专利名称：限压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及限压阀，其构思特别适于包含电气设备例如切割设备的密封壳体，以及特别适用于中压单元。
背景技术：
某些密封壳体遭受到它们的气态内容物的过压。这是某些电路的情形，所述电路是加热的底座，使得它们的例如在中压泡(bulb)中的气态内容物的压力升高。在包含截止系统的这类型的壳体中，在正常工作状态下，压力虽然保持在中间值，但是诸如电弧的故障会使得更加显著得多的加热出现，其对应的过压将会产生使得壳体爆炸的危险。爆炸的危险可以通过非常快速地排出一部分过压气体的阀来消除。一种已知类型的阀包括由配衡弹簧保持的球体，足够的过压从它的座推动它；这些阀具有精确的操作，用于打开阀所需的过压良好地确定，但是与它们允许通过的气流成比例地庞大，并且具有过高的操作惯性。其它的阀包括可破坏膜片，其机械强度选取为在期望的过压的作用下被破坏。然而，这样的膜片在破裂之前以永久的方式变形，然后其可以允许永久的泄漏而不会破裂，并且不易检测。另一类型的阀，其是本发明所要改进的阀，包括泄压膜片。这些膜片大致为圆形的、平坦的并且低厚度的，围绕过压泄压口安置在固定到壳体的壁上的支撑冠状部。它们的边缘位于属于冠状部并且限定其通道边界的支撑件座上。冠状部的通道的半径和膜片的半径之间的差异构成重叠部，即该支撑边缘的宽度。在过压的作用下，膜片变形并沉入冠状部的通道中，支撑边缘在座上滑动，并且它的外径减小直到它从座脱离，这产生阀的打开以及膜片的逐出。如果过压立即停止，情形会再次出现，其中膜片充分变形以不完全返回到支撑在座上并允许永久的泄漏存在，这是不期望的。另一缺点，其可以是比前面的缺点甚至更严重的，是膜片的边缘在座上的滑动不受控并且大多数情形下无规律，以使得膜片的打开在大范围的过压值上发生，无论在制造阀时如何采取措施来使之居中。结果，这样的阀的使用导致壳体需要设计为具有更高安全性的尺寸，因此更重，并使得成本更高。
发明内容
本发明的主要目的是通过使得这些泄压隔膜阀操作更统一和更可预测以及通过使得阀一开始打开整个泄压就非常快速地进行而改进这些泄压隔膜阀。本发明总的来说涉及限压阀，其包括用于安装到壳体并围绕壳体的端口的冠状部，以及具有布置在属于冠状部的支撑座上的边缘以及在端口前面延伸的主要部分的可变形膜片，其特征在于，所述座在建立座与边缘的一部分的分离以及在它的跨度上分布的高度(level)部分具有多个差异部。高度的差异部有助于当产生过压时膜片在它的位置的变形。对于非常恒定的过压值，该变形一出现，膜片的直径就剧烈减小，这有利于膜片的几乎立即的打开和泄压。
现将完全是为了示例目的地参照附图描述本发明，其中图I是处于初始位置的隔膜阀的截面视图，
图2是同一阀的前视图，图3是当出现过压时阀的截面视图，图4示出在位置差异部前面的边缘上施加的力，图5示出图4所示的隔膜阀开始打开，图6示出开始打开时的前视图，图7是阀打开的截面视图。
具体实施例方式图I示出根据本发明的阀的第一视图，该阀安装在壳体I上，壳体I设置有过压通气端口 2，并且该阀包括围绕端口 2安置的冠状部3并且它自身包括与端口 2对齐的通道4，以及包括阻挡端口 2和通道4的膜片5。壳体I可属于密闭单元电气设备，该密闭单元电气设备包含处于受控压力下的气体，例如干空气、SF或者C02、或者气体介电气体，并且进一步包含两个电触头10，11，这两个电触头能够相对于彼此运动以根据需要打开或者闭合；该附图为示意性的，并且仅仅是为了使得本发明的优选的应用变得清楚而给出的，这样的电气设备是熟知的并且本发明能够应用到基本全部的这样的电气设备。电弧会出现在触头10，11之间，加热壳体I的气态的内容物并将其设置在过压。膜片5是平坦的、圆形的并且规则厚度的，并通过边缘5a布置在冠状部3的座6上，该座6 —定程度上位于壳体I的外部，对应于泄压。密封通过在座6的范围内挤压在壳体I和膜片5的内部面之间的密封件7得以保证。在图2中可以更清楚地看出，大致圆形且平坦的座6包括在它的边缘支撑面5a上的至少一个高度差异部8 ;该高度差异部8在此数量为四个，并且规则地在圆周上分布开，从而在相应角度的扇形上延伸，但是它们的数量以及它们的分布对于阀的操作特性并不是关键的，并且使得能够产生更一致的打开过压值；它们在此被做成中空的以完全贯通座6直到它的外表面，而这同样不是关键的。