一種塑料密封先導式安全閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及壓力系統超壓保護的先導式安全閥【技術領域】，具體公開了一種塑料密封先導式安全閥。該安全閥中，主閥殼體中設有主閥導套，并在主閥導套中設有與其相匹配的主閥閥瓣，在主閥閥瓣與主閥導套之間的環(huán)形間隙中設有塑料夾套，塑料夾套固定在主閥閥瓣上，且塑料夾套中內置預壓縮的彈簧撐開塑料夾套，使其緊貼在主閥導套內壁上，實現了主閥導套與主閥閥瓣之間的滑動密封；導閥固定在主閥的上端，且導閥通過壓力管分別與主閥入口、主閥氣室和主閥出口相連。該安全閥采用塑料密封結構代替?zhèn)鹘y橡膠密封結構，不僅可耐受更加苛刻的工況環(huán)境，還可通過導閥調節(jié)機構對性能進行調節(jié)，滿足對安全閥的耐腐蝕性能以及排放性能和動作性能可調的需求。
【專利說明】一種塑料密封先導式安全閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于壓力系統超壓保護的先導式安全閥【技術領域】，具體涉及一種塑料密封先導式安全閥。
【背景技術】
[0002]先導式安全閥是一種非直接作用式安全閥，由一個主閥和導閥組成，依靠導閥排放介質來驅動或控制主閥開啟。市場上常見的先導式安全閥為突開型和調制型先導安全閥，這兩類先導式安全閥在動密封及靜密封位置大量的使用了橡膠O型圈，因為橡膠O型圈的抗腐蝕能力及耐受溫度的能力有限，極大的限制了先導式安全閥在特殊介質環(huán)境中的使用。
[0003]目前國內石油、石化行業(yè)發(fā)展迅速，許多大型化工裝置，如PX (對二甲苯)裝置、PTA(精對苯二甲酸)裝置等均要求使用先導式安全閥，而由于工況的特殊性，橡膠密封的先導閥無法滿足要求，因此市場急需設計一種不使用橡膠O型圈進行密封的先導式安全閥以滿足更加苛刻的介質耐受性要求。
[0004]由于先導式安全閥的特殊原理，是依靠導閥的動作來控制主閥的開啟和關閉，因而相對主閥來說，導閥的結構非常緊湊；橡膠具有較好的延伸性和回彈性，傳統的密封采用橡膠O型圈能夠滿足導閥的設計要求；如果采用塑料材質，塑料的回彈性較差，密封比壓較大，現有結構較難實現。
[0005]由于傳統的調制型先導閥雖然調制特性顯著，能夠實現主閥的開啟高度隨超壓數值大小而變化，根據系統對超壓保護的實際需求調節(jié)排放能力，環(huán)保而節(jié)能，但是沒有導閥調節(jié)結構致使動作性能不可調，突開型先導閥雖然具有調節(jié)機構動作性能可調，但是沒有調制特性，一超壓就達到全排量，其實際排出的介質量會大于系統所需要的超壓泄放量，因此新設計的導閥還要兼具調制型和突開型導閥的優(yōu)點，有靈敏的調節(jié)機構，使該閥的排放能力和動作性能均可調，滿足不同客戶對排放性能和動作性能的不同需求。
[0006]先導式安全閥的主閥中，閥瓣與導套間存在滑動密封，常規(guī)的橡膠O型圈密封既能實現導套與閥瓣之間的密封，又能保證導套與閥瓣間的軸向運動，如果采用塑料密封，由于塑料回彈性差，徑向密封比壓較小，無法使導套與閥瓣間徑向密封，因此滑動密封也是面臨的一大難題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種塑料密封先導式安全閥，其能實現排放性能和動作性能可調，既可滿足客戶對耐受特殊介質先導式安全閥的需求，又可以滿足客戶對排放能力和動作性能的不同需求。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:一種塑料密封先導式安全閥,包括主閥和導閥,其中，主閥殼體中設有主閥導套，并在主閥導套中設有與其相匹配的主閥閥瓣，在主閥閥瓣與主閥導套之間的環(huán)形間隙中設有塑料夾套，塑料夾套固定在主閥閥瓣上，且塑料夾套中內置預壓縮的彈簧撐開塑料夾套，使其緊貼在主閥導套內壁上，實現了主閥導套與主閥閥瓣之間的滑動密封；導閥固定在主閥的上端，且導閥通過壓力管分別與主閥入口、主閥氣室和主閥出口相連。
