CN105697796A - 泄放阀 - Google Patents

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Abstract

一种泄放阀，具有支架，所述支架包括大体上圆柱形的本体，所述本体具有第一端和第二端，所述第一端用于与泄放阀的本体接合，所述第二端用于接收引导衬套。在支架的本体中形成多个开口，以允许流体流动通过支架，并且所述多个开口限定了在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个支脚，所述多个支脚与所述多个开口中的一个开口沿直径方向相对。

Description

泄放阀
技术领域
概括地说，本公开内容涉及泄放阀，更具体地说，涉及用于运输应用中的泄放阀。
背景技术
泄放阀可以用于固定或移动的储存罐，以便通过将气体排放到大气中直到罐内压力下降到可接受的水平，来防止罐因过度的罐内压力而破裂。
一种典型的泄放阀10(例如图1-图3中所示出的)具有大体上圆柱形的本体20，本体20具有第一组外螺纹22以及第二组外螺纹24，第一组外螺纹22可以用于将泄放阀10连接到流体储存容器(未示出)，第二组外螺纹24可以用于将泄放阀10连接到排放口、防雨帽、阀盖或者其它结构。穿过本体20形成通道26，以允许流体从流体储存容器并穿过本体20而排放出。通道26形成肩部28(图3)，肩部28限定了阀座表面，当泄放阀10处于闭合位置时，该阀座表面与密封组件30接合。还可以例如利用驱动螺杆或者其它公知的单元，将偏转器90固定到本体20的外表面。
密封组件30放置在通道26内并且具有底盘32和顶盘34。底盘32被配置为：当泄放阀10处于闭合位置时，与本体20的阀座表面28密封地接合。顶盘34具有与底盘32接合的第一O形环36和第二O形环38或者其它类型的密封件，这些O形环或者密封件设置在顶盘34中形成的凹槽内。在泄放阀10处于闭合位置的情况下，底盘32与本体的阀座表面28密封地接合，并且顶盘34的第一和第二O形环36、38与底盘32密封地接合，以防止流体流动通过通道26。在泄放阀10处于打开位置的情况下，底盘32和顶盘34将与本体20的阀座表面间隔开，并且将允许流体流动通过泄放阀10。
阀杆40具有带有螺纹的第一端42，第一端42延伸穿过在密封组件30的底盘32和顶盘34中形成的孔，并且阀杆40的第一端42利用螺母92附接到密封组件30，使得阀杆40和密封组件30一起移动，从而将密封组件30移动到与阀座表面28相接合或者脱离接合。阀杆40的带有螺纹的第二端44延伸穿过在弹簧座75中形成的孔，并且阀杆40的第二端44利用调节螺母94固定到阀杆40。
支架50具有大体上中空的圆柱形本体51并且固定到靠近第一组外螺纹22的本体20。如可以在图2A-图2B中最佳看出的，在第一端52和第二端54之间形成径向穿过支架50的开口56，并且开口56限定了在支架50的相对侧上的、沿直径方向相对的支脚58。
引导衬套60在本体51的第二端54处固定到支架50，并且具有本体62和凸缘64，本体62***到支架50的第二端54中，凸缘64与支架50的端部接合。第一延伸件66和第二延伸件68从本体62的两端中的任一端延伸，以及穿过本体62、第一延伸件66和第二延伸件68形成孔69，孔69接收阀杆40。
弹簧70在弹簧座75和支架50中的引导衬套60之间延伸，并且将弹簧座75偏置离开本体20，这转而将密封组件30朝向阀座表面28偏置并且将泄放阀10偏置到闭合位置中。一旦弹簧70设置了适当的张力，还可以使用卷销96和引线98来固定螺母94的位置以及因此固定阀座75，以防止窜改泄放阀10。
还可以围绕阀杆40并且在弹簧70内放置圆柱形的阀杆引导件80，以帮助稳固弹簧70并且在纵向上引导阀杆40。
在正常操作中，弹簧70在弹簧座75和引导衬套60之间压缩，这将弹簧座75偏置离开本体20。经过阀杆40，这还通过将密封组件30朝向本体20的阀座表面28偏置来将泄放阀10偏置到闭合位置，并且将密封组件30贴靠阀座表面28进行密封。当储存罐中的压力上升到高于预先确定的压力并且施加在密封组件30上的力超过弹簧70的弹簧力时，密封组件30上升离开阀座表面28，并且泄放阀10移动到打开位置，从而允许流体通过泄放阀10排出。流体排放初始地可以是细微的，仅产生渗漏。随着压力上升并且流体体积排出继续进行，会出现大量的流体排出。当储存罐中的压力下降得足够多时，弹簧70的弹簧力将密封组件30闭合回到贴靠阀座表面28，从而停止进一步的排出。
