專利名稱：內(nèi)裝式壓力自緊安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種安全閥。屬于流體壓力系統(tǒng)的安全裝置。
內(nèi)裝式安全閥，大都用于貯運(yùn)設(shè)備(例如汽車和火車槽車等)上，此時，安全閥處于振動場合。現(xiàn)有的內(nèi)裝式安全閥，在此工況下，主閥彈簧力不斷變化，其密封壓力及開啟壓力也隨之變化，由此，安全閥的密封性能較差。另外，啟閉壓差大也是現(xiàn)有內(nèi)裝式安全閥的缺點之一。
本實用新型的目的是，設(shè)計一種內(nèi)裝式安全閥，使其具備壓力自緊的效果，提高其抗振動能力，且具備密封性能好，啟閉壓力小等特點。
本實用新型的構(gòu)成如下一種內(nèi)裝式壓力自緊安全閥，它由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成，主閥設(shè)置有一氣缸，主閥芯的一端作為活塞，可在該氣缸中滑動，另一端能與主閥座形成密封，主彈簧為主閥芯與主閥座間的密封提供初始密封力。先導(dǎo)閥上設(shè)置有一個腔體，并設(shè)置有三個壓力介質(zhì)通道，通過這三個通道，可分別將該腔體與安全閥出口側(cè)，主閥氣缸及被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)導(dǎo)通。在先導(dǎo)閥的腔體中設(shè)置一個閥元件，該閥元件最好為球形，但也可以是其他結(jié)構(gòu)形式，只要它能與下述的兩個密封面分別形成線接觸密封或面接觸密封即可。在閥元件上作用有先導(dǎo)彈簧力。在腔體內(nèi)設(shè)有兩個密封面，它們分別能與閥元件形成線接觸密封或面接觸密封。這樣設(shè)置腔體內(nèi)的這兩個密封面以及上述的三個壓力介質(zhì)通道，使得當(dāng)閥元件與其中一個密封面形成密封時，主閥氣缸就會與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)隔絕而與安全閥的出口側(cè)導(dǎo)通，以致主閥彈簧不受介質(zhì)壓力作用；當(dāng)閥元件與另一個密封面形成密封時，主閥氣缸就與安全閥出口側(cè)隔絕而與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)導(dǎo)通，使主閥氣缸被加壓，于是主閥芯的活塞端承受氣缸內(nèi)壓力介質(zhì)的作用力。本實用新型的特征在于主閥和先導(dǎo)閥都設(shè)置在被保護(hù)的流體壓力設(shè)備內(nèi)部。這樣設(shè)置主閥芯，使得當(dāng)先導(dǎo)閥將主閥氣缸與安全閥的出口側(cè)導(dǎo)通而與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)隔絕時，主閥芯承受一個與其開啟方向相反的由壓力介質(zhì)產(chǎn)生的凈作用力，該作用力用來維系主閥芯與主閥座間的密封，使該安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)先導(dǎo)閥將主閥氣缸與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)導(dǎo)通而與安全閥的出口側(cè)隔絕時，主閥芯承受一個與其開啟方向相同的由壓力介質(zhì)產(chǎn)生的凈作用力(克服了主彈簧力后)，該作用力使主閥芯迅速開啟至其規(guī)定的開啟高度，使該安全閥進(jìn)入排放狀態(tài)。
附圖
