CN220320397U - 一种双隔膜式气动安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双隔膜式气动安全阀，包括安全阀主体以及双隔膜气动膜片式执行器，双隔膜气动膜片式执行器包括上膜盖和下膜盖、活塞杆，活塞杆的上端和下端均设有托盘，托盘上设有膜片，活塞杆的上端连接有活塞杆压帽，活塞杆压帽的上端抵靠在上膜盖内的托盘下方，下膜盖的底部设有弹簧座，下膜盖内的托盘下方设有压块，压块和弹簧座之间设有弹簧，压块内壁连接有弹簧压帽，活塞杆的下端与弹簧压帽的顶部相连，安全阀主体的阀杆和弹簧压帽的底部相连。隔膜式气动驱动执行器上增加一层或多层，让气囊直径在不增大的情况下增大气囊容积，使得气动驱动执行器在同等气源条件下提高控制压力，保证了响应时间，从而实现快速启闭。

Description

一种双隔膜式气动安全阀

技术领域

本实用新型涉及安全阀技术领域，具体为一种双隔膜式气动安全阀。

背景技术

目前市场上的API 6A地面安全阀有三种驱动形式，有液压驱动、活塞式气动驱动和隔膜式气动驱动。

在危险的工况和工作场合中，为了能够快速的控制地面安全阀的启闭，采用安全控制系统控制地面安全阀的启闭，或采用液压缸和气压缸来带动闸板移动，实现地面安全阀的启闭目的，保证井口的安全运行。上述无论是采用液压缸还是气压缸结构，都避免不了调节压力过大，启闭时间较长的缺点，不利于井口的安全运行。

液压驱动结构复杂，驱动的速度一般较慢，需要有液压控制系统进行驱动，提供的液压源要达1500-3000PSI，压力大而且响应迟钝。

活塞式气动驱动结构相比液压驱动较为简单，但是因一般的驱动气源为75-150PSI(最大不超过220PSI)，所以活塞直径设计的比较庞大笨重，使得响应速度迟缓。

隔膜式气动驱动结构比较简单，一般驱动气源为75-150PSI(最大不超过220PSI)的情况下，因为采用了隔膜式气囊设计，重量轻便、响应迅速。很受客户欢迎。但是缺点是气囊直径仍然庞大。如果地面安全阀的压力大于15000PSI时，气囊直径需成倍增大，阀门头重脚轻，而且影响到阀门的端部连接。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种双隔膜式气动安全阀，以解决上述背景技术中提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种双隔膜式气动安全阀，包括安全阀主体以及与安全阀主体的阀杆相连的双隔膜气动膜片式执行器，所述双隔膜气动膜片式执行器包括上下设置的上膜盖和下膜盖、伸入上膜盖和下膜盖内的活塞杆，活塞杆的上端和下端均设有托盘，托盘上设有膜片，膜片将上膜盖和下膜盖内腔分为上下两部分，上膜盖和下膜盖的一侧连接有进气管，两进气管的的内端位于膜片的上方，两进气管的外端与一个三通阀连接，活塞杆的上端连接有活塞杆压帽，活塞杆压帽的上端抵靠在上膜盖内的托盘下方，下膜盖的底部设有弹簧座，下膜盖内的托盘下方设有压块，压块和弹簧座之间设有弹簧，压块内壁连接有弹簧压帽，活塞杆的下端与弹簧压帽的顶部相连，安全阀主体的阀杆和弹簧压帽的底部相连；所述安全阀主体内的上部设有闸板通道孔，闸板通道孔内设置有闸板，阀杆的下端与闸板连接，安全阀主体的两侧设有流道孔。

优选的，所述膜片为腈类橡胶加尼龙编制网硫化成型的隔膜，其具有良好的延伸性能，其使用寿命长。

优选的，所述双隔膜气动膜片式执行器还包括连接于上膜盖和下膜盖上的防爆泄压阀。当上膜盖和下膜盖内压力过大时，泄压阀自动开启，保护执行器，延长膜片的寿命。

优选的，所述安全阀本体的上部设有阀盖，阀盖的内壁设有倒边，阀杆的下部延伸至阀盖内，且阀杆的下端外壁设有与倒边贴合的斜边。通过倒密封结构设计，即阀杆在阀体中腔压力作用下产生的轴向力使得阀杆紧紧贴合在阀盖上，形成线密封或者面密封，该密封结构优势在于通过阀门自身压力使得阀杆与阀盖部分形成密封，使得地面安全阀的密封性能更高，也大大提高阀门的安全性和灵活性，便于工作人员能够在现场更换填料。