当用于移动应用(例如，如图6中所示出的运输车辆，或者其它移动储存罐)中时，由于罐的振动和移动，泄放阀10将承受多个轴(图6中示出为轴X、Y和Z)上的移动和激振。基于典型的泄放阀10的设计，由这种振动和移动引起的大部分应力是在泄放阀10的支架50中承受的。
然而，当前的2个支脚的支架设计(例如，上面所描述的支架50)是高度地定向偏置(directionallybiased)的。图7示出了针对2个支脚的支架50的剖面模量，其中将支架50旋转经过90°，以捕获与x轴相关的激振的所有可能配置。如可以在图7中看到的，取决于振动轴AV，支架50具有不同的剖面模量，并且因此，支架50的强度高度地取决于振动轴AV。例如，如果振动轴AV经过两个支脚的中心(示出为90°旋转)，则支架50具有高的剖面模量，并且因此，具有高的强度。然而，如果振动轴AV与两个支脚平行(示出为0°旋转)，则支架50具有低的剖面模量，并且因此，具有低的强度。
因此，对于移动应用而言，具有含有一种支架的泄放阀(该支架具有较一致的剖面模量/强度，而不管振动轴的方向如何)将是有益的。
发明内容
根据本发明的一个示例性方面，一种用于泄放阀的支架包括：大体上圆柱形的本体，所述本体具有第一端和第二端，所述第一端用于与所述泄放阀的本体接合，所述第二端用于接收引导衬套。在所述支架的所述本体中形成多个开口，以允许流体流动通过所述支架，并且所述多个开口限定了在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个支脚，其中每个支脚与所述多个开口中的一个开口沿直径方向相对。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任意一个或多个方面，一种用于泄放阀的支架还可以包括下面的优选形式中的任意一个或多个优选形式的任意组合。
在一个优选形式中，所述支架包括三个开口，所述三个开口限定了三个支脚。
在另一个优选形式中，每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚具有是所述支架的圆周的大约六分之一的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个开口中的每个开口具有等于所述支架的所述圆周的大约六分之一的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚的周向宽度等于所述多个开口中的每个开口的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚的第一边缘与相对的开口的第一边缘沿直径方向对齐，并且所述多个支脚中的每个支脚的第二边缘与相对的开口的第二边缘沿直径方向对齐。
根据本发明的另一个示例性方面，一种泄放阀包括本体、密封组件、阀杆、支架和弹簧。所述本体具有穿过所述本体的通道并限定了阀座表面，并且所述密封组件放置在所述通道内。所述阀杆具有第一端和第二端，所述第一端附接到所述密封组件，以将所述密封组件移动到与所述阀座表面相接合或者脱离接合，并且所述第二端固定到弹簧座。所述弹簧设置在所述支架和所述弹簧座之间，以将所述密封组件朝向所述阀座表面偏置。所述支架固定到所述本体，并且所述支架包括大体上圆柱形的本体，所述支架的所述本体具有第一端和第二端，所述第一端固定到所述泄放阀的所述本体。在所述支架的所述本体中形成多个开口，以允许流体流动通过所述支架，并且所述多个开口限定了在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个支脚，其中每个支脚与所述多个开口中的一个开口沿直径方向相对。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任意一个或多个方面，泄放阀还可以包括下面的优选形式中的任意一个或多个优选形式的任意组合。
在一个优选形式中，所述泄放阀还包括引导衬套，所述引导衬套固定到所述支架的所述本体的所述第二端。
在另一个优选形式中，所述弹簧设置在所述弹簧座和所述引导衬套之间。
在另一个优选形式中，所述支架包括三个开口，所述三个开口限定了三个支脚。
