本發(fā)明屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種帶防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、齒輪轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)圈的組合可調(diào)式彈性密封閥瓣高溫高壓安全閥。
背景技術(shù):
彈簧直接載荷式安全閥的調(diào)節(jié)圈調(diào)節(jié),是安全閥動作性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求值的重要步驟。安全閥的動作性能包含閥門的開啟壓力、排放壓力、開啟高度、回座壓力、密封壓力等多個(gè)參數(shù),每個(gè)參數(shù)值都必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),其閥門方為合格。這些動態(tài)參數(shù)值又必須經(jīng)人工調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)圈的位置,使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求,也就說安全閥的動作性能是由調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)圈來保證其統(tǒng)一性的,這個(gè)統(tǒng)一性就是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這些參數(shù)一般在制造廠出廠前要調(diào)好的,由于制造廠與實(shí)際用戶工況不同,在制造廠調(diào)整好的閥門,在實(shí)際用戶設(shè)備上運(yùn)行時(shí)其參數(shù)會發(fā)生不同程度的變化,這就要求現(xiàn)場帶壓再進(jìn)行調(diào)整。
現(xiàn)有安全閥調(diào)節(jié)圈都是與閥座螺紋連接的,調(diào)節(jié)圈外圓周圈圓柱齒,由支頭螺釘?shù)捻敿忭斎肫鋱A柱齒槽內(nèi)防轉(zhuǎn)固定,支頭螺釘與閥體螺紋連接,閥體外用螺母背緊支頭螺釘,支頭螺釘與閥體連接螺紋一般為M20;當(dāng)閥門動作性能不好,須調(diào)整調(diào)節(jié)圈上下位置時(shí),先松掉背緊螺母,卸下支頭螺釘,操作人員拿螺絲刀從閥體上與支頭螺釘連接的M20的螺孔中伸入到閥體內(nèi),眼睛再從該螺孔中觀擦注視調(diào)節(jié)圈的齒槽,用螺絲刀頭撥動調(diào)節(jié)圈,注視撥動的齒數(shù),確定調(diào)節(jié)圈上升或下降的距離,調(diào)好一個(gè)位置后,用支頭螺釘頂住其齒槽,擰緊背緊螺母固定,防止支頭螺釘松退,上述調(diào)整過程是帶壓調(diào)整的;調(diào)整后進(jìn)行閥門動作性能檢驗(yàn),開啟壓力、排放壓力、開啟高度、回座壓力、密封壓力等每個(gè)參數(shù)全部在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)閥門為合格,其中一項(xiàng)不合格則重復(fù)上述調(diào)整過程,重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置。用支頭螺釘固定,螺絲刀撥動調(diào)節(jié)圈,結(jié)構(gòu)簡單,操作易行,但存在非常大的人身危險(xiǎn)性,由于是帶壓操作,支頭螺孔距調(diào)節(jié)圈較遠(yuǎn),一手捏住螺絲刀撥動時(shí)很容易誤操作而撬動閥瓣而使閥門起跳排氣;再有系統(tǒng)壓力波動時(shí)也易造成閥門起跳排氣,而高壓氣體或高壓蒸汽直接吹向操作者的眼睛或臉部,使操作者受傷的事例時(shí)有發(fā)生,給操作者造成調(diào)節(jié)恐懼,所以此為高壓高溫安全閥調(diào)節(jié)時(shí)急需解決的結(jié)構(gòu)問題之一。
高溫高壓安全閥的閥瓣密封也是安全閥的又一結(jié)構(gòu)難解問題,閥瓣密封是閥門質(zhì)量的最重要指標(biāo),標(biāo)志著閥門的制造水平。
現(xiàn)有高溫高壓彈簧直接載荷式安全閥的彈性密封閥瓣為整體閥瓣,其結(jié)構(gòu)下部中心倒椎體和彈性承壓槽,由加工而成,承壓槽加工難度大,形狀尺寸很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求,特別是槽深和槽下口邊的厚度,非常難控制,且不規(guī)則,很淺,承壓效果不好,彈性變形能力稍差,相對的密封效果也不理想,特別在高溫高壓工況時(shí)的密封效果尤顯不佳,在使用中容易出現(xiàn)密封不嚴(yán)或漏氣現(xiàn)象,成為高溫高壓安全閥亟需解決的又一結(jié)構(gòu)問題。
現(xiàn)有安全閥彈簧壓緊過程中的防松、防扭轉(zhuǎn)沒有很好的解決,彈簧是形成閥瓣密封力的唯一來源,是實(shí)現(xiàn)其動作性能的唯一動力來源,安全閥整定壓力是通過壓緊彈簧完成的,彈簧壓緊后的防松是保證整定壓力的準(zhǔn)確和穩(wěn)定;防扭轉(zhuǎn)可提高彈簧力傳遞的對中性,提高閥門的密封性,提高動作性能的靈活可靠性。
現(xiàn)有彈簧直接載荷式安全閥在整定壓力時(shí)直接旋擰調(diào)整螺桿進(jìn)行壓緊彈簧,調(diào)整螺桿下端與上彈簧座上端面接觸,當(dāng)高壓時(shí),彈簧壓緊力很大,調(diào)整螺桿擰緊時(shí)的摩擦力也大,帶動上彈簧座轉(zhuǎn)動,下彈簧座直接坐在閥桿凸臺端面,摩擦力也很大,下端不會隨上端一同轉(zhuǎn)動,又彈簧較長,中間為彈性鋼絲,所以當(dāng)上彈簧座隨調(diào)整螺桿擰緊而轉(zhuǎn)時(shí),彈簧必將發(fā)生扭轉(zhuǎn)偏離中線或歪斜,下彈簧座作用于閥桿上的力勢必改變作用方向,而閥桿作用于閥瓣上的密封力也隨同發(fā)生偏離中心,形成閥瓣密封面與閥座密封面吻合不均勻,造成密封效果下降,甚至密封失效,在高溫高壓工況這種現(xiàn)象尤為明顯。
現(xiàn)有彈簧直接載荷式安全閥整定壓力后,調(diào)整螺桿一般用六角螺母背緊防松,當(dāng)安裝在管系中運(yùn)行時(shí),管系由于壓力的波動或其他因素引起振動時(shí),有時(shí)背緊螺母會松動,調(diào)整螺桿也會隨之松動,則整定壓力將降低,即閥門會提前開啟排放,浪費(fèi)資源,在高溫高壓工況這種現(xiàn)象較為明顯,用戶反映較大。
