专利名称：平衡式直接载荷安全阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于阀，特别是一种适用于油气集输管道装置、锅炉、容器等设备的平衡式直接载荷安全阀。
目前，在石油、化工管道装置，锅炉、容器等设备系统中，通常采用传统的弹簧直接载荷式安全阀作安全防护设备，由于这种安全阀存在调节精度低、动作不易复位、容易泄漏、维修量大等缺陷，已不能满足工业生产的需要。
本实用新型的目的是为克服上述产品设计的不足，提高安全阀的调节精度，并达到复位准确、密封可靠、使用寿命长等要求，而设计一种新型的安全阀。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现平衡式直接载荷安全阀，由阀体、阀套、阀芯、阀盖、阀座、调节螺杆、弹簧组成，其特征在于a.阀芯为圆柱塞形台阶式阀芯，与具有台阶式内孔的阀套相配合，在阀芯台阶的密封面上嵌有橡胶密封圈，与阀套内腔台阶对应组成密封环室；b.阀芯上开有平衡孔，阀套上开有流通孔；c.阀芯底端内腔嵌有橡胶密封垫和套垫，与阀座上面的凸台锥面组成硬软双质密封副；d.阀芯底边缘对应于阀套流通孔的下端设有一起压行程。
本实用新型还有以下技术特征根据介质压力的大小，可在阀芯和阀套上对应至少一个以上的密封环室设置平衡孔和流通孔。
阀芯底端内腔和阀座凸台锥面采用硬质合金堆焊而成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点1.阀芯、阀套采用圆柱塞形台阶配套，由″O″形橡胶密封圈组成密封环室，对应于安全阀的关闭、排放、回座工作过程，在较小弹簧力作用下，利用多级平衡原理，能满足不同公称通径、不同公称压力的平衡式直接载荷安全阀。
2.采用硬软双质密封副，保证密封可靠，起压行程的设置使该阀具有突开作用，从而实现调节精度高、启闭压差范围小、复位准确、回座密封性好、使用寿命长、结构简单、维修方便等特点。
图1为本实用新型实施例之一的结构示意图；图2为本实用新型关闭、排放、回座三种状态的示意图；图3是起压行程部份的局部视图。
下面依照附图实施例对本实用新型作进一步的描述如
图1、图2所示，平衡式直接载荷安全阀主要由阀体7、阀套9、阀芯12、阀盖17、阀座2、调节螺杆21、弹簧14等部份组成，其中阀芯12采用圆柱塞形三级台阶阀芯，与具有三级台阶内孔的阀套9相配合(也可以是二级、四级等多级台阶组合)，在阀芯的三级台阶的密封面上分别嵌有″O″形橡胶密封圈5，与阀套内腔台阶对应组成三个密封环室23、24、25，阀芯12上开有平衡孔6，阀套9上开有流通孔8，根据介质压力的大小，可在阀芯12和阀套9上对应至少一个以上的密封环室设置平衡孔和流通孔(本实施例示出阀芯、阀套对应三个密封环室设置平衡孔和流通孔的情况)。阀芯12底端内腔嵌有橡胶密封垫3和套垫4，与阀座2上面的凸台锥面组成硬软双质密封副，阀芯底端内腔和阀座凸台锥面采用硬质合金堆焊而成，阀座2与阀体7之间设有″O″橡胶密封圈1。
阀芯12底边缘对应于阀套9流通孔8的下端设有一起压行程26，此段行程的长度根据阀门的启闭压差、工作压力高低的设定要求进行设计，使阀芯12底边缘离开阀座2端面且接近阀套9的流通孔8下端时，形成密封上升区域，使其具有突开功能。
阀芯上端与弹簧座11、螺母13连接，弹簧座上装有弹簧14，弹簧上端压入上弹簧座15，与调节螺杆21连接，调节弹簧压力。调节螺杆21、密封填料16、压套螺母18与阀盖17、支架19、锁紧螺母20组装，支架19上安装护罩22，阀套9与阀盖17之间设有橡胶密封圈10。当介质压力超过额定工作压力时，阀芯12、阀套9、″O″形橡胶密封圈5组成的密封环室压差平衡被打破，阀芯上移实现超压排放。