在另一个优选形式中，每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚具有是所述支架的圆周的大约六分之一的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个开口中的每个开口具有等于所述支架的所述圆周的大约六分之一的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚的周向宽度等于所述多个开口中的每个开口的周向宽度。
在另一个优选形式中，所述多个支脚中的每个支脚的第一边缘与相对的开口的第一边缘沿直径方向对齐，并且所述多个支脚中的每个支脚的第二边缘与相对的开口的第二边缘沿直径方向对齐。
在另一个优选形式中，所述阀杆的所述第一端具有螺纹，并且所述密封组件利用螺母可调节地附接到所述阀杆的所述第一端。
在另一个优选形式中，所述阀杆的所述第二端具有螺纹，并且所述弹簧座利用螺母可调节地固定到所述阀杆的所述第二端。
附图说明
图1是典型的内弹簧泄放阀的侧向剖面图；
图2A是图1的典型的内弹簧泄放阀的支架的侧向平面图；
图2B是图2A的支架沿着线2B-2B的剖面图；
图3是图1的内弹簧泄放阀的局部放大图；
图4是根据本发明的示例性泄放阀的侧向剖面图；
图5A是图4的泄放阀的支架的侧向平面图；
图5B是图5A的支架沿着线5B-5B的剖面图；
图6是图1的内弹簧泄放阀的示例性使用的透视图；以及
图7是将图1的内弹簧泄放阀和图4的示例性泄放阀的支架的剖面模量描绘成振动角度的函数的图。
具体实施方式
本文所描述的示例性泄放阀可以用于任何固定的、运输的或者移动的应用中，并且通过以下方式来提高泄放阀的强度：在不影响泄放阀的流动容量的情况下去除支架的最强剖面的定向偏置；以及向支架提供一致的剖面模量/强度而不管振动轴的方向如何。
参考图4、图5A和图5B，示例性的泄放阀10A具有与图1-图3的泄放阀10相同的总体结构和操作。利用相同的附图标记来给出泄放阀10和泄放阀10A之间的公共元件，并且可以从上文找到对这些公共元件的详细描述。
泄放阀10和泄放阀10A之间的主要区别在于支架50A的设计。在泄放阀10A中，支架50A具有大体上中空的圆柱形本体51，其中圆柱形本体51具有第一端52A和第二端54A。第一端52A与靠近第一组外螺纹22的本体20接合并且固定到该本体20，并且第二端54A接收引导衬套60。如可以在图5A-图5B中最佳看出的，径向地穿过支架50A形成开口56A，以便在储存罐和泄放阀10A的本体20中的通道26之间提供穿过支架50A的流体连通。
穿过支架50A形成开口56A限定了多个支脚58A，这些支脚58A在支架50A的第一端52A和第二端54A之间延伸。在所示出的例子中，支架50A具有三个支脚58A和三个开口56A，但是支架50A可以具有任意奇数个支脚58A和开口56A，如下面更详细描述的。
如可以在图5B和图7中最佳看出的，开口56A和支脚58A具有相等的圆周大小并且围绕支架50A的圆周进行布置，使得在所有位置，每个支脚58A都与开口56A沿直径方向相对。因此，在所示出的例子中，每个支脚58A和每个开口56A具有支架50A的圆周的大约1/6的周向宽度W，并且每个支脚58A与每个相邻的支脚58A径向地间隔开大约60°。此外，每个支脚58A的第一边缘86与相对的开口56A的第一边缘82沿直径方向对齐，并且每个支脚58A的第二边缘88与相对的开口56A的第二边缘84沿直径方向对齐。
将支脚58A放置成使得支脚58A总是与开口56A沿直径方向相对，这确保至少一个支脚58A总是支撑支架50A，并且去除支架50A的剖面模量和强度中的定向偏置。无论将哪个轴向应力施加于支架50A，支架50A都将具有恒定的强度属性。如图7中所示出的，支架50A具有恒定的剖面模量而不管振动轴AV如何，并且因此，支架50A的强度不取决于振动轴AV。因此，支架50A(3个支脚的支架)是定向非偏置(directionallyunbiased)的，而支架50(2个支脚的支架)的强度高度地取决于振动轴AV。
虽然本文所描述的示例性支架50A具有三个支脚58A，根据需要，支架也可以具有任意数量的支脚58A，只要每个支脚58A与开口56A沿直径方向相对，如上面所描述的。例如，支架可以具有五个支脚，每个支脚具有支架的圆周的大约1/10的周向宽度，并且每个支脚可以与每个相邻的支脚径向地间隔开大约36°。这将再次确保每个支脚与开口沿直径方向相对，并且将向支架提供恒定的剖面模量/强度而不管振动轴如何。
