CN215109773U - 高压超大流量随动式安全阀 - Google Patents

Abstract

一种高压超大流量随动式安全阀，包括阀体，阀体为固定件，阀体的内部分为工作腔和弹簧腔，阀体上开有与工作腔连通的出口；工作腔内安装有主阀芯，主阀芯的外圈套有阀套，阀套的外圈与阀体的内圈配合，阀体内螺纹连接阀座，阀座将阀套螺纹压紧在阀体上；主阀芯内配合安装有控制阀芯，控制阀芯的一端伸入弹簧腔中；弹簧腔内安装弹簧座和阀盖，弹簧座和阀盖之间安装弹簧，阀盖外部的阀体上安装锁紧螺母；阀套与阀体连接处为T型结构，T型结构的两侧分别设有密封沟槽安置有密封，共同构成增压腔，T型部位中间开有倾斜的一号阻尼孔连通出口，T型薄壁下端开有径向的泄流孔，并且底部与阀座接触；主阀芯与阀体之间还形成有平衡腔；工作稳定可靠。

Description

高压超大流量随动式安全阀

技术领域

本实用新型涉及安全阀技术领域，尤其是一种应用于矿用乳化液泵站设备中的高压超大流量随动式安全阀。

背景技术

目前，现有技术中的液压煤矿支架，正在向大高度(5-8m支架)发展，以前分两次或三次开采的煤层，现在都一次开采，因此液压支架必须向大吨位、大缸径方向发展，所以需要用大流量安全阀，而且要求提高寿命，减少振动，运行稳定。

现有仿制的高压大流量安全阀，其结构多为柱塞式安全阀。柱塞式安全阀阀芯采用了不锈钢3cr13，可承受高压力、大流量高流速的液流冲刷。柱塞式安全阀的工作压力为30-50MPa,泄流液体的冲刷流速约为100-250m/s。

柱塞式安全阀的缺点：

(1)因其使用的密封件是“O”形圈密封，属于单级密封，泄流时阀芯的泄流孔必须两次通过“O”形圈的内径，由于经常挤压，容易磨损“O”形圈的内圆，产生泄漏，又容易被流体中含有的煤粒冲蚀或拉伤；

(2)安全阀动作时，阀芯位移略长，阀门启闭灵敏度较差。

(3)直动式安全阀在高压大流量情况下对弹簧刚度的要求较高。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的高压超大流量随动式安全阀，从而大大提高阀芯工作的稳定性能，使其更加耐高压，延长使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种高压超大流量随动式安全阀，包括阀体，所述阀体为固定件，所述阀体的内部分为工作腔和弹簧腔，阀体上开有与工作腔连通的出口；

工作腔内安装有主阀芯，所述主阀芯的外圈套有阀套，阀套的外圈与阀体的内圈配合，所述阀体内螺纹连接阀座，所述阀座将阀套螺纹压紧在阀体上；

主阀芯内配合安装有控制阀芯，所述控制阀芯的一端伸入弹簧腔中；

弹簧腔内安装弹簧座和阀盖，弹簧座和阀盖之间安装弹簧，所述阀盖外部的阀体上安装锁紧螺母；

阀套与阀体连接处为T型结构，T型结构的两侧分别设有密封沟槽安置有密封，共同构成增压腔，T型部位中间开有倾斜的一号阻尼孔连通出口，T型薄壁下端开有径向的泄流孔，并且底部与阀座接触；

主阀芯与阀体之间还形成有平衡腔。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述主阀芯的大径处装有密封圈，隔开平衡腔和增压腔。

所述主阀芯上设置有环形凸台，环形凸台下端开设有凹槽，并在凹槽处钻有径向的二号阻尼孔，主阀芯前端同为环形结构内凹部位，沿内环壁面钻有数个通油孔通向平衡腔，主阀芯中心部位设有轴向孔，与轴向孔垂直设置有三号阻尼孔，通过二号阻尼孔与三号阻尼孔连通平衡腔与增压腔。

