一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀的制作方法

本实用新型属于阀门制造技术领域，涉及一种安全阀，特别涉及一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀。

背景技术：

安全阀是一种自动阀门，它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一定数量的水流，以防止压力超过预定的安全值；当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。对于大型输水灌溉管网中的压力管道等承压类特种设备，安全阀既是一种最基本的保护装置，同时也是保障管网正常工作、安全高效运行不可或缺的重要设备。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身安全。

目前使用的安全阀中，弹簧式安全阀应用最为普遍，所占比例超过80%。目前弹簧式安全阀在大型输水灌溉管网中的使用过程中，由于系统的压力、流量和尺寸比较大，存在以下问题：（1）安全阀开启后介质杂质、污垢容易残留堆积在调节圈上端倒角槽内，对阀瓣移动造成阻塞；（2）阀瓣与阀座之间密封性差，密封面处发生超过允许程度的渗漏；（3）在泄压时，介质会进入到阀瓣的上方，即与压缩弹簧直接接触，容易腐蚀压缩弹簧，影响弹簧弹力，降低系统的可靠性；（4）阀门工作时，由于泄压水流流速较大，容易冲刷农田；（5）阀门出水管管径较大，而且一直处于开敞状态，容易受到外界自然和人为因素的干扰，影响安全阀的正常工作；（6）由于阀瓣与水流接触面不够圆滑，局部阻力系数较大，流态不稳定，造成噪音和震动现象；针对这些问题，目前主要做法是：在阀瓣与导向套、阀瓣与阀座之间分别设置密封垫；设置密封套隔断阀体内腔和上盖内腔之间的联系，阻止介质与弹簧直接接触。

这些做法没有彻底解决密封性差的问题，对于出水管泄压水流冲刷农田和受干扰以及震动、噪音、杂质残留问题尚无成熟的解决方案。因此，如何有效的解决上述问题，对于保证设备安全运行具有特别重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀，该弹簧式安全阀密封性能好，杂质无残留，防冲刷，抗干扰，流态稳定，无噪音、震动现象，系统可靠性强。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀，包括上部的阀体、下部的阀室、置于阀体顶部的阀盖、置于阀体内的阀杆、置于阀室内的阀瓣、弹簧、阀座，其特征是，设有空心连杆，所述阀室与阀体连接处设有连杆安装口，连杆顶端设有一环形限位边沿，限位边沿置于安装口之上，连杆下端穿过安装口与阀瓣连接；所述阀杆上端连接有调压螺栓，阀杆底端插入连杆空腔内；所述调压螺栓顶部伸出阀盖外，底部设有一环形止挡边沿；所述弹簧环绕在阀杆上，弹簧顶部抵住止挡边沿，底部通过O型密封圈与连杆的限位边沿接触；所述限位边沿与安装口顶部之间设有第一密封圈，所述连杆外侧壁与安装口内侧壁之间设有骨架油封结构；

所述阀瓣表面设有镀锌层，阀瓣为倒圆台结构，所述阀瓣通过支座与阀座相连，所述阀瓣与支座之间设有第二密封圈；所述支座内侧壁为与阀瓣侧壁相匹配的斜面结构，支座底部设有支撑阀瓣的环形台阶，该环形台阶与阀瓣底部边沿接触；该安全阀的出水管口处设有拍门，拍门的一端铰接在管口上缘，另一端可以自由开关，所述拍门门框上设置有橡皮圈；所述阀室顶端与管口上缘之间的距离等于倒圆台结构的阀瓣厚度，当阀门完全开启时，阀瓣可升至最高点，阀瓣上表面与阀室顶部紧密贴合，避免了水流中的杂质残留在阀瓣上方。

所述第一密封圈、第二密封圈为丁晴橡胶制成。

所述阀体材料为抗老化工程塑料。

所述连杆与阀瓣之间通过焊接连接。

一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀的应用方法，如下：

（1）安全阀初始状态：安全阀安装后，通过调节调压螺栓，压缩弹簧，设定一个整定压力，此时在弹簧弹力和阀瓣自重作用下，阀门关闭，安全阀调节的压力范围由所选弹簧刚度决定。

（2）安全阀开启：当安全阀入口压力超过系统预设的整定压力时，高压水流通过克服弹簧弹力以及阀瓣自重，从而顶动阀瓣上移，阀门开启，部分水流通过出水管顶开拍门，被排出系统，拍门开度大小由泄压水流的压力大小决定，当阀门完全开启时，阀瓣升至最高点，上部与阀体接触，避免了水流中的杂质残留在阀瓣上方。