安全閥彈簧壓緊防松、防扭轉(zhuǎn)也是高溫高壓安全閥亟需解決的又一結(jié)構(gòu)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,提供一種操作安全、密封可靠、整定壓力無變化穩(wěn)定可靠、具有彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、閥瓣為組合可調(diào)式的彈性密封閥瓣、調(diào)節(jié)由齒輪傳動機(jī)構(gòu)在閥體外安全調(diào)節(jié)的組合可調(diào)式彈性密封閥瓣高溫高壓安全閥。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:組合可調(diào)式彈性密封閥瓣高溫高壓安全閥,包括閥體、閥座、散熱片、閥桿、閥蓋和閥帽,閥體頂部、底部和側(cè)部均設(shè)有連接口,閥座由閥體底部的連接口向上伸入到閥體內(nèi),閥體頂部的連接口與散熱片下端連接,散熱片上端與閥蓋下端連接,閥帽設(shè)在閥蓋上端,閥桿由上到下依次位于閥蓋、散熱片和閥體內(nèi),閥桿由閥體頂部的連接口伸入到閥體內(nèi),閥桿下端設(shè)有與閥座上端壓接密封配合的組合可調(diào)式閥瓣組件,閥桿上部設(shè)有位于閥蓋內(nèi)的彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),閥體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向套,組合可調(diào)式閥瓣組件位于導(dǎo)向套內(nèi)部,導(dǎo)向套下部外側(cè)套設(shè)有上調(diào)節(jié)圈,閥座上部外側(cè)套設(shè)有下調(diào)節(jié)圈;
閥體側(cè)部設(shè)有用于驅(qū)動上調(diào)節(jié)圈上下移動的上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動下調(diào)節(jié)圈上下移動的下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);
下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括下轉(zhuǎn)筒、下齒圈、下齒輪、下驅(qū)動軸、下防轉(zhuǎn)套和下定位套,下調(diào)節(jié)圈下部外側(cè)螺紋連接在下轉(zhuǎn)筒內(nèi),下轉(zhuǎn)筒下端設(shè)有套設(shè)在閥座上的下環(huán)形塊,下環(huán)形塊內(nèi)圈與閥座外圈之間對應(yīng)設(shè)有下圓環(huán)槽,下圓環(huán)槽內(nèi)設(shè)有若干個(gè)下滾珠,下環(huán)形塊沿徑向方向設(shè)有與下圓環(huán)槽連通的下滾珠裝入孔,下滾珠裝入孔內(nèi)螺紋連接有下緊定螺釘,閥座上部外側(cè)沿垂直方向設(shè)有一條下溝槽,下調(diào)節(jié)圈沿徑向方向螺紋連接有下導(dǎo)向螺釘,下導(dǎo)向螺釘內(nèi)端伸入到下溝槽內(nèi),下齒圈套設(shè)并固定在下轉(zhuǎn)筒下部,下驅(qū)動軸水平設(shè)置,下齒輪固定設(shè)在下驅(qū)動軸內(nèi)端,下齒輪下部與下齒圈嚙合,閥體側(cè)部水平設(shè)有下通孔,下定位套螺紋連接在下通孔內(nèi),下定位套外端設(shè)有外徑大于下定位套外徑的下壓緊環(huán),下定位套上套設(shè)有位于下壓緊環(huán)與閥體外側(cè)之間的下彈簧墊片,下壓緊環(huán)通過下彈簧墊片壓緊與閥體外側(cè),下驅(qū)動軸外端穿過下定位套并向外伸出下定位套,下驅(qū)動軸外端部為方頭結(jié)構(gòu),下防轉(zhuǎn)套內(nèi)端敞口,下防轉(zhuǎn)套外端設(shè)有與下驅(qū)動軸外端的方頭結(jié)構(gòu)配合的多槽形小內(nèi)孔,下防轉(zhuǎn)套套設(shè)在下壓緊環(huán)外,下防轉(zhuǎn)套上側(cè)螺紋連接有下定位螺釘,下定位螺釘下端與下壓緊環(huán)外圓周頂壓配合;
上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括上轉(zhuǎn)筒、上齒圈、上齒輪、上驅(qū)動軸、上防轉(zhuǎn)套和上定位套,上調(diào)節(jié)圈上部外側(cè)螺紋連接在上轉(zhuǎn)筒內(nèi),上轉(zhuǎn)筒上端設(shè)有套設(shè)在導(dǎo)向套上的上環(huán)形塊,上環(huán)形塊內(nèi)圈與導(dǎo)向套外圈之間對應(yīng)設(shè)有上圓環(huán)槽,上圓環(huán)槽內(nèi)設(shè)有若干個(gè)上滾珠,上環(huán)形塊沿徑向方向設(shè)有與上圓環(huán)槽連通的上滾珠裝入孔,上滾珠裝入孔內(nèi)螺紋連接有上緊定螺釘,導(dǎo)向套下部外側(cè)沿垂直方向設(shè)有一條上溝槽,上調(diào)節(jié)圈沿徑向方向螺紋連接有上導(dǎo)向螺釘,上導(dǎo)向螺釘內(nèi)端伸入到上溝槽內(nèi),上齒圈套設(shè)并固定在上轉(zhuǎn)筒下端,上驅(qū)動軸水平設(shè)置,上齒輪固定設(shè)在上驅(qū)動軸內(nèi)端,上齒輪上部與上齒圈嚙合,閥體側(cè)部水平設(shè)有上通孔,上定位套螺紋連接在上通孔內(nèi),上定位套外端設(shè)有外徑大于上定位套外徑的上壓緊環(huán),上定位套上套設(shè)有位于上壓緊環(huán)與閥體外側(cè)之間的上彈簧墊片,上壓緊環(huán)通過上彈簧墊片壓緊與閥體外側(cè),上驅(qū)動軸外端穿過上定位套并向外伸出上定位套,上驅(qū)動軸外端部為方頭結(jié)構(gòu),上防轉(zhuǎn)套內(nèi)端敞口,上防轉(zhuǎn)套外端設(shè)有與上驅(qū)動軸外端的方頭結(jié)構(gòu)配合的多槽形小內(nèi)孔,上防轉(zhuǎn)套套設(shè)在上壓緊環(huán)外,上防轉(zhuǎn)套上側(cè)螺紋連接有上定位螺釘,上定位螺釘上端與上壓緊環(huán)外圓周頂壓配合。
組合可調(diào)式閥瓣組件包括閥瓣芯、彈性熱閥瓣、閥瓣套筒和閥瓣螺母;
彈性熱閥瓣的內(nèi)圓設(shè)置成五階臺階孔,五階臺階孔自上而下依次為圓柱光孔、圓柱內(nèi)螺紋孔、螺孔空刀柱孔、圓錐孔和圓柱孔,圓柱光孔的內(nèi)徑大于圓柱內(nèi)螺紋孔的內(nèi)徑,圓柱內(nèi)螺紋孔的內(nèi)徑大于螺孔空刀柱孔的內(nèi)徑,圓錐孔呈上大下小結(jié)構(gòu),圓錐孔的上端口內(nèi)徑等于螺孔空刀柱孔的內(nèi)徑,圓錐孔的下端口內(nèi)徑等于圓柱孔的內(nèi)徑;
閥瓣芯下部外圓與彈性熱閥瓣的圓柱內(nèi)螺紋孔螺紋連接,閥瓣芯中部向外設(shè)有裝配在圓柱光孔內(nèi)的圓柱凸臺階,圓柱凸臺階的上端與彈性熱閥瓣上端的圓形接合處用氬弧焊焊接牢固,彈性熱閥瓣外圓與閥瓣套筒下部內(nèi)圓配合連接,彈性熱閥瓣外側(cè)上部設(shè)有臺階槽,閥瓣套筒內(nèi)圓設(shè)有裝配在臺階槽上的圓環(huán)臺階和位于圓環(huán)臺階上方的圓環(huán)支板,閥瓣芯上部穿過圓環(huán)支板的內(nèi)孔,閥瓣芯上端面向下開設(shè)有上圓柱下錐型槽,閥桿下端伸入到上圓柱下錐型槽內(nèi),閥桿下端面和閥瓣芯下端面中心位置均呈上大下小的倒圓錐體結(jié)構(gòu),閥桿下端定位壓接在上圓柱下錐型槽底部,閥瓣螺母套設(shè)在閥桿上并與閥瓣芯上部外圓螺紋連接,閥瓣螺母下端面與圓環(huán)支板上表面壓接配合,閥桿與閥瓣螺母之間通過水平徑向設(shè)置的防轉(zhuǎn)開口銷連接;
