺寸，第二密封圈5嵌装在第二环形槽1-4内且外凸于阀芯头部2-1端面，以使阀芯头部2-1与第二密封圈5能够轴向紧密接触；所述弹簧座3为两端开口的筒状结构，且弹簧座3的外壁设为一级阶梯结构，弹簧座3的小径段靠近阀芯身部2-2且设有内螺纹段，所述内螺纹段与阀芯身部2-2的外螺纹段相配合，弹簧座3的大径段与阀体1的内腔间隙配合且设有沿轴向布置的条形槽或条形孔，间隙配合即大径段的直径小于或等于阀体1内腔的内径，这样的尺寸关系保障弹簧座3只能轴向移动的同时保证透气性，所述安装孔1-5内穿插固定有一销轴6且所述销轴6伸入所述条形槽或条形孔内以使弹簧座3仅能轴向运动，弹簧座3的阶梯面与挡圈1-3之间设有压缩弹簧7。

组装时，首先将压缩弹簧7套在弹簧座3的小径段并抵在阶梯面上，然后将弹簧座3和阀芯2从阀体1的两侧伸入阀体1内腔，使阀芯身部2-2穿过挡圈1-3，再将阀芯身部2-2的外螺纹段拧入弹簧座3的内螺纹段，同时使阀芯头部2-1轴向压紧第二密封圈5实现阀芯2与阀体1的密封，这里旋拧的长度根据所需预设的压力决定，紧接着将销轴6穿过安装孔1-5后插入到弹簧座3的条形槽或条形孔内，最后将壳体通过螺纹安装段1-1与阀体1连接，并通过第一密封圈4实现两者密封，完成装配。工作时，阀芯2与弹簧座3结合为一个整体，壳体内的气压驱使该整体向轴向外侧移动，但是需要克服压缩弹簧7的弹力作用，这也是调节阀芯身部2-2的外螺纹段拧入弹簧座3的内螺纹段长度便可调节预设压力的原因所在，当壳体内压力达到预设值时，气体压力足以克服压缩弹簧7弹力，驱动该整体向轴向外侧移动，直至阀芯头部2-1脱离第二密封圈5，壳体内气体泄漏，气压降低，实现安全阀的功能。这里壳体内的气体可通过以下两个渠道任意一个泄漏或两个渠道同时泄漏：第一个是弹簧座3与阀体1之间的间隙；第二个是弹簧座3与阀芯2螺纹连接的间隙。

作为上述技术方案的进一步改进，所述阀体1的外壁还径向外凸形成环状的定位部1-7，所述第一环形槽1-2位于所述定位部1-7与螺纹安装段1-1之间，且定位部1-7的靠近螺纹安装段1-1一侧的端面上设有第三环形槽1-6，所述第三环形槽1-6内嵌装有用以实现阀体1与壳体轴向密封的第三密封圈8，这里第三密封圈8具体设计与第二密封圈5相同，属于领域内常规设计，这里加设第三密封圈8，是在径向密封的基础上增加轴向密封，实现阀体1与壳体之间的两道密封，密封性能更有保障。

作为上述技术方案的进一步改进，位于第二环形槽1-4径向外侧的阀体1端面部分轴向外凸形成环形的凹槽，所述阀芯头部2-1置于所述凹槽中，一方面避免了阀芯头部2-1受到外力碰撞破坏密封性，另一方面也使整个结构更加美观。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装孔1-5设有两个且周向成180°分布，所述弹簧座3的大径段开设有两个条形孔且周向成180°分布，所述销轴6贯穿两个安装孔1-5和两个条形孔，对弹簧座3的轴向限位更加可靠，精度更高。更进一步的，所述条形孔的一端延伸至弹簧座3大径段的端面形成条形缺口3-1，便于安装，也使调节范围更大。

细节的，所述阀芯头部2-1的中心设有便于拆装的装卸槽2-1-1。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.微型安全阀，其特征在于：包括阀体（1）、阀芯（2）、弹簧座（3）；所述阀体（1）为两端开口的筒状结构，阀体（1）的外壁设有用以连接壳体的螺纹安装段（1-1），阀体（1）的外壁还设有第一环形槽（1-2），第一环形槽（1-2）内嵌装有用以实现阀体（1）与壳体径向密封的第一密封圈（4），阀体（1）的内壁的一端径向凸出形成圆环状的挡圈（1-3），阀体（1）设有挡圈（1-3）的端部的端面开设有第二环形槽（1-4），阀体（1）的周身上还设有安装孔（1-5），所述第一环形槽（1-2）与安装孔（1-5）分居在螺纹安装段（1-1）的轴向两侧，且第一环形槽（1-2）位于挡圈（1-3）与螺纹安装段（1-1）之间；所述阀芯（2）包括同轴设置且皆为圆柱状的阀芯头部（2-1）和阀芯身部（2-2），所述阀芯头部（2-1）的直径大于挡圈（1-3）的内径，所述阀芯身部（2-2）的直径小于挡圈（1-3）的内径，阀芯身部（2-2）设有外螺纹段且穿过挡圈（1-3）后伸入阀体（1）的内腔中，所述第二环形槽（1-4）内嵌装有第二密封圈（5），阀芯头部（2-1）抵接第二密封圈（5）以实现头部与阀体（1）的轴向密封；所述弹簧座（3）为两端开口的筒状结构，且弹簧座（3）的外壁设为一级阶梯结构，弹簧座（3）的小径段靠近阀芯身部（2-2）且设有内螺纹段，所述内螺纹段与阀芯身部（2-2）的外螺纹段相配合，弹簧座（3）的大径段与阀体（1）的内腔间隙配合且设有沿轴向布置的条形槽或条形孔，所述安装孔（1-5）内穿插固定有一销轴（6）且所述销轴（6）伸入所述条形槽或条形孔内以使弹簧座（3）仅能轴向运动，弹簧座（3）的阶梯面与挡圈（1-3）之间设有压缩弹簧（7）。

2.根据权利要求1所述的微型安全阀，其特征在于：所述阀体（1）的外壁还径向外凸形成环状的定位部（1-7），所述第一环形槽（1-2）位于所述定位部（1-7）与螺纹安装段（1-1）之间，且定位部（1-7）的靠近螺纹安装段（1-1）一侧的端面上设有第三环形槽（1-6），所述第三环形槽（1-6）内嵌装有用以实现阀体（1）与壳体轴向密封的第三密封圈（8）。

3.根据权利要求2所述的微型安全阀，其特征在于：位于第二环形槽（1-4）径向外侧的阀体（1）端面部分轴向外凸形成环形的凹槽，所述阀芯头部（2-1）置于所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的微型安全阀，其特征在于：所述安装孔（1-5）设有两个且周向成180°分布，所述弹簧座（3）的大径段开设有两个条形孔且周向成180°分布，所述销轴（6）贯穿两个安装孔（1-5）和两个条形孔。

5.根据权利要求4所述的微型安全阀，其特征在于：所述条形孔的一端延伸至弹簧座（3）大径段的端面形成条形缺口（3-1）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的微型安全阀，其特征在于：所述阀芯头部（2-1）的中心设有便于拆装的装卸槽（2-1-1）。

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