CN109073103A - 安全阀 - Google Patents

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Abstract

一种安全阀，其包括：阀体（1），其具有入口（13）、出口（14）和泄放口；以及阀芯（22），其能在阀体中在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置时所述入口与所述出口连通，在打开位置时所述入口与所述泄放口连通，所述阀芯包括弹性件（3、20、41），该弹性件将所述阀芯偏压至关闭位置；所述阀芯（22）的位置能够被手动地或自动地控制，使得所述阀芯能在关闭位置和打开位置之间切换，在关闭位置，流体从所述入口流动到所述出口，在打开位置，流体从所述入口流动到所述泄放口。手动泄压和自动泄压通过调整同一个阀芯实现，从而获得了紧凑的结构。

Description

安全阀
技术领域
本发明涉及一种安全阀，更具体来说是一种能够通过手动操作和自动操作来泄放的安全阀。
背景技术
在现有技术的气压和液压装置中，在压力回路中一般需要设置安全阀，以确保在压力超出预定水平的时候可以进行泄压，或者根据需要进行泄压。安全阀根据其触发方式不同，可以分为自动安全阀和手动安全阀。自动安全阀可以在压力超过压力阈值的时候自动打开，进行泄压，不需要人为干预。手动安全阀则是通过人为操作或外力输入来进行泄压。为了避免自动安全阀的失效，优选同时设置有手动安全阀，以在需要的时候进行手动泄压。
由于需要设置两个阀，使得压力回路的结构较为复杂。而且，在一些应用中，空间是需要考虑的重要因素，设置两个阀也占据了更多的空间，这是不希望的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提出了一种安全阀，其具有手动泄压和自动泄压模式。
在本申请的安全阀中，手动泄压和自动泄压是通过调整同一个阀芯来实现，这样就获得了更为紧凑的结构。
在本申请的另一个实施例中，提出了一种安全阀，其包括：阀体，其具有入口、出口和泄放口；阀芯和控制装置。阀芯能在阀体中在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置时所述入口与所述出口连通，在打开位置时所述入口与所述泄放口连通。所述阀芯包括弹性件，该弹性件将所述阀芯偏压至关闭位置。控制装置能够手动或自动地控制所述阀芯的位置，使得所述阀芯能在关闭位置和打开位置之间切换。在关闭位置，流体从所述入口流动到所述出口，在打开位置，流体从所述入口流动到所述泄放口。
在本申请的另一个实施例中，在阀芯的打开位置时所述出口也与所述泄放口连通。
在本申请的另一个实施例中，所述控制装置包括连接到阀芯的按键，所述按键能被手动操作以使得阀芯克服弹性件的偏压力从关闭位置进入打开位置。
在本申请的另一个实施例中，流过阀体的流体作用于阀芯，使得在流体压力大于弹性件的偏压力的时候，阀芯从关闭位置进入打开位置。
在本申请的另一个实施例中，所述阀体包括相互交叉的水平通道和垂直通道，入口和出口布置在水平通道两端，所述阀芯沿垂直通道布置。在关闭位置，所述阀芯相对于水平通道密封垂直通道，使得流体不能通过垂直通道排出，当阀芯处于打开位置时，水平通道和垂直通道连通使得流体通过垂直通道排出。
在本申请的另一个实施例中，所述阀芯包括阀杆、阀片和所述弹性件，所述控制装置安装在阀杆一端，弹性件设置在阀杆另一端，阀杆穿过水平通道设置，阀片在弹性件的作用下相对于水平通道密封垂直通道。
在本申请的另一个实施例中，垂直通道从水平通道向上延伸，所述弹性件包括上弹簧，上弹簧用于偏压阀片来密封垂直通道，当阀体中的压力克服上弹簧的偏压力时，阀芯进入打开位置，使得水平通道和垂直通道连通使得流体通过垂直通道排出。