[0009]所述的導閥包括導閥閥蓋、閥軸、導閥閥體和導閥閥座，其中，導閥閥蓋通過螺栓依次與上膜片、中壓圈、下膜片以及導閥閥體固定在一起；在導閥閥蓋殼體內部的上膜片上布置有上膜片壓塊，在上膜片和下膜片之間布置有下膜片壓塊，穿過導閥閥座中心孔的閥軸，其上端依次穿過下膜片、下膜片壓塊、上膜片和上膜片壓塊，并通過鎖緊螺母，將上膜片壓塊、上膜片、下膜片壓塊和下膜片固定在閥軸上，在位于閥軸下端的導閥閥體中心孔處設有導閥閥座，并通過閥軸下端固定的閥軸塑料密封塊，實現對導閥閥座的密封。
[0010]所述的上膜片、中壓圈、下膜片壓塊和下膜片之間形成上膜片腔；在下膜片與導閥閥體之間形成下膜片腔；調節(jié)釘通過螺紋結構安裝在導閥閥體中，且調節(jié)釘通過與導閥閥體的配合形成大小可調的節(jié)流孔。
[0011]所述的主閥入口與下膜片腔、主閥氣室直接相通，主閥入口與上膜片腔通過上膜片壓力管相通，主閥入口流體經過導閥閥體與調節(jié)釘組成的節(jié)流孔進入主閥氣室和上膜片腔。
[0012]所述的上膜片與中壓圈之間通過墊片C密封，在中壓圈與下膜片之間通過墊片B密封，在下膜片與導閥閥體之間通過墊片A密封。
[0013]所述的導閥閥蓋內的上膜片壓塊上端的階梯楞上設有導閥彈簧，且在導閥彈簧的上端安裝有導閥上彈簧座，調整螺釘穿過導閥閥蓋上端的螺紋孔，頂壓在導閥上彈簧座上，通過調整螺釘頂壓導閥上彈簧座，導閥彈簧的壓縮導閥彈簧并直接作用在上膜片壓塊上。
[0014]所述的導閥閥蓋的上端還通過螺紋連接有閥帽。
[0015]所述的導閥閥蓋為下端帶有凸緣的殼體結構，其下端凸緣通過螺栓依次與上膜片、中壓圈、下膜片以及導閥閥體固定在一起。
[0016]本發(fā)明的顯著效果在于:本發(fā)明所述的一種塑料密封先導式安全閥中，采用塑料密封結構代替?zhèn)鹘y橡膠密封結構，不僅可以耐受更加苛刻的工況環(huán)境，還可以通過導閥調節(jié)機構對性能進行調節(jié)，滿足對先導式安全閥的耐腐蝕性能以及排放性能和動作性能可調的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述一種塑料密封先導式安全閥結構示意圖；
[0018]圖2為圖1中A處局部放大圖；
[0019]圖3為圖1中導閥處結構連接示意圖
[0020]圖4為圖1中導閥結構示意圖；
[0021 ] 圖5為圖3中A-A剖視圖；
[0022]圖中:1、主閥；2、導閥；3、主閥導套；4、主閥閥瓣；5、塑料夾套；6、彈簧；7、調整螺釘；8、導閥閥蓋；9、導閥上彈簧座；10、導閥彈簧；11、閥軸；12、上膜片壓塊；13、上膜片；14、下膜片壓塊；15、下膜片；16、導閥閥體；17、導閥閥座；18、調節(jié)釘；19、導閥閥座塑料密封塊；20、墊片A ;21、墊片B、22、中壓圈；23、墊片C、24、螺栓；25、鎖緊螺母；26、閥帽；27、上膜片腔壓力管；28、閥軸塑料密封塊；29、主閥氣室；30、上膜片腔；31、下膜片腔?！揪唧w實施方式】
[0023]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0024]如圖1?5所示，一種塑料密封先導式安全閥，包括主閥I和導閥2，其中，主閥I殼體中安裝有內壁為圓柱筒壁結構的主閥導套3，并在主閥導套3中布置有與其相匹配的主閥閥瓣4，且在主閥閥瓣4與主閥導套3之間的環(huán)形間隙中布置有塑料夾套5，塑料夾套5固定在主閥閥瓣4上，且塑料夾套5中內置預壓縮的彈簧6撐開塑料夾套5，使其緊貼在主閥導套3內壁上，實現了主閥導套3與主閥閥瓣4之間的滑動密封；導閥2固定在主閥I的上端，且導閥2通過壓力管分別與主閥入口、主閥氣室29和主閥出口相連；導閥2包括導閥閥蓋8、閥軸11、導閥閥體16和導閥閥座17，其中，導閥閥蓋8為下端帶有凸緣的殼體結構，其下端凸緣通過螺栓24依次與上膜片13、中壓圈22、下膜片15以及導閥閥體16固定在一起，且在上膜片13與中壓圈22之間通過墊片C23密封，在中壓圈22與下膜片15之間通過墊片B21密封，在下膜片15與導閥閥體16之間通過墊片A20密封；在導閥閥蓋8殼體內部的上膜片13上布置有上膜片壓塊12，在上膜片13和下膜片15之間布置有下膜片壓塊14，穿過導閥閥座17中心孔的閥軸11，其上端依次穿過下膜片15、下膜片壓塊14、上膜片13和上膜片