一种y型先导式水击泄压阀系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种Y型先导式水击泄压阀系统，包括主阀和先导阀，主阀由阀体、阀套、阀芯、阀座、阀盖组成。阀芯、阀套、阀盖构成控制腔，其轴线与主阀出入口成45°角，阀芯由阀套导向，并采用橡胶O形圈密封。在主阀弹簧作用下，阀芯与带橡胶O形圈的阀座形成主阀密封，主阀密封处直径小于主阀阀芯与阀套的密封直径。先导阀为两位三通或两位两通弹簧加载式，其敏感元件直接感受入口管道压力，并与设定好的弹簧力相比较，决定先导阀是否动作。本实用新型解决了现有的水击泄压阀泄放量小，噪声大、维护不方便的技术问题，主阀采用Y形结构，内件安装拆卸方便，利于日常维护。
【专利说明】一种Y型先导式水击泄压阀系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种保护长输管道安全的泄压阀，具体涉及一种Y型水击泄压阀。
【背景技术】
[0002]在长输管道输送过程中，意外停泵或阀门紧急关断等情况会引起水击，可能造成管道局部超压而导致管道破裂、设备损坏等安全事故。为了有效地防止水击造成的超压，确保长输管道安全运行，通常设置泄放系统，水击泄压阀为泄放系统的重要组成。当管道中由于水击等使介质压力峰值超过水击泄压阀的整定压力时，水击泄压阀迅速开启并将介质泄出，使管道内压力迅速减小，当管道压力降低至正常范围后水击泄压阀自动关闭，从而起到保护管道和设备的目的。
[0003]目前长输管道使用的水击泄压阀的结构型式主要以角式和轴流式为主，角式泄压阀由于结构限制，泄放量小，噪音大；轴流式泄压阀流通能力大，但维护不便，需要整体从管道拆下进行维修，并且主阀阀芯位于阀体内部，不便于直接观察其动作情况。
【发明内容】
[0004]为了解决现有的水击泄压阀泄放量小，噪声大、维护不方便的技术问题，本实用新型提供了一种Y型先导式水击泄压阀系统。
[0005]本实用新型的技术解决方案:
[0006]一种Y型先导式水击泄压阀系统，其特殊之处在于:包括主阀1、先导阀2和流量调节阀3，
[0007]所述主阀I包括主阀阀体16、设置在主阀阀体16内的主阀阀座组件12和主阀阀芯11、套装在主阀阀芯11上且位于主阀阀芯11与主阀阀体16之间的阀套13、安装在主阀阀体16上的阀盖14以及主阀弹簧15，所述阀套13、主阀阀芯11和阀盖14构成控制腔6，所述主阀弹簧15位于控制腔6内，所述主阀弹簧15的一端固定在主阀阀芯11上，主阀弹簧15的另一端顶在阀盖14上，主阀阀芯11的轴线与主阀入口 4、主阀出口 5的轴线分别成45°夹角，
[0008]所述主阀阀芯11与阀套13之间有密封组件，形成阀芯密封，所述主阀阀芯11与主阀阀座组件12之间形成主阀密封，所述主阀密封的面积小于阀芯密封的面积；
[0009]所述先导阀2包括弹簧调整装置25、壳体26、依次位于壳体内的调节弹簧24、敏感元件23、先导阀阀芯22、安装座27、先导阀前阀座21和后阀座20，
[0010]所述弹簧调整装置25固定在壳体27 —端，所述调节弹簧24 —端作用在弹簧调整装置25上，另一端作用于敏感元件23上，所述敏感元件23固定在先导阀阀芯22的一端上，所述先导阀阀芯22的另一端位于先导阀前阀座21、后阀座20之间，所述安装座27与敏感元件23形成感压腔10，后阀座20与壳体之间形成后腔7，先导阀前阀座21、后阀座20之间形成中腔8，先导阀前阀座21与安装座27之间形成前腔9 ;[0011]所述先导阀的前腔9通过流量调节阀3与主阀入口 4相连，所述先导阀的中腔8与主阀的控制腔6相连，先导阀的后腔7与主阀出口 5相连，先导阀的感压腔10与入口管道的上游相连。
