CN109185513A - 一种新型气动薄膜式安全阀及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型气动薄膜式安全阀及其方法，当安全阀需要开阀状态时，从上盖的打压口输入气压，在隔膜上产生推力使得在推力盘上产生推力，推力盘会带动下止杆并连同阀杆、阀板移动，弹簧被压缩，直至下止杆与压帽相抵，达到安全阀全开位置；当安全阀需要达到关闭状态时，密封打压腔泄压，此时压缩弹簧的反弹力作用到弹簧挡板和下止杆上，推动阀杆、阀板、推力盘和隔膜移动，使安全阀全关。本发明的安全阀需要处于阀通径全开与全关特定的两个位置，开阀时稳定供压、关阀直接泄压即可；不需电气反馈元件也不需改变控制信号，结构简单，安装方便，维护方便，效率提高，成本低廉；还可根据下止杆与阀杆的旋入距离不同可调整供压时阀杆位置。

Description

一种新型气动薄膜式安全阀及其方法

技术领域

本发明涉及石油开采设备领域，特别涉及一种新型气动薄膜式安全阀及其方法。

背景技术

目前，安全阀主要安装在采油树或管汇上，工作时，安全阀驱动器时刻保持带压状态使阀门保持全开。驱动器的压力源来自井场控制***，一旦发生井下压力异常升高超过安全阀设定压力时，触动器会自动泄压，阀杆带动阀板产生位移，使安全阀迅速关闭，以保证管道、设备及人身的安全。

对于常规安全阀，经常采用活塞式驱动器，由于活塞气缸的结构原因，活塞式安全阀成本高昂，安装及维护过程复杂，关阀速度缓慢，给现场使用带来了许多不便。虽然现有技术中公开有通过改变进出口的流量的调节阀，使用时需要输入不同的压力并借助电气***、控制信号改变阀杆的位置，薄膜驱动器结构相对简单，仅有推杆连接上下部分，定位精度不高。

基于上述原因，需要提出一种符合成本要求、安装及维护标准及安全性要求，且结构简以及定位精度较高的新型气动薄膜式安全阀实为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型气动薄膜式安全阀及其方法，安全阀需要处于阀通径全开与全关特定的两个位置，开阀时稳定供压、关阀直接泄压即可，并且不需要设置电气反馈元件也不需要改变控制信号，由于设置有下止杆零件，根据下止杆与阀杆的旋入距离不同就可以调整供压时阀杆的位置，结构简单、维护方便、成本低廉。

为了达到上述目的，本发明提供了一种新型气动薄膜式安全阀，包含：

阀结构，其包含阀板、阀杆和阀盖；所述阀杆与所述阀板连接，所述阀盖上设置有压帽和连接盘；

薄膜驱动器，通过所述连接盘与所述阀结构连接；所述薄膜驱动器包含：

下止杆，其与所述阀杆进行螺纹连接，通过下止杆与阀杆的旋入距离不同，以调整供压时阀杆的位置；

可作为气压输入口的上盖；

下盖，设置在连接盘上；

隔膜，其外圈固定在所述上盖与所述下盖之间，并与所述上盖形成安全阀的密封打压腔；

密封打压腔打压时会产生推力的推力盘，其与所述隔膜连接并与所述下止杆相抵；

弹簧，设置在所述连接盘上；所述弹簧与所述下止杆连接，并随同所述下止杆的运动而压缩或者当其回弹时带动下止杆运动；

当所述密封打压腔打压，所述下止杆与所述压帽相抵时，达到安全阀全开位；和/或，当所述密封打压腔泄，压缩弹簧的反弹力作用在所述下止杆上，带动阀杆、阀板、推力盘、隔膜复位至关阀位置。

