CN220792232U - 一种井口安全阀耐压调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口安全阀耐压调节机构，包括：阀体、顶封盖、杠杆；阀体顶部由一板状结构的顶封盖密封覆盖，阀体的进水口处滑动配合一活塞，活塞上连接有一杆状结构的导向杆，导向杆和顶封盖滑动配合；所述杠杆为一直杆，其和顶封盖旋转配合，杠杆一端连接有一弧形齿条；顶封盖顶部和杠杆滑动连接，所述弧形齿条上啮合有一齿轮，顶封盖的侧面固定有一侧向支架，齿轮和侧向支架旋转配合，侧向支架固定有一为齿轮旋转提供阻尼效果的阻尼机构；本实用新型具有以下有益效果：提高了安全阀的耐压阈值和增加了安全阀的耐压可调范围。

Description

一种井口安全阀耐压调节机构

技术领域

本实用新型属于安全阀耐压调节技术领域，特别涉及一种井口安全阀耐压调节机构。

背景技术

重锤杠杆式安全阀是指为保证压力容器安全运行，而安装在压力容器上的一种泄压装置，当压力容器的压力过载时，介质压力推动活塞开启使介质排放，泄压后，利用重捶及杠杆作用使活塞自动关闭，通过改变重捶质量和杠杆力臂来调节开启压力，适用于高压气井、水井的出气或出水口等场合。

但是现有的杠杆式安全阀，利用杠杆原理调节安全阀耐压阈值，当需要的耐压阈值过大时，根据杠杆原理，需要延长其上的杠杆，并将重捶调节至杠杆端部，才能达到效果(比如公开号为CN110792821A的一种重锤杠杆式安全阀)，但是过长的杠杆不仅会增加安全阀的占用空间，而且杠杆的强度也要求较高，当杠杆强度不达标时，杠杆容易在高强度压力下弯折导致其上的重锤下落影响作业安全，所以先有的技术需要一种可以不延长杠杆长度就能提高安全阀耐压阈值的安全阀调节机构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井口安全阀耐压调节机构，以解决上述背景技术中所提到的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种井口安全阀耐压调节机构，包括：阀体、顶封盖、杠杆；所述阀体为一空壳结构，其下端开口设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成进水口，其侧面设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成泄压口；阀体顶部由一板状结构的顶封盖密封覆盖，阀体的进水口处滑动配合一活塞，活塞上连接有一杆状结构的导向杆，导向杆和顶封盖滑动配合；所述杠杆为一直杆，其和顶封盖旋转配合，杠杆一端连接有一弧形齿条；顶封盖顶部和杠杆滑动连接，所述弧形齿条上啮合有一齿轮，顶封盖的侧面固定有一侧向支架，齿轮和侧向支架旋转配合，侧向支架固定有一为齿轮旋转提供阻尼效果的阻尼机构。

进一步的，所述导向杆顶部通过连接件、滑杆与杠杆滑动连接；所述杠杆上设有一槽口形的开孔，滑杆为一直杆状，滑杆内嵌在槽口形开孔内，并和槽口形开孔形成滑动配合，所述连接件的主体为一U形结构，U形结构夹持在杠杆两侧并和滑杆两端固定连接，连接件的U形结构下方下凸和导向杆顶部固定连接。

进一步的，所述阻尼机构，包括：盖壳、偏转轴、夹块、固定轴、弧形架、固定架；所述齿轮的中心为一筒状结构，该筒形结构的一端通过轴承和侧向支架旋转配合，另一端设有一圆盖结构的盖壳将其封闭；盖壳不和齿轮的筒形结构接触，盖壳通过固定架固定在侧向支架上，盖壳在齿轮的内部设有一固定轴，固定轴上旋转配合有两组弧架结构的弧形架，弧形架的另一端夹持有一块状结构的夹块，夹块靠近盖壳的一侧设有一偏转轴，偏转轴和盖壳形成旋转副，偏转轴的另一端和一舵机的输出轴同心连接，舵机固定在侧向支架上。

进一步的，为了使两组弧形架具有弹性复位能力，两组弧形架和固定轴之间均设置有扭簧，扭簧具有驱动弧形架靠近夹块的一端相互靠拢的弹力趋势。

进一步的，为了使初始状态的杠杆为水平状态，所述杠杆通过铰座和顶封盖旋转配合，铰座固定在顶封盖顶面，杠杆通过铰轴和铰座配合，铰轴的轴心线和滑杆位于最下方时的轴心线位于同一水平面，且铰轴的轴心线和弧形齿条的旋转轴心线重合。