优选的，所述上膜盖的上方设有手动锁紧装置，手动锁紧装置包括连接于活塞杆压帽顶部的指示杆，指示杆上连接有锁紧螺杆，锁紧螺杆的外围螺纹连接有调节螺母，调节螺母的下端与上膜盖的上端连接，锁紧螺杆的上端连接有手轮。手动锁紧装置为可选装置，在不需要手动锁紧时也可用作地面安全阀的启闭指示，或安装位置检测系统，实现远程控制地面安全阀。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

在传统的隔膜式气动驱动执行器上增加一层或多层，让气囊直径在不增大的情况下增大气囊容积，使得气动驱动执行器在同等气源条件下提高控制压力，保证了响应时间，从而保证了地面安全阀实现快速启闭。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为双隔膜气动膜片式执行器的示意图；

图3为图1的A处放大图；

图中：1-安全阀主体、2-阀杆、3-上膜盖、4-下膜盖、5-活塞杆、6-托盘、7-膜片、8-进气管、9-活塞杆压帽、10-弹簧座、11-压块、12-弹簧压帽、13-闸板通道孔、14-闸板、15-流道孔、16-防爆泄压阀、17-阀盖、18-倒边、19-斜边、20-指示杆、21-锁紧螺杆、22-调节螺母、23-手轮、24-弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1和图2，一种双隔膜式气动安全阀，包括安全阀主体1以及与安全阀主体的阀杆2相连的双隔膜气动膜片式执行器，所述双隔膜气动膜片式执行器包括上下设置的上膜盖3和下膜盖4、伸入上膜盖3和下膜盖4内的活塞杆5，活塞杆5的上端和下端均设有托盘6，托盘6上设有膜片7，膜片7将上膜盖4和下膜盖4内腔分为上下两部分，上膜盖3和下膜盖4的一侧连接有进气管8，两进气管8的内端位于膜片7的上方，两进气管8的外端与一个三通阀连接，活塞杆5的上端连接有活塞杆压帽9，活塞杆压帽9的上端抵靠在上膜盖3内的托盘6下方，下膜盖4的底部设有弹簧座10，下膜盖4内的托盘6下方设有压块11，压块11和弹簧座10之间设有弹簧24，压块11内壁连接有弹簧压帽12，活塞杆5的下端与弹簧压帽12的顶部相连，安全阀主体的阀杆2和弹簧压帽12的底部相连；所述安全阀主体1内的上部设有闸板通道孔13，闸板通道孔13内设置有闸板14，阀杆2的下端与闸板14连接，安全阀主体1的两侧设有流道孔15。

本实施例中，所述膜片7为腈类橡胶加尼龙编制网硫化成型的隔膜。其具有良好的延伸性能，其使用寿命长。

本实施例中，所述双隔膜气动膜片式执行器还包括连接于上膜盖3和下膜盖4上的防爆泄压阀16。当上膜盖和下膜盖内压力过大时，泄压阀自动开启，保护执行器，延长膜片的寿命。

如图3所示，所述安全阀本体1的上部设有阀盖17，阀盖17的内壁设有倒边18，阀杆2的下部延伸至阀盖17内，且阀杆2的下端外壁设有与倒边18贴合的斜边19。通过倒密封结构设计，即阀杆在阀体中腔压力作用下产生的轴向力使得阀杆紧紧贴合在阀盖上，形成线密封或者面密封，该密封结构优势在于通过阀门自身压力使得阀杆与阀盖部分形成密封，使得地面安全阀的密封性能更高，也大大提高阀门的安全性和灵活性，便于工作人员能够在现场更换填料。