在本申请的另一个实施例中，阀杆具有包括头部和杆部的倒T形，阀片设置有通孔，杆部直径小于通孔直径而头部直径大于通孔直径，杆部穿过通孔设置。阀杆能被手动操作来使得阀芯从关闭位置进入打开位置，以实现手动泄压。
在本申请的另一个实施例中，还包括下弹簧，下弹簧作用于头部，以助于促使头部返回密封状态。
在本申请的另一个实施例中，阀杆设置有止挡件，控制装置包括按键，按键能相对于阀杆上下移动，按键具有向下延伸的凸缘，凸缘呈大致U形并且包括向上弯曲的致动部分。致动部分与止挡件接合，所述U形的底部与阀体接触，使得按键的向下运动转换成致动部分的向上运动，从而打开阀芯。
在本申请的另一个实施例中，所述阀芯在打开位置的时候还阻止了流体进入所述出口。
在本申请的另一个实施例中，所述流体为气体。
在本申请的另一个实施例中，所述手动操作和自动操作通过同一个阀芯实现。
在本申请的另一个实施例中，所述阀芯为直式结构。
在本申请的另一个实施例中，所述阀芯为轮胎修补机的一部份。
本申请的安全阀的入口可以连接至流体源，出口可以连接至使用流体的装置。本申请的安全阀既可以实现自动操作，还可以实现手动操作，并且提供了紧凑的结构。
附图说明
图1是本申请的一个实施例的透视立体图。
图2是本申请的一个实施例的分解立体图，示出了阀体和阀芯。
图3示出了图2的实施例的安全阀，其处于手动泄压。图中示出了气流路径。
图4是本申请的另一个实施例的立体图。
图5示出了图4的实施例的具体内部结构。
图6示出了阀芯的结构。
图7示出了安全阀在正常状态和手动泄压状态。
图8示出了本申请的另一个实施例的立体图。
图9示出了图8的实施例的按钮和阀芯。
图10示出了图8的实施例的内部结构。
图11示出了安全阀在正常状态和手动泄压状态。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的一些实施例进行描述。这些具体的实施例不应看作为对本发明的限制，其旨在对本发明的构思进行解释。
图1示出了本申请的一个实施例，其中通过透视的方式示出了阀体中的通道的布置以及阀芯。安全阀10具有阀体1和阀芯。阀体可以具有十字形状。然而，本领域技术人员可以理解，阀体也可以是具有其他的形状和合适结构。所述阀体中设置有水平通道和垂直通道，水平通道用于连接入口和出口。垂直通道中设置了阀芯。阀芯能沿垂直通道移动，以在关闭位置和打开位置之间进行切换。
下面结合附图2更详细地描述安全阀的具体结构。如图所示，阀体具有十字形的设计，限定了水平通道和垂直通道。水平通道和垂直通道相交并形成了交接面。阀芯安装在垂直通道中，以选择地抵靠所述交接面，使得在阀芯处于关闭位置时将垂直通道从水平通道密封，使得通过水平通道的流体不会进入垂直通道，在阀芯处于打开位置时垂直通道与水平通道连通，流过水平通道的流体将进入垂直通道。
垂直通道为两端开口的通道，在垂直通道的上部分可以设置有外螺纹，用于与盖帽4螺纹连接。垂直通道的下部分设置有内螺纹（未示出），以便与固定件6连接，从而将阀芯30容纳在垂直通道中。固定件6可以设置有通孔，作为泄放口。阀芯包括阀杆2、阀片7和弹簧3。阀片7固定在阀杆2上，用于在阀芯处于关闭位置时密封垂直通道。替换地，阀片7可以一体地形成在阀杆上。弹簧3设置在阀片下方，弹簧3将阀芯偏压以保持垂直通道相对于水平通道的密封。如附图3所示出的，垂直通道可以设置有台阶31。垂直通道在台阶31上方的直径小于在台阶下方的直径。阀片由设置在阀杆2上的两个环形凸起之间密封圈形成。弹簧3偏压阀杆，使得阀片抵靠在台阶31上，形成密封。为了避免不希望的泄露，在阀杆的两端可设置有密封圈5。在阀芯安装在垂直通道后，固定件6旋拧进入垂直通道下部，此时弹簧3被压缩，使得阀片7抵靠着水平通道和垂直通道之间的交界面从而相对于水平通道密封垂直通道。盖帽4安装到垂直通道的上部。例如，在附图2的实施例中，盖帽4是通过螺纹连接到阀体。然而，可以理解，盖帽4亦可以通过其他的连接方式连接到阀体的。
