专利名称：高压机械安全阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于较高/非常高的压カ(达2200巴)和高温环境的机械安全阀，该安全阀适用于较宽的流速范围(30-60000升/小吋)；安全阀普遍用于高压泵和均质机，这些高压泵和均质机必须装备有防止它们到达临界状态的安全装置，这些临界状态意味着对使用者的突然破裂和危害的风险。
背景技术：
已知存在用于保护免于可能的过压的过压阀或限压阀，这种过压会由于应用该阀的机器的泵送作用在压缩头内部产生。图I中示意地示出的所述阀包括用于释放过压的弹簧并还包括安装于偏心件上的打开杆，以在设备冲洗循环(CIP)的情况下手动地使预载荷无效并因此停用阀，从而清洁球式关闭件和排出管。
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然而，感到需要能够远程地控制阀的停用。在此情况下，基于本发明的技术任务是提出ー种阀，该阀包含能够远程致动阀的停用并命令/控制阀的強制打开和强制关闭的装置。
发明内容
此外，本发明的其它目的是-确保能在校准之前一体组装安全阀，-确保一旦安装可从其外壳卸下安全阀而不损坏安全阀的校准，-确保安全阀允许一旦到达压カ设定点的值就直接打开并释放过压，-确保可借助于传感器来发信号告知阀的打开和关闭，-确保装置极其简单和经济。EP 0059599-A1公开了ー种低温阀机构，该低温阀机构在高压下与液体态氦一起工作并设有用于强制打开阀的机械装置。然而，这种装置不能实现阀的強制关闭，这在脉冲负荷的情况下是不适宜的，并且它涉及低温、但不涉及高温。DE 4305631-A1涉及ー种具有封装弾簧的压力介质受控的驱动装置，但不适于为了脉冲负荷或高压而强制关闭阀。FR 1070395涉及ー种阀头，它不适于为了脉冲负荷或高压而强制关闭阀。此外，弹簧的カ不是可调节的，而且当要求不同的负荷时有必要替换弹簧。可以通过包括所附权利要求中的一项或多项所描述的技术特征的阀来大致实现本发明定义的技术任务和特定目的。
从对附图中示出的阀的ー较佳但非排它性的实施例的近似且非局限性地描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，附图中-图I示意地示出已知类型的阀；-图2和3示出分别处于关闭和打开构造的本发明的阀的横截面。
具体实施例方式參见附图，I总地表示过压阀，该过压阀通常安装于均质机的压缩头或泵的高压输送管路上，以保护机器和操作者免受意外的过压。阀I具有本体2，在本体2中插有作用于关闭元件4的杆的弹簧3，该关闭元件4 终止于较佳为陶瓷类型的自由球5，该球适于关闭与高压环境接触的孔6。与之前所述的现有技术的、不适于高压或脉冲负荷的平坦的或圆锥形关闭元件不同，自由球5允许在存在于下高压区内的脉冲负荷的情况下进行操作。还存在允许在脉冲负荷的情况下进行操作的纵向引导件(现有技术中没有)。因此，球5借助于弹簧3的载荷而保持在关闭位置，当高压环境内的压カ超过校准值(设定点)时球运动到打开位置，该校准值在最終测试阶段通过作用于调节螺钉7来预设定，该调节螺钉在拧到本体2中时更改弹簧3的压缩力。在这种情况下，存在于高压环境内的产品或流体在下本体11内绕着杆上升并通过出口 8排出。由盖子保护的安全密封件9防止弹簧预载荷的任何变化。由于当压力回落到打开值以下时阀再次关闭，为使装置再次关闭，在均质机的情况下，可能有必要作用于压カ调节器以减小压缩头内的压力，而在泵的情况下可能有必要减小机器速度。10表示用于阀的O环型密封垫圈。在本发明的阀(图2和3)中，在弾性装置(弹簧3)与实际关闭元件(球5)之间原先设有气动致动装置12，该气动致动装置能够远程地控制阀、特别是涉及到打开和关闭。气动装置12包括设置有上凸缘14和下凸缘15的气动缸13，活塞16在上凸缘和下凸缘之间滑动。在凸缘14和15上分别有规定的孔17和18以使空气进入和离开。当没有空气通过孔17或孔18注入吋，阀就像图I中所示类型的传统过压阀那样工作。然而，在空气通过下凸缘15的孔18 (以及在阀外部的相关联的合适通道)注入且这种注入经由合适的命令和控制单元来远程地控制的情况下，阀强制打开(尽管高压环境的压カ低于设定点的值)，从而克服弹簧3的预载荷，该弹簧进ー步被压缩以允许抬起关闭元件。这例如在设备冲洗循环的场合发生，在此循环中有必要清洁阀座、球式关闭元件和排出管。活塞16滑动并压缩弹簧3，直至到达限位止动件20为止，在此位置阀处于最大打开的情況。活塞16实际上包括与弹簧3相互作用的第一部分21和与球5相互作用的第二部分(与关闭元件4重合)。第一部分和第二部分彼此固定连结。
在空气通过上凸缘14的孔17注入的情况下，阀强制关闭，这例如是在用于在系统中供给喷雾干燥机以喷射和干燥液体悬浮物的均质机或泵的情况下。气动装置12与命令和控制单元和感应型位置传感器19 一起构成用于远程控制阀
