CN110805727A

CN110805727A - 一种安全阀

Info

Publication number: CN110805727A
Application number: CN201911121739.7A
Authority: CN
Inventors: 黄延军; 邵玉刚
Original assignee: Dongguan Hate Paavo Hydraulic Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Junyuan Equipment Manufacturing Co.,Ltd.
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: CN110805727B

Abstract

本发明公开了一种安全阀，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体设有出口管和进口管；所述阀腔内设有主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖设有上端开口的齿轮槽，所述齿轮槽的底部设有穿管的转孔；阀盖内设有贯穿的柱塞孔；转孔内转动连接有主控制杆，主控制杆的下端转动连接在主阀座上；主控制杆设有动力齿轮；所述柱塞孔内滑动连接有齿条杆；主阀座上设有第一阀孔，主控制杆上固定安装有主阀芯，所述主阀芯上设有第二阀口；主控制杆上套接有第一弹簧；所述阀盖上设有先导阀组件；该安全阀不仅结构简单，而且避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时还能避免主阀芯与主阀座之间在启闭时的碰撞。

Description

一种安全阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体的说，是涉及一种安全阀。

背景技术

先导式安全阀主要用于石油、化工、电力、冶金等领域，时受压设备、容器或管路上的最佳超压保护装置。在实际应用时由于阀体和导向套加工会产生加工误差，装配时，由于误差累计，有时会使得主阀芯和主阀座的同心度发生偏差，造成主阀活动不灵敏，导致安全阀不能在额定压力下开启。主阀芯在开启时主阀芯的密封面上会附着杂质，在关闭时会导致主阀芯密封不好，对主阀芯密封面和阀座都会造成损伤；并且传统阀芯在启闭时会与阀座密封面发生碰撞，会使阀芯和阀座密封面损坏影响使用寿命；传统的先导式安全阀在工作时主阀开闭迅猛，会造成很大的压力冲击，这种压力冲击会给所在***带来很大负担，减少***使用寿命；现有安全阀所使用的先导阀一般为座阀形式，在先导阀芯与先导阀座闭合时也会发生碰撞，使导阀芯和导阀座之间的密封面受损，使导阀在未达到所设压力时提前打开，使安全阀不能正常工作。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种安全阀，其不仅结构简单，而且避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时还能避免主阀芯与主阀座之间在启闭时的碰撞。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全阀，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体的圆周侧面设有与阀腔连通的出口管，所述阀体的底部设有与阀腔连通的进口管；所述阀腔内设有用于隔断进口管和出口管的主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖的中心位置设有上端开口的齿轮槽，所述齿轮槽的底部中心位置设有穿管的转孔；所述阀盖内沿垂直于转孔轴线方向设有贯穿的柱塞孔，所述柱塞孔与齿轮槽连通；所述转孔内转动连接有主控制杆，所述主控制杆的下端转动连接在主阀座上；所述主控制杆在位于齿轮槽内的圆周侧面设有动力齿轮；所述柱塞孔内滑动连接有与动力齿轮啮合的齿条杆；所述主阀座上设有用于连通进口管和出口管的第一阀孔，所述主控制杆上固定安装有主阀芯，所述主阀芯上设有第二阀口；所述主控制杆上套接有位于阀盖和主阀芯之间用于迫使主阀芯压紧在主阀座上的第一弹簧；所述阀盖上设有先导阀组件，当进口管内的压力小于先导阀组件的预设压力时，齿条杆位于柱塞孔的一端，且第一阀孔与第二阀口完全错开，当进口管内的压力大于先导阀组件的预设压力时，齿条杆从柱塞孔的一端向另一端运动，并通过动力齿轮和主控制杆带动主阀芯转动，使得第一阀孔与第二阀口相交直到完全重叠。

进一步的技术方案中，所述先导阀芯组件包括先导控制杆、第二弹簧、先导阀芯、盖体、阀块，所述阀块固定安装在阀盖的上方，所述阀块的上端设有转动槽，所述转动槽的底部中心位置设有轴孔，所述先导控制杆滑动连接在轴孔内；所述先导阀芯转动连接在先导控制杆上且位于转动槽内，所述盖体固定安装在阀块上且罩设在转动槽的上端开口处用于防止先导阀芯脱离转动槽；所述第二弹簧位于盖体内且下端抵触在先导控制杆的上端用于迫使先导控制杆向下运动；所述盖体的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽，所述先导控制杆上设有两个伸入定位滑槽内的定位凸起；所述先导阀芯与先导控制杆转动连接的内侧壁上设有螺旋槽，所述先导控制杆的圆周侧面设有伸入螺旋槽内的凸柱；