泄放口可以设置在垂直通道一个端部或两个端部。在盖帽4安装后，阀杆2的上端优选是从盖帽4的开口突出，使得用户可以按压阀杆而使其移动，以克服弹簧的偏压压力使得阀片进入打开位置，从而实现泄压。流过水平通道的流体的压力作用于阀片7。为此当压力超过阈值，即克服了弹簧3的偏压力的时候，阀片7向下移动，进入打开位置，从而实现泄压。因此，通过同一个阀芯可以实现了手动操作或自动操作，因而提供了更为紧凑的结构。
图3通过剖视图的方式示出了处于泄压状态的安全阀。箭头9的方向为正常流体的方向，从入口输送到出口。箭头8的方向示出了阀芯处于打开位置时流体的泄露方向。泄露的方向可以根据需要来具体设置，例如图中示出的向上的方向，或者图中向下的方向，或者设置两者。其他的泄放方式也是适用的。对于泄放口只设置在垂直通道下部的情况，固定件6的通孔可以作为泄放口。泄放口也可设置在垂直通道的上部。在此情况下，如图3所示，阀杆2的上部也设置有密封件，该密封件与垂直通道的上部配合，使得在阀芯位于关闭位置的时候密封垂直通道，而在打开位置的时候垂直通道可以与外界连通。阀杆的上部的密封件亦可以与盖帽4配合来实现密封。
因此，可以通过手动按压阀杆来实现泄压，亦可以是在阀体中的流体压力超过弹性件例如弹簧的偏压力而实现泄压。
附图4示出了本申请的另一个实施例。安全阀10包括阀体，阀体包括水平通道11和垂直通道12。垂直通道12从水平通道11向上延伸。附图5以剖视图的方式示出了附图4的内部结构。水平通道具有入口13和出口14。在垂直通道中设置有阀芯22，用于相对于水平通道密封垂直通道。图6更清楚地示出了阀芯22。阀芯22包括阀杆15、固定件23、阀片18。阀杆15包括杆部16和头部17。阀片18设置有通孔。杆部16的直径小于阀片18的通孔的直径，使得杆部16可以自由***阀片18的通孔中。头部17比阀片18的通孔直径大，使得头部17不能穿过阀片18。头部17与阀片能够形成密封。上弹簧20设置在阀片18上。为了增加阀片18的密封性能，阀片还可设置有密封圈19。在阀杆安装在垂直通道后，固定件23可以通过例如螺纹连接固定到垂直通道12，这样通过固定件23将上弹簧20预压缩而使得阀片18偏压在阀座上。阀杆15可穿过固定件23并且延伸超出垂直通道。控制部件（未示出）可以连接至阀杆从而对阀杆进行控制。
如图5所示，垂直通道具有位于上部的第一段和位于下部的第二段，第一段的直径比第二段的直径大。第一段和第二段之间形成了交界面，形成为阀座。阀片与阀座形成了密封，使得流体不能通过垂直通道排出。流体作用于阀片，因此当阀片18受到足够的压力的时候，阀片18可以压缩上弹簧20而进入打开位置，从而流体可以绕过阀片从垂直通道流出。这可以对回路提供自动过压保护。
安全阀的阈值可以通过选择弹簧的弹性模量、弹簧的压缩长度来控制。
由于流体的压力，阀杆15的头部17在正常情况下被压在阀片18上形成密封。因此流体不能流动通过头部17和阀片18。使用者可以向下按压阀杆15，以使得头部17与阀片18分离，然后流体可以通过阀片18的通孔而流出，从而实现泄压。可以理解，头部17是小于第二段的直径，以在阀杆15被按压的时候头部17可以在第二段中移动。在需要的情况下，可以设置下弹簧21，以有助于在泄压后头部17的返回。垂直通道的第二段相应地设置有直径较小的台阶，以抵靠下弹簧21。应该理解，下弹簧21不应该负面地影响到阀片18与阀座之间的密封。例如，下弹簧21的偏压力可以小于上弹簧的偏压力和由阈值压力引起的力之差。优选的是，在阀杆被压下之前，下弹簧21处于放松状态。