所述控制阀芯的尾部与弹簧座连接，控制阀芯的前部与主阀芯的中心轴线密封。

所述阀体与主阀芯之间镶嵌两个“O”形密封圈保证高压腔与低压腔的隔离，主阀芯与控制阀芯、阀套之间安装有一个“O”形密封圈保证密封效果，阀体与阀套间设置有一道密封圈维持静密封。

所述主阀芯为锥阀式结构。

主阀芯中部开有安装控制阀芯的控制阀芯腔。

所述阀套上分开有泄流孔。

所述主阀芯前端中部设置有凹陷结构。

阀盖中部开有气孔。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，在安全阀内安装有控制阀芯，可以有效减少并控制弹簧受力，便于选取设计合适的弹簧参数，使弹簧具有尺寸小，刚度适中的特点，提高控制阀芯的动态性能。

本实用新型所述的主阀芯与控制阀芯主要受力密封形式不同，主阀芯为液压力自动密封与间接弹簧力密封，分别保证了它们的密封性能，在控制阀芯开启前，实现零泄露。

本实用新型采用安全阀增压腔结构实现在开启时的液动力补偿效果，组合阀芯随动式开启方式增加了主阀芯的稳定性能，降低了调定压力。

本实用新型采用主阀芯前端内凹为环形结构，增强压力稳定性，避免因泄流导致的阀口压力不稳引起的平衡腔压力波动导致的控制阀芯振动。

位于主阀芯上的“O”形密封圈在主阀芯动作时产生的摩擦力，能有效提高工作稳定性，减少振动与冲击，提高主阀芯启溢闭性能，同时相对柱塞式高压大流量安全阀“O”形圈不易磨损，提升了安全阀零件的平均使用寿命。

本实用新型所述的控制阀芯控制平衡腔与增压腔的连通，保证主阀芯的开启与控制阀芯的开启高度、增压腔的刚需压力以及控制阀芯受力大小，控制阀芯尾部锥面结构确保了对阀芯作用力尽量沿轴向以及防止阀芯出现憋卡。

本实用新型所述的主阀芯平衡腔与安全阀进口相通，未开启时平衡腔所受液压力大于阀芯底部受力，安全阀具有液压自动密封的作用，密封力来自于液压力，未通液时主阀芯受力来自于受弹簧力的控制阀芯，受力大小等于预压紧力，保证安全阀的密封性能。

本实用新型所述的主阀芯部件上的“O”形密封圈皆为动密封，目的是保证主阀芯所隔离各腔间的密封能力，防止泄漏保压；在主阀芯开启与关闭过程中密封圈所受摩擦力在总受力中占比较小，对安全阀的启溢闭能力影响甚微，摩擦力对阀芯开启关闭产生的振动具有很好的减益能力，有效降低阀芯震颤与跳动；主阀芯前端内凹为环形结构，增强压力稳定性，避免因泄流导致的阀口压力不稳引起的平衡腔压力波动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图(实施例一)。

图2为本实用新型的内部结构示意图(实施例一)。

图3为本实用新型主阀芯的结构示意图。

图4为本实用新型主阀芯的剖视图。

图5为本实用新型的内部结构示意图(实施例二)。

图6为本实用新型阀芯本体的结构示意图。

其中：1、阀座；2、阀体；3、主阀芯；4、阀套；5、弹簧座；6、弹簧；7、阀盖；8、锁紧螺母；9、控制阀芯；10、通油孔；11、增压腔；12、平衡腔；13、气孔；14、一号阻尼孔；15、控制阀芯腔；16、三号阻尼孔；17、二号阻尼孔；18、轴向孔；19、泄流孔；20、出口；21、阀芯本体；22、中心孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图6所示，本实施例的高压超大流量随动式安全阀，包括阀体2，阀体2为固定件，阀体2的内部分为工作腔和弹簧腔，阀体2上开有与工作腔连通的出口20；