壓塊12，并通過鎖緊螺母25，將上膜片壓塊12、上膜片13、下膜片壓塊14和下膜片15固定在閥軸11上，其中，閥軸11的下端面上粘附有導閥閥座塑料密封塊19，且閥軸11通過閥軸塑料密封塊28與導閥閥體16進行密封，在位于閥軸11下端的導閥閥體16中心孔處通過螺紋固定安裝有導閥閥座17，通過閥軸11下端的閥軸塑料密封塊28，可以實現對導閥閥座17的密封；在導閥閥蓋8內的上膜片壓塊12上端的階梯楞上布置有導閥彈簧10，且在導閥彈簧10的上端安裝有導閥上彈簧座9，調整螺釘7穿過導閥閥蓋8上端的螺紋孔，頂壓在導閥上彈簧座9上，通過調整螺釘7頂壓導閥上彈簧座9，導閥彈簧10的壓縮導閥彈簧10并直接作用在上膜片壓塊12上，在導閥閥蓋8的上端還通過螺紋連接有閥帽26。
[0025]在導閥2中，上膜片13、中壓圈19、下膜片壓塊14和下膜片15之間形成上膜片腔30 ;在下膜片15與導閥閥體16之間形成下膜片腔31 ;調節(jié)釘18通過螺紋結構安裝在導閥閥體16中，且調節(jié)釘18通過與導閥閥體16的配合形成大小可調的節(jié)流孔；主閥入口與下膜片腔31、主閥氣室29直接相通，主閥入口與上膜片腔30通過上膜片壓力管27相通，主閥入口流體需要經過導閥閥體16與調節(jié)釘18組成的節(jié)流孔進入主閥氣室29和上膜片腔30 ；
[0026]當系統壓力低于閥的整定壓力時，導閥閥座密封關閉，系統壓力由主閥入口經過導閥2進入導閥上膜片腔30和導閥下膜片腔31及主閥氣室29，主閥氣室29內氣體作用在主閥閥瓣上，使主閥I保持關閉。
[0027]當系統壓力增加達到整定壓力時，上膜片13在壓力的作用下克服導閥彈簧10的彈簧力向上運動，上膜片13帶動閥軸11使導閥閥座塑料密封塊19離開導閥閥座17，泄放部分主閥氣室29和上膜片腔30的壓力。因為上膜片腔30氣體泄放了一部分，下膜片腔31壓力高于上膜片腔30壓力，下膜片腔31與上膜片腔30之間的壓力差使下膜片15受到向上的力，下膜片15帶動閥軸11進一步增加導閥閥座塑料密封塊19的開啟高度。主閥氣室29內流體通過導閥閥座塑料密封塊19與導閥閥座17之間的空間流向主閥出口，主閥氣室29壓力不斷降低，力平衡狀態(tài)不斷修正，使主閥閥瓣4移動到精確的高度，并保持穩(wěn)定的排放狀態(tài)。當系統壓力達到排放壓力，主閥閥瓣4達到全開，實現全排量。
[0028]調節(jié)釘18通過與導閥閥體16的配合形成大小可調的節(jié)流孔，通過對調節(jié)釘18的調節(jié)可以控制主閥入口流體進入上膜片腔30的速度，流體進入上膜片腔30的速度決定下膜片腔31與上膜片腔30之間的壓力差，壓力差的大小直接決定了導閥開啟壓力的大小，導閥開啟壓力的大小又決定了導閥的開啟高度，所以可以通過調節(jié)釘18來實現對導閥閥座塑料密封塊19開高的控制。
[0029]導閥的調節(jié)孔越大，在導閥快要開啟時，主閥入口流體進入下膜片腔31與上膜片腔30之間的壓力差越小，導閥的開啟力越小，導閥的開啟高度越小，主閥氣室29壓力就會泄放的較慢，主閥閥瓣向上開啟的就越慢，能夠實現主閥的開啟高度隨超壓數值大小而變化，根據系統對超壓保護的實際需求調節(jié)排放能力，因而調制性能顯著，另外，由于導閥的開啟高度較小，更利于導閥回座，也會導致導閥動作性能的變化，回座壓力會提高。反之，導閥調節(jié)孔調節(jié)的越小，在導閥快要開啟時，主閥入口流體進入下膜片腔31與上膜片腔30之間的壓力差越大，導閥的開啟力越大，導閥的開啟高度越大，主閥氣室29壓力就會泄放的較快，主閥閥瓣向上開啟的就越快，因而主閥就在很小的超壓下達到了全開啟，調制性能不顯著，另外，由于導閥的開啟高度較大，不利用導閥的回座，回座壓力會降低；因此通過導閥調節(jié)釘改變兩個膜片腔的壓力差，實現了排放性能和動作性能的調節(jié)。
[0030]當系統壓力降低，下膜片腔31壓力降低，下膜片腔31與上膜片腔30之間的壓力差消失，下膜片15所受向上的力消失，在導閥彈簧10作用下導閥閥座密封塊19與導閥閥座17密封，系統壓力進入主閥氣室29，主閥關閉。
【權利要求】