（3）安全阀回座：随着介质连续地被排出，系统压力逐渐降低并接近整定压力，当系统压力小于整定压力时，在弹簧弹力和阀瓣自重的作用下，阀瓣下移回座，阀门关闭并阻止介质继续流出，此时，拍门在自重作用下自动关闭，安全阀恢复到初始状态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）原有的结构中，当阀门完全开启时，阀瓣未升至最高点，介质中的杂质会残留在阀瓣上方的阀室内，无法排出，通过缩短阀瓣上腔空间，当阀门完全开启时，阀瓣升至最高点，上部与阀体接触，使得水流中的杂质不能残留在阀室内，避免了残留的杂质阻塞阀瓣移动。

（2）高压水流在被排出时，与阀瓣和支座的接触面均为斜面，与水流流线方向相近，因此水流流态稳定，不会出现湍流和旋涡等不良流态，从而有效的避免了噪音和震动的产生；

（3）出水管口的拍门结构，在安全阀工作状态时，泄压水流需克服拍门的阻力，顶开拍门才能流出系统，因此泄压水流的能量和流速降低，可以有效的避免农田被冲刷；在非工作状态时，拍门在自重的作用下自动关闭，使出水管与外界隔开，避免了外界自然和人为因素对装置的干扰，门框上设置的橡皮圈，在关门时起到密封和减缓撞击的作用，保证了装置安全可靠的运行；

（4）阀瓣与连杆采用焊接连接方式、连杆和阀体之间的第一密封圈和骨架油封结构，能够有效的防止介质流入弹簧室，密封性更好，避免了弹簧与介质直接接触，延长了弹簧的使用寿命，保证了装置的可靠性，安全性高；

（5）阀瓣表面镀锌，不仅美观而且可以防锈；阀瓣与支座之间的第二密封圈能够避免阀门关闭时水流泄露进入阀室，密封性能好。

本实用新型原理清晰，结构合理，流态稳定，无噪音和震动，无冲刷，抗外界干扰，弹簧使用寿命长，装置的可靠性、安全性高。本实用新型设计的弹簧式安全阀，能够保证装置可靠运行，可操作性强，能够带来较大的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀的结构示意图；

图中：1调压螺栓、2阀盖、3阀杆、4弹簧、5阀体、6“O”型圈、7第一密封圈、8骨架油封结构、9阀室、10连杆、11阀瓣、12第二密封圈、13阀座、14橡皮圈、15拍门、16支座、17完全开启时阀瓣位置、18限位边沿、19止挡边沿、20环形台阶。

具体实施方式

如图1所示，一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀，包括阀盖2、阀体5、弹簧4、阀瓣11、阀座13、拍门15。

弹簧4环绕在阀杆3上，弹簧4表面镀锌处理，阀杆3上端连接调压螺栓1，通过调压螺栓1可以压缩弹簧4，从而设定系统整定压力，阀杆3下端起导向作用，弹簧4下端通过“O”型圈6与连杆10相连，连杆10与阀体5之间设置由丁晴橡胶制成的第一密封圈7和骨架油封结构8，阀体材料为抗老化工程塑料。

连杆10下端通过焊接方式连接阀瓣11，阀瓣11采用倒圆台结构，阀瓣通过支座16与阀座相连，支座内侧壁为与阀瓣侧壁相匹配的斜面结构，支座底部设有支撑阀瓣的环形台阶20，该环形台阶与阀瓣底部边沿接触。

阀室顶端与管口上缘之间的距离等于倒圆台结构的阀瓣厚度，当阀门完全开启时，阀瓣可升至最高点，阀瓣上表面与阀室顶部紧密贴合，避免了水流中的杂质残留在阀瓣上方。阀门完全开启时，阀瓣11上升到位置17，上部与阀体接触，杂质不会残留在阀瓣上方的阀室内，阀瓣11与支座16之间设置第二密封圈12，支座16下端为阀座13，支座16与水流接触面为斜面，出水管口设置拍门15，拍门15的一端铰接在管口上缘，另一端可以自由开关，门框上设置有橡皮圈14。

一种大型灌溉输水管网无残留减震防冲抗干扰弹簧式安全阀的应用方法，包括以下步骤：

（1）安全阀初始状态：安全阀安装后，通过调节调压螺栓，压缩弹簧，设定一个整定压力，此时在弹簧弹力和阀瓣自重作用下，阀门关闭，安全阀调节的压力范围由所选弹簧刚度决定。

（2）安全阀开启：当安全阀入口压力超过系统预设的整定压力时，高压水流通过克服弹簧弹力以及阀瓣自重，从而顶动阀瓣上移，阀门开启，部分水流通过出水管顶开拍门，被排出系统，拍门开度大小由泄压水流的压力大小决定，当阀门完全开启时，阀瓣升至最高点，上部与阀体接触，避免了水流中的杂质残留在阀瓣上方。

（3）安全阀回座：随着介质连续地被排出，系统压力逐渐降低并接近整定压力，当系统压力小于整定压力时，在弹簧弹力和阀瓣自重的作用下，阀瓣下移回座，阀门关闭并阻止介质继续流出，此时，拍门在自重作用下自动关闭，安全阀恢复到初始状态。