閥瓣套筒外圓與導(dǎo)向套內(nèi)圓接觸并滑動連接,閥瓣芯下端外邊緣設(shè)有與所述圓錐孔匹配的圓錐形結(jié)構(gòu),彈性熱閥瓣下表面在圓柱孔下端面周邊設(shè)有向下凸出于彈性熱閥瓣下表面的彈性密封面,彈性熱閥瓣下表面上開設(shè)有位于彈性密封面外側(cè)的圓形彈性槽;閥座上端設(shè)有密封墊圈,彈性熱閥瓣的彈性密封面壓接在密封墊圈上表面形成主密封。
閥瓣芯下端外邊緣的圓錐形結(jié)構(gòu)與圓錐孔內(nèi)壁之間的間隙為2~4mm,圓錐孔的母線與閥瓣芯的中心線之間的夾角為60°;圓柱孔的高度為2mm;彈性密封面凸出于彈性熱閥瓣下表面0.5mm;圓形彈性槽的橫截面呈半圓形結(jié)構(gòu),圓形彈性槽的半徑為0.5mm。
導(dǎo)向套上部外側(cè)設(shè)有定位安裝法蘭,散熱片下端和上端分別水平設(shè)有下法蘭和上法蘭,下法蘭通過下雙頭螺栓與閥體上端緊固連接,閥體上端面內(nèi)圓處設(shè)有圓環(huán)形臺階,定位安裝法蘭的外圈放置在圓環(huán)形臺階上,定位安裝法蘭上表面與下法蘭下表面內(nèi)側(cè)壓接配合,上法蘭通過上雙頭螺栓與閥蓋下端緊固連接;閥桿上設(shè)有位于上法蘭下方的限位套,上法蘭內(nèi)孔設(shè)有散熱襯套,閥桿插設(shè)在散熱襯套內(nèi)。
閥桿上設(shè)有位于閥瓣螺母上方的排氣套,排氣套內(nèi)圓與閥桿螺紋連接,排氣套通過定位開口銷于閥桿連接,導(dǎo)向套上端內(nèi)圓設(shè)有安裝臺階,安裝臺階上通過止口結(jié)構(gòu)連接有排氣室套,導(dǎo)向套側(cè)部徑向設(shè)有緊固螺釘,緊固螺釘內(nèi)端頂壓排氣室套外側(cè)部,排氣室套上端和下端均設(shè)有一個(gè)緊固環(huán),緊固環(huán)的內(nèi)圓與排氣套外圓精密配合連接;排氣套上端部開設(shè)上排氣口,排氣室套側(cè)部開設(shè)有側(cè)排氣口。
彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括摩擦墊、摩擦套、下彈簧座、彈簧、上彈簧座、推力軸承和調(diào)整螺桿;
摩擦墊內(nèi)圓套在閥桿外圓上,摩擦墊下端面坐在閥桿的中部臺階上,摩擦套上部內(nèi)圓套在閥桿外圓,摩擦套下部內(nèi)圓的內(nèi)徑大于摩擦套上部內(nèi)圓的內(nèi)徑,摩擦套下部內(nèi)圓套在摩擦墊外圓,摩擦套上部內(nèi)圓下端面與摩擦墊上端面壓接配合,下彈簧座上部內(nèi)圓套設(shè)在閥桿的外圓,下彈簧座上部的外徑小于下彈簧座下部的外徑,下彈簧座下部內(nèi)圓套接在摩擦套上部外圓,下彈簧座上部內(nèi)圓下端面與摩擦套上端面壓接配合;彈簧套在閥桿上,彈簧下端套在下彈簧座上部外圓上并與下彈簧座下部上端面頂壓配合;上彈簧座上部的外徑大于上彈簧座下部的外徑,上彈簧座內(nèi)圓套在閥桿外圓上,上彈簧座內(nèi)圓通過推力軸承與閥桿轉(zhuǎn)動連接,彈簧上端套在上彈簧座下部外圓上并上彈簧座上部下端面頂壓配合;
調(diào)整螺桿為空心結(jié)構(gòu),調(diào)整螺桿內(nèi)圓套在閥桿外圓,調(diào)整螺桿穿過閥桿上端部并與閥蓋上端部螺紋連接,調(diào)整螺桿下端與推力軸承上端面頂壓配合。
調(diào)整螺桿外套設(shè)有調(diào)整螺桿鎖套,調(diào)整螺桿上部的橫截面呈四邊形或六邊形結(jié)構(gòu),調(diào)整螺桿鎖套上部內(nèi)圓的橫截面呈大于六邊形的多邊形結(jié)構(gòu);
閥蓋上端外圓相對兩側(cè)對稱設(shè)有扁平面,調(diào)整螺桿鎖套下端面相對兩側(cè)對稱設(shè)有卡爪,兩個(gè)卡爪對于卡接在閥蓋上端外圓的扁平面上;
閥蓋上部沿垂直方向開設(shè)有一道防扭轉(zhuǎn)孔,防扭轉(zhuǎn)孔內(nèi)水平設(shè)有一個(gè)防扭轉(zhuǎn)桿,防扭轉(zhuǎn)桿內(nèi)端插設(shè)在上彈簧座上部并與上彈簧座焊接連接。
閥帽下端螺紋連接在閥蓋上端部,閥帽側(cè)部鉸接有手柄,閥桿上端向上伸出調(diào)整螺桿上端,閥桿上端設(shè)有連接件,閥帽頂部螺紋連接有限位調(diào)節(jié)螺桿,限位調(diào)節(jié)螺桿的下端伸入到閥帽內(nèi)并位于連接件正上方。
采用上述技術(shù)方案,下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的具體操作過程及原理如下;下滾珠在下圓環(huán)槽內(nèi),這樣可使固定下轉(zhuǎn)筒和下齒圈只能繞閥座圓周轉(zhuǎn)動,而不能上下移動;下滾珠由下滾珠裝入孔內(nèi)裝入到下圓環(huán)槽內(nèi),并通過下緊定螺釘限定不得掉出來;下導(dǎo)向螺釘外部與下調(diào)節(jié)圈螺紋連接,下導(dǎo)向螺釘內(nèi)端在閥座上部的下溝槽內(nèi)與之接觸滑動連接,限制下調(diào)節(jié)圈轉(zhuǎn)動,只能做上下移動。當(dāng)下轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動時(shí),與下轉(zhuǎn)筒螺紋連接的下調(diào)節(jié)圈可以沿閥座軸向上下移動,用以調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈的上端面與彈性熱閥瓣的下端面的距離,改善安全閥的動作和密封性能。下齒輪下部與下齒圈嚙合連接,驅(qū)動軸外端穿過下定位套并向外伸出下定位套,下定位套螺紋連接在下通孔內(nèi);下驅(qū)動軸插設(shè)在下定位套內(nèi)并與下定位套內(nèi)圓精密配合;下定位套外圓與閥體側(cè)壁螺紋連接,下彈簧墊片套在下定位套外圓上,下定位套可以擰緊在閥體上,用下彈簧墊片壓緊防松,下定位套固定在閥體上,用于支撐導(dǎo)向固定下驅(qū)動軸,下防轉(zhuǎn)套的內(nèi)端套在下定位套外端的下壓緊環(huán)外圓上,下防轉(zhuǎn)套的多槽形小內(nèi)孔套在下驅(qū)動軸外端部的方頭上,下定位螺釘與下防轉(zhuǎn)套螺紋連接,定壓在下定位套的大端外圓柱面上,防止下驅(qū)動軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。
當(dāng)需要調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈時(shí),卸掉下定位螺釘,拿掉下防轉(zhuǎn)套,用扳手轉(zhuǎn)動下驅(qū)動軸端外端的方頭,由下驅(qū)動軸內(nèi)端的下齒輪帶動下齒圈轉(zhuǎn)動,下齒圈帶動下轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動,由于下轉(zhuǎn)筒與下調(diào)節(jié)圈是螺紋傳動連接,下轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動帶動下調(diào)節(jié)圈上升或下降位移,實(shí)現(xiàn)在閥體外調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)圈的要求。由于下齒輪與下齒圈是輪齒嚙合傳遞以及下轉(zhuǎn)筒與下調(diào)節(jié)圈是螺紋連接傳遞,所以傳遞誤差小、精度較高,即操作人員記住下驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和方向,由齒輪傳動比和螺紋螺距就可精確的算出下調(diào)節(jié)圈的位移量和移動方向;同時(shí)設(shè)置了下驅(qū)動軸的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),消除了由壓力波動或振動引起的調(diào)節(jié)圈螺紋松動其位置變化的因素,達(dá)到閥體外調(diào)節(jié)安全閥動作性能安全、可靠、準(zhǔn)確的目的,消除了調(diào)節(jié)危險(xiǎn)性和操作人員的調(diào)節(jié)恐懼心理。