所述柱塞孔的两端分别设有第一螺堵和第二螺堵，所述柱塞孔内在齿条杆的一端和第一螺堵之间形成第一控制腔、在齿条杆的另一端和第二螺堵之间形成第二控制腔；所述轴孔内在先导控制杆的下端和轴孔的下端之间形成先导控制腔，所述阀体、阀盖和阀块内设有用于连通进口管和先导控制腔的第一通流孔、以及与出口管连通的第二通流孔，所述阀块内设有用于连通转动槽和第一通流孔的第三通流孔、以及用于连通转动槽和第二通流孔的第四通流孔；所述阀块和阀盖内设有用于连通转动槽和第一控制腔的第五通流孔、以及用于连通转动槽和第二控制腔的第六通流孔；所述先导阀芯在朝向转动槽底部的面上设有第一弧形连通槽和第二弧形连通槽；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力小于第二弹簧的预紧力时，所述第一弧形连通槽将第三通流孔与第五通流孔连通，所述第二弧形连通槽将第四通流孔和第六通流孔连通；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力大于第二弹簧的预紧力时，所述第一弧形连通槽将第三通流孔与第六通流孔连通，所述第二弧形连通槽将第四通流孔与第五通流孔连通。

进一步的技术方案中，所述先导控制杆的上端设有定位盘，所述定位凸起设置在定位盘的圆周侧面上，所述第二弹簧的下端抵触在定位盘上。

进一步的技术方案中，所述定位盘的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱，所述第二弹簧的下端套接在定位柱上。

进一步的技术方案中，所述盖体上转动连接有螺栓，所述螺栓的下端伸入盖体内，所述第二弹簧的上端通过第一弹簧垫抵触在螺栓的下端。

进一步的技术方案中，所述第一弹簧的上端设有套接在套管上的第二弹簧垫。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)通过使用齿条杆与主控制杆上的动力齿轮配合传动主阀芯旋转，实现第一阀孔的开闭，从而避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时避免了主阀芯与主阀座之间在启闭时的碰撞，保护了主阀座的密封面，使用寿命更长；

(2)通过使用齿条杆与主控制杆上的动力齿轮配合传动主阀芯旋转，实现第一阀孔的开闭，使得第一阀孔在开闭时不像传统先导式安全阀那样迅猛打开，而是打开面积由小变大慢慢开启，这样可以减少***压力冲击；

(3)通过主阀芯旋转来启闭第一阀孔的方式，使得在开启时附着在密封面上的杂质，会随着主阀芯的关闭被挂掉，不会被压在密封面之间造成密封面的损伤，使用寿命长；

(4)先导阀芯使用旋转的方式，使得先导阀芯在开闭时不会碰撞，从而延长使用寿命；同时使得附着在先导阀芯密封面上的杂质，在先导阀芯关闭时会被挂掉，不会造成密封面的损伤，使说那个寿命更长。

附图说明

图1为本发明的主视图

图2为本发明的左视图

图3为本发明的俯视图

图4为本发明的结构图

图5为图2中安全阀关闭时A-A方向的剖视图；

图6为图2中安全阀打开时A-A方向的剖视图；

图7为图1中B-B方向的剖视图；

图8为图2中D-D方向的剖视图；

图9为图6中C-C方向的剖视图；

图10为图8中安全阀关闭时E-E方向的剖视图；

图11为图8中安全阀打开时E-E方向的剖视图；

图12为图8中F-F方向的剖视图；

图13-14为本发明阀块的结构图；

图15为本发明主阀芯的结构图；

图16-18为本发明先导阀芯的结构图；

图19为本发明先导控制杆的结构图；

图20为本发明盖体的结构图。

具体实施方式

请参阅图1-20所示，一种安全阀，包括阀体1，所述阀体1内设有上端开口的阀腔101，所述阀体1的圆周侧面设有与阀腔101连通的出口管102，所述阀体1的底部设有与阀腔101连通的进口管103；所述阀腔101内设有用于隔断进口管103和出口管102的主阀座104；所述阀腔101的上端开口处固定安装有阀盖6，所述阀盖6的中心位置设有上端开口的齿轮槽61，所述齿轮槽61的底部中心位置设有穿管的转孔62；所述阀盖6内沿垂直于转孔62轴线方向设有贯穿的柱塞孔63，所述柱塞孔63与齿轮槽61连通；所述转孔62内转动连接有主控制杆3，所述主控制杆3的下端转动连接在主阀座104上；所述主控制杆3在位于齿轮槽61内的圆周侧面设有动力齿轮4；所述柱塞孔63内滑动连接有与动力齿轮4啮合的齿条杆13；所述主阀座104上在主控制杆的两侧对称设有用于连通进口管103和出口管102的第一阀孔1c，所述主控制杆3上通过销键固定安装有主阀芯2，所述主阀芯2上对称设有两个设有第二阀口2b；所述主控制杆3上套接有位于阀盖6和主阀芯2之间用于迫使主阀芯2压紧在主阀座104上的第一弹簧5；所述第一弹簧5的上端设有套接在主控制杆3上的第二弹簧垫51，设置第二弹簧垫51能够减少第一弹簧5上端与阀盖6之间的摩擦力；所述阀盖6上设有先导阀组件，当进口管103内的压力小于先导阀组件的预设压力时，齿条杆13位于柱塞孔63的一端，且第一阀孔1c与第二阀口2b完全错开，当进口管103内的压力大于先导阀组件的预设压力时，齿条杆13从柱塞孔63的一端向另一端运动，并通过动力齿轮4和主控制杆3带动主阀芯2转动，使得第一阀孔1c与第二阀口2b相交直到完全重叠。