阀杆的突出部分可以当作是控制部分。使用者在有需要的时候可以按压阀杆15，从而使得安全阀进入泄压状态。在图5的实施例中，向上拉动阀杆15同样也可以实现泄压。与附图2的实施例相似，还可以设置盖帽4来与垂直通道配合。盖帽4亦可以与固定件23形成为一体，这样盖帽是倒U形的结构。可以理解，倒U形的盖帽可以与垂直通道的外螺纹配合，如图2的实施例所示，亦可以与垂直通道的内螺纹配合安装。
可以理解，垂直通道和水平通道可以是一体地形成的。或者，垂直通道和水平通道亦可以是独立部件，垂直通道通过例如螺纹等的连接方式密封地连接到水平通道。
因此，通过阀芯22可以实现了手动操作和自动操作，因而提供了更为紧凑的结构。考虑到在某些情况下手动泄压的紧急性，控制部件的致动优选是通过按压来实现。
图7示出了安全阀在正常状态和泄压状态的流体流动路径。在正常状态，流体从入口流到出口。在泄压状态，来自入口和出口的流体可以通过垂直通道流出。
图8示出了本申请的另一个实施例。其中设置了控制按键40，以通过按压来提升阀芯而实现安全阀的泄压。附图9示出了按键40与阀芯的配合。按键40具有顶部44，从顶部44向下延伸有凸缘45。凸缘沿周向隔开，每个凸缘45呈大致U形，U形包括向上弯曲部分，该向上弯曲部分形成了致动部分49。凸缘具有恢复弹性性能，在按压后能够恢复原来状态。
阀芯包括阀片48和弹簧41。弹簧41用于将阀片偏压在阀座上，以密封垂直通道。固定件43例如通过螺纹连接安装到阀体的垂直通道，使得弹簧41偏压阀片。阀杆46可以相对于固定件43上下移动。在阀杆46上还设置了与致动部分49配合的止挡件47。阀杆的上部设置有螺纹，止挡件47可以通过该螺纹连接到阀杆。可以理解，止挡件47也可以通过其他的方式固定在阀杆46上。阀杆46可相对于控制按键40上下运动。
如附图10所示，控制按键40的U形凸缘45的底部抵靠在阀体的顶部上，控制按键40可相对于阀杆46上下运动。图中示出了按键40与阀杆46之间存在了间隙50。阀芯安装在垂直通道中，弹簧41偏压阀片48，使得阀片48与阀座51密封配合，垂直通道被密封。当阀体的水平通道11中的流体压力增加到足以克服弹簧的偏压力，阀片将被打开。在需要的时候，使用者可以按压按键40，使得顶部44向下运动，进而致动部分49向上运动，从而将阀芯向上移动，进入打开位置。因此可以实现手动泄压。在使用者释放按键40后，阀芯在在弹簧41的作用下将向下运动，重新密封垂直通道。止挡件47向下推动致动部分49，使得按键40恢复原状。按键40亦可在自身的恢复弹性下恢复原状。
附图11示出了安全阀在不同状态下的流体路径。在泄压状态，阀芯被打开，流体可以通过垂直通道排出。
在本发明中，流体可以是气体或液体，例如密封剂。
虽然以上详细描述已示出、描述并指出了应用于各种实施例的新颖特征，但将理解的是在不脱离本发明的精神的情况下可以进行所示的设备或过程的形式和细节方面的各种省略、替代以及变更。另外，可以相互独立地使用上述各种特征和过程，或者可以以各种方式将其组合。所有可能的组合和子组合意图落在本发明的范围内。上述许多实施例包括类似部件，并且同样地，在不同的实施例中可以将这些类似部件互换。
虽然在某些实施例和示例的上下文中已公开了本发明，但本领域的技术人员将理解的是本发明超过所具体公开的实施例而扩展至其他替代实施例和/或使用以及其明显的修改及等同物。相应地，本发明并不意图被限制于本文的优选实施例的特定公开内容。

Claims (15)

1. 一种安全阀，其包括：
阀体（1），其具有入口（13）、出口（14）和泄放口；以及
阀芯（22），其能在阀体中在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置时所述入口与所述出口连通，在打开位置时所述入口与所述泄放口连通，所述阀芯包括弹性件（3、20、41），该弹性件将所述阀芯偏压至关闭位置；