由于上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造完全相同;上調(diào)節(jié)圈的調(diào)節(jié)與上述過程相同,僅上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上齒圈是套接在導(dǎo)向套的外圓,其余皆同。上調(diào)節(jié)圈下端面和下調(diào)節(jié)圈上端面之間形成圓環(huán)形的氣流通道的面積大小,決定閥門動作性能好壞,通過調(diào)節(jié)上調(diào)節(jié)圈下端和下調(diào)節(jié)圈的上下位置,改變氣流通道的面積,可得到和確保良好的閥門動作性能。
閥瓣芯下部外圓與彈性熱閥瓣下部內(nèi)圓螺紋連接,閥瓣芯中部臺階坐在彈性熱閥瓣中部的止口內(nèi),閥瓣芯下端外邊緣的圓錐形結(jié)構(gòu)與圓錐孔內(nèi)壁之間的間隙為2~4mm,優(yōu)選取3mm,間隙距離3mm時(shí),閥瓣芯中部上端與彈性熱閥瓣上部用氬弧焊焊接牢固;彈性熱閥瓣外圓與閥瓣套筒下部內(nèi)圓配合連接,彈性熱閥瓣外圓臺階與閥瓣套筒的內(nèi)圓臺階接觸連接,閥瓣芯上部外圓套竄出閥瓣套筒中部內(nèi)圓臺階內(nèi)孔,閥瓣螺母與閥瓣芯上部外圓螺紋連接,閥瓣螺母下端面與圓環(huán)支板上表面壓接配合連接,閥瓣螺母可適當(dāng)微調(diào)閥瓣芯、彈性熱閥瓣下端面與閥瓣套筒下端面的相對位置,閥瓣螺母與閥桿套入連接,由防轉(zhuǎn)開口銷插入于閥桿固定閥瓣螺母的防轉(zhuǎn),當(dāng)擰緊閥瓣螺母后,閥瓣芯、彈性熱閥瓣、閥瓣套筒、閥瓣螺母則成為一體;閥瓣套筒的外圓與導(dǎo)向套內(nèi)圓配合連接,閥瓣芯、彈性熱閥瓣、閥瓣套筒、閥瓣螺母組成組合式閥瓣組件,在介質(zhì)壓力和彈簧力作用下,在導(dǎo)向套內(nèi)作上下移動,實(shí)現(xiàn)閥門的開啟、排放、回座密封。閥瓣芯的上部內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工為上圓柱下錐型槽,閥桿插入上圓柱下錐型槽內(nèi)與閥瓣芯壓接連接。
閥瓣芯的上部內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工為上圓柱下錐型槽與閥桿下端壓接連接,閥瓣芯下端面中心位置加工出一個(gè)上大下小的倒圓錐體,倒圓錐體外下端平面與下部外螺紋圓柱交角處設(shè)計(jì)加工出120°大倒角;彈性熱閥瓣下底面加工成閥瓣彈性密封面,與閥座上端的密封墊圈密封面接觸密封連接,形成閥門主密封;彈性熱閥瓣內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工成所述的五階臺階孔;2mm厚的圓柱孔的下端面即彈性密封面,密封面高出彈性熱閥瓣下端面0.5mm,彈性熱閥瓣下端面上、彈性密封面外圓外側(cè)設(shè)一R0.5的圓形彈性槽,即彈性密封面彈性變形時(shí)的圓形彈性槽。
組合可調(diào)式閥瓣組件的優(yōu)點(diǎn):解決了整體彈性閥瓣的加工難題,整體彈性閥瓣的承壓槽加工工藝性不很好,槽的形狀很難達(dá)到預(yù)期要求,導(dǎo)致彈性變形量小,造成密封效果不好;組合可調(diào)式閥瓣組件由閥瓣芯和彈性熱閥瓣組成,大大降低了加工難度,閥瓣芯外形僅螺紋圓和平面及倒圓錐面,很容易車削加工,且能有很高的精度;彈性熱閥瓣內(nèi)圓為內(nèi)圓柱面和圓錐面,也很容易加工出高精度件,降低加工難度,提高了零件精度,提高生產(chǎn)效率。
另外,組合可調(diào)式閥瓣組件有一定的可調(diào)性:彈性熱閥瓣內(nèi)的螺孔空刀柱孔自然形成了閥瓣彈性變形的承壓槽,調(diào)整好閥瓣芯下端120°倒角與彈性熱閥瓣的螺孔空刀柱孔下邊的120°內(nèi)圓錐面間的間隙,在不大于3mm即可,然后把閥瓣芯最大外圓頂端與彈性熱閥瓣最上端尖處用氬弧焊焊實(shí),就完全實(shí)現(xiàn)了彈性閥瓣的承壓槽作用。
閥瓣螺母可以微量調(diào)整彈性熱閥瓣下端面相對于閥瓣套筒底端面的位置,閥瓣螺母的松緊不同就使得上述二者的相對位置有所不同。
提高了閥門的密封可靠性和反沖效果:當(dāng)介質(zhì)壓力升高時(shí),壓力介質(zhì)通過3mm的間隙進(jìn)入到螺孔空刀柱孔內(nèi),螺孔空刀柱孔的介質(zhì)壓力作用面積比彈性熱閥瓣的彈性密封面的面積大得多,這就給彈性熱閥瓣的彈性密封面一個(gè)很大的向下向外的漲力,加上彈性熱閥瓣的彈性密封面圓外側(cè)的圓形彈性槽作用,彈性熱閥瓣密封處發(fā)生足夠的變形,使得彈性密封面更加緊密的壓在閥座上端的密封墊圈上,大大增加了閥瓣的密封力,提高了閥門的密封可靠性。
彈性熱閥瓣下端面相對于閥瓣套筒底端面的位置,改善安全閥開排時(shí)的反沖效果,彈性熱閥瓣下端面與閥瓣套筒底端面在同一水平線上最好,或彈性熱閥瓣下端面比閥瓣套筒底端面略低0.5mm以內(nèi),對安全閥開排反沖氣流有聚氣流作用,對閥門的開排有利,即提高了安全閥門的動作性能。
導(dǎo)向套上部外側(cè)的定位安裝法蘭裝配在閥體上端面內(nèi)圓處設(shè)有圓環(huán)形臺階上,并通過下法蘭壓接;排氣套與閥桿下部螺紋連接,用定位開口銷固定防轉(zhuǎn),排氣室套上端和下端的緊固環(huán)與排氣套外圓精密配合連接,排氣室套下部外圓與導(dǎo)向套上部止口套接配合連接,由緊固螺釘緊定固定;排氣套、排氣室套的設(shè)置,阻止閥門開排氣時(shí),從彈性熱閥瓣、閥瓣套、導(dǎo)向套間的配合間隙中逸出的高壓高溫蒸汽進(jìn)入閥蓋彈簧室,而影響彈簧性能。并減少外部環(huán)境灰塵落入導(dǎo)向套內(nèi)部的配合間隙中,增大閥瓣運(yùn)動摩擦力,影響閥門動作性能。
限位套與閥桿緊配合固定連接,限制調(diào)整閥瓣芯向上的開啟高度,保證開啟高度的準(zhǔn)確性。散熱襯套外圓與上法蘭過渡緊配合連接,散熱襯套內(nèi)圓與閥桿外圓動配合連接,提高閥桿的垂直導(dǎo)向性和閥門動作性能。
彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的具體功能及原理如下:摩擦墊、摩擦套、下彈簧座三件自下而上呈疊加裝配,摩擦墊、摩擦套、下彈簧座的內(nèi)圓皆套在閥桿外圓。摩擦墊下表面與閥桿中部臺階面壓接,在旋壓彈簧時(shí)增大對中部臺階的摩擦力,摩擦套則可減少下彈簧座對閥桿的摩擦力,防止摩擦墊帶動閥桿轉(zhuǎn)動而歪斜;摩擦套上端圓弧端面與下彈簧座下內(nèi)臺階孔圓弧底面為圓弧面接觸連接,下彈簧座上部內(nèi)圓比閥桿外圓大得多,在彈簧壓緊或回彈時(shí),防止彈簧歪斜、提高作用于閥桿的力的對中性,減少接觸摩擦力引起的閥桿的不垂直度,提高閥門的密封效果和動作靈活可靠性;推力軸承的作用是減少擰緊調(diào)整螺桿時(shí)對上彈簧座的摩擦力,避免在旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿時(shí)上彈簧座產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而帶動彈簧發(fā)生的扭轉(zhuǎn);防扭轉(zhuǎn)桿內(nèi)端與上彈簧座焊接連接,防扭轉(zhuǎn)桿外端插入閥蓋側(cè)面的防扭轉(zhuǎn)孔中,徹底消除了彈簧壓緊或回彈時(shí)可能發(fā)生的彈簧扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,防止彈簧作用于閥桿、閥瓣壓緊力的不對中,從而提高閥門密封可靠性,開排起跳動作靈活可靠性;調(diào)整螺桿鎖套多邊形內(nèi)孔套接在調(diào)整螺桿上部六角形外圓,下部兩平行卡爪卡接在閥蓋上端外圓的兩平行扁平面上,防止了調(diào)整螺桿在閥門運(yùn)行振動引起的調(diào)整螺桿與閥蓋螺紋連接的松動,保證閥門整定壓力的穩(wěn)定可靠。
閥帽頂部螺紋連接有限位調(diào)節(jié)螺桿,可以與閥桿上端的連接件緊配合,限制調(diào)整閥瓣芯向上的開啟高度,保證開啟高度的準(zhǔn)確性。在特殊情況時(shí),可以使用扳手?jǐn)Q動限位調(diào)節(jié)螺桿向下壓動連接件,強(qiáng)行限制閥門有開啟動作。手柄用于強(qiáng)制開啟閥門進(jìn)行排放。
綜上所述,本發(fā)明中的用于驅(qū)動上調(diào)節(jié)圈上下移動的上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動下調(diào)節(jié)圈上下移動的下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)消除了由壓力波動或振動引起的調(diào)節(jié)圈螺紋松動其位置變化的因素,達(dá)到體外調(diào)節(jié)安全閥動作性能安全、可靠、準(zhǔn)確的目的,消除了調(diào)節(jié)危險(xiǎn)性和操作人員的調(diào)節(jié)恐懼心理;組合可調(diào)式閥瓣組件結(jié)構(gòu)便于加工、裝配精度高、提高了閥門的密封可靠性和反沖效果;彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)徹底消除了彈簧壓緊或回彈時(shí)可能發(fā)生的彈簧扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,防止彈簧作用于閥桿、閥瓣壓緊力的不對中,從而提高閥門密封可靠性,開排起跳動作靈活可靠性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的放大圖;
圖3是圖1中組合可調(diào)式閥瓣組件的放大圖;
圖4是圖1中彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的放大圖;
圖5是圖4中調(diào)整螺桿鎖套的放大圖;
圖6是圖5的仰視圖;
圖7是圖3中A處的放大圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-圖7所示,本發(fā)明的組合可調(diào)式彈性密封閥瓣高溫高壓安全閥,包括閥體1、閥座2、散熱片28、閥桿24、閥蓋37和閥帽44,閥體1頂部、底部和側(cè)部均設(shè)有連接口,閥座2由閥體1底部的連接口向上伸入到閥體1內(nèi),閥體1頂部的連接口與散熱片28下端連接,散熱片28上端與閥蓋37下端連接,閥帽44設(shè)在閥蓋37上端,閥桿24由上到下依次位于閥蓋37、散熱片28和閥體1內(nèi),閥桿24由閥體1頂部的連接口伸入到閥體1內(nèi),閥桿24下端設(shè)有與閥座2上端壓接密封配合的組合可調(diào)式閥瓣組件,閥桿24上部設(shè)有位于閥蓋37內(nèi)的彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),閥體1內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向套21,組合可調(diào)式閥瓣組件位于導(dǎo)向套21內(nèi)部,導(dǎo)向套21下部外側(cè)套設(shè)有上調(diào)節(jié)圈20,閥座2上部外側(cè)套設(shè)有下調(diào)節(jié)圈7。
閥體1側(cè)部設(shè)有用于驅(qū)動上調(diào)節(jié)圈20上下移動的上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動下調(diào)節(jié)圈7上下移動的下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括下轉(zhuǎn)筒46、下齒圈5、下齒輪47、下驅(qū)動軸13、下防轉(zhuǎn)套15和下定位套14,下調(diào)節(jié)圈7下部外側(cè)螺紋連接在下轉(zhuǎn)筒46內(nèi),下轉(zhuǎn)筒46下端設(shè)有套設(shè)在閥座2上的下環(huán)形塊48,下環(huán)形塊48內(nèi)圈與閥座2外圈之間對應(yīng)設(shè)有下圓環(huán)槽,下圓環(huán)槽內(nèi)設(shè)有若干個(gè)下滾珠3,下環(huán)形塊48沿徑向方向設(shè)有與下圓環(huán)槽連通的下滾珠裝入孔,下滾珠裝入孔內(nèi)螺紋連接有下緊定螺釘4,閥座2上部外側(cè)沿垂直方向設(shè)有一條下溝槽49,下調(diào)節(jié)圈7沿徑向方向螺紋連接有下導(dǎo)向螺釘6,下導(dǎo)向螺釘6內(nèi)端伸入到下溝槽49內(nèi),下齒圈5套設(shè)并固定在下轉(zhuǎn)筒46下部,下驅(qū)動軸13水平設(shè)置,下齒輪47固定設(shè)在下驅(qū)動軸13內(nèi)端,下齒輪47下部與下齒圈5嚙合,閥體1側(cè)部水平設(shè)有下通孔,下定位套14螺紋連接在下通孔內(nèi),下定位套14外端設(shè)有外徑大于下定位套14外徑的下壓緊環(huán)50,下定位套14上套設(shè)有位于下壓緊環(huán)50與閥體1外側(cè)之間的下彈簧墊片16,下壓緊環(huán)50通過下彈簧墊片16壓緊與閥體1外側(cè),下驅(qū)動軸13外端穿過下定位套14并向外伸出下定位套14,下驅(qū)動軸13外端部為方頭結(jié)構(gòu),下防轉(zhuǎn)套15內(nèi)端敞口,下防轉(zhuǎn)套15外端設(shè)有與下驅(qū)動軸13外端的方頭結(jié)構(gòu)配合的多槽形小內(nèi)孔,下防轉(zhuǎn)套15套設(shè)在下壓緊環(huán)50外,下防轉(zhuǎn)套15上側(cè)螺紋連接有下定位螺釘17,下定位螺釘17下端與下壓緊環(huán)50外圓周頂壓配合。