為本實用新型的一個實施例圖中的內(nèi)裝式壓力自緊安全閥由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。主閥有一氣缸(1)，它由主閥芯(2)與主閥芯套(3)組成，主閥芯(2)的一端有一個活塞頭(4)，它可在氣缸(1)中滑動，滑動密封元件(5)為氣缸(1)提供密封，主閥芯(2)的另一端有一個主閥芯頭(6)，它可與主閥座(7)在(8)處形成密封，翅片(9)為主閥芯頭(6)導(dǎo)向，主閥芯(2)的活塞頭(4)上作用有主彈簧(10)，主彈簧(10)的另一端作用在主閥座(7)的下端，主彈簧(10)為(8)處的密封提供初始密封力。主閥芯(2)兼作先導(dǎo)閥閥體，其下端與活塞頭(4)形成一腔體(11)，通道(12)通過先導(dǎo)彈簧腔(13)及主閥芯頭上的通道(14)將腔體(11)與安全閥出口側(cè)(15)連通，通道(16)將腔體(11)與主閥氣缸(1)連通，通道(17)通過主彈簧腔(18)及主閥芯套(3)上的介質(zhì)通孔(19)將腔體(11)與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)(20)連通。在腔體(11)中設(shè)置有一球形閥元件(21)，先導(dǎo)彈簧(22)的作用力通過先導(dǎo)彈簧座(23)傳至球形閥元件(21)上，先導(dǎo)彈簧(22)的另一端作用在主閥芯頭(6)上，密封元件(24)將先導(dǎo)彈簧腔(13)與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)(20)隔絕，在腔體(11)中有兩個密封面(25)和(26)，錐形密封面(25)設(shè)置在活塞頭(4)上，角形密封面(26)設(shè)置在主閥芯(2)上，密封元件(27)為腔體(11)提供密封，通過主閥座(7)上的法蘭(28)，將整個主閥與先導(dǎo)閥固定在被保護(hù)的流體壓力設(shè)備器壁(29)的連接法蘭(30)上，使其內(nèi)裝于被保護(hù)的流體壓力設(shè)備內(nèi)。當(dāng)該安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，腔體(11)中的球形閥元件(21)被先導(dǎo)彈簧(22)，通過先導(dǎo)彈簧座(23)壓緊在密封面(25)上，并使二者建立起密封，從而使得主閥氣缸(1)通過通道(16)、腔體(11)、通道(12)、先導(dǎo)彈簧腔(13)及通道(14)與安全閥出口側(cè)(15)連通，此時，由于主閥芯(2)在(31)及(32)面的受壓面積大于在主閥芯(2)在(34)面的受壓面積，因此主閥芯(2)便獲得一個與其開啟方向相反的壓力介質(zhì)作用力，該作用力作為(8)處密封的密封力，由于它由壓力介質(zhì)提供，因此使得(8)處的密封具有壓力自緊的效果，這個密封力隨介質(zhì)壓力的增大而增大，且不受所處環(huán)境振動的影響。當(dāng)被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)的壓力升至該安全閥的啟跳壓力時，腔體(11)中的球形閥元件(21)在介質(zhì)壓力作用下，克服先導(dǎo)彈簧力向上運(yùn)動，這一運(yùn)動使得球形閥元件脫離密封面(25)而與密封面(26)貼合，于是壓力介質(zhì)通過通道(17)、密封面(25)、腔體(11)及通道(16)被加至主閥氣缸(1)內(nèi)，同時主閥氣缸(1)與安全閥出口側(cè)(15)的通路被球形閥元件(21)與密封面(26)間的密封所截斷，此時，主閥芯(2)在(33)面附加了一個由主閥氣缸(1)中的壓力介質(zhì)產(chǎn)生的與主閥芯(2)的開啟方向相同的壓力介質(zhì)推力，該附加作用力加上主閥芯(2)在(34)面上所受的壓力介質(zhì)推力，大于壓力介質(zhì)在(31)與(32)面對主閥芯(2)所產(chǎn)生的推力以及主彈簧(10)對主閥芯(2)的作用力的和，使得主閥芯(2)迅速開啟至其規(guī)定的開啟高度，于是該安全閥進(jìn)入排放狀態(tài)。