当在壳体I中出现过压时，图3示出膜片5在它的与边缘5a互补并且阻挡通道4的主要部分5b上的弯曲，其正如传统的泄压膜片一样，但是图4示出过压P通过弯曲边缘5a的对应部分而在高度差异部8上方施加在膜片5的边缘5a上，并且该弯曲通过继膜片5的主要部分5b的弯曲以及半径的收缩之后导致的在正切方向的压缩力F完成。该双应力状态产生在高度差异部8上方的翘曲并开始膜片5的变形，这已经在图5和6中示出角形状的折叠部9出现在膜片5上，在对应高度差异部8 (或者对应它们中的单一一个)的角位置，其导致膜片5的立即半径收缩及其泄压(图7)。因为膜片5的状态在当出现翘曲时是不稳定的，所以泄压非常快速，并且此外翘曲阈值对于限定一致的阈值改变特别小；它的值可以通过改变膜片5的厚度参数和高度差异部8的宽度产生而明显地得以调节。
尽管可用于所有领域，尤其是用于电气设备，阀特别适合于密封的截止设备壳体。因此，特别是在中压应用中，其中术语“中压”(MV)用作通常所理解的，即MV代表大于1000伏但是不超过52000伏的交流电压和1500伏但是不超过75000伏的直流电压，截止系统，其包括一对能够在电流流动的闭合位置和打开的切断位置之间相对于彼此运动的触头，可以在受控气氛壳体中布置就位。在某些截止条件下，产生的电弧会产生对壳体有害的过压。根据本发明的阀然后使得能够避免爆炸危险，从而控制过压；由于该防护，密封壳体的尺寸设计可以优化，同时降低成本并提高操作可靠性。在实际的例子中，其中膜片5的测试给出良好的结果，膜片5具有O. 4毫米的厚度和125毫米的直径，并且它由不锈钢组成。座6半径为60. 5和62. 5毫米之间。存在独特的高度差异部8，并且它具有圆的一部分的形状、在60. 5和61. 5毫米的半径之间延伸的3毫米直径的、与61.5毫米的半径相切的，并且开口向着通道(4)的内部。观察到的破坏过压为平均I. 38巴，具有O. 037巴的标准偏差，用于在壳体I的内部的过压的O. 8巴和I. 7巴 之间的值的破坏要求，这表明在实践中破坏压力将总是保持在这些极限之间。冠状部3和座6可以由任何日常的金属材料形成，或者例如由热固性聚合物形成；它们可以为一件式的，或者不是一件式的。
权利要求
1.一种限压阀，包括用于安装到壳体(I)并且围绕所述壳体的端口(2)的冠状部(3)，和可变形的膜片(5)，该膜片(5)具有布置在属于所述冠状部的支撑座(6)上的边缘(5a)和在所述端口的前面延伸的主要部分(5b)，其特征在于，所述座具有多个高度差异部(8)，该高度差异部建立所述座(6)和所述边缘(5a)的一部分的分离，并且分布在它的跨度上。
2.如权利要求I所述的限压阀，其特征在于，所述膜片和所述座是圆形的、平坦的，从所述高度差异部隔开。
3.—种密封壳体(I)，包含处于受控压力下的气体，并且包括如权利要求I或2所述的安装在所述壳体的端口(2)上的阀。
4.一种电截止装置，包括一对能够相对于彼此运动的触头(10，11)、罩住所述一对触头的壳体(I)，和如权利要求I或2所述的安装在所述壳体上的阀。
5.如权利要求4所述的电截止装置，其特征在于，它是包含在受控压力下的气体的中压密封单元。
6.如权利要求3所述的密封壳体，其中，所述阀适于承受O.8-1. 7巴左右的差压。
7.如权利要求4所述的电截止装置，其中，所述阀适于承受O.8-1. 7巴左右的差压。
全文摘要
提供一种新的限压阀，具有当过压变得过度时通过膜片变形而泄压，膜片(5)的边缘的座(6)设置有在它的圆周上展开的位置差异部(8)(单一的一个将是足够的)。膜片的收缩不再轴对称，但是呈现这样的形式，即通过在位置差异部(8)上方的翘曲折叠部开始的形式，其保证实现打开阀的值具有通过小得多的离差。
文档编号F16K17/16GK102620019SQ20121000681
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月11日 优先权日2011年1月25日
发明者C.沃伊辛 申请人:施耐德电器工业公司