上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括上轉(zhuǎn)筒19、上齒圈51、上齒輪52、上驅(qū)動軸18、上防轉(zhuǎn)套53和上定位套54,上調(diào)節(jié)圈20上部外側(cè)螺紋連接在上轉(zhuǎn)筒19內(nèi),上轉(zhuǎn)筒19上端設(shè)有套設(shè)在導(dǎo)向套21上的上環(huán)形塊55,上環(huán)形塊55內(nèi)圈與導(dǎo)向套21外圈之間對應(yīng)設(shè)有上圓環(huán)槽,上圓環(huán)槽內(nèi)設(shè)有若干個(gè)上滾珠56,上環(huán)形塊55沿徑向方向設(shè)有與上圓環(huán)槽連通的上滾珠裝入孔,上滾珠裝入孔內(nèi)螺紋連接有上緊定螺釘57,導(dǎo)向套21下部外側(cè)沿垂直方向設(shè)有一條上溝槽58,上調(diào)節(jié)圈20沿徑向方向螺紋連接有上導(dǎo)向螺釘59,上導(dǎo)向螺釘59內(nèi)端伸入到上溝槽58內(nèi),上齒圈51套設(shè)并固定在上轉(zhuǎn)筒19下端,上驅(qū)動軸18水平設(shè)置,上齒輪52固定設(shè)在上驅(qū)動軸18內(nèi)端,上齒輪52上部與上齒圈51嚙合,閥體1側(cè)部水平設(shè)有上通孔,上定位套54螺紋連接在上通孔內(nèi),上定位套54外端設(shè)有外徑大于上定位套54外徑的上壓緊環(huán)60,上定位套54上套設(shè)有位于上壓緊環(huán)60與閥體1外側(cè)之間的上彈簧墊片61,上壓緊環(huán)60通過上彈簧墊片61壓緊與閥體1外側(cè),上驅(qū)動軸18外端穿過上定位套54并向外伸出上定位套54,上驅(qū)動軸18外端部為方頭結(jié)構(gòu),上防轉(zhuǎn)套53內(nèi)端敞口,上防轉(zhuǎn)套53外端設(shè)有與上驅(qū)動軸18外端的方頭結(jié)構(gòu)配合的多槽形小內(nèi)孔,上防轉(zhuǎn)套53套設(shè)在上壓緊環(huán)60外,上防轉(zhuǎn)套53上側(cè)螺紋連接有上定位螺釘62,上定位螺釘62上端與上壓緊環(huán)60外圓周頂壓配合。
組合可調(diào)式閥瓣組件包括閥瓣芯8、彈性熱閥瓣9、閥瓣套筒10和閥瓣螺母11。
彈性熱閥瓣9的內(nèi)圓設(shè)置成五階臺階孔,五階臺階孔自上而下依次為圓柱光孔、圓柱內(nèi)螺紋孔、螺孔空刀柱孔63、圓錐孔和圓柱孔,圓柱光孔的內(nèi)徑大于圓柱內(nèi)螺紋孔的內(nèi)徑,圓柱內(nèi)螺紋孔的內(nèi)徑大于螺孔空刀柱孔63的內(nèi)徑,圓錐孔呈上大下小結(jié)構(gòu),圓錐孔的上端口內(nèi)徑等于螺孔空刀柱孔63的內(nèi)徑,圓錐孔的下端口內(nèi)徑等于圓柱孔的內(nèi)徑。
閥瓣芯8下部外圓與彈性熱閥瓣9的圓柱內(nèi)螺紋孔螺紋連接,閥瓣芯8中部向外設(shè)有裝配在圓柱光孔內(nèi)的圓柱凸臺階64,圓柱凸臺階64的上端與彈性熱閥瓣9上端的圓形接合處用氬弧焊焊接牢固,彈性熱閥瓣9外圓與閥瓣套筒10下部內(nèi)圓配合連接,彈性熱閥瓣9外側(cè)上部設(shè)有臺階槽,閥瓣套筒10內(nèi)圓設(shè)有裝配在臺階槽上的圓環(huán)臺階65和位于圓環(huán)臺階65上方的圓環(huán)支板66,閥瓣芯8上部穿過圓環(huán)支板66的內(nèi)孔,閥瓣芯8上端面向下開設(shè)有上圓柱下錐型槽67,閥桿24下端伸入到上圓柱下錐型槽67內(nèi),閥桿24下端面和閥瓣芯8下端面中心位置均呈上大下小的倒圓錐體結(jié)構(gòu),閥桿24下端定位壓接在上圓柱下錐型槽67底部,閥瓣螺母11套設(shè)在閥桿24上并與閥瓣芯8上部外圓螺紋連接,閥瓣螺母11下端面與圓環(huán)支板66上表面壓接配合,閥瓣螺母11可調(diào)整閥瓣芯8、彈性熱閥瓣9的下端面與閥瓣套筒10下端面的相對位置高低,可改善閥門開排時(shí)的反沖、回座效果,閥桿24與閥瓣螺母11之間通過水平徑向設(shè)置的防轉(zhuǎn)開口銷12連接。
閥瓣套筒10外圓與導(dǎo)向套21內(nèi)圓接觸并滑動連接,閥瓣芯8下端外邊緣設(shè)有與所述圓錐孔匹配的圓錐形結(jié)構(gòu),彈性熱閥瓣9下表面在圓柱孔下端面周邊設(shè)有向下凸出于彈性熱閥瓣9下表面的彈性密封面68,彈性熱閥瓣9下表面上開設(shè)有位于彈性密封面68外側(cè)的圓形彈性槽69;閥座2上端設(shè)有密封墊圈70,彈性熱閥瓣9的彈性密封面68壓接在密封墊圈70上表面形成主密封。
閥瓣芯8下端外邊緣的圓錐形結(jié)構(gòu)與圓錐孔內(nèi)壁之間的間隙a為2~4mm,圓錐孔的母線與閥瓣芯8的中心線之間的夾角A為60°;圓柱孔的高度為2mm;彈性密封面68凸出于彈性熱閥瓣9下表面0.5mm;圓形彈性槽69的橫截面呈半圓形結(jié)構(gòu),圓形彈性槽69的槽半徑為0.5mm。
導(dǎo)向套21上部外側(cè)設(shè)有定位安裝法蘭71,散熱片28下端和上端分別水平設(shè)有下法蘭72和上法蘭73,下法蘭72通過下雙頭螺栓22與閥體1上端緊固連接,閥體1上端面內(nèi)圓處設(shè)有圓環(huán)形臺階,定位安裝法蘭71的外圈放置在圓環(huán)形臺階上,定位安裝法蘭71上表面與下法蘭72下表面內(nèi)側(cè)壓接配合,上法蘭73通過上雙頭螺栓31與閥蓋37下端緊固連接;閥桿24上設(shè)有位于上法蘭73下方的限位套29,上法蘭73內(nèi)孔設(shè)有散熱襯套30,閥桿24插設(shè)在散熱襯套30內(nèi)。
閥桿24上設(shè)有位于閥瓣螺母11上方的排氣套25,排氣套25內(nèi)圓與閥桿24螺紋連接,排氣套25通過定位開口銷27于閥桿24連接,導(dǎo)向套21上端內(nèi)圓設(shè)有安裝臺階,安裝臺階上通過止口結(jié)構(gòu)連接有排氣室套26,導(dǎo)向套21側(cè)部徑向設(shè)有緊固螺釘75,緊固螺釘75內(nèi)端頂壓排氣室套26外側(cè)部,排氣室套26上端和下端均設(shè)有一個(gè)緊固環(huán)76,緊固環(huán)76的內(nèi)圓與排氣套25外圓精密配合連接;排氣套25上端部開設(shè)上排氣口77,排氣室套26側(cè)部開設(shè)有側(cè)排氣口78。
彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括摩擦墊33、摩擦套34、下彈簧座35、彈簧36、上彈簧座38、推力軸承39、防扭轉(zhuǎn)桿40、調(diào)整螺桿41和調(diào)整螺桿鎖套42。
摩擦墊33內(nèi)圓套在閥桿24外圓上,摩擦墊33下端面坐在閥桿24的中部臺階上,摩擦套34上部內(nèi)圓套在閥桿24外圓,摩擦套34下部內(nèi)圓的內(nèi)徑大于摩擦套34上部內(nèi)圓的內(nèi)徑,摩擦套34下部內(nèi)圓套在摩擦墊33外圓,摩擦套34上部內(nèi)圓下端面與摩擦墊33上端面壓接配合,下彈簧座35上部內(nèi)圓套設(shè)在閥桿24的外圓,下彈簧座35上部的外徑小于下彈簧座35下部的外徑,下彈簧座35下部內(nèi)圓套接在摩擦套34上部外圓,下彈簧座35上部內(nèi)圓下端面與摩擦套34上端面壓接配合;彈簧36套在閥桿24上,彈簧36下端套在下彈簧座35上部外圓上并與下彈簧座35下部上端面頂壓配合;上彈簧座38上部的外徑大于上彈簧座38下部的外徑,上彈簧座38內(nèi)圓套在閥桿24外圓上,上彈簧座38內(nèi)圓通過推力軸承39與閥桿24轉(zhuǎn)動連接,彈簧36上端套在上彈簧座38下部外圓上并上彈簧座38上部下端面頂壓配合;