进一步的，为了增加杠杆的杠杆比，所述铰座位于顶封盖上远离弧形齿条的一侧，且和杠杆远离弧形齿条的一端旋转配合。

进一步的，为了方便控制舵机，所述阀体上固定有一控制器，并控制器通过控制线和舵机的控制端实现电连接。

进一步的，为了使弧形齿条、齿轮之间形成费力传动结构，所述弧形齿条和齿轮的齿数比至少为5:1。

进一步的，为了可以在弧形齿条上挂载配重，所述弧形齿条上设有一可以挂载配重的配重孔。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

提高了安全阀的耐压阈值和增加了安全阀的耐压可调范围：通过阻尼机构、弧形齿条、齿轮、舵机的设立，当进水口处的压强大于预定压强时，水流就会顶起活塞从泄压口排进泄压管道内，在活塞被顶起时就会带动其上连接的导向杆上行，进而带动导向杆上连接的连接件、滑杆向上运动，因为杠杆一端通过铰座和顶封盖旋转配合，所以向上运动的滑杆会带动杠杆围绕铰座向上偏转，进而带动杠杆上连接的弧形齿条围绕铰座向上偏转，进而带动弧形齿条上啮合的齿轮旋转，所以此时可以通过改变齿轮的旋转阻尼来改变弧形齿条的旋转难度，进而调整杠杆的偏转难度，进而改变活塞的上行难度，进而改变本实用新型安全阀的耐压力，所以在调节齿轮的旋转阻尼时，通过控制器控制舵机的输出轴进行定向角度的偏转，舵机的输出轴偏转时，会带动其上配合的偏转轴偏转，进而带动夹块的偏转，夹块偏转会顶开两组弧形架靠近夹块的一端，进而将两组弧形架顶开外扩，增加弧形架与齿轮筒形结构内壁的接触力，进而增加弧形架与齿轮筒形结构内壁的摩擦力，进而增加齿轮的旋转阻尼，通过机械原理离可知，小齿轮带动大齿轮旋转容易为省力结构，大齿轮带动小齿轮旋转费力为费力结构，再因为所述弧形齿条的齿数大于齿轮的齿数，具有阻尼效果的齿轮更能限制弧形齿条的偏转，再加上弧形齿条与支点之间的长度大于连接件与支点之间的长度，根据杠杆原理，连接件抬动杠杆带动弧形齿条偏转同样为费力结构，进而在杠杆费力结构和齿轮、弧形齿条费力结构的双重费力作用下，进一步增加活塞的耐压上限，提升安全阀的耐压可调范围和耐压阈值。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的剖面结构示意图；

图3是本实用新型中齿轮和侧向支架的配合结构示意图；

图4是图3中A处结构放大视图；

图5是本实用新型中伺服舵机和阻尼机构的配合结构示意图；

图6是本实用新型中阻尼机构的使用原理示意图。

图中，1、阀体；2、顶封盖；3、活塞；4、导向杆；5、连接件；6、杠杆；7、滑杆；8、侧向支架；9、阻尼机构；10、弧形齿条；11、齿轮；12、舵机；13、控制器；14、控制线；15、铰座；16、进水口；17、泄压口；18、配重孔；81、轴承；91、盖壳；92、偏转轴；93、夹块；94、固定轴；95、弧形架；96、固定架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1-图6，本实用新型提供技术方案：一种井口安全阀耐压调节机构，包括：阀体1、顶封盖2、杠杆6；所述阀体1为一空壳结构，其下端开口设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成进水口16，其侧面设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成泄压口17；阀体1顶部由一板状结构的顶封盖2密封覆盖，阀体1的进水口16处滑动配合一活塞3，活塞3上连接有一杆状结构的导向杆4，导向杆4和顶封盖2滑动配合；所述杠杆6为一直杆，其和顶封盖2旋转配合，杠杆6一端连接有一弧形齿条10；顶封盖2顶部和杠杆6滑动连接，所述弧形齿条10上啮合有一齿轮11，顶封盖2的侧面固定有一侧向支架8，齿轮11和侧向支架8旋转配合，侧向支架8固定有一为齿轮11旋转提供阻尼效果的阻尼机构9。

