补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安装在高压空气系统中机械工业设备或管路上起超压保护作用的高压空气安全阀。
【背景技术】
[0002]安全阀是安装在设备或管路上，起到当设备或管路中介质超过规定压力值时，自动起跳释放压力的一种安全保护装置。当设备或管路上压力超过允许压力时，作用在阀盘上的介质力大于重锤或弹簧力时，阀盘自动上升，阀门开启，排放设备或管路内压力。当设备或管路内压力降低到规定的工作压力后，阀盘在重锤或弹簧力的作用下，自动回落到阀座上形成密封，阻止介质排放。设备或管路的介质压力在安全阀的保护下，可持续维持在设定的工作压力下。
[0003]安全阀属于自动阀门，弹簧式安全阀是使用最广泛的一种类型，如专利CN201672115U公开的高压气体安全阀、CN203115207U公开的一种流量可调的气体安全阀、CN101324282A公开的高压空气安全阀以及CN105020445A公开的一种高压气体安全阀，可以通过调整弹簧力，设定安全阀的开启压力。当设备或管路内压力达到回座压力后，安全阀即自动关闭。现有这类安全阀存在以下缺点:随着压力介质的升高(未达到设定工作压力)，阀口的密封力在减少，不利于关闭状态下安全阀阀口的密封性能，导致开启压力不稳定;而且在开启压力和回座压力附近工作过程中，阀盘和密封面会频繁接触，阀盘对密封面的冲击比较剧烈，经常造成密封面的破坏，极大的限制了安全阀的使用安全性和可靠性。因此，研制一种能够缓冲启闭且开启压力稳定的高压空气安全阀并提高其安全性和可靠性一直是亟待解决的新课题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种设计先进、结构合理、安全阀开启前密封效果好、开启压力稳定、可靠性高的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，包括阀体、阀座、阀套、螺盖、调压弹簧、弹簧座、阀盘、复位弹簧，所述阀体上部连接螺盖，所述阀体下端设有进气口，中部侧面设有排气口，阀座上端设有密封面，所述阀体进气端内通过复位弹簧连接浮动式阀座，浮动式阀座上面设有阀盘，阀盘通过弹簧座连接调压弹簧构成双弹簧浮动密封结构，用于浮动式阀座与阀盘密封过程中，阀座随阀盘一起运动，由复位弹簧吸收大部分冲击能量;有效的避免启闭过程引起的密封面冲击破损;所述阀座与阀体之间装有阀套，且阀套中部与阀盘滑动密封连接，阀套中部侧面设有连通阀体的排气口的出气孔，阀盘侧面设有连通阀盘下端进气口的出气孔，阀套与阀座之间具有连通阀座的进气孔及阀体的进气口的间隙，阀座下端设有凸肩，且凸肩与阀套下端的台阶孔间隙配合连接构成阀座运动的限位结构，用于阀座开启瞬间起限位作用，保证安全阀可靠的开启。
[0006]所述螺盖上部螺纹连接用于调节调压弹簧压力的调压弹簧盖。
[0007]当系统中的流通介质压力比所述高压空气安全阀的开启压力低时，阀座在复位弹簧向上作用力和介质力共同作用下，阀座上端密封面紧压在阀盘的进气孔口上，阀盘的下平面产生向上的力与调压弹簧盖压缩调压弹簧产生向下的作用力相平衡。
[0008]当系统中的介质压力升高至阀座启动压力时，所述阀座与阀盘一起向上运动，当压力继续增大后，阀座凸肩运动至阀套的台阶孔底面限位处时，所述阀座停止运动，阀盘向上继续运动，高压空气安全阀的阀门打开，排放系统压力。
[0009]当系统中的介质压力降低至回座压力时，所述阀盘回落与阀座上的密封面平稳接触，并一起向下运动，由复位弹簧吸收阀盘回座大部分冲击能量，高压空气安全阀的阀门关闭。
[0010]本发明的有益效果是:
本发明与现有技术相比，设计的浮动式密封结构，有效的避免了安全阀阀盘回座过程中对阀座密封面的冲击破损，阀座随阀盘一起运动，由复位弹簧吸收大部分冲击能量，大大提高了安全阀的启闭次数，使用寿命得以延长。设计的阀座运动限位结构与浮动式密封结构共同作用，实现了安全阀达到开启压力前介质压力越高密封性能越可靠的功能，将介质压力对阀座产生的作用力直接转化为密封力；当阀座运动到限位处时，限位结构又将介质压力对阀座产生的作用力转移到阀套上，保证了安全阀开启压力稳定性。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀结构剖视图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。
[0013]如图1所示，一种补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，包括阀体1、阀座
2、阀套3、螺盖4、调压弹簧盖5、调压弹簧6、弹簧座7、定位环8、阀盘9、复位弹簧10。
[0014]阀体I上部连接螺盖4，阀体I下端设有进气口A，中部侧面设有排气口 B，阀座2上端设有密封面，阀体I进气端内通过复位弹簧10连接浮动式阀座2，浮动式阀座2上面设有阀盘9，阀盘9通过弹簧座7连接调压弹簧6构成双弹簧浮动密封结构，用于浮动式阀座2与阀盘9密封过程中，阀座2随阀盘9一起运动，由复位弹簧10吸收大部分冲击能量;有效的避免启闭过程引起的密封面冲击破损。阀座2与阀体I之间装有阀套3，且阀套3中部与阀盘9滑动密封连接，阀套3中部侧面设有连通阀体I的排气口 B的出气孔，阀盘9侧面设有连通阀盘9下端进气口的出气孔，阀套3与阀座2之间具有连通阀座2的进气孔及阀体I的进气口A的间隙，阀座2下端设有凸肩，且凸肩与阀套3下端的台阶孔间隙配合连接构成阀座运动的限位结构，用于阀座2开启瞬间起限位作用，保证安全阀可靠的开启。螺盖4上部螺纹连接用于调节调压弹簧6压力的调压弹簧盖5。