[0012]上述主阀还包括阀位指示器18以及带有刻度的套筒19，所述阀位指示器18的一端固定在主阀阀芯11上，所述阀位指示器18另一端上套装在套筒19。
[0013]一种Y型先导式水击泄压阀系统，其特殊之处在于:包括主阀1、先导阀2和流量调节阀3，
[0014]所述主阀I包括主阀阀体16、设置在主阀阀体16内的主阀阀座组件12和主阀阀芯11、套装在主阀阀芯11上且位于主阀阀芯11与主阀阀体16之间的阀套13、安装在主阀阀体16上的阀盖14以及主阀弹簧15，所述阀套13、主阀阀芯11和阀盖14构成控制腔6，所述主阀弹簧15位于控制腔6内，所述主阀弹簧15的一端固定在主阀阀芯11上，主阀弹簧15的另一端顶在阀盖14上，主阀阀芯11的轴线与主阀入口 4、主阀出口 5的轴线分别成45°夹角，
[0015]所述主阀阀芯11与阀套13之间有密封组件，形成阀芯密封，所述主阀阀芯11与主阀阀座组件12之间形成主阀密封，所述主阀密封的面积小于阀芯密封的面积；
[0016]所述先导阀2包括弹簧调整装置25、壳体26、依次位于壳体内的调节弹簧24、敏感元件23、先导阀阀芯22、安装座27和后阀座20，
[0017]所述弹簧调整装置25固定在壳体27 —端，所述调节弹簧24 —端作用在弹簧调整装置25上，另一端作用于敏感元件23上，所述敏感元件23固定在先导阀阀芯22的一端上，所述先导阀阀芯22的另一端位于安装座27和后阀座20之间，所述安装座27与敏感元件23形成感压腔10，安装座27和后阀座20之间形成前腔9，后阀座20与壳体之间形成后腔7 ；
[0018]先导阀的前腔9通过流量调节阀3与主阀入口 4相连，先导阀的前腔9与主阀的控制腔6相连，先导阀的后腔7与主阀出口 5相连，先导阀的感压腔10与入口管道的上游相连。
[0019]上述主阀还包括阀位指示器18以及带有刻度的套筒19，所述阀位指示器18的一端固定在主阀阀芯11上，所述阀位指示器18另一端上套装在套筒19。
[0020]本实用新型所具有的优点:
[0021]1、本实用新型所述的水击泄压阀能在管道出现水击时迅速开启，泄放管道压力，消除水击引起的超压，有效保护管道和设备安全。
[0022]2、主阀采用Y形结构，内件安装拆卸方便，利于日常维护。
[0023]3、本实用新型阀盖上设有阀芯位置指示器，直观反映主阀的开启程度，有利于了解水击泄压阀的工作状态；主阀阀芯以阀套导向，导向良好，可确保阀芯动作顺畅。
[0024]4、本实用新型主阀采用带有橡胶O形圈的阀座密封结构，密封可靠，易于拆装和更换，制造和维护成本低。在主阀入口与主阀控制腔之间设有流量调节阀，控制主阀的关闭速度避免造成二次水击。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的实施例1的关闭状态示意图。[0026]图2为本实用新型的实施例1的开启状态示意图。
[0027]图3为本实用新型的实施例2的关闭状态示意图。
[0028]图4为本实用新型的实施例2的开启状态示意图。
[0029]其中附图标记为:1-主阀，2-先导阀，3-流量调节阀，4-主阀入口，5-主阀出口，6-主阀控制腔，7-先导阀后腔，8-先导阀中腔，9-先导阀前腔，10-先导阀感压腔，11-主阀阀芯，12-主阀阀座组件，13-阀套，14-阀盖，15-主阀弹簧，16-主阀阀体，17-橡胶O形圈，18-阀位指示器的指针，19-套筒，20-后阀座，21-先导阀前阀座，22-先导阀阀芯，23-敏感元件，24-调节弹簧，25-弹簧调整装置，26-壳体，27-安装座。
【具体实施方式】