工作腔内安装有主阀芯3，主阀芯3的外圈套有阀套4，阀套4的外圈与阀体2的内圈配合，阀体2内螺纹连接阀座1，阀座1将阀套4螺纹压紧在阀体2上；

主阀芯3内配合安装有控制阀芯9，控制阀芯9的一端伸入弹簧腔中；

弹簧腔内安装弹簧座5和阀盖7，弹簧座5和阀盖7之间安装弹簧6，阀盖7外部的阀体2上安装锁紧螺母8；

阀套4与阀体2连接处为T型结构，T型结构的两侧分别设有密封沟槽安置有密封，共同构成增压腔11，T型部位中间开有倾斜的一号阻尼孔14连通出口20，T型薄壁下端开有径向的泄流孔19，并且底部与阀座1接触；

主阀芯3与阀体2之间还形成有平衡腔12。

主阀芯3的大径处装有密封圈，隔开平衡腔12和增压腔11。

主阀芯3上设置有环形凸台，环形凸台下端开设有凹槽，并在凹槽处钻有径向的二号阻尼孔17，主阀芯3前端同为环形结构内凹部位，沿内环壁面钻有数个通油孔10通向平衡腔12，主阀芯3中心部位设有轴向孔18，与轴向孔18垂直设置有三号阻尼孔16，通过二号阻尼孔17与三号阻尼孔16连通平衡腔12与增压腔11。

控制阀芯9的尾部与弹簧座5连接，控制阀芯9的前部与主阀芯3的中心轴线密封。

阀体2与主阀芯3之间镶嵌两个“O”形密封圈保证高压腔与低压腔的隔离，主阀芯3与控制阀芯9、阀套4之间安装有一个“O”形密封圈保证密封效果，阀体2与阀套4间设置有一道密封圈维持静密封。

主阀芯3为锥阀式结构。

主阀芯3中部开有安装控制阀芯9的控制阀芯腔15。

阀套4上分开有泄流孔19。

主阀芯3前端中部设置有凹陷结构，减少重量。

阀盖7中部开有气孔13。

实施例一：

本实用新型的具体结构和功能如下：

阀体2固定，阀体2内分为弹簧腔和工作腔，

其中与工作腔连通有径向的出口20，下端进液口设有外螺纹；

工作腔内依次装有主阀芯3、阀套4、阀座1，主阀芯3大径处装有密封圈，隔开平衡腔12与增压腔11，主阀芯3与控制阀芯9接触的环形凸台下端开设有凹槽并钻有二号阻尼孔17，主阀芯3前端同为环形结构内凹部位，沿内环壁面钻有数个通油孔10通向平衡腔12，主阀芯3中心部位设有轴向孔18，通过二号阻尼孔17与三号阻尼孔16连通平衡腔12与增压腔11。

阀套4与阀体2连接处为T型结构，两侧分别设有密封沟槽安置有密封圈，分别与主阀芯3密封，共同构成增压腔11，T型部位中间开凿有倾斜的一号阻尼孔14连通出口20，T型薄壁下端开有径向的泄流孔19，底部与阀座1接触。