所述先导阀芯组件包括先导控制杆9、第二弹簧11、先导阀芯8、盖体10、阀块7，所述阀块7固定安装在阀盖6的上方，所述阀块7的上端设有转动槽71，所述转动槽71的底部中心位置设有轴孔72，所述先导控制杆9滑动连接在轴孔72内；所述先导阀芯8转动连接在先导控制杆9上且位于转动槽71内，所述盖体10固定安装在阀块7上且罩设在转动槽71的上端开口处用于防止先导阀芯8脱离转动槽71；所述第二弹簧11位于盖体10内且下端抵触在先导控制杆9的上端用于迫使先导控制杆9向下运动；所述盖体10的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽10a，所述先导控制杆9的上端设有定位盘91，所述定位盘91的圆周侧面设有两个伸入定位滑槽10a内的定位凸起9b，所述第二弹簧11的下端抵触在定位盘91上；所述先导阀芯8与先导控制杆9转动连接的内侧壁上设有螺旋槽8a，所述先导控制杆9的圆周侧面设有伸入螺旋槽8a内的凸柱9a。为了防止第二弹簧11下端的滑动，所述定位盘91的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱92，所述第二弹簧11的下端套接在定位柱92上。

所述柱塞孔63的两端分别设有第一螺堵64和第二螺堵65，所述柱塞孔内在齿条杆13的一端和第一螺堵64之间形成第一控制腔6e、在齿条杆13的另一端和第二螺堵65之间形成第二控制腔6f；所述轴孔72内在先导控制杆9的下端和轴孔72的下端之间形成先导控制腔7c，所述阀体1、阀盖6和阀块7内设有用于连通进口管103和先导控制腔7c的第一通流孔1a、6a、7h、7f、以及与出口管102连通的第二通流孔1b、6b、7i、7g，所述阀块7内设有用于连通转动槽71和第一通流孔的第三通流孔7a、以及用于连通转动槽71和第二通流孔的第四通流孔7b；所述阀块7和阀盖6内设有用于连通转动槽71和第一控制腔6e的第五通流孔6c、7p、7r、7m、7e、以及用于连通转动槽71和第二控制腔6f的第六通流孔6d、7q、7s、7k、7d；所述先导阀芯8在朝向转动槽71底部的面上设有第一弧形连通槽8b和第二弧形连通槽8c；当进口管103内的介质作用在先导控制杆9下端的压力小于第二弹簧11的预紧力时，所述第一弧形连通槽8b将第三通流孔7a与第五通流孔7e连通，所述第二弧形连通槽8c将第四通流孔7b和第六通流孔7d连通；当进口管103内的介质作用在先导控制杆9下端的压力大于第二弹簧11的预紧力时，所述第一弧形连通槽8b将第三通流孔7a与第六通流孔7d连通，所述第二弧形连通槽8c将第四通流孔7b与第五通流孔7e连通。

另外，所述盖体10上转动连接有螺栓77，所述螺栓77的下端伸入盖体10内，所述第二弹簧11的上端通过第一弹簧垫78抵触在螺栓77的下端；设置螺栓77能够实现第二弹簧11预紧力的调节。