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，为本实用新型的一种实施示例结构示意图，它主要由主阀1、先导阀2组成。
[0032]主阀I包括主阀阀体16，主阀阀芯11，主阀阀座组件12，阀套13，阀盖14，主阀弹簧15，阀位指示器18以及带有刻度的套筒19。主阀阀芯11、阀套13与阀盖14构成主阀控制腔6，主阀阀芯11轴线与主阀入口 4、主阀出口 5的轴线成45°角，即主阀I为Y型结构。主阀阀芯11以阀套13导向，并采用橡胶O形圈17密封(即阀芯密封)。在主阀弹簧15作用下，与带O形圈的主阀阀座组件12形成主阀密封(详见专利号为ZL201120549755.9的专利说明书)，主阀密封面积小于主阀阀芯11与阀套13的密封面积。阀位指示器的指针18与主阀阀芯11固定连接，阀位指示器的指针18与套筒19上的刻度间的相对位置直接反映主阀的开度。
[0033]先导阀2为两位三通换向阀，先导阀阀芯22、先导阀前阀座21、后阀座20，将先导阀阀体分隔为前腔9、中腔8和后腔7 ;敏感元件23与安装座27形成感压腔10，感压腔10与前腔9、中腔8、后腔7均密封隔离。敏感元件23两端分别受调节弹簧24作用力和感压腔10的液压力，两者相比较，决定与敏感元件23固连的先导阀阀芯22是否换向动作。通过调整弹簧调整装置25，可以改变调节弹簧24的初始压缩量，从而改变先导阀2的开启和关闭压力。
[0034]先导阀的前腔9通过流量调节阀3与主阀入口 4相连，先导阀的中腔8与主阀的控制腔6相连，先导阀的后腔7与主阀出口 5相连，先导阀的感压腔10与入口管道的上游相连。
[0035]本实用新型的Y型水击泄压阀系统工作时:
[0036]如图1所示，管道压力正常时，先导阀调节弹簧24的作用力克服感压腔10的压力作用力，使先导阀的阀芯22在后阀座20处关闭，此时主阀入口 4、先导阀前腔9、中腔8和主阀控制腔6连通，主阀入口 4的压力通过连接管进入主阀控制腔6并作用在主阀阀芯11上，主阀阀芯11在控制腔6—端的密封面积大于主阀阀座密封的密封面积，介质液压不平衡力与主阀弹簧15作用力一起使主阀阀芯11紧贴主阀阀座组件12，形成主阀I的阀座关闭密封。
[0037]如图2所示，当水击泄压阀入口 4上游出现水击压力并传递至先导阀的感压腔10，感压腔10的压力作用在敏感元件23的液压力克服调节弹簧24的作用力推动敏感元件23和先导阀阀芯22完成换向动作，先导阀阀芯22在后阀座20处打开，前阀座21处关闭，切断主阀控制腔6与主阀入口 4间的通道，同时使主阀控制腔6与主阀出口 5 (水击泄压阀关闭时，主阀出口 5为低压域)连通，主阀控制腔6中的介质泄出至主阀出口 5，主阀控制腔6的压力迅速降低，在主阀入口 4压力的作用下，主阀阀芯11迅速开启，将入口压力通过主阀通道经主阀出口 5泄放。
[0038]如图1所示，当主阀入口 4上游压力低于先导阀的关闭压力时，先导阀调节弹簧24的作用力大于感压腔10的压力作用在敏感元件上的液压力，先导阀阀芯22在后阀座20处关闭，先导阀前阀座21处打开，切断主阀出口 5与主阀控制腔6的通道，同时使主阀入口 4与主阀控制腔6导通，主阀入口 4的介质经流量调节阀3充填主阀控制腔6，主阀阀芯11在液压不平衡力和主阀弹簧15的作用下缓慢移向阀座12，最终实现主阀密封。调节流量调节阀3的开度可控制主阀控制腔6的充填速度，从而控制主阀的关闭速度，可避免二次水击。
[0039]实施例2
[0040]如图3所示，为本实用新型的一种实施示例结构示意图，它主要由主阀1、先导阀2组成。
[0041 ] 主阀I与实施例1中的主阀相同。
