气动式爆破曲针型安全泄压装置的制作方法

本实用新型涉及安全泄压装置。

背景技术：

目前市场上常用的安全泄压装置有爆破片和弹簧式安全阀，这些泄压装置价格低廉且应用广泛，但是普遍存在以下缺点：1、使用效率低，安装维修费时费力；2、精度差，通常控制精度在±10%以上；3、拆换不方便，当更换零件时需要系统停止工作，造成停工损失；4、抗疲劳性差，由于不具备抗疲劳的性能，阀门往往提前失效，无法正常工作。由于以上缺点，这些安全泄压装置不能够很好地满足市场的需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够通过爆破针的弯曲变形实现快速泄压的气动式爆破曲针型安全泄压装置，其结构简单，制造和维护成本低，且泄放精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种气动式爆破曲针型安全泄压装置，包括蝶阀和用于驱动蝶阀启闭的气动执行器；蝶阀具有介质气体入口，其中，气动式爆破曲针型安全泄压装置还包括爆破针组件，爆破针组件包括气缸、气动阀、爆破针、第一针座、第二针座和针筒；气缸包括缸体和活塞；活塞将缸体分隔为彼此密封的第一工作腔和第二工作腔，第一工作腔通过取压管道与蝶阀的介质气体入口连通；气动阀的进气口与气源连通，气动阀的第一出气口通过第一压力管道与气动执行器的第一接口连通，气动阀的第二出气口通过第二压力管道与气动执行器的第二接口连通；气动阀包括阀体和阀芯；阀体的一端与缸体连接，阀体的另一端与针筒连接；阀芯的一端伸入第二工作腔内，并与活塞相连；阀芯的另一端与第一针座相连；阀芯可由第一位置移动到第二位置，在阀芯处于第一位置时，气动执行器控制蝶阀关闭，在阀芯处于第二位置时，气动执行器控制蝶阀开启；第二针座与第一针座相对设置，并固定于针筒；爆破针的两端分别与第一针座和第二针座相连。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有以下优点和特点：

1、根据本实用新型实施例的气动式爆破曲针型安全泄压装置将作用在气缸活塞上的介质气体压力通过气动阀的阀芯传导到爆破针上，当达到设定的压力值时，爆破针会发生失稳变形，使得阀芯迅速移动，从而切换气动阀中的通路，气动执行器得以迅速打开蝶阀，从而实现了高压介质气体的迅速泄放，该气动式爆破曲针型安全泄压装置的整体结构简单紧凑；

2、根据本实用新型实施例的气动式爆破曲针型安全泄压装泄放精度较高，通常在±5%以内，而且在泄压过程中不会产生碎片，是否发生泄压也易于判断；

3、爆破针不直接与工作介质接触，不受管道内压力循环变化影响，也不受工作介质的温度和腐蚀性的影响，不需要定期维护的成本；在爆破泄压后，只需更换爆破针就可实现复位，停工成本低。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一实施例的气动式爆破曲针型安全泄压装置的整体结构示意图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的爆破针组件的剖面示意图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的爆破针在稳定状态时的示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的爆破针在弯曲状态时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1。根据本实用新型一实施例的一种气动式爆破曲针型安全泄压装置，包括蝶阀1、气动执行器2以及爆破针组件3。

蝶阀1具有介质气体入口11。在本实施例中，蝶阀1为三偏心蝶阀。三偏心蝶阀的阀板和阀座通过偏心抛物线形密封面实现紧密密封，同时，阀板由于偏心的缘故往前推，增加了一个关闭的扭矩加强密封。

气动执行器2用于驱动蝶阀1开启和关闭。气动执行器可采用齿轮齿条式气动执行器，但不限于此。

请结合图2所示。爆破针组件3包括气缸31、气动阀32、爆破针33、第一针座34、第二针座35和针筒36。

气缸31包括缸体311和活塞312。活塞312将缸体311分隔为彼此密封的第一工作腔313和第二工作腔314，第一工作腔313通过取压管道50与蝶阀1的介质气体入口11连通。

