专利名称：多功能放空阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于阀类，特别是一种适用于油气集输装置上的放空阀。
背景技术：
现有石油化工管道和装置上大多采用闸阀、球阀、旋塞阀作为放空阀，此类阀在用于放空时的节流部位恰好是阀芯或阀座的密封处，放空时节流压差大，流速高，对密封面冲刷大且容易造成损坏。
中国专利92223823.5公开了一种放空阀，它将节流面与密封面分开，避开了介质的直接冲刷，但硬密封为阀芯与阀座的配合斜面，软密封付贴在阀芯圆柱面上，其密封可靠性和使用寿命都较差。
中国专利99231202.7公开了一种高可靠长寿命放空阀，它从结构设计上作了一定改进，阀芯底端面与阀座端面组成硬密封付，阀芯底端面与笼形、阀座、橡胶密封圈组成软密封付，保证了不同公称通径和压力的放空阀密封可靠。实际应用中发现，现有的放空阀在结构设计上仍然存在一定的缺陷，如软密封橡胶圈易被介质反向流动瞬时开启阀门时产生的负压涡流吸力拉脱损坏，由于原设计的阀芯平衡孔主要是为减小启闭扭矩，没有设计截断控制结构，一旦软密封橡胶圈失去作用，平衡孔就成了直接泄漏孔。
随着石油天然气工业发展的需要，对放空阀的使用要求也不断提高，根据特殊工况条件，放空阀要同时满足介质双向流动工作要求和耐火试验规范要求，即阀门不仅在正常操作温度下应具有可靠的密封性能，在恶劣的高温着火环境中也应有良好的密封性能。
发明内容
本实用新型是为克服现有技术存在的缺陷，满足特殊工况条件下介质双向流动的要求，保证阀门在高温着火条件下当软密封材料失去作用后，其阀门的内漏和外漏仍能符合耐火试验规范要求，以及满足阀门启闭轻便灵活，密封可靠，使用寿命长的特点，而设计的一种新的多功能放空阀。其技术方案是
多功能放空阀，由阀体、阀杆、阀芯、阀座及密封胶圈组成，在阀座上方设笼形阀套和柱塞形阀芯，阀芯上开有平衡孔，阀芯底端面同阀座端面、阀座环槽、笼形阀套环槽、橡胶密封圈组成硬、软双质密封付，其特征是a.在阀芯的底端设有缓压轴，缓压轴的外径与阀座的内腔通道相配合；b.平衡孔开在阀芯的中心，阀杆的头部为球面；c.阀体与下盖、阀座、笼形阀套及上盖间采用金属缠绕垫片密封。
本实用新型的阀杆头部还可设计为圆锥形，其锥面与平衡孔对应相配。
本实用新型通过在阀门的阀芯底端增设缓压轴，减缓了介质对阀芯密封面的冲刷，满足了介质双向流动的工作要求，通过在阀芯中心开设平衡孔，由阀杆的头部球面(或圆锥面)在阀门开、闭过程中打开或截断平衡孔，以及在阀体与下盖、笼形阀套及上盖间采用金属缠绕垫片密封等措施，既保证了正常工况条件下阀门启闭轻便灵活，又满足了阀门在高温着火条件下，当软密封材料失去作用时，阀门泄漏率符合耐火试验规范要求。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型在关闭、缓压、节流、全开四种状态下的示意图；图3是本阀处于耐火状态下的示意图。
下面依照附图实施例说明具体实施方式
如图1所示，多功能放空阀由阀体2、阀杆11、阀芯6、阀座3及密封胶圈4组成，在阀座3上方设笼形阀套10和柱塞形阀芯6，笼形阀套10上开有槽20，在阀芯6上装有压环9，阀杆11与上盖17及密封压帽16间装有柔性石墨填料18，阀芯6上端通过压环9与阀杆11的头部球面8连在一起，阀芯6底部内腔连接有缓压轴5，缓压轴5的外径与阀座3的内腔通道相配合，阀上盖17上装有注脂嘴12，阀杆11与螺套14之间采用螺纹连接，螺套14安装在支架15上，阀杆11上端是手轮13。