1.一種塑料密封先導式安全閥,包括主閥(I)和導閥(2 )，其中，主閥(I)殼體中設有主閥導套(3)，并在主閥導套(3)中設有與其相匹配的主閥閥瓣(4)，其特征在于:在主閥閥瓣(4)與主閥導套(3)之間的環(huán)形間隙中設有塑料夾套(5)，塑料夾套(5)固定在主閥閥瓣(4)上，且塑料夾套(5)中內置預壓縮的彈簧(6)撐開塑料夾套(5)，使其緊貼在主閥導套(3)內壁上，實現了主閥導套(3)與主閥閥瓣(4)之間的滑動密封；導閥(2)固定在主閥(I)的上端，且導閥(2 )通過壓力管分別與主閥入口、主閥氣室(29 )和主閥出口相連。
2.根據權利要求1所述的一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的導閥(2)包括導閥閥蓋(8)、閥軸(11 )、導閥閥體(16)和導閥閥座(17)，其中，導閥閥蓋(8)通過螺栓(24)依次與上膜片(13)、中壓圈(22)、下膜片(15)以及導閥閥體(16)固定在一起；在導閥閥蓋(8)殼體內部的上膜片(13)上布置有上膜片壓塊(12)，在上膜片(13)和下膜片(15)之間布置有下膜片壓塊(14)，穿過導閥閥座(17)中心孔的閥軸(11)，其上端依次穿過下膜片(15)、下膜片壓塊(14)、上膜片(13)和上膜片壓塊(12)，并通過鎖緊螺母(25)，將上膜片壓塊(12)、上膜片(13)、下膜片壓塊(14)和下膜片(15)固定在閥軸(11)上，在位于閥軸(11)下端的導閥閥體(16)中心孔處設有導閥閥座(17)，并通過閥軸(11)下端固定的閥軸塑料密封塊(28)，實現對導閥閥座(17)的密封。
3.根據權利要求2所述的一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的上膜片(13)、中壓圈(19)、下膜片壓塊(14)和下膜片(15)之間形成上膜片腔；在下膜片(15)與導閥閥體(16)之間形成下膜片腔(31);調節(jié)釘(18)通過螺紋結構安裝在導閥閥體(16)中，且調節(jié)釘(18)通過與導閥閥體(16)的配合形成大小可調的節(jié)流孔。
4.根據權利要求3所述的一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的主閥入口與下膜片腔(31)、主閥氣室(29)直接相通，主閥入口與上膜片腔(30)通過上膜片壓力管(27)相通，主閥入口流體經過導閥閥體(16)與調節(jié)釘(18)組成的節(jié)流孔進入主閥氣室(29)和上膜片腔(30)。
5.根據權利要求2所述的一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的上膜片(13)與中壓圈(22)之間通過墊片C (23)密封，在中壓圈(22)與下膜片(15)之間通過墊片B (21)密封，在下膜片(15)與導閥閥體(16)之間通過墊片A (20)密封。
6.根據權利要求2所述的一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的導閥閥蓋(8)內的上膜片壓塊(12)上端的階梯楞上設有導閥彈簧(10)，且在導閥彈簧(10)的上端安裝有導閥上彈簧座(9)，調整螺釘(7)穿過導閥閥蓋(8)上端的螺紋孔，頂壓在導閥上彈簧座(9 )上，通過調整螺釘(7 )頂壓導閥上彈簧座(9 )，導閥彈簧(10 )的壓縮導閥彈簧(10 )并直接作用在上膜片壓塊(12)上。
7.根據權利要求2?6所述的任意一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的導閥閥蓋(8)的上端還通過螺紋連接有閥帽(26)。
8.根據權利要求2?6所述的任意一種塑料密封先導式安全閥，其特征在于:所述的導閥閥蓋(8)為下端帶有凸緣的殼體結構，其下端凸緣通過螺栓(24)依次與上膜片(13)、中壓圈(22)、下膜片(15)以及導閥閥體(16)固定在一起。
【文檔編號】F16K1/36GK203571134SQ201320607330
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】郭清云, 王學彬, 婁少華, 王亦逍, 張健, 李曉峰 申請人:北京航天動力研究所