虽然上面已经描述了各种实施例，但是本公开内容并非旨在受限于这些实施例。可以对所公开的实施例做出各种变型，这些变型仍然在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于泄放阀的支架，包括：
大体上圆柱形的本体，所述本体具有第一端和第二端，其中所述第一端被配置为与所述泄放阀的本体接合，所述第二端被配置为接收引导衬套；以及
多个开口，所述多个口形成在所述支架的所述本体中以允许流体流动通过所述支架，并且所述多个开口限定了在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个支脚；其中
所述多个支脚中的每个支脚与所述多个开口中的一个开口沿直径方向相对。
2.根据权利要求1所述的支架，其中，所述支架包括三个开口，所述三个开口限定了三个支脚。
3.根据权利要求2所述的支架，其中，每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
4.根据权利要求1所述的支架，其中，所述多个支脚中的每个支脚具有是所述支架的圆周的大约六分之一的周向宽度。
5.根据权利要求4所述的支架，其中，所述多个开口中的每个开口具有等于所述支架的所述圆周的大约六分之一的周向宽度。
6.根据权利要求4所述的支架，其中，所述多个支脚中的每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
7.根据权利要求1所述的支架，其中，所述多个支脚中的每个支脚的周向宽度等于所述多个开口中的每个开口的周向宽度。
8.根据权利要求7所述的支架，其中，所述多个支脚中的每个支脚的第一边缘与相对的开口的第一边缘沿直径方向对齐，并且所述多个支脚中的每个支脚的第二边缘与相对的开口的第二边缘沿直径方向对齐。
9.一种泄放阀，包括：
本体，所述本体具有穿过所述本体的通道，并且所述本体限定了阀座表面；
密封组件，所述密封组件放置在通道内；
阀杆，所述阀杆具有第一端和第二端，所述阀杆的所述第一端附接到所述密封组件以将所述密封组件移动到与所述阀座表面相接合或者脱离接合，并且所述阀杆的所述第二端固定到弹簧座；
支架，所述支架固定到所述本体；以及
弹簧，所述弹簧设置在所述支架和所述弹簧座之间，以将所述密封组件朝向所述阀座表面偏置；其中
所述支架包括：
大体上圆柱形的本体，其具有第一端和第二端，所述支架的所述本体的所述第一端固定到所述泄放阀的所述本体；以及
多个开口，所述多个开口形成在所述支架的所述本体中以允许流体流动通过所述支架，并且所述多个开口限定了在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个支脚；其中
所述多个支脚中的每个支脚与所述多个开口中的一个开口沿直径方向相对。
10.根据权利要求9所述的泄放阀，还包括引导衬套，所述引导衬套固定到所述支架的所述本体的所述第二端。
11.根据权利要求10所述的泄放阀，其中，所述弹簧设置在所述弹簧座和所述引导衬套之间。
12.根据权利要求9所述的泄放阀，其中，所述支架包括三个开口，所述三个开口限定了三个支脚。
13.根据权利要求12所述的泄放阀，其中，每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
14.根据权利要求9所述的泄放阀，其中，所述多个支脚中的每个支脚具有是所述支架的圆周的大约六分之一的周向宽度。
15.根据权利要求14所述的泄放阀，其中，所述多个开口中的每个开口具有等于所述支架的所述圆周的大约六分之一的周向宽度。
16.根据权利要求14所述的泄放阀，其中，所述多个支脚中的每个支脚与每个相邻的支脚径向地间隔开大约60°。
17.根据权利要求9所述的泄放阀，其中，所述多个支脚中的每个支脚的周向宽度等于所述多个开口中的每个开口的周向宽度。
18.根据权利要求17所述的泄放阀，其中，所述多个支脚中的每个支脚的第一边缘与相对的开口的第一边缘沿直径方向对齐，并且所述多个支脚中的每个支脚的第二边缘与相对的开口的第二边缘沿直径方向对齐。
19.根据权利要求9所述的泄放阀，其中，所述阀杆的所述第一端具有螺纹，并且所述密封组件利用螺母可调节地附接到所述阀杆的所述第一端。
20.根据权利要求9所述的泄放阀，其中，所述阀杆的所述第二端具有螺纹，并且所述弹簧座利用螺母可调节地固定到所述阀杆的所述第二端。
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