[0042]先导阀2为两位两通阀，先导阀阀芯22与先导阀阀座20将先导阀阀体分隔为前腔9和后腔7，敏感元件23与安装座27形成感压腔10，感压腔10与前腔9隔离。敏感元件23两端分别受调节弹簧24作用力和感压腔10的液压力，两者相比较，决定与敏感元件23固连的先导阀阀芯22是否动作。调节弹簧24作用在敏感元件上，通过调整弹簧调整机构25，可以改变调节弹簧24的初始压缩量，从而改变先导阀2的开启和关闭压力。先导阀2开启时的流阻远小于流量调节阀3的流阻。
[0043]先导阀2的前腔9同时与主阀入口 4和主阀的控制腔6相连，与主阀入口 4相连的通道上设置流量调节阀3 ;先导阀的后腔7与主阀出口 5相连，先导阀的感压腔10与入口管道的上游相连。
[0044]本实用新型的Y型水击泄压阀系统工作时:
[0045]如图3所示，管道压力正常时，先导阀的调节弹簧24的作用力克服感压腔10的压力作用力，使先导阀2的阀芯22在阀座20处关闭，此时主阀入口 4、先导阀前腔9和主阀控制腔6连通，主阀入口 4压力通过连接管进入主阀控制腔6，并作用在主阀芯11上，主阀阀芯11在控制腔6—端的密封面积大于主阀阀座密封的密封面积，介质液压不平衡力与主阀弹簧15作用力一起使主阀阀芯11紧贴主阀阀座组件12，形成主阀I的阀座关闭密封。
[0046]如图4所示，当水击泄压阀入口 4上游出现水击压力并传递至先导阀的感压腔10，感压腔10的压力作用在敏感元件23的液压力克服调节弹簧24的作用力推动敏感元件23和先导阀阀芯22完成换向动作，先导阀阀芯22在阀座20处打开，主阀控制腔6与主阀出口 5 (水击泄压阀关闭时，主阀出口 5为低压域)连通，同时经过流量调节阀3与主阀入口 4也连通，如此主阀入口 4的介质经流量调节阀3到主阀控制腔6，再经先导阀2流向主阀出口 5，由于流量调节阀3的流阻远大于先导阀2的开启时流阻，所以主阀控制腔6的压力迅速降低，在主阀入口 4压力的作用下，主阀阀芯11迅速开启，将入口压力通过主阀通道经主阀出口 5泄放。
[0047]如图3所示，当主阀入口 4上游压力低于先导阀2的关闭压力时，先导阀调节弹簧24的作用力大于感压腔10介质作用在敏感元件23上的液压力，先导阀阀芯22在阀座20处关闭，切断主阀出口 5与主阀控制腔6的通道，主阀入口 4中的介质经流量调节阀3充填主阀控制腔6，主阀阀芯11在液压不平衡力和主阀弹簧15的作用下缓慢移向主阀阀座组件12，最终实现主阀密封。调节流量调节阀3的开度可控制主阀控制腔6的充填速度，从而控制主阀的关闭速度，可避免二次水击。
【权利要求】
1.一种Y型先导式水击泄压阀系统，其特征在于:包括主阀(I)、先导阀(2)和流量调节阀(3)， 所述主阀(I)包括主阀阀体(16 )、设置在主阀阀体(16 )内的主阀阀座组件(12 )和主阀阀芯(11)、套装在主阀阀芯(11)上且位于主阀阀芯(11)与主阀阀体(16 )之间的阀套(13 )、安装在主阀阀体(16 )上的阀盖(14)以及主阀弹簧(15 )，所述阀套(13 )、主阀阀芯(11)和阀盖(14)构成控制腔(6)，所述主阀弹簧(15)位于控制腔(6)内，所述主阀弹簧(15)的一端固定在主阀阀芯(11)上，主阀弹簧(15)的另一端顶在阀盖(14)上，主阀阀芯(11)的轴线与主阀入口(4)、主阀出口(5)的轴线分别成45°夹角， 所述主阀阀芯(11)与阀套(13)之间有密封组件，形成阀芯密封，所述主阀阀芯(11)与主阀阀座组件(12)之间形成主阀密封，所述主阀密封的面积小于阀芯密封的面积； 所述先导阀(2)包括弹簧调整装置(25)、壳体(26)、依次位于壳体内的调节弹簧(24)、敏感元件(23)、先导阀阀芯(22)、安装座(27)、先导阀前阀座(21)和后阀座(20)， 