本实施例的工作原理为：

打开安全阀：通过安全控制系统向气动膜片式执行器的上膜盖3和下膜盖4同时通入气体，有效降低了调节压力，气体推动托盘6压缩弹簧24，从而推动阀杆2及闸板14向下运动，以将流道孔15打开，直到安全阀完全打开，保持膜盖压力，阀门实现保持开启状态。

关闭安全阀：安全控制系统卸去气动膜片式执行器膜盖内的压力，地面安全阀在弹簧24复位力和阀杆2轴向压力作用下推动闸板14直到阀杆2与阀盖17密封，闸板14封堵在流道孔15，地面安全阀实现并保持关闭状态。

本双隔膜气动膜片式地面安全阀的有益效果是正常情况下，低压气体推动托盘移动来控制地面安全阀开启；当有紧急事故时，释放气体压力，由弹簧复位力和阀杆轴向压力快速关闭地面安全阀，保护系统的安全。本地面安全阀还具有启闭时间短、操控简单、使用寿命长、成本少的优点。

实施例2

在实施例1的基础上，所述上膜盖3的上方设有手动锁紧装置，手动锁紧装置包括连接于活塞杆压帽9顶部的指示杆20，指示杆20上连接有锁紧螺杆21，锁紧螺杆21的外围螺纹连接有调节螺母22，调节螺母22的下端与上膜盖3的上端连接，锁紧螺杆21的上端连接有手轮23。

手动锁紧装置为可选装置，在不需要手动锁紧时也可用作地面安全阀的启闭指示，或安装位置检测系统，实现远程控制地面安全阀。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种双隔膜式气动安全阀，其特征在于：包括安全阀主体(1)以及与安全阀主体的阀杆(2)相连的双隔膜气动膜片式执行器，所述双隔膜气动膜片式执行器包括上下设置的上膜盖(3)和下膜盖(4)、伸入上膜盖(3)和下膜盖(4)内的活塞杆(5)，活塞杆(5)的上端和下端均设有托盘(6)，托盘(6)上设有膜片(7)，膜片(7)将上膜盖(3)和下膜盖(4)内腔分为上下两部分，上膜盖(3)和下膜盖(4)的一侧连接有进气管(8)，两进气管(8)的内端位于膜片(7)的上方，两进气管(8)的外端与一个三通阀连接，活塞杆(5)的上端连接有活塞杆压帽(9)，活塞杆压帽(9)的上端抵靠在上膜盖(3)内的托盘(6)下方，下膜盖(4)的底部设有弹簧座(10)，下膜盖(4)内的托盘(6)下方设有压块(11)，压块(11)和弹簧座(10)之间设有弹簧(24)，压块(11)内壁连接有弹簧压帽(12)，活塞杆(5)的下端与弹簧压帽(12)的顶部相连，安全阀主体的阀杆(2)和弹簧压帽(12)的底部相连；所述安全阀主体(1)内的上部设有闸板通道孔(13)，闸板通道孔(13)内设置有闸板(14)，阀杆(2)的下端与闸板(14)连接，安全阀主体(1)的两侧设有流道孔(15)。

2.根据权利要求1所述的双隔膜式气动安全阀，其特征在于：所述膜片(7)为腈类橡胶加尼龙编制网硫化成型的隔膜。

3.根据权利要求2所述的双隔膜式气动安全阀，其特征在于：所述双隔膜气动膜片式执行器还包括连接于上膜盖(3)和下膜盖(4)上的防爆泄压阀(16)。

4.根据权利要求3所述的双隔膜式气动安全阀，其特征在于：所述安全阀主体(1)的上部设有阀盖(17)，阀盖(17)的内壁设有倒边(18)，阀杆(2)的下部延伸至阀盖(17)内，且阀杆(2)的下端外壁设有与倒边(18)贴合的斜边(19)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双隔膜式气动安全阀，其特征在于：所述上膜盖(3)的上方设有手动锁紧装置，手动锁紧装置包括连接于活塞杆压帽(9)顶部的指示杆(20)，指示杆(20)上连接有锁紧螺杆(21)，锁紧螺杆(21)的外围螺纹连接有调节螺母(22)，调节螺母(22)的下端与上膜盖(3)的上端连接，锁紧螺杆(21)的上端连接有手轮(23)。