I(以允许強制打开和关闭阀)的机械装置。所述传感器19用信号表示阀的状态并因此在阀打开时可由使用者用于例如在阀打开时致动警报或泵送排出的产品。根据未说明的实施例，远程控制装置可包括液压而不是气动双向致动器(用于打开和关闭)。 此外，感应型位置传感器是可由其它更精密复杂的传感器来替换的“开/关”型传感器，这些传感器能够精确地指示安全阀的打开百分比(关闭元件离开其座的距离)。本发明的阀可呈现四种不同的构造(后两种分别是用于到达阀打开和阀关闭的最終位置的可动构造)-阀关闭(图2中示出)高压区在安全阀的设定点值以下，不供给气动缸，且感应式传感器给出阀关闭的信号。-阀打开(图3中示出)高压区呈现的值等于或大于设定点值，不供给气动缸，且感应式传感器给出阀打开的信号。清楚的是，作为传统阀，当压カ回落到低于校准值的压力值以下时，安全阀将再次关闭。-阀打开以进行冲洗高压区呈现的值低于设定点值，完全打开时的最终构造如在图3中所示，通过下凸缘向缸馈送空气，且感应式传感器给出阀打开的信号。-阀强制关闭高压区呈现的值正好低于设定点值，该构造如在图2中所示，通过上凸缘向缸馈送空气，且感应式传感器给出阀关闭的信号。意在用于诸如用于供给喷射干燥机的均质机或泵之类的特殊应用场合的后一种构造需要更复杂的控制逻辑(与冲洗期间的操作相比)，因为有必要借助于附加的压カ传感器/转换器(未示出)来应对安全溢出的强制关闭的临界状况。气动装置12允许远程、双向控制阀的打开(以便于冲洗过程)和阀的关闭(用于特殊过程)。间设在弾性装置(弹簧3)和实际关闭元件(球5)之间的气动装置12还允许实现另两个上述目标。-可以在校准之前完成阀的组装，-可以从阀外壳完全移除阀，而不卸下阀并因此不损坏其校准。气动装置12可按需要用具有相同操作模式的液压装置来代替(例如在变得有必要施加更大的力来致动安全阀的情况下)。为了确保安全阀允许一旦到达压カ校准值就直接打开和释放过压，保持关闭元件(球5)的座被设计成阀本身一开始打开就立即增加作用于弹性装置(弹簧3)的力。保持座的内径和内部轮廓被优化和构造以获得这种效果。本发明的阀还具有如下优点-减少维护；-它能精确地校准和准确地再现触发；-快速触发；
- 便于采用CIP技术的清洁操作。
权利要求
1.ー种包括容纳弹性装置(3)的本体(2)的类型的高压机械安全阀(I)，所述弹性装置⑶作用于关闭元件(4)，以当超出孔(6)的高压区内的压カ低于由所述弹性装置(3)施加的、能设定到固定校准值的压カ时，保持所述阀通常处于关闭所述孔出)的位置， 其特征在于，所述阀包括用于远程控制所述阀的双向机械装置，所述双向机械装置间设在所述弹簧装置(3)与所述关闭元件(4)之间以允许强制打开和强制关闭所述阀(I)。
2.如权利要求I所述的阀，其特征在于，所述机械装置包括气动致动器(12)。
3.如权利要求2所述的阀，其特征在于，所述气动致动器(12)包括设有上凸缘(14)和下凸缘(15)的气动缸(13)，在所述上凸缘和所述下凸缘上分别有规定的孔(17和18)，空气通过所述孔注入以驱动容纳于所述气动缸(13)内的活塞(16)的运动。
4.如权利要求I所述的阀，其特征在于，设有感应型位置传感器(19)。
5.如权利要求I所述的阀，其特征在于，所述弹性装置包括弹簧(3)。
6.如权利要求5所述的阀，其特征在于，设有用于调节所述弹簧(3)的预载荷或压缩カ的可调节螺钉(7)。
7.如权利要求6所述的阀，其特征在于，设有由盖子保护的安全密封件(9)，以保护所述可调节螺钉(7)，从而防止所述弹簧预载荷变化。
8.如权利要求3所述的阀，其特征在于，设有在所述阀的打开期间用于所述活塞(16)的运动的限位止动件(20)。
9.如权利要求I所述的阀，其特征在于，在校准之前组装所述阀。
10.如权利要求I所述的阀，其特征在于，能移除所述阀，而无须卸下所述阀且不损坏所述阀的校准。
11.如权利要求I所述的阀，其特征在于，所述关闭元件(4)终止于自由球(5)并在纵向引导件之间滑动。
全文摘要
一种包括容纳弹性装置(3)的本体(2)的类型的高压机械安全阀(1)，该弹性装置(3)作用于关闭元件(4)，以当超出孔(6)的高压区内的压力低于由弹性装置(3)施加的、可设定到固定校准值的压力时，保持阀通常处于关闭位置。该安全阀包括用于远程控制阀的机械装置，该机械装置间设在弹簧装置(3)与关闭元件(4)之间以允许强制打开和强制关闭阀(1)。安全阀还可包括可选的、用于用信号表示阀的打开或关闭状态的位置传感器。
文档编号F16K31/12GK102667277SQ201180004165
公开日2012年9月12日 申请日期2011年5月30日 优先权日2010年7月29日
发明者F·乔伯尔提, M·马杜雷里 申请人:Gea机械设备意大利股份公司