在阀芯6的中心开设平衡孔7，由于阀芯为柱塞形结构，上下面积相等，阀杆11的头部球面8在阀门开启或关闭时，阀杆11升降过程中，实现阀芯平衡孔7的接通和截断，满足阀门开启轻便灵活，关闭密封可靠。阀芯6底端面同阀座端面、阀座环槽、笼形阀套环槽、橡胶密封圈组成硬、软双质密封付，阀体2与下盖1、阀座3、笼形阀套10及上盖17间采用金属缠绕垫片19密封，当阀门处于高温着火条件下，软密封材料失去作用时，硬密封付仍能保证可靠密封，符合耐火试验规范要求。
阀杆11的头部也可制造为圆锥形，其锥面与平衡孔对应相配。
图2示出本实用新型在关闭、缓压、节流、全开四种状态下的工作情况一.关闭状态A，阀芯6的硬密封端面紧压在阀座3端面上形成硬密封，同时橡胶密封圈4紧贴在阀座3的端面上形成一道软密封，硬软双质密封付保证了气液介质零泄漏。
二.缓压状态B，阀杆11上移，其阀杆头部球面8离开平衡孔7端面，阀芯上下两端通过平衡孔接通充满介质，受力平衡。阀芯底端上移至笼形阀套开槽处20底边缘时，阀芯底端内腔连接的缓压轴5尚未脱离阀座内腔通道，如此时介质为高进低出，其最高压差点由笼形阀套开槽处底边缘转移到阀座通道内径与缓压轴外径配合部位，减缓了阀座软密封处产生的负压涡流吸力。如此时介质为低进高出，阀门开启的瞬时惯性力也得到缓解，由于此时介质没有直接放空泄压，即起到了缓压作用。
三.节流状态C，阀芯6上移，缓压轴5脱离开阀座通道，高速流体缓压后直接冲刷阀芯底端与笼形阀套开槽处20形成的窗口流道，其窗口面积随阀芯的上移而增大，形成节流通道。阀芯底端由于缓压轴节流降压和介质流向的改变，减缓了介质对密封面的直接冲刷，而笼形阀套开槽处下部的阀座密封付避开了介质的直接冲刷。
四.全开状态D，阀芯6上移至笼形阀套开槽处20的上边缘，放空处于中后期，压力降低，流体在阀门中流阻较小，缩短了放空时间，提高了放空效果。
图3示出本阀的耐火状态，当阀门处于高温着火的情况，由于阀门的外漏部位下盖1、笼形阀套10及上盖17与阀体2间均是采用金属缠绕垫片19密封，阀杆11与上盖17及密封压帽间装有柔性石墨填料18，可满足使用要求；在内漏部位阀芯6和阀座3间的密封胶圈及阀芯上端外圆密封胶圈已失去作用的情况下，阀芯中心平衡孔处的泄漏由阀杆头部球面8紧贴平衡孔端面而截断，阀芯6与阀座3间的硬密封付结构仍可满足防火要求。
权利要求1.一种多功能放空阀，由阀体、阀杆、阀芯、阀座及密封胶圈组成，在阀座上方设笼形阀套和柱塞形阀芯，阀芯上开有平衡孔，阀芯底端面同阀座端面、阀座环槽、笼形阀套环槽、橡胶密封圈组成硬、软双质密封付，其特征是a.在阀芯(6)的底端设有缓压轴(5)，缓压轴(5)的外径与阀座(3)的内腔通道相配合；b.平衡孔(7)开在阀芯(6)的中心，阀杆(11)的头部为球面(8)；c.阀体(2)与下盖(1)、阀座(3)、笼形阀套(10)及上盖(17)间采用金属缠绕垫片(19)密封。
2.如权利要求1所述的多功能放空阀，其特征是阀杆(11)的头部为圆锥形。
专利摘要本实用新型是一种适用于油气集输装置上的放空阀,由阀体、阀杆、阀芯、阀座及密封胶圈组成,在阀座上方设笼形阀套和柱塞形阀芯,阀芯底端面同阀座端面、阀座环槽、笼形阀套环槽、橡胶密封圈组成硬、软双质密封付,特征是在阀芯的底端设缓压轴,在阀芯的中心开平衡孔与阀杆的头部球面或锥面相对应,阀体与下盖、阀座、笼形阀套及上盖间采用金属缠绕垫片密封,满足了介质双向流动的工作要求和正常工况条件下阀门启闭轻便灵活,当阀门处于高温着火条件下软密封材料失去作用时,阀门泄漏率仍能符合耐火试验规范要求。
文档编号F16K3/22GK2504452SQ01247740
公开日2002年8月7日 申请日期2001年9月27日 优先权日2001年9月27日
发明者王元清, 王元义 申请人:王元清, 王元义