优选地，所述压帽和/或所述连接盘设置在所述阀盖顶部。

优选地，所述阀杆的顶部通过螺纹旋有所述下止杆。

优选地，所述隔膜与所述推力盘通过一旋塞连接成一体。

优选地，所述隔膜的外圈夹在所述下盖与所述上盖之间并通过螺栓螺母进行固定。

优选地，所述上盖上设置有用于输入气压的打压口。

优选地，所述下盖通过螺栓固定连接在所述连接盘上。

优选地，所述弹簧上端被一弹簧挡板和一上螺帽压紧，所述上螺帽旋在所述下止杆上，以使当下止杆运动时弹簧会随同运动。

优选地，所述推力盘下侧分别与所述弹簧挡板和所述下止杆相抵。

本发明还提供了一种采用如上文所述的新型气动薄膜式安全阀的开关阀工作方法，该方法包含以下过程：

当安全阀需要开阀状态时，进一步包含：从上盖的打压口输入气压，在隔膜上产生推力使得在推力盘上对应地产生推力，所述推力盘的推动会带动下止杆并连同阀杆、阀板移动，弹簧被压缩，直至下止杆与压帽相抵，达到安全阀全开位置，持续供压保持开阀状态；

和/或，当安全阀需要达到关闭状态时，进一步包含：密封打压腔泄压，此时压缩弹簧的反弹力作用到下止杆上，推动阀杆、阀板、推力盘和隔膜移动，使安全阀达到全关状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的安全阀需要处于阀通径全开与全关特定的两个位置，开阀时稳定供压、关阀直接泄压即可；(2)本发明不需要设置电气反馈元件也不需要改变控制信，结构简单，安装方便，维护方便，生产及维护效率提高，成本低廉；(3)本发明设置有下止杆零件，根据下止杆与阀杆的旋入距离不同就可以调整供压时阀杆的位置；(4)本发明的薄膜驱动器摩擦阻力较小，反应灵敏，使得关阀速度提升。

附图说明

图1本发明的气动薄膜式安全阀结构示意图；

图2本发明的薄膜驱动器结构示意图。

其中，1.阀板；2.阀杆；3.阀盖；4.压帽；5.薄膜驱动器；6.连接盘；7.下止杆；8.上螺帽；9.弹簧；10.下盖；11.弹簧挡板；12.推力盘；13.上盖；14.隔膜；15.旋塞；16.打压口；20.关阀状态；30.开阀状态。

具体实施方式

为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1和图2结合所示，本发明的气动薄膜式安全阀包含阀部分和薄膜驱动器5，阀部分包含阀板1、阀杆2和阀盖3。其中，阀杆2与阀板1旋至一起。阀盖3顶部设置有压帽4及连接盘6，该连接盘6用于连接阀部分和薄膜驱动器5。

薄膜驱动器5包含下止杆7、隔膜14、推力盘12、旋塞15、弹簧9、弹簧挡板11、上盖13和下盖10。

其中，阀杆2的顶部螺纹旋有下止杆7，当下止杆7运动时，连同阀杆2和阀板1一起运动。本发明可以根据下止杆7与阀杆2的旋入距离不同，就可以调整供压时阀杆2的位置。

隔膜14与推力盘12被旋塞15安装连接成一体，同时隔膜14的外圈夹在下盖10与上盖13之间并通过螺栓螺母进行固定，隔膜14与上盖13形成安全阀的密封打压腔。本实施例中，推力盘12下侧分别与弹簧挡板11和下止杆7相抵。

下盖10设置在连接盘6上，并通过螺栓进行固定。弹簧9也设置在连接盘6上，弹簧9的上端被弹簧挡板11和上螺帽8压紧，且上螺帽8旋在下止杆7上，则当下止杆7移动时，弹簧9也会跟着压缩、回弹。

当安全阀上侧的密封打压腔打压时，在隔膜14上产生向下推力，使推力盘12带动下止杆7、阀杆2、阀板1移动到达开阀位置，并压缩弹簧9，当下止杆7与压帽4相抵时，此时阀杆2与阀板1的位置使安全阀处于开阀状态30。

当安全阀上侧的密封打压腔泄压时，此时压缩弹簧9的反弹力会作用在弹簧挡板11和下止杆7上，会使阀杆2、阀板1、推力盘12、隔膜14复位，到达关阀位置。

本发明提供了一种气动薄膜式安全阀的开阀和关阀方法，具体如下：

当安全阀需要开阀状态30时：从上盖13的打压口16输入气压，在隔膜14上产生向下推力，使得也在推力盘12上产生向下推力，在推力盘12的推动下，带动下止杆7并连同阀杆2、阀板1向下移动，弹簧9被压缩，直至下止杆7与压帽4相抵，达到安全阀全开位置，持续供压保持开阀状态。