調(diào)整螺桿41為空心結(jié)構(gòu),調(diào)整螺桿41內(nèi)圓套在閥桿24外圓,調(diào)整螺桿41穿過閥桿24上端部并與閥蓋37上端部螺紋連接,調(diào)整螺桿41下端與推力軸承39上端面頂壓配合。
調(diào)整螺桿41外套設(shè)有調(diào)整螺桿鎖套42,調(diào)整螺桿41上部的橫截面呈四邊形或六邊形結(jié)構(gòu),調(diào)整螺桿鎖套42上部內(nèi)圓的橫截面呈大于六邊形的多邊形結(jié)構(gòu);
閥蓋37上端外圓相對兩側(cè)對稱設(shè)有扁平面,調(diào)整螺桿鎖套42下端面相對兩側(cè)對稱設(shè)有卡爪74,兩個(gè)卡爪74對于卡接在閥蓋37上端外圓的扁平面上;
閥蓋37上部沿垂直方向開設(shè)有一道防扭轉(zhuǎn)孔79,防扭轉(zhuǎn)孔79內(nèi)水平設(shè)有一個(gè)防扭轉(zhuǎn)桿40,防扭轉(zhuǎn)桿40內(nèi)端插設(shè)在上彈簧座38上部并與上彈簧座38焊接連接。
閥帽44下端螺紋連接在閥蓋37上端部,閥帽44側(cè)部鉸接有手柄43,閥桿24上端向上伸出調(diào)整螺桿41上端,閥桿24上端設(shè)有連接件80,閥帽44頂部螺紋連接有限位調(diào)節(jié)螺桿45,限位調(diào)節(jié)螺桿45的下端伸入到閥帽44內(nèi)并位于連接件80正上方。
下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的具體操作過程及原理如下;下滾珠3在下圓環(huán)槽內(nèi),這樣可使固定下轉(zhuǎn)筒46和下齒圈5只能繞閥座2圓周轉(zhuǎn)動,而不能上下移動;下滾珠3由下滾珠裝入孔內(nèi)裝入到下圓環(huán)槽內(nèi),并通過下緊定螺釘4限定不得掉出來;下導(dǎo)向螺釘6外部與下調(diào)節(jié)圈7螺紋連接,下導(dǎo)向螺釘6內(nèi)端在閥座2上部的下溝槽49內(nèi)與之接觸滑動連接,限制下調(diào)節(jié)圈7轉(zhuǎn)動,只能做上下移動。當(dāng)下轉(zhuǎn)筒46轉(zhuǎn)動時(shí),與下轉(zhuǎn)筒46螺紋連接的下調(diào)節(jié)圈7可以沿閥座2軸向上下移動,用以調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈7的上端面與彈性熱閥瓣9的下端面的距離,改善安全閥的動作和密封性能。下齒輪47下部與下齒圈5嚙合連接,驅(qū)動軸外端穿過下定位套14并向外伸出下定位套14,下定位套14螺紋連接在下通孔內(nèi);下驅(qū)動軸13插設(shè)在下定位套14內(nèi)并與下定位套14內(nèi)圓精密配合;下定位套14外圓與閥體1側(cè)壁螺紋連接,下彈簧墊片16套在下定位套14外圓上,下定位套14可以擰緊在閥體1上,用下彈簧墊片16壓緊防松,下定位套14固定在閥體1上,用于支撐導(dǎo)向固定下驅(qū)動軸13,下防轉(zhuǎn)套15的內(nèi)端套在下定位套14外端的下壓緊環(huán)50外圓上,下防轉(zhuǎn)套15的多槽形小內(nèi)孔套在下驅(qū)動軸13外端部的方頭上,下定位螺釘17與下防轉(zhuǎn)套15螺紋連接,定壓在下定位套14的大端外圓柱面上,防止下驅(qū)動軸13產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。
當(dāng)需要調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈7時(shí),卸掉下定位螺釘17,拿掉下防轉(zhuǎn)套15,用扳手轉(zhuǎn)動下驅(qū)動軸13端外端的方頭,由下驅(qū)動軸13內(nèi)端的下齒輪47帶動下齒圈5轉(zhuǎn)動,下齒圈5帶動下轉(zhuǎn)筒46轉(zhuǎn)動,由于下轉(zhuǎn)筒46與下調(diào)節(jié)圈7是螺紋傳動連接,下轉(zhuǎn)筒46轉(zhuǎn)動帶動下調(diào)節(jié)圈7上升或下降位移,實(shí)現(xiàn)在閥體1外調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)圈的要求。由于下齒輪47與下齒圈5是輪齒嚙合傳遞以及下轉(zhuǎn)筒46與下調(diào)節(jié)圈7是螺紋連接傳遞,所以傳遞誤差小、精度較高,即操作人員記住下驅(qū)動軸13轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和方向,由齒輪傳動比和螺紋螺距就可精確的算出下調(diào)節(jié)圈7的位移量和移動方向;同時(shí)設(shè)置了下驅(qū)動軸13的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),消除了由壓力波動或振動引起的調(diào)節(jié)圈螺紋松動其位置變化的因素,達(dá)到閥體1外調(diào)節(jié)安全閥動作性能安全、可靠、準(zhǔn)確的目的,消除了調(diào)節(jié)危險(xiǎn)性和操作人員的調(diào)節(jié)恐懼心理。
由于上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和下齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造完全相同;上調(diào)節(jié)圈20的調(diào)節(jié)與上述過程相同,僅上齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上齒圈51是套接在導(dǎo)向套21的外圓,其余皆同,因此具體過程不再贅述。上調(diào)節(jié)圈20下端面和下調(diào)節(jié)圈7上端面之間形成圓環(huán)形的氣流通道的面積大小,決定閥門動作性能好壞,通過調(diào)節(jié)上調(diào)節(jié)圈20下端和下調(diào)節(jié)圈7的上下位置,改變氣流的通流面積,可得到和確保良好的閥門動作性能。
閥瓣芯8下部外圓與彈性熱閥瓣9下部內(nèi)圓螺紋連接,閥瓣芯8中部臺階坐在彈性熱閥瓣9中部的止口內(nèi),閥瓣芯8下端外邊緣的圓錐形結(jié)構(gòu)與圓錐孔內(nèi)壁之間的間隙a為2~4mm,優(yōu)選取3mm,間隙a距離3mm時(shí),閥瓣芯8中部上端與彈性熱閥瓣9上部用氬弧焊焊接牢固;彈性熱閥瓣9外圓與閥瓣套筒10下部內(nèi)圓配合連接,彈性熱閥瓣9外圓臺階與閥瓣套筒10的內(nèi)圓臺階接觸連接,閥瓣芯8上部外圓套竄出閥瓣套筒10中部內(nèi)圓臺階內(nèi)孔,閥瓣螺母11與閥瓣芯8上部外圓螺紋連接,閥瓣螺母11下端面與圓環(huán)支板66上表面壓接配合連接,閥瓣螺母11可適當(dāng)微調(diào)整彈性熱閥瓣9下端面相對于閥瓣套筒10下端面的相對位置,可改善閥門開啟與回座性能,閥瓣螺母11與閥桿24套入連接,由防轉(zhuǎn)開口銷12插入于閥桿24固定閥瓣螺母11的防轉(zhuǎn),當(dāng)擰緊閥瓣螺母11后,閥瓣芯8、彈性熱閥瓣9、閥瓣套筒10、閥瓣螺母11則成為一體;閥瓣套筒10的外圓與導(dǎo)向套21內(nèi)圓配合連接,閥瓣芯8、彈性熱閥瓣9、閥瓣套筒10、閥瓣螺母11組成組合式閥瓣組件,在介質(zhì)壓力和彈簧力作用下,在導(dǎo)向套21內(nèi)作上下移動,實(shí)現(xiàn)閥門的開啟、排放、回座密封。閥瓣芯8的上部內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工為上圓柱下錐型槽67,閥桿24插入上圓柱下錐型槽67內(nèi)與閥瓣芯8壓接連接。