所述导向杆4顶部通过连接件5、滑杆7与杠杆6滑动连接；所述杠杆6上设有一槽口形的开孔，滑杆7为一直杆状，滑杆7内嵌在槽口形开孔内，并和槽口形开孔形成滑动配合，所述连接件5的主体为一U形结构，U形结构夹持在杠杆6两侧并和滑杆7两端固定连接，连接件5的U形结构下方下凸和导向杆4顶部固定连接。

所述阻尼机构9，包括：盖壳91、偏转轴92、夹块93、固定轴94、弧形架95、固定架96；所述齿轮11的中心为一筒状结构，该筒形结构的一端通过轴承81和侧向支架8旋转配合，另一端设有一圆盖结构的盖壳91将其封闭；盖壳91不和齿轮11的筒形结构接触，盖壳91通过固定架96固定在侧向支架8上，盖壳91在齿轮11的内部设有一固定轴94，固定轴94上旋转配合有两组弧架结构的弧形架95，弧形架95的另一端夹持有一块状结构的夹块93，夹块93靠近盖壳91的一侧设有一偏转轴92，偏转轴92和盖壳91形成旋转副，偏转轴92的另一端和一舵机12的输出轴同心连接，舵机12固定在侧向支架8上。

两组弧形架95和固定轴94之间均设置有扭簧，扭簧具有驱动弧形架95靠近夹块93的一端相互靠拢的弹力趋势。

所述杠杆6通过铰座15和顶封盖2旋转配合，铰座15固定在顶封盖2顶面，杠杆6通过铰轴和铰座15配合，铰轴的轴心线和滑杆7位于最下方时的轴心线位于同一水平面，且铰轴的轴心线和弧形齿条10的旋转轴心线重合。

所述铰座15位于顶封盖2上远离弧形齿条10的一侧，且和杠杆6远离弧形齿条10的一端旋转配合(比铰座15位于滑杆7、弧形齿条10之间效果要好)。

所述阀体1上固定有一控制器13，并控制器13通过控制线14和舵机12的控制端实现电连接。

所述弧形齿条10和齿轮11的齿数比至少为5:1。

所述弧形齿条10上设有一可以挂载配重的配重孔18。

使用时，将本实用新型通过进水口16安装在井口输水管上，为泄压口17连接泄压管道，当进水口16处的压强大于预定压强时，水流就会顶起活塞3从泄压口17排进泄压管道内，在活塞3被顶起时就会带动其上连接的导向杆4上行，进而带动导向杆4上连接的连接件5、滑杆7向上运动，因为杠杆6一端通过铰座15和顶封盖2旋转配合，所以向上运动的滑杆7会带动杠杆6围绕铰座15向上偏转，进而带动杠杆6上连接的弧形齿条10围绕铰座15向上偏转，进而带动弧形齿条10上啮合的齿轮11旋转，所以此时可以通过改变齿轮11的旋转阻尼来改变弧形齿条10的旋转难度，进而调整杠杆6的偏转难度，进而改变活塞3的上行难度，进而改变本实用新型安全阀的耐压力，所以在调节齿轮11的旋转阻尼时(以增加旋转阻尼为例)，通过控制器13控制舵机12的输出轴进行定向角度的偏转，舵机12的输出轴偏转时，会带动其上配合的偏转轴92偏转，进而带动夹块93的偏转，夹块93偏转会顶开两组弧形架95靠近夹块93的一端，进而将两组弧形架95顶开外扩，增加弧形架95与齿轮11筒形结构内壁的接触力，进而增加弧形架95与齿轮11筒形结构内壁的摩擦力，进而增加齿轮11的旋转阻尼，通过机械原理离可知，小齿轮带动大齿轮旋转容易为省力结构，大齿轮带动小齿轮旋转费力为费力结构，再因为所述弧形齿条10的齿数大于齿轮11的齿数，具有阻尼效果的齿轮11更能限制弧形齿条10(相当于大齿轮)的偏转，再加上弧形齿条10与支点之间的长度大于连接件5与支点之间的长度，根据杠杆原理，连接件5抬动杠杆6带动弧形齿条10偏转同样为费力结构，进而在杠杆费力结构和齿轮11、弧形齿条10费力结构的双重费力作用下，进一步增加活塞3的耐压上限，提升安全阀的耐压可调范围和耐压阈值(所述控制器13采用现有的开发板和编程手段制作，舵机12为本实用新型的直接应用，所以控制器13和舵机12的控制原理和控制结构均非本申请的保护范围，故而进行省略)，泄压后泄压管道内的检测元件器接收到信号，泄压完成后，检测元件器给控制器13反馈信号，舵机将齿轮11的阻尼调至最低，在弧形齿条10和活塞3的重力作用下，装置自动复位，当弧形齿条10的重力不足以完成复位时，可以适当在弧形齿条10的配重孔18上挂载能够将杠杆6下压的配重即可。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种井口安全阀耐压调节机构，包括：阀体(1)、顶封盖(2)、杠杆(6)；其特征在于：所述阀体(1)为一空壳结构，其下端开口设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成进水口(16)，其侧面设置有一导通筒并导通筒端部设置法兰形成泄压口(17)；阀体(1)顶部由一板状结构的顶封盖(2)密封覆盖，阀体(1)的进水口(16)处滑动配合一活塞(3)，活塞(3)上连接有一杆状结构的导向杆(4)，导向杆(4)和顶封盖(2)滑动配合；所述杠杆(6)为一直杆，其和顶封盖(2)旋转配合，杠杆(6)一端连接有一弧形齿条(10)；顶封盖(2)顶部和杠杆(6)滑动连接，所述弧形齿条(10)上啮合有一齿轮(11)，顶封盖(2)的侧面固定有一侧向支架(8)，齿轮(11)和侧向支架(8)旋转配合，侧向支架(8)固定有一为齿轮(11)旋转提供阻尼效果的阻尼机构(9)。