气动阀32的进气口320与气源连通。在本实施例中，气源为气动执行器2的储气罐4，但不限于此。气动阀32的第一出气口321通过第一压力管道51与气动执行器2的第一接口（图中未示出）连通，气动阀32的第二出气口322通过第二压力管道52与气动执行器2的第二接口（图中未示出）连通。气动阀32包括阀体32a和阀芯32b。阀体32a的一端与缸体311连接，阀体32a的另一端与针筒36连接。阀芯32b的一端伸入第二工作腔314内，并与活塞312相连；阀芯32b的另一端与第一针座34相连。在本实施例中，活塞312的中心设有供阀芯32b穿过的中心孔315，阀芯32b的一端穿过该中心孔315，并通过与阀芯32b螺旋连接的螺母316紧固在活塞312上。阀芯32b可由第一位置移动到第二位置，在阀芯32b处于第一位置时，气动执行器2控制蝶阀1关闭，在阀芯32b处于第二位置时，气动执行器2控制蝶阀1开启。

第二针座35与第一针座34相对设置，并固定于针筒36。爆破针33的两端分别与第一针座34和第二针座35相连。

在本实施例中，阀体32a的一端通过多个螺栓61与缸体311连接。针筒36包括针筒侧壁360和针筒端壁362。针筒侧壁360的一端与针筒端壁362连接，针筒侧壁360的另一端通过多个螺栓62与位于阀体32a另一端的阀体端壁325连接，阀芯32b的另一端穿过阀体端壁325，第二针座35固定在针筒端壁362上。侧壁360不限于周向封闭的侧壁，最好是具有开口，以便于更换爆破针。第一针座34和第二针座35分别设有供爆破针33插入的插孔，爆破针33的一端插入并固定在第一针座34的插孔内，爆破针33的另一端插入并固定在第二针座36的插孔内。

优选地，气动阀32为二位五通阀。该二位五通阀包括分别与大气连通的第一通气口323和第二通气口324，第一通气口323和第二通气口324分别设有第一消音器71和第二消音器72。

在正常工况下，上游介质气体通过蝶阀1的介质气体入口11进入密封的泄压装置中，并通过取压管道50被引入气缸31当中，直接作用在活塞312上。当介质气体压力小于设定的压力值时，通过阀芯32b传导到爆破针33上的载荷小于爆破针失稳的临界载荷，爆破针33维持在稳定的直线状态，如图3所示，阀芯32b不发生移动，蝶阀1的阀板与阀座继续实现紧密密封，整个装置处于密封的稳定状态。

随着介质气体压力的不断升高，当达到设定的压力值时，作用在活塞312上的压力通过阀芯32b传导到爆破针33上，该载荷达到爆破针33发生失稳的临界载荷，一旦达到爆破针33的屈服点，在毫秒计的时间内，爆破针33发生弯曲变形，如图4所示，导致阀芯32b发生迅速移动，从而切换气动阀32中的通路使得气动执行器2得以迅速打开蝶阀1，实现阀门开启。当蝶阀1开启后，蝶阀1的介质气体入口与介质气体出口接通，从而实现了高压介质气体迅速泄放。

在本实施例中，气动执行器2设有位置指示器8，现场人员通过位置指示器8可以判断泄压装置是否发生了泄压。进一步地，气动执行器2设有位置变送器（图中未示出），可以将泄压信号远传到控制室，操作人员远端即可获取泄压装置的启闭信息。

由于本实施例的气动式爆破曲针型安全泄压装置为非重闭式泄压装置，因此需要人工复位。复位时，现场操作人员先取下失稳后的爆破针33，然后手动或借助工具推动阀芯32b使活塞312复位，同时气动执行器2控制蝶阀1关闭，安装好新的爆破针后，泄压装置恢复初始密封状态。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。