CN1013895B - 控制用安全阀 - Google Patents

Abstract

这种类型的阀包括承在阀座上的一个活门，用于保证防护容器的封闭，该活门配置于轴的端部，从来自控制装置的压力液体供应腔室开始进行启动，所述的轴可滑动地安装在与阀体连接的套筒中。

应用在装有压力流体的容器的设备中。

Description

本发明内容是关于一种控制用的安全阀。

这种控制用安全阀是装配含有压力流体的装置或回路的设备（如锅炉）所必需的，当压力流体达到一个预先确定的最大值时，该安全阀适于配置与大气相连通的防护容器，以避免容器内部产生有害的超压现象和危险情况。

一般来说，用于精密仪器并具有良好安全性能的阀，是用来自于防护容器中含有的流体进行工作的阀。

图1和图2示出一种传统的设备，图1示出该设备的总体图，图2特别示出阀本身的纵向剖视图。防护容器2装配在用参考符号3标示的安全阀上，容器2本身由控制装置4控制，该控制装置用容器中的压力流体供应。

该阀3包括紧固在容器2上的阀体5，以及一个通道6，在该通道的上端部形成一个用于关闭活门8的基座7。在阀体5上设置一个开口9，当活门8置于开启位置时，该开口9能使容器内部处于大气状态。

活门8安装在阀杆10的端部，其在阀体的内径中滑动，控制活塞12固定在阀杆的另一端，该活塞12安装在汽缸13上，这个汽缸供有来自控制装置4的流体。

这样的解决方案存在许多缺点。

鉴于这种阀装有控制活塞，必不可少的热障以及密封接头，它们彼此摩擦而造成活门操纵的阻力，加之当阀处于工作的通常位置，即 阀关闭位置时，它们都处于一定压力之下，因此，所述的阀实施起来特别困难。由于装有上述接头，所以阀头不能通入热的流体。由于必须使控制活塞12之下的构件处于大气状态，因此，这样实施起来的复杂性也会增大。最后，配置的控制活塞还必需由体积较大的阀头操纵。上面述及的就是公知的解决方案中存在的缺点。

在内控制活塞上配置控制阀，如果这些控制阀比前面述及的外控制活塞上的阀紧凑，那么，它们仍然具有同样的缺陷，另外，它们也不能在高温下使用。

法国专利8214491涉及一种安全阀，该阀包括一个活门支承体，该活门具有两个不同的连续截面，在两个连续管状部分加以导向，该支承体用于固定同金属波纹套端部的密封，波纹套的另一端则固定密封在阀体上。该阀的控制腔室是通过波纹套本身加以部分限定的。假定这种设备具有工作方面所要求的全部性能，那么，在正常工作状态下，也就是阀在关闭状态下，金属波纹套就处于拉伸位置，这是上述设备存在的缺点，如果保护装置不具有抗压能力，那么，在上述位置中，波纹套是不灵活的，因而是僵直的和易损坏的。最后，活门支承体端部具有较大截面，它传送与阀体相应的容积。

本发明旨在弥补这些缺陷。

为此，本发明阀涉及包括一个支承在阀座上的活门这种类型的阀，其用于保证防护容器的封闭。这种活门配置在轴的端部，它滑动地安装在与阀体连接的套筒内，并由来自控制装置的供给腔室的压力流体对其进行操作。其特征在于，套筒的上端部具有一个环形凸缘，该凸缘作为阀体上的支承体，固定在阀体的部位上，装有活门的轴的另一端也有一个环形凸缘，轴和套筒上彼此相对的凸缘用于确保具有 可变长度的金属衬套（波纹套）的密封性。这种衬套的外表面与轴的端面及阀盖一起限定承受控制用流体压力的腔室。

在正常状态下，由控制流体作用在轴上的力中，它通过对轴进行作用的弹簧所产生的力加以补充，这种力大于由包含在防护容器内的流体作用在活门上的力。因此，这种装置处于保证活门关闭的位置。值得注意的是，在这种位置中，衬套处于其最小长度的位置是有利的，也就是说在波纹套的情况下，该波纹套处于压缩位置是有利的。在这个位置中，波纹套最耐压。因此，有可能制造一种比较灵活和比较柔软的金属衬套，进行多次工作周期循环，减少维修次数，降低成本。由于衬套位于阀体本身的外部，故温度低，且由于防护容器中含有的流体不流经该部位，因此，且有变化，所以使衬套灵活也是可以达到的。

根据这种阀的实施例，阀体的表面内镗有作为套筒腔室的内径，阀体的上表面在邻近内径的地方有一个凹口，用于同接头密封件一起把套筒的凸缘嵌固在相对的一面上，其正好支承有阀盖的凸肩。

阀的安装是以简单的方式实现的，如果需要的话，其可调换性可以由套筒、轴和波纹套构成的装置进行快速更换而达到。

有利的做法是，当阀处于开启位置时，活门部分地***套筒，完全封闭套筒的位于阀座方向的端部。

由此得出，当阀处于开启位置时，这种阀的工作部分完全由流体流动的管道加以隔开，从而避免在流体的紊流扰动作用下形成的气蚀和磨蚀所造成的任何损坏方面的危险。

根据本发明的另一个特征方案，该活门的基座包括一个环形件，该环形件以一定方式安装在阀上，其具有一个用于以可拆卸方式安装定内径件的螺纹部分，该定内径件以可拆卸方式用螺纹固定。