下面结合图2、图3对本实用新型的工作状态进行说明一.关闭状态。阀芯12处在C位，阀芯底端内腔圆柱面及嵌在阀芯内腔的橡胶密封垫3端面与阀座2凸台锥面和凸台端面组成硬软双质密封副，在密封环室23面积压差平衡力作用下，调整调节螺杆21给弹簧14设定弹簧力，由于密封环室23与阀座介质通道形成面积压差平衡，较小的弹簧力即能实现硬软双质密封副可靠的密封。
二.排放状态。此时阀芯12处在B位，随着介质压力的升高，密封环室23产生的平衡力与弹簧力的合力及密封比压力的平衡状态被打破，阀芯12在阀套9内上移，阀芯离开阀座密封面至阀套所开流通孔8处设有一起压行程26(见图3)，阀芯内腔密封面离开阀座2密封面，阀芯受介质压力的面积由原内腔面积增加为内腔面积加外腔面积，使受介质压力面积增大，阀芯在阀套内的上升力增大。当阀介质压力超过整定压力时，阀芯快速上移开启，实现了突开功能和超压排放。排放过程中，当阀芯上移到位时，密封环室24与排放介质通道相通，由密封环室24的面积压差与密封环室23的面积压差，共同平衡阀芯12在阀套9中上移排放所增加的受压面积力的平衡压差，保证超压介质的正常排放。
三.回座状态。此时阀芯处在A位，随着介质压力的排放，密封环室23、24组成的面积压差与排放时阀芯受压面积在阀套内腔达到了新的平衡，在弹簧压力作用下，阀芯开始向下移动，当阀芯下移至阀套流通孔8的底缘时，密封环室25与阀套流通孔8相通，密封环室23、24、25的面积压差共同作用于阀芯底端面积压差，这时，阀芯在阀套内的上端和下端受压面积完全相等，受介质压力达到平衡。在弹簧压力作用下，阀芯加速下移，至贴近阀座2的密封面时，利用阀芯速度，跳开阀座密封面至阀套流通孔处开设的起压行程距离，保证阀芯回到阀座密封面时达到密封可靠的效果。阀门处于关闭状态时，密封环室23、24的内腔压力由阀套流通孔随之排泄。
权利要求1.一种平衡式直接载荷安全阀，由阀体、阀套、阀芯、阀盖、阀座、调节螺杆、弹簧组成，其特征在于a.阀芯(12)为圆柱塞形台阶式阀芯，与具有台阶式内孔的阀套(9)相配合，在阀芯台阶的密封面上嵌有橡胶密封圈(5)，与阀套内腔台阶对应组成密封环室；b.阀芯(12)上开有平衡孔(6)，阀套(9)上开有流通孔(8)；c.阀芯(12)底端内腔嵌有橡胶密封垫(3)和套垫(4)，与阀座(2)上面的凸台锥面组成硬软双质密封副；d.阀芯(12)底边缘对应于阀套(9)流通孔(8)的下端设有一起压行程(26)。
2.如权利要求1所述的平衡式直接载荷安全阀，其特征在于可在阀芯(12)和阀套(9)上对应至少一个以上的密封环室设置平衡孔和流通孔。
3.如权利要求1、2所述的平衡式直接载荷安全阀，其特征在于阀芯(12)底端内腔和阀座(2)凸台锥面采用硬质合金堆焊而成。
专利摘要本实用新型是一种平衡式直接载荷安全阀,主要由阀体、阀套、阀芯、阀盖、阀座、调节螺杆等组成,特征是阀芯为圆柱塞形台阶式阀芯,与具有台阶式内孔的阀套相配合并对应组成密封环室,阀芯和阀套上对应至少一个以上的密封环室设置有平衡孔和流通孔,阀芯底端内腔嵌有橡胶密封垫和套垫,与阀座上面的凸台锥面组成硬软双质密封副,这种安全阀利用了多级平衡原理,使其具有调节精度高,启闭压差范围小,复位准确,回座密封性好等特点。
文档编号F16K17/04GK2379671SQ9923177
公开日2000年5月24日 申请日期1999年6月1日 优先权日1999年6月1日
发明者王元清 申请人:乐山市长江仪表厂