閥瓣芯8的上部內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工為上圓柱下錐型槽67與閥桿24下端壓接連接,閥瓣芯8下端面中心位置加工出一個(gè)上大下小的倒圓錐體,倒圓錐體外下端平面與下部外螺紋圓柱交角處設(shè)計(jì)加工出120°大倒角;彈性熱閥瓣9下底面加工成閥瓣彈性密封面68,與閥座2上端的密封墊圈70密封面接觸密封連接,形成閥門主密封;彈性熱閥瓣9內(nèi)圓設(shè)計(jì)加工成所述的五階臺階孔;2mm厚的圓柱孔的下端面即彈性密封面68,密封面高出彈性熱閥瓣9下端面0.5mm,彈性熱閥瓣9下端面上、彈性密封面68外圓外側(cè)設(shè)一R0.5的圓形彈性槽69,即彈性密封面68彈性變形時(shí)的圓形彈性槽69。
組合可調(diào)式閥瓣組件的優(yōu)點(diǎn):解決了整體彈性閥瓣的加工難題,整體彈性閥瓣的承壓槽加工工藝性不很好,槽的形狀很難達(dá)到預(yù)期要求,導(dǎo)致彈性變形量小,造成密封效果不好;組合可調(diào)式閥瓣組件由閥瓣芯8和彈性熱閥瓣9組成,大大降低了加工難度,閥瓣芯8外形僅螺紋圓和平面及倒圓錐面,很容易車削加工,且能有很高的精度;彈性熱閥瓣9內(nèi)圓為內(nèi)圓柱面和圓錐面,也很容易加工出高精度件,降低加工難度,提高了零件精度,提高生產(chǎn)效率。
另外,組合可調(diào)式閥瓣組件有一定的可調(diào)性:彈性熱閥瓣9內(nèi)的螺孔空刀柱孔63自然形成了閥瓣彈性變形的承壓槽,調(diào)整好閥瓣芯8下端120°倒角與彈性熱閥瓣9的螺孔空刀柱孔63下邊的120°內(nèi)圓錐面間的間隙,在不大于3mm即可,然后把閥瓣芯8最大外圓頂端與彈性熱閥瓣9最上端尖處用氬弧焊焊實(shí),就完全實(shí)現(xiàn)了彈性閥瓣的承壓槽作用。
閥瓣螺母11可以微量調(diào)整彈性熱閥瓣9下端面相對于閥瓣套筒10底端面的位置,閥瓣螺母11的松緊不同就使得上述二者的相對位置有所不同。
提高了閥門的密封可靠性和反沖效果:當(dāng)介質(zhì)壓力升高時(shí),壓力介質(zhì)通過3mm的間隙進(jìn)入到螺孔空刀柱孔63內(nèi),螺孔空刀柱孔63的介質(zhì)壓力作用面積比彈性熱閥瓣9的彈性密封面68的面積大得多,這就給彈性熱閥瓣9的彈性密封面68一個(gè)很大的向下向外的漲力,加上彈性熱閥瓣9的彈性密封面68圓外側(cè)的圓形彈性槽69作用,彈性熱閥瓣9密封處發(fā)生足夠的變形,使得彈性密封面68更加緊密的壓在閥座2上端的密封墊圈70上,大大增加了閥瓣的密封力,提高了閥門的密封可靠性。
彈性熱閥瓣9下端面相對于閥瓣套筒10底端面的位置,改善安全閥開排時(shí)的反沖效果,彈性熱閥瓣9下端面與閥瓣套筒10底端面在同一水平線上最好,或彈性熱閥瓣9下端面比閥瓣套筒10底端面略低0.5mm以內(nèi),對安全閥開排反沖氣流有聚氣流作用,對閥門的開排有利,即提高了安全閥門的動作性能。
導(dǎo)向套21上部外側(cè)的定位安裝法蘭71裝配在閥體1上端面內(nèi)圓處設(shè)有圓環(huán)形臺階上,并通過下法蘭72壓接;排氣套25與閥桿24下部螺紋連接,用定位開口銷27固定防轉(zhuǎn),排氣室套26上端和下端的緊固環(huán)76與排氣套25外圓精密配合連接,排氣室套26下部外圓與導(dǎo)向套21上部止口套接配合連接,由緊固螺釘75緊定固定;排氣套25、排氣室套26的設(shè)置,阻止閥門開排氣時(shí),從彈性熱閥瓣9、閥瓣套、導(dǎo)向套21間的配合間隙中逸出的高壓高溫蒸汽進(jìn)入閥蓋37彈簧室,而影響彈簧36性能。并減少外部環(huán)境灰塵落入導(dǎo)向套21內(nèi)部的配合間隙中,增大閥瓣運(yùn)動摩擦力,影響閥門動作性能。
限位套29與閥桿24緊配合固定連接,限制調(diào)整閥瓣芯8向上的開啟高度,保證開啟高度的準(zhǔn)確性。散熱襯套30外圓與上法蘭73過渡緊配合連接,散熱襯套30內(nèi)圓與閥桿24外圓動配合連接,提高閥桿24的垂直導(dǎo)向性和閥門動作性能。
彈簧壓緊防松防扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的具體功能及原理如下:摩擦墊33、摩擦套34、下彈簧座35三件自下而上呈疊加裝配,摩擦墊33、摩擦套34、下彈簧座35的內(nèi)圓皆套在閥桿24外圓。摩擦墊33下表面與閥桿24的中部臺階面壓接,在旋壓彈簧36時(shí)增大對閥桿24的中部臺階面得摩擦力,摩擦套34則可減少下彈簧座35對閥桿24的摩擦力,防止摩擦墊33帶動閥桿轉(zhuǎn)動或歪斜。摩擦套34上端圓弧端面與下彈簧座35下內(nèi)臺階孔圓弧底面為圓弧面接觸連接,下彈簧座35上部內(nèi)圓比閥桿24外圓大得多,在彈簧36壓緊或回彈時(shí),防止彈簧36歪斜、提高作用于閥桿24的力的對中性,減少接觸摩擦力引起的閥桿24的不垂直度,提高閥門的密封效果和動作靈活可靠性;推力軸承39的作用是減少擰緊調(diào)整螺桿41時(shí)對上彈簧座38的摩擦力,避免在旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿41時(shí)上彈簧座38產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而帶動彈簧36發(fā)生的扭轉(zhuǎn);防扭轉(zhuǎn)桿40內(nèi)端與上彈簧座38焊接連接,防扭轉(zhuǎn)桿40外端插入閥蓋37側(cè)面的防扭轉(zhuǎn)孔79中,徹底消除了彈簧36壓緊或回彈時(shí)可能發(fā)生的彈簧36扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,防止彈簧36作用于閥桿24、閥瓣壓緊力的不對中,從而提高閥門密封可靠性,開排起跳動作靈活可靠性;調(diào)整螺桿鎖套42多邊形內(nèi)孔套接在調(diào)整螺桿41上部六角形外圓,下部兩平行卡爪74卡接在閥蓋37上端外圓的兩平行扁平面上,防止了調(diào)整螺桿41在閥門運(yùn)行振動引起的調(diào)整螺桿41與閥蓋37螺紋連接的松動,保證閥門整定壓力的穩(wěn)定可靠。
閥帽44頂部螺紋連接有限位調(diào)節(jié)螺桿45,可以與閥桿24上端的連接件80配合,限制調(diào)整閥瓣芯8向上的開啟高度,保證開啟高度的準(zhǔn)確性。在特殊情況時(shí),可以使用扳手?jǐn)Q動限位調(diào)節(jié)螺桿45向下壓動連接件80,強(qiáng)行限制閥門有開啟動作。手柄43用于強(qiáng)制開啟閥門進(jìn)行排放。
本實(shí)施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。