CN201141458Y - 高压低温安全阀 - Google Patents

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CN201141458Y CNU2007201863259U CN200720186325U CN201141458Y CN 201141458 Y CN201141458 Y CN 201141458Y CN U2007201863259 U CNU2007201863259 U CN U2007201863259U CN 200720186325 U CN200720186325 U CN 200720186325U CN 201141458 Y CN201141458 Y CN 201141458Y
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路兰卿
张学军
徐嫣
滕磊军
王晓军
贺明
赵桂民
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Abstract

本实用新型属于一种阀门，具有公开一种高压低温安全阀，它包括阀体、套在阀体内的一端封闭的阀瓣、套在阀瓣内的阀杆和设在阀瓣封闭端下部的中空的阀座，阀体的一端内部设有中空的螺纹座；阀体的另一端外套有中空的阀盖，阀瓣与阀体之间设有螺纹压盖，阀杆中部设有凸台，阀杆与阀盖之间设有调节螺杆，调节螺杆的内端与阀杆的凸台之间设有弹簧座，弹簧座内设有弹簧，阀帽将阀杆密封在阀盖内；螺纹压盖的端部与阀体之间设有填料，阀体与阀盖之间设有垫片。本实用新型的阀门在高压低温下工作时，阀杆动作灵活，阀门反应灵敏，开启压力可以低至工作压力的1.02～1.05倍，并达到了零泄漏。