该安全阀在工作时介质从进口管103进入阀腔101内，当***压力没有超过先导阀组件设定的压力时，介质通过进口管103、第一通流孔1a、6a、7h、7f、第三通流孔7a、第一弧形连通槽8b、第五通流孔7e、7m、7r、7p、6c、进入第一控制腔6e中；第二控制腔6f通过第六通流孔7d、7k、7s、7q、6d、第二弧形连通槽8c、第四通流孔7b、第二通流孔7g、7i、6b、1b与出口管102连通，此时由于进口管103内介质压力大于出口管102内介质压力所以齿条杆13被介质推至最右端(如图8所示)，并带动与之配合的动力齿轮4旋转，进而通过主控制杆3带动主阀芯2转至第一阀孔1c与第二阀口2b完全隔开状态并保持不动(如图5所示)；当***介质压力升高并且超过先导阀组件所设定的压力值时，介质通过通过进口管103、第一通流孔、第三通流孔7a进入先导控制腔7c克服第二弹簧11作用在先导控制杆9上的力，推动先导控制杆9向上运动，由于先导控制杆9上定位凸起9b与定位滑槽10a的配合，以及凸柱9a和螺旋槽8a的配合关系，使得先导控制杆9向上运动会带动先导阀芯8以先导控制杆9为轴心转动，先导控制杆9向上运动到如图6所示的位置时，***介质作用在先导控制杆9下端的推力与第二弹簧11的预紧力相平衡，此时先导阀芯8状态如图11所示，介质通过进口管103、第一通过流孔、第三通流孔7a、第一弧形连通槽8b、第六通流孔进入第二控制腔6f中，而此时第一控制腔6e中的介质由第五通流孔、第二弧形连通槽8c、第四通流孔7b、第二通流孔排出出口管102，这样介质推动齿条杆13向左运动到最左端，并带动与之配合的动力齿轮4旋转，动力齿轮4通过主控制杆3带动主阀芯2转动，使得第一阀孔1c和第二阀口2b相交直到完全重合的状态并保持不动(如图6所示)完成溢流。

在***介质压力下降后先导控制杆9在第二弹簧11的作用下回落，先导阀芯8转回为如图10所示状态，齿条杆13重新被推到柱塞孔63的最右端位置，控制主阀芯2关闭，如果此时密封面上残留有杂质，在主阀芯2和先导阀芯8转回关闭的过程中，主阀芯2和先导阀芯8会将密封面上的杂质挂掉，并贴合密封面关闭，保护密封面，延长使用寿命；由于主阀芯2旋转使得第一阀孔1c和第二阀口2b连通或隔断，因此开闭比较柔和，不会产生压力冲击，提升了***使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种安全阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体的圆周侧面设有与阀腔连通的出口管，所述阀体的底部设有与阀腔连通的进口管；所述阀腔内设有用于隔断进口管和出口管的主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖的中心位置设有上端开口的齿轮槽，所述齿轮槽的底部中心位置设有穿管的转孔；所述阀盖内沿垂直于转孔轴线方向设有贯穿的柱塞孔，所述柱塞孔与齿轮槽连通；所述转孔内转动连接有主控制杆，所述主控制杆的下端转动连接在主阀座上；所述主控制杆在位于齿轮槽内的圆周侧面设有动力齿轮；所述柱塞孔内滑动连接有与动力齿轮啮合的齿条杆；所述主阀座上设有用于连通进口管和出口管的第一阀孔，所述主控制杆上固定安装有主阀芯，所述主阀芯上设有第二阀口；所述主控制杆上套接有位于阀盖和主阀芯之间用于迫使主阀芯压紧在主阀座上的第一弹簧；所述阀盖上设有先导阀组件，当进口管内的压力小于先导阀组件的预设压力时，齿条杆位于柱塞孔的一端，且第一阀孔与第二阀口完全错开，当进口管内的压力大于先导阀组件的预设压力时，齿条杆从柱塞孔的一端向另一端运动，并通过动力齿轮和主控制杆带动主阀芯转动，使得第一阀孔与第二阀口相交直到完全重叠。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述先导阀芯组件包括先导控制杆、第二弹簧、先导阀芯、盖体、阀块，所述阀块固定安装在阀盖的上方，所述阀块的上端设有转动槽，所述转动槽的底部中心位置设有轴孔，所述先导控制杆滑动连接在轴孔内；所述先导阀芯转动连接在先导控制杆上且位于转动槽内，所述盖体固定安装在阀块上且罩设在转动槽的上端开口处用于防止先导阀芯脱离转动槽；所述第二弹簧位于盖体内且下端抵触在先导控制杆的上端用于迫使先导控制杆向下运动；所述盖体的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽，所述先导控制杆上设有两个伸入定位滑槽内的定位凸起；所述先导阀芯与先导控制杆转动连接的内侧壁上设有螺旋槽，所述先导控制杆的圆周侧面设有伸入螺旋槽内的凸柱；

3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，所述先导控制杆的上端设有定位盘，所述定位凸起设置在定位盘的圆周侧面上，所述第二弹簧的下端抵触在定位盘上。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述定位盘的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱，所述第二弹簧的下端套接在定位柱上。

5.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述盖体上转动连接有螺栓，所述螺栓的下端伸入盖体内，所述第二弹簧的上端通过第一弹簧垫抵触在螺栓的下端。

6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述第一弹簧的上端设有套接在套管上的第二弹簧垫。