阀座1与阀体2螺纹连接并将阀套4螺纹压紧在阀体2上，使阀套4固定，阀座1底部设有“O”形密封圈密封；

弹簧腔内分别装有控制阀芯9、弹簧座5、弹簧6、阀盖7，并用锁紧螺母8紧固，阀盖7与阀体2之间螺纹连接。

控制阀芯9安装在控制阀芯腔15内，落座密封于轴向孔18处，圆锥形尾端与弹簧座5接触。

阀盖7上开有气孔13。

实际工作过程中：

高压流体从阀座1进入安全阀，作用于主阀芯3前端并沿主阀芯3前端的通油孔10进入平衡腔12作用于主阀芯3，在液压力作用下主阀芯3、阀座1实现紧密密封，控制阀芯9外环形面承受液压力，当工作介质压力达到或超过设定压力值时，工作介质作用于控制阀芯9上的力克服弹簧力与密封圈的摩擦力推动控制阀芯9上移，此时控制阀芯9开启，主阀芯3的轴向孔18通液，平衡腔12与增压腔11接通，液压力方向向上，主阀芯3开启，流体通过阀套4与阀体2的泄流孔19、出口20进行泄流；当进口压力下降到闭合压力时，液压力小于或等于弹簧力，安全阀控制阀芯9在弹簧力的作用下关闭，增压腔11与平衡腔12中断通流，此时主阀芯3所受液压力方向向下，主阀芯3关闭。

实施例二：

本实用新型所述的主阀芯3还可以采用另外一种结构形式，采用阀芯本体21，如图5和图6所示，阀芯本体21的中间开有中心孔22，所述控制阀芯9直接通过密封装置与阀体2连接，控制阀芯9一端与中心孔22抵接，其余结构与实施例一的结构相同。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种高压超大流量随动式安全阀，包括阀体(2)，其特征在于：所述阀体(2)为固定件，所述阀体(2)的内部分为工作腔和弹簧腔，阀体(2)上开有与工作腔连通的出口(20)；

工作腔内安装有主阀芯(3)，所述主阀芯(3)的外圈套有阀套(4)，阀套(4)的外圈与阀体(2)的内圈配合，所述阀体(2)内螺纹连接阀座(1)，所述阀座(1)将阀套(4)螺纹压紧在阀体(2)上；

主阀芯(3)内配合安装有控制阀芯(9)，所述控制阀芯(9)的一端伸入弹簧腔中；

弹簧腔内安装弹簧座(5)和阀盖(7)，弹簧座(5)和阀盖(7)之间安装弹簧(6)，所述阀盖(7)外部的阀体(2)上安装锁紧螺母(8)；

阀套(4)与阀体(2)连接处为T型结构，T型结构的两侧分别设有密封沟槽安置有密封，共同构成增压腔(11)，T型部位中间开有倾斜的一号阻尼孔(14)连通出口(20)，T型薄壁下端开有径向的泄流孔(19)，并且底部与阀座(1)接触；

主阀芯(3)与阀体(2)之间还形成有平衡腔(12)。

2.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述主阀芯(3)的大径处装有密封圈，隔开平衡腔(12)和增压腔(11)。

3.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述主阀芯(3)上设置有环形凸台，环形凸台下端开设有凹槽，并在凹槽处钻有径向的二号阻尼孔(17)，主阀芯(3)前端同为环形结构内凹部位，沿内环壁面钻有数个通油孔(10)通向平衡腔(12)，主阀芯(3)中心部位设有轴向孔(18)，与轴向孔(18)垂直设置有三号阻尼孔(16)，通过二号阻尼孔(17)与三号阻尼孔(16)连通平衡腔(12)与增压腔(11)。

4.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述控制阀芯(9)的尾部与弹簧座(5)连接，控制阀芯(9)的前部与主阀芯(3)的中心轴线密封。

5.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述阀体(2)与主阀芯(3)之间镶嵌两个“O”形密封圈保证高压腔与低压腔的隔离，主阀芯(3)与控制阀芯(9)、阀套(4)之间安装有一个“O”形密封圈保证密封效果，阀体(2)与阀套(4)间设置有一道密封圈维持静密封。

6.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述主阀芯(3)为锥阀式结构。

7.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：主阀芯(3)中部开有安装控制阀芯(9)的控制阀芯腔(15)。

8.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述阀套(4)上分开有泄流孔(19)。

9.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：所述主阀芯(3)前端中部设置有凹陷结构。

10.如权利要求1所述的高压超大流量随动式安全阀，其特征在于：阀盖(7)中部开有气孔(13)。

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