Description

高压低温安全阀
技术领域
本实用新型属于一种阀门，具体涉及一种安全阀。
背景技术
高压低温安全阀是应用于航天发动机高压低温试验***的安全保护设备，其作用相当于先导式安全阀的导阀。当试验***中的高压容器超压时安全阀自动打开，排放出额定的介质，以保护试验安全正常地进行。而目前所用的安全阀在高压和低温作用下泄漏比较严重，在试验中存在着主阀被打开的危险，同时试验对于压力要求比较严格，试验中要求工作压力和开启压力应该尽量接近，也不允许通过持续增压的方式来维持容器的压力。航天发动机试验***所用介质的一个特点是高压低温，另一个特点是易燃有毒，所以要求安全阀开启后介质应排向指定地点，且不允许排放时在阀门内部泄漏即应保证阀瓣运动时的密封。
目前在***中使用的安全阀密封形式为平面软密封，阀杆对中的调节性能差，阀门在低温工作状态泄漏严重。
在专利号为98232012.4的专利描述中，说明该安全阀应用于石油钻井中保护高压循环***，而其应用温度为常温，在功用上更像***膜。
在专利号为200620115534.X的专利描述中，说明该安全阀为一种应用于高压聚乙烯装置用高压安全阀，该阀门的密封性能仅接近零泄漏。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适合航天发动机高压低温试验***的密封要求，并尽量使安全阀的开启压力和工作压力相接近的高压低温安全阀。
实现本实用新型目的的技术方案：一种高压低温安全阀，它包括阀体、套在阀体内的一端封闭的阀瓣、套在阀瓣内的阀杆和设在阀瓣封闭端下部的中空的阀座，其中，阀体的一端内部设有中空的螺纹座；阀体的另一端外套有中空的阀盖，阀瓣与阀体之间设有螺纹压盖，阀杆的中部设有凸台，阀杆与阀盖之间设有调节螺杆，调节螺杆的内端与阀杆的凸台之间设有弹簧座，弹簧座内设有弹簧，阀帽将阀杆密封在阀盖内；螺纹压盖的端部与阀体之间设有填料，阀体与阀盖之间设有垫片。
本实用新型的有益效果是：阀杆与弹簧座、阀瓣之间均为球面配合，使阀杆三点受力，因此与阀杆球面配合的阀瓣受力均匀，阀瓣与阀体、以及阀杆与其他接触的零部件之间无卡涩现象，从而使阀门在高压低温(液氧-183℃、液氮-196℃、液氢-253℃)下工作时动作灵活，阀瓣与阀座之间锥面配合，使开启压力可以低至工作压力的1.02～1.05倍，即使该安全阀的开启压力和工作压力相接近。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种高压低温安全阀的结构示意图。
图中：1.螺纹座；2.阀座；3.阀体；4.阀瓣；5.阀杆；6.阀盖；7.垫片；8.弹簧；9.弹簧座；10.调节螺杆；11.阀帽；12.螺纹压盖；13.填料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种高压低温安全阀，它包括阀体3、套在阀体3内的一端封闭的阀瓣4、套在阀瓣4内的阀杆5和设在阀瓣4封闭端下部的中空的阀座2，其种，阀体3的一端内部设有中空的螺纹座1；阀体3的另一端外套有中空的阀盖6，阀瓣4与阀体3之间设有螺纹压盖12，阀杆5的中部设有凸台，阀杆5与阀盖6之间设有调节螺杆10，调节螺杆10的内端与阀杆5的凸台之间设有弹簧座9，弹簧座9内设有弹簧8，阀帽11将阀杆5密封在阀盖6内；螺纹压盖12的端部与阀体3之间设有填料13，阀体3与阀盖6之间设有垫片7。
在本实施例中，阀杆5与阀瓣4之间为球面配合，阀瓣4与阀座2之间为锥面配合，弹簧座9凸台的锥面与阀杆5之间球面配合；阀瓣4底部设有凸台，阀门开启时使阀瓣4与阀体3接触，实现介质不外泄。
阀体3和螺纹座1采用螺纹连接，预紧螺纹座可压紧阀座2，调试完成后铅封，采取这种结构使得更换阀座结构形式或者材料时均不需更换螺纹座1，还可以通过更换垫片的方式达到调节阀瓣行程的目的。螺纹压盖12与阀体3的螺纹连接使得通过预紧螺纹压盖12可压紧填料13实现阀瓣4的密封。阀杆5与阀瓣4之间为锥面配合，阀瓣4与阀座2之间为锥面配合，弹簧座9凸台的锥面与阀杆5之间球面配合实现阀杆受力的对中性，提高密封面受力的均匀性。
阀瓣4与阀座2采用锥形面密封，阀瓣4采用黄铜(H62)，阀座2采用不锈钢(0Cr18Ni9)。为了保证零泄漏，所有零部件的关键尺寸公差不低于7～8级，形位公差不低于7～9级，密封面处的形位公差不低于4～6级。阀瓣4受力的均匀性通过阀杆3三点受力自动对中结构保证，阀体3与阀瓣4之间的填料13确保阀瓣4的密封。阀瓣4与阀座2之间采用了锥形密封，密封面应研磨，粗磨之后两密封面精磨，精磨时采用两密封面的对磨方式。该高压低温安全阀为全启式安全阀，阀门行程大小可以通过调整阀座2与阀体3之间的垫片厚度实现。
本实用新型所提供的高压低温安全阀的工作过程：介质气体由a口进入，在介质力的推动下推动阀瓣4、阀杆5向上运动压缩弹簧8，使阀门开启，介质气体由b口流出。在此过程中，阀体3内的压力上升，当阀门开启后，阀瓣4向上运动其上密封面与阀杆5的凸台接触，在介质力的作用下压紧密封面实现阀门的上密封。由于阀瓣4的上方设有螺纹压盖12和填料13，使得阀门在开启而没有完全开启时实现阀瓣4的密封。
介质气体进口a口处的压力下降到回座压力时，阀瓣4向下运动c口打开，气体从c口排出，阀门关闭。

Claims (2)

1.一种高压低温安全阀，它包括阀体(3)、套在阀体(3)内的一端封闭的阀瓣(4)、套在阀瓣(4)内的阀杆(5)和设在阀瓣(4)封闭端下部的中空的阀座(2)，其特征在于：阀体(3)的一端内部设有中空的螺纹座(1)；阀体(3)的另一端外套有中空的阀盖(6)，阀瓣(4)与阀体(3)之间设有螺纹压盖(12)，阀杆(5)的中部设有凸台，阀杆(5)与阀盖(6)之间设有调节螺杆(10)，调节螺杆(10)的内端与阀杆(5)的凸台之间设有弹簧座(9)，弹簧座(9)内设有弹簧(8)，阀帽(11)将阀杆(5)密封在阀盖(6)内；螺纹压盖(12)的端部与阀体(3)之间设有填料(13)，阀体(3)与阀盖(6)之间设有垫片(7)。
2.根据权利要求1所述的一种高压低温安全阀，其特征在于：所述的阀杆(5)与阀瓣(4)之间为球面配合，阀瓣(4)与阀座(2)之间为锥面配合，弹簧座(9)凸台的锥面与阀杆(5)之间球面配合；阀瓣(4)底部设有凸台，阀门开启时使阀瓣(4)与阀体(3)接触，实现介质不外泄。
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