2.根据权利要求1所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述导向杆(4)顶部通过连接件(5)、滑杆(7)与杠杆(6)滑动连接；所述杠杆(6)上设有一槽口形的开孔，滑杆(7)为一直杆状，滑杆(7)内嵌在槽口形开孔内，并和槽口形开孔形成滑动配合，所述连接件(5)的主体为一U形结构，U形结构夹持在杠杆(6)两侧并和滑杆(7)两端固定连接，连接件(5)的U形结构下方下凸和导向杆(4)顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述阻尼机构(9)，包括：盖壳(91)、偏转轴(92)、夹块(93)、固定轴(94)、弧形架(95)、固定架(96)；所述齿轮(11)的中心为一筒形结构，该筒形结构的一端通过轴承(81)和侧向支架(8)旋转配合，另一端设有一圆盖结构的盖壳(91)将其封闭；盖壳(91)不和齿轮(11)的筒形结构接触，盖壳(91)通过固定架(96)固定在侧向支架(8)上，盖壳(91)在齿轮(11)的内部设有一固定轴(94)，固定轴(94)上旋转配合有两组弧架结构的弧形架(95)，弧形架(95)的另一端夹持有一块状结构的夹块(93)，夹块(93)靠近盖壳(91)的一侧设有一偏转轴(92)，偏转轴(92)和盖壳(91)形成旋转副，偏转轴(92)的另一端和一舵机(12)的输出轴同心连接，舵机(12)固定在侧向支架(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：两组弧形架(95)和固定轴(94)之间均设置有扭簧，扭簧具有驱动弧形架(95)靠近夹块(93)的一端相互靠拢的弹力趋势。

5.根据权利要求1所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述杠杆(6)通过铰座(15)和顶封盖(2)旋转配合，铰座(15)固定在顶封盖(2)顶面，杠杆(6)通过铰轴和铰座(15)配合，铰轴的轴心线和滑杆(7)位于最下方时的轴心线位于同一水平面，且铰轴的轴心线和弧形齿条(10)的旋转轴心线重合。

6.根据权利要求5所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述铰座(15)位于顶封盖(2)上远离弧形齿条(10)的一侧，且和杠杆(6)远离弧形齿条(10)的一端旋转配合。

7.根据权利要求3所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述阀体(1)上固定有一控制器(13)，并控制器(13)通过控制线(14)和舵机(12)的控制端实现电连接。

8.根据权利要求1所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述弧形齿条(10)和齿轮(11)的齿数比至少为5:1。

9.根据权利要求1所述的一种井口安全阀耐压调节机构，其特征在于：所述弧形齿条(10)上设有一可以挂载配重的配重孔(18)。