所述弹簧调整装置(25)固定在壳体(26)—端，所述调节弹簧(24)—端作用在弹簧调整装置(25 )上，另一端作用于敏感元件(23 )上，所述敏感元件(23 )固定在先导阀阀芯(22 )的一端上，所述先导阀阀芯(22)的另一端位于先导阀前阀座(21)、后阀座(20)之间，所述安装座(27)与敏感元件(23)形成感压腔(10)，后阀座(20)与壳体之间形成后腔(7)，先导阀前阀座(21)、后阀座(20)之间形成中腔(8)，先导阀前阀座(21)与安装座(27)之间形成前腔(9)； 所述先导阀的前腔(9)通过流量调节阀(3)与主阀入口(4)相连，所述先导阀的中腔(8)与主阀的控制腔(6)相连，先导阀的后腔(7)与主阀出口(5)相连，先导阀的感压腔(10)与入口管道的上游相连。
2.根据权利要求1所述的Y型先导式水击泄压阀系统，其特征在于:所述主阀还包括阀位指示器(18)以及带有刻度的套筒(19)，所述阀位指示器(18)的一端固定在主阀阀芯(11)上，所述阀位指示器(18)另一端上套装在套筒(19)。
3.一种Y型先导式水击泄压阀系统，其特征在于:包括主阀(I)、先导阀(2)和流量调节阀(3)， 所述主阀(I)包括主阀阀体(16 )、设置在主阀阀体(16 )内的主阀阀座组件(12 )和主阀阀芯(11)、套装在主阀阀芯(11)上且位于主阀阀芯(11)与主阀阀体(16 )之间的阀套(13 )、安装在主阀阀体(16 )上的阀盖(14)以及主阀弹簧(15 )，所述阀套(13 )、主阀阀芯(11)和阀盖(14)构成控制腔(6)，所述主阀弹簧(15)位于控制腔(6)内，所述主阀弹簧(15)的一端固定在主阀阀芯(11)上，主阀弹簧(15)的另一端顶在阀盖(14)上，主阀阀芯(11)的轴线与主阀入口(4)、主阀出口(5)的轴线分别成45°夹角， 所述主阀阀芯(11)与阀套(13)之间有密封组件，形成阀芯密封，所述主阀阀芯(11)与主阀阀座组件(12)之间形成主阀密封，所述主阀密封的面积小于阀芯密封的面积； 所述先导阀(2)包括弹簧调整装置(25)、壳体(26)、依次位于壳体内的调节弹簧(24)、敏感元件(23)、先导阀阀芯(22)、安装座(27)和后阀座(20)， 所述弹簧调整装置(25)固定在壳体(26) —端，所述调节弹簧(24) —端作用在弹簧调整装置(25 )上，另一端作用于敏感元件(23 )上，所述敏感元件(23 )固定在先导阀阀芯(22 )的一端上，所述先导阀阀芯(22)的另一端位于安装座(27)和后阀座(20)之间，所述安装座(27)与敏感元件(23)形成感压腔(10)，安装座(27)和后阀座(20)之间形成前腔(9)，后阀座(20)与壳体之间形成后腔(7)； 先导阀的前腔(9)通过流量调节阀(3)与主阀入口(4)相连，先导阀的前腔(9)与主阀的控制腔(6)相连，先导阀的后腔(7)与主阀出口(5)相连，先导阀的感压腔(10)与入口管道的上游相连。
4.根据权利要求3所述的Y型先导式水击泄压阀系统，其特征在于:所述主阀还包括阀位指示器(18)以及带有刻度的套筒(19)，所述阀位指示器(18)的一端固定在主阀阀芯(11)上，所述阀位指示器(18)另一端上套装在套筒(19)。
【文档编号】F16K17/10GK203421240SQ201320430369
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】许长华, 李小明, 袁军, 杨振宁, 王伟, 王波 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所