当安全阀需要达到关闭状态20时：密封打压腔泄压，此时压缩弹簧9的反弹力作用到弹簧挡板11和下止杆7上，推动阀杆2、阀板1、推力盘12和隔膜14向上移动，使安全阀全关。

综上所述，本发明的安全阀需要处于阀通径全开与全关特定两个位置，开阀时稳定供压、关阀直接泄压即可，且不需要设置电气反馈元件也不需要改变控制信号，本发明还设置有下止杆零件，根据下止杆与阀杆的旋入距离不同就可以调整供压时阀杆的位置。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，包含：

阀结构，其包含阀板(1)、阀杆(2)和阀盖(3)；所述阀杆(2)与所述阀板(1)连接，所述阀盖(3)上设置有压帽(4)和连接盘(6)；

薄膜驱动器(5)，通过所述连接盘(6)与所述阀结构连接；所述薄膜驱动器(5)包含：

下止杆(7)，其与所述阀杆(2)进行螺纹连接，通过下止杆(7)与阀杆(2)的旋入距离不同，以调整供压时阀杆(2)的位置；

可作为气压输入口的上盖(13)；

下盖(10)，设置在连接盘(6)上；

隔膜(14)，其外圈固定在所述上盖(13)与所述下盖(10)之间，并与所述上盖(13)形成安全阀的密封打压腔；

密封打压腔打压时会产生推力的推力盘(12)，其与所述隔膜(14)连接并与所述下止杆(7)相抵；

弹簧(9)，设置在所述连接盘(6)上；所述弹簧(9)与所述下止杆(7)连接，并随同所述下止杆(7)的运动而压缩或者当其回弹时带动下止杆(7)运动；

当所述密封打压腔打压，所述下止杆(7)与所述压帽(4)相抵时，达到安全阀全开位；和/或，当所述密封打压腔泄，压缩弹簧(9)的反弹力作用在所述下止杆(7)上，带动阀杆(2)、阀板(1)、推力盘(12)、隔膜(14)复位至关阀位置。

2.如权利要求1所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述压帽(4)和/或所述连接盘(6)设置在所述阀盖(3)顶部。

3.如权利要求1所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述阀杆(2)的顶部通过螺纹旋有所述下止杆(7)。

4.如权利要求1所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述隔膜(14)与所述推力盘(12)通过一旋塞(15)连接成一体。

5.如权利要求1所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述隔膜(14)的外圈夹在所述下盖(10)与所述上盖(13)之间并通过螺栓螺母进行固定。

6.如权利要求1或5所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，所述上盖(13)上设置有用于输入气压的打压口(16)。

7.如权利要求1或2或5所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，所述下盖(10)通过螺栓固定连接在所述连接盘(6)上。

8.如权利要求1所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述弹簧(9)上端被一弹簧挡板(11)和一上螺帽(8)压紧，所述上螺帽(8)旋在所述下止杆(7)上，以使当下止杆(7)运动时弹簧(9)会随同运动。

9.如权利要求8所述的新型气动薄膜式安全阀，其特征在于，

所述推力盘(12)下侧分别与所述弹簧挡板(11)和所述下止杆(7)相抵。

10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述的新型气动薄膜式安全阀的开关阀工作方法，其特征在于，该方法包含以下过程：

当安全阀需要开阀状态时，进一步包含：从上盖(13)的打压口(16)输入气压，在隔膜(14)上产生推力使得在推力盘(12)上对应地产生推力，所述推力盘(12)的推动会带动下止杆(7)并连同阀杆(2)、阀板(1)移动，弹簧(9)被压缩，直至下止杆(7)与压帽(4)相抵，达到安全阀全开位置，持续供压保持开阀状态；

和/或，当安全阀需要达到关闭状态时，进一步包含：密封打压腔泄压，此时压缩弹簧(9)的反弹力作用到下止杆(7)上，推动阀杆(2)、阀板(1)、推力盘(12)和隔膜(14)移动，使安全阀达到全关状态。