[0015]限位结构由阀座2、阀套3组成，阀座2与阀套3间存在间隙，并阀座2与阀套3的运动限位机构与浮动式密封结构共同作用，实现了安全阀达到开启压力前介质压力越高密封性能越可靠的功能，介质压力对阀座2产生的作用力直接转化为密封力；当阀座2运动到阀套3限位处时，限位结构又将介质压力对阀座2产生的作用力转移到阀套上，保证了安全阀开启压力稳定性。
[0016]工作原理:安全阀的初始位置为“关闭”，当系统中的流通介质压力比安全阀的开启压力低，阀座2在复位弹簧10向上作用力和介质力共同作用下，阀座2的密封面被紧紧地压在阀盘9的密封口上，该介质同时作用在阀盘9的下平面产生向上的力，该力及定位环8通过弹簧座7产生的向上的作用力与调压弹簧盖5压缩调压弹簧6产生向下的作用力相平衡。此时，阀座2的凸肩与阀套3间有一间隙，保证阀可靠的处于关闭状态。
[0017]当系统中的介质压力升高至一定压力时，阀座2与阀盘9一起向上运动，当压力继续增大压力至开启压力，阀座2凸肩运动至阀套3限位处时，阀座2停止运动，阀盘9向上继续运动，阀门打开，排放系统压力。当系统中的介质压力降低至回座压力时，阀盘9回落与阀座2上的密封面平稳接触，并一起向下运动，由复位弹簧10吸收阀盘9回座大部分冲击能量，阀门关闭。
【主权项】
1.一种补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，包括阀体(I)、阀座(2)、阀套(3)、螺盖(4)、调压弹簧(6)、弹簧座(7)、阀盘(9)、复位弹簧(10)，所述阀体(I)上部连接螺盖(4)，所述阀体(I)下端设有进气口(A)，中部侧面设有排气口(B)，阀座(2)上端设有密封面，其特征在于:所述阀体(I)进气端内通过复位弹簧(10)连接浮动式阀座(2)，浮动式阀座(2)上面设有阀盘(9)，阀盘(9)通过弹簧座(7)连接调压弹簧(6)构成双弹簧浮动密封结构，用于浮动式阀座(2)与阀盘(9)密封过程中，阀座(2)随阀盘(9)一起运动，由复位弹簧(10)吸收大部分冲击能量;有效的避免启闭过程引起的密封面冲击破损;所述阀座(2)与阀体(I)之间装有阀套(3)，且阀套(3)中部与阀盘(9)滑动密封连接，阀套(3)中部侧面设有连通阀体(I)的排气口(B)的出气孔，阀盘(9)侧面设有连通阀盘(9)下端进气口的出气孔，阀套(3)与阀座(2)之间具有连通阀座(2)的进气孔及阀体(I)的进气口(A)的间隙，阀座(2)下端设有凸肩，且凸肩与阀套(3)下端的台阶孔间隙配合连接构成阀座运动的限位结构，用于阀座(2)开启瞬间起限位作用，保证安全阀可靠的开启。2.根据权利要求1所述的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，其特征在于:所述螺盖(4)上部螺纹连接用于调节调压弹簧(6)压力的调压弹簧盖(5)。3.根据权利要求1所述的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，其特征在于:当系统中的流通介质压力比所述高压空气安全阀的开启压力低时，阀座(2)在复位弹簧(10)向上作用力和介质力共同作用下，阀座(2)上端密封面紧压在阀盘(9)的进气孔口上，阀盘(9)的下平面产生向上的力与调压弹簧盖(5)压缩调压弹簧(6)产生向下的作用力相平衡。4.根据权利要求1所述的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，其特征在于:当系统中的介质压力升高至阀座(2)启动压力时，所述阀座(2)与阀盘(9) 一起向上运动，当压力继续增大后，阀座(2)凸肩运动至阀套(3)的台阶孔底面限位处时，所述阀座(2)停止运动，阀盘(9)向上继续运动，高压空气安全阀的阀门打开，排放系统压力。5.根据权利要求1所述的补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，其特征在于:当系统中的介质压力降低至回座压力时，所述阀盘(9)回落与阀座(2)上的密封面平稳接触，并一起向下运动，由复位弹簧(10)吸收阀盘(9)回座大部分冲击能量，高压空气安全阀的阀门关闭。
【专利摘要】本发明涉及一种补充载荷式带缓冲启闭功能的高压空气安全阀，阀体进气端内通过复位弹簧连接浮动式阀座，浮动式阀座上面设有阀盘，阀盘通过弹簧座连接调压弹簧构成双弹簧浮动密封结构，用于浮动式阀座与阀盘密封过程中，阀座随阀盘一起运动，由复位弹簧吸收大部分冲击能量；阀座与阀体之间装有阀套，且阀套中部与阀盘滑动密封连接，阀套与阀座之间具有连通阀座的进气孔及阀体的进气口的间隙，阀座下端设有凸肩，且凸肩与阀套下端的台阶孔间隙配合连接构成阀座运动的限位结构，用于阀座开启瞬间起限位作用，保证安全阀可靠的开启。本发明大大提高了高压空气安全阀的启闭性能及其可靠性，可广泛应用于空气系统中机械工业设备或管路上起超压保护作用。
【IPC分类】F16K17/04
【公开号】CN105605254
【申请号】CN201610155177
【发明人】赵建斌, 柯明纯, 唐勇, 陈豪
【申请人】中国船舶重工集团公司第七0四研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月18日