可以仅仅通过螺纹固定这种定内径件，使它同所要求的状态下的阀的额定流量迅速相适配，这就避免对设备进行任何维修，没有必要储备大量昂贵的零部件。

有利的是，这种阀包括安装在阀座固定部分上的一个金属弹性结合件，以保证活门与阀座之间的密封性，甚至能达到使低粘度流体良好地密封。

无论如何，借助下面的描述，参照附图及不受限制的实施例，本发明将得到较好理解，附图如下：

图3和图4分别是本发明阀处于关闭和开启位置的两个纵向剖视图。

图5是本发明阀的阀体实施例中纵向放大比例剖视图。

附图示出的阀包括阀体20，该阀体20有与防护容器相连通的第一个开口21，以及构成排出孔口的第二个开口22，开口21和22布置在阀座两侧，阀座用23标示。

套筒24与开口21和阀座23同轴安装在阀体内部，该套筒24在靠近远离阀座的一端有凸缘25，该凸缘25安装在凹口26的内部，其包括装有接头密封件27的阀体上表面。

阀盖28由螺栓29固定在阀体20上，该阀盖28具有凸肩30，它同密封件32一起支承在套筒24的凸缘25上。

轴34同滑环33一起以滑动配合安装在套筒24的内部，该轴的一端装有活门35，其用于密封地支承在阀座23上，轴的另一端具有朝外延伸的环形凸缘36，该凸缘36与套筒24的凸缘25是相对的。

凸缘25和36用于密封固定具有可变长度的金属衬套的端部。 附图示出的实施例中，该具有可变长度的金属衬套由波纹套37构成。

沿阀关闭方向产生力的弹簧38安装在轴34的内部。阀盖28设置开口39，用于引入和排出腔室40中对阀进行控制的流体。

实际上，当腔室40供有压力流体时，在等于波纹套37的平均横断面的表面上，上述压力流体在其上施加一种力，该力使轴朝阀座方向移动，在所述的这种力中，由弹簧产生的力加以补充。由开口21引入包含在防护容器中的压力流体沿相反方向施加。

在正常工作状态下，施加在活门下表面的力小于由控制流体和弹簧38施加在轴上的力。该活门处于如图3所示的封闭位置。

当腔室40是空的时候，施加在活门下表面的力小于由弹簧38所产生的力，阀开启时，则该阀处于图4所示的位置。值得注意的是，在该位置中，活门35全部封闭套筒24的开启端，这就使阀的控制部件，尤其是波纹套37，避免受到流经阀的流体的紊流扰动和磨蚀。

同样值得注意的是，由于这种波纹套37处于远离流体的区域，它不会受到这些影响，特别是流量和温度的影响。因此，这种阀的使用寿命就会大大延长。

而且，正加图3和图4中示出的这种弹簧一样，当波纹套37受到充满腔室40的流体的压力时，该波纹套37处于压缩位置。这种压缩位置同波纹套37最大抗压位置相一致。这种配置能够明显地降低波纹套的不灵活性和它的僵直性，并且降低成本。

着重指出这种可调换性是恰当的，它可以对由金属衬套37、轴34以及套筒24构成的装置进行快速拆卸，以便在设备维修时可以对其进行更换。

图5示出阀座23的详图，该阀座包括两个构件，即一个外部构 件42，它以一定方式例如紧配合嵌入阀体20中，以及一个内部构件43，它以可拆卸的方式例如用螺纹固定装在构件42中。

这样就有可能不考虑密封问题，这种例如与构件42相关的密封性可以通过金属件44来解决，及内部构件43来实现对流量进行校准，从而可以使标准阀同所要求的进入阀座23上的构件42中的额定流量相适应，构件43具有相应的通过截面。上述构件无需进行复杂的机械加工。

正像前面得出的结论那样，本发明对现有技术进行改进，提出一种构思简单并具有很大可靠性的安全阀。

Claims (6)

1、一种控制用安全阀包括支承在阀座上的一个活门，用于保证防护容器的封闭，该活门配置于一个轴的端部，并由来自控制装置的供给腔室的压力流体进行启动，所述的轴可滑动地安装在与阀体连接的套筒中，其特征在于，套筒(24)的上端部有一个环形凸缘(25)，该凸缘作为在阀体(20)上的支承体，它还作为阀盖(28)的支承体，而装有活门(35)的轴(34)的另一端也有一个环形凸缘(36)，轴(34)和套筒(24)上彼此相对的凸缘(25，36)用于确保具有可变长度的金属衬套(37)的密封性，该衬套的外表面和轴的端面与阀盖一起限定承受控制用流体的压力的腔室。

2、根据权利要求1中所述的阀，其特征在于，金属衬套（37）是由一个波纹套构成的。

3、根据权利要求1和2中之一的权利要求所述的阀，其特征在于，阀体（20）的表面内镗有作为套筒（24）腔室的内径，阀体（20）的表面在邻近内径的地方有一凹口（26），用于同接头密封件（27）一起把套筒的凸缘（25）嵌固在相对的一面上，其正好支承有阀盖（28）的凸肩（30）。

4、根据权利要求1所述的阀，其特征在于，当阀处于开启位置时，活门（35）部分地***套筒（24），完全封闭套筒位于阀座方向的端部。

5、根据权利要求1所述的阀，其特征在于，活门的基座（23）包括一个环形件（42），该环形件以一定的方式安装在阀上，该环形件具有一个用于安装定内径件（43）的螺纹部分，该定内径件以可拆卸的方式用螺钉固定。

6、根据权利要求5中所述的阀，其特征在于，它包括一个安装在阀座固定件（42）上的金属弹性件（44），以保证活门和阀座之间的密封性。

Images