當(dāng)被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)(20)內(nèi)的壓力降至該安全閥回座壓力時，作用在球形閥元件(21)上的介質(zhì)推力減小，先導(dǎo)彈簧(22)通過先導(dǎo)彈簧座(23)將球形閥元件(21)從密封面(26)推至密封面(25)，并使球形閥元件(21)與密封面(25)間建立起密封，于是主閥氣缸(1)與被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)(20)間的通路被球形閥元件(21)與密封面(25)間的密封所截斷，而主閥氣缸(1)與安全閥出口側(cè)(15)間的通路被打開，主閥氣缸(1)被迅速泄壓，這樣原來附加于主閥芯上的與其開啟方向相同的那部分壓力介質(zhì)作用力被撤去，主閥芯(2)便在與其開啟方向相反的壓力介質(zhì)作用力作用下，迅速回座，并回復(fù)到其關(guān)閉狀態(tài)。
本實用新型的優(yōu)點與效果在于1、抗振動性能和密封性能好；2、啟閉壓差?。?、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。
權(quán)利要求1.內(nèi)裝式壓力自緊安全閥，由主閥與先導(dǎo)閥兩部分組成，主閥有一氣缸，這樣設(shè)置主閥芯，使得它的一端與主閥座能形成密封，另一端用作主閥氣缸的活塞，主彈簧作用在主閥芯上，先導(dǎo)閥內(nèi)設(shè)置一腔體，該腔體內(nèi)有一閥元件，在該腔體上設(shè)置有兩個能分別與腔體內(nèi)的閥元件形成密封的密封面，在先導(dǎo)閥體上設(shè)置有分別將該腔體與主閥氣缸，被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)及安全閥的出口側(cè)相連通的三個通道，先導(dǎo)彈簧裝在先導(dǎo)彈簧座上，先導(dǎo)彈簧座作用在閥元件上，其特征在于主閥和先導(dǎo)閥均設(shè)置在被保護(hù)的流體壓力設(shè)備內(nèi)部，這樣設(shè)置主閥閥芯，使得當(dāng)先導(dǎo)閥的閥元件將先導(dǎo)閥體上連通先導(dǎo)閥腔體和被保護(hù)的流體壓力系統(tǒng)的通道與其余的兩個通道隔絕時，主閥芯上所有介質(zhì)作用面的軸向投影面積中，承受與主閥開啟方向相反的介質(zhì)力的投影面積大于承受與主閥開啟方向相同的介質(zhì)力的投影面積，當(dāng)先導(dǎo)閥的閥元件將先導(dǎo)閥上連通先導(dǎo)閥腔體和安全閥出口側(cè)的通道與其余的兩個通道隔絕時，主閥芯上所有介質(zhì)作用面的軸向投影面積中，承受與主閥開啟方向相同的介質(zhì)力的投影面積大于承受與主閥開啟方向相反的介質(zhì)力的投影面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)裝式壓力自緊安全閥其特征在于先導(dǎo)閥腔體中的閥元件是球形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的內(nèi)裝式壓力自緊安全閥其特征在于主閥芯兼作先導(dǎo)閥體，在主閥芯的一端設(shè)置一主閥芯頭，另一端設(shè)置一活塞。
專利摘要內(nèi)裝式壓力自緊安全閥。屬于流體壓力系統(tǒng)安全裝置，特別適用于貯運(yùn)流體的壓力設(shè)備。它由主閥和先導(dǎo)閥組成，主閥與先導(dǎo)閥均設(shè)置在被保護(hù)的流體壓力設(shè)備內(nèi)部。在工作壓力下，主閥密封具有壓力自緊效果，密封可靠；在啟跳壓力下，先導(dǎo)閥為主閥提供一個開啟力，主閥準(zhǔn)確開啟；在回座壓力下，先導(dǎo)閥撒去該開啟力，主閥準(zhǔn)確回座。該安全閥還具有啟閉壓差小、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低等特點。
文檔編號F16K17/04GK2031866SQ88200478
公開日1989年2月1日 申請日期1988年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月13日
發(fā)明者李志義, 丁信偉, 宋永鋒, 劉東學(xué) 申請人:大連工學(xué)院