所述阀芯（22）的位置能够被手动地或自动地控制，使得所述阀芯能在关闭位置和打开位置之间切换，在关闭位置，流体从所述入口流动到所述出口，在打开位置，流体从所述入口流动到所述泄放口。
2.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，在打开位置时所述出口也与所述泄放口连通。
3.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，还包括控制装置，其包括连接到阀芯的按键（40），所述按键能被手动操作以使得阀芯克服弹性件（41）的偏压力从关闭位置进入打开位置。
4.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，流过阀体的流体作用于阀芯，使得在流体压力大于弹性件的偏压力的时候，阀芯（22）从关闭位置进入打开位置。
5.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀体（1）包括相互交叉的水平通道（11）和垂直通道（12），入口（13）和出口（14）分别布置在水平通道两端，所述阀芯沿垂直通道布置，在关闭位置，所述阀芯相对于水平通道密封垂直通道，使得流体不能通过垂直通道排出，在打开位置，水平通道和垂直通道连通使得流体通过垂直通道排出。
6.如权利要求5所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯包括阀杆（2、16、46）、阀片（7、18、48）和所述弹性件（3、20、41），控制装置安装在阀杆一端，弹性件设置在阀杆另一端，阀杆穿过水平通道设置，阀片在弹性件的作用下相对于水平通道密封垂直通道。
7.如权利要求6所述的安全阀，其特征在于，垂直通道（12）从水平通道（11）向上延伸，所述弹性件包括上弹簧（20），上弹簧用于偏压阀片（18）来密封垂直通道，当阀体中的压力克服上弹簧的偏压力时，阀芯进入打开位置，由此水平通道和垂直通道连通使得流体通过垂直通道排出。
8.如权利要求7所述的安全阀，其特征在于，阀杆具有包括头部（17）和杆部（16）的倒T形，阀片（18）设置有通孔，通孔直径大于杆部直径而小于头部直径，杆部穿过通孔设置，头部与阀片密封，阀杆能被手动操作来使得阀芯从打开位置进入关闭位置，以实现手动泄压。
9.如权利要求8所述的安全阀，其特征在于，还包括下弹簧（21），下弹簧（21）作用于头部（17），以助于促使头部返回密封状态。
10.如权利要求7所述的安全阀，其特征在于，阀杆设置有止挡件（47），控制装置包括按键（40），按键能相对于阀杆上下移动，按键（40）具有向下延伸的凸缘（45），凸缘呈大致U形并且包括向上弯曲的致动部分（49），致动部分与止挡件（47）接合，所述U形的底部与阀体接触，使得按键的向下运动转换成致动部分的向上运动，从而打开阀芯。
11.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯在打开位置的时候还阻止了流体进入所述出口。
12.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述流体为气体。
13.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述手动控制或自动地控制通过同一个阀芯实现。
14.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯为直式结构。
15.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯为轮胎修补机的一部份。
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