专利名称：压杆失稳触发型泄压阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泄压装置，更具体的涉及一种能够在设定压力下泄压的泄压阀。
背景技术：
泄压阀一般安装于封闭系统的设备或管道上，当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时即自动开启泄压，以保证设备和管道内介质压力不超过设定压力，保护设备和管道。直接载荷式泄压阀直接依靠介质压力产生的作用力来克服作用在阀瓣上的机械载荷使阀门开启而触发泄压。目前的直接作用式泄压阀的采用的载荷加载装置主要有弹簧、重锤和杠杆加重锤等形式，当介质压力产生的作用力克服了这些载荷时触发泄压。经查，目前没有以压杆失稳原理为基础设计的采用细长杆作为载荷加载装置的泄压阀。
发明内容本实用新型是一种压杆失稳触发型泄压阀，其设计是基于压杆稳定和压杆失稳的原理，作用在阀瓣上的载荷的加载装置为细长杆，当介质压力产生的作用力低于细长杆的临界载荷时，细长杆稳定，其轴向推力使阀瓣与阀座紧密接触而实现密封；当介质压力产生的作用力超过细长杆的临界载荷时，细长杆失稳，阀瓣与阀座在介质压力的作用下彼此脱离，从而实现泄压。主要部件包括阀体I、阀瓣2、阀座3、阀杆4、阀杆座5、细长杆6、细长杆笼7、保护罩8，控制泄压阀是否泄压的部件是细长杆6，由细长杆6的压杆失稳触发阀门泄压。其中，细长杆6安装于阀体I外部，一端与阀杆4相接，另一端与细长杆笼7内侧相接；当系统内压力低于特定点时，细长杆6承受的载荷小于临界载荷而压杆稳定，实现阀门密封；当系统内压力高于特定点时，细长杆6承受的载荷超过临界载荷而压杆失稳，此时其有效长度会瞬间大幅度变小，其作用在阀杆4上的推力会骤然降低触发阀门泄压。在细长杆6发生压杆失稳而阀门泄压后，可以在从阀体I外部将阀杆4复位后将其更换。可以通过调整细长杆6的弹性模量和长细比来改变系统临界载荷，进而改变阀门的泄放压力。其中，阀杆4位于阀体I外部的一端与细长杆6相接，其位于阀体I内部的一端与阀瓣2相连接，细长杆6作用于其上的推力可以传递至阀瓣2 ;其安装于阀杆座5中间，与阀杆座5接触形成密封，且其移动受阀杆座5的导向；阀瓣2与阀座3脱离而使阀门泄压后，可以从阀体I外部将阀杆4复位，使阀门重新密封。其中，保护罩8能够阻挡异物进入细长杆笼7，且在不将其卸下时可以观察细长杆6和阀杆4的状态。
图I为本实用新型涉及的压杆失稳原理及压杆失稳前细长杆有效长度示意图；图2为本实用新型涉及的压杆失稳原理及压杆失稳后细长杆有效长度示意图；图3为本实用新型涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀的结构；图4为本实用新型涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀阀瓣的有效直径的示意图；图5为本实用新型涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀正常工作状态示意图；图6为本实用新型涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀泄压状态示意图。
具体实施方式
本实用新型主要部件包括阀体I、阀瓣2、阀座3、阀杆4、阀杆座5、细长杆6、细长杆笼7、保护罩8 (见图3)。阀瓣2和阀座3是泄压阀的密封件，当阀瓣2与阀座3紧密接触时泄压阀实现密封，当阀瓣2与阀座3分离时泄压阀实现泄压。阀杆4安装于阀杆座5中间，与阀杆座5接触形成密封防止阀门外漏，且阀杆4的移动受阀杆座5的导向。阀杆4位于阀体I内部的一端与阀瓣2相连接，位于阀体I外部的一端与细长杆6相接，细长杆6作用于阀杆4上的推力可以传递至阀瓣2。细长杆6是控制阀门密封与泄压的关键部件，其安装于阀体I外部，一端与细长杆笼7内侧相接，另一端与阀杆4相接，通过阀杆4向阀瓣2加载载荷，控制阀瓣2与阀座3的接触与分离，进而控制泄压阀的密封与泄压。保护罩8能够阻挡异物进入细长杆笼7，防止异物对于泄压阀的密封与泄压产生影响，且在不将保护罩8卸下时可以观察细长杆6和阀杆4的状态。细长杆6控制阀门密封与泄压的原理如下一根细长杆仅在轴向受到压载荷F的作用，当载荷F小于此杆的失稳临界载荷Fra时，细长杆仅发生微小的轴向弹性形变，这种微小形变在工程上可以忽略不计，这种状态叫做压杆稳定；而当细长杆受到的轴向压载荷F达到失稳临界载荷Fra时，细长杆会在瞬间发生弯曲，产生塑性形变，同时有效长度会瞬间大幅度变小(见图I和图2)，这种现象叫做压杆失稳。细长杆失稳临界压载荷Fra仅与杆的材料的弹性模量及形状特性有关(见如下欧拉定律公式)，所以对于同一根杆，失稳临界载荷Fra是一个稳定的、而且唯一的值。因此，可以把细长杆失稳的这一特性应用于泄压阀中，达到阀门密封和准确泄压的目的。本实用新型正是利用了这一原理。以下仅以细长杆两端固支相接为例，说明细长杆特性和泄压压力的关系。两端固支细长杆的欧拉定律公式如下
权利要求1.一种压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体(I)、阀瓣(2)、阀座(3)、阀杆(4)、阀杆座(5)、细长杆(6)、细长杆笼(7)、保护罩(8),其技术特征是细长杆(6)安装于阀体(I)外部，一端与阀杆(4)相接，另一端与细长杆笼(7)内侧相接，在其发生压杆失稳而阀门泄压后，可以从阀体(I)外部将阀杆(4)复位后将其更换。
2.根据权利要求I所述的压杆失稳触发型泄压阀，其中的阀杆(4)位于阀体(I)外部的一端与细长杆(6)相接，位于阀体⑴内部的一端与阀瓣(2)相连接，细长杆(6)作用于阀杆⑷上的推力可以传递至阀瓣⑵；阀杆⑷安装于阀杆座(5)中间，与阀杆座(5)接触形成密封，且阀杆⑷移动受阀杆座(5)的导向；阀瓣⑵与阀座(3)脱离而使阀门泄压后，可以从阀体⑴外部将阀杆⑷复位，使阀门重新密封。
专利摘要一种压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体(1)、阀瓣(2)、阀座(3)、阀杆(4)、阀杆座(5)、细长杆(6)、细长杆笼(7)、保护罩(8)，其技术特征是细长杆(6)安装于阀体(1)外部，一端与阀杆(4)相接，另一端与细长杆笼(7)内侧相接，在其发生压杆失稳而阀门泄压后，可以从阀体(1)外部将阀杆(4)复位后将其更换。本实用新型的设计基于压杆稳定和压杆失稳的原理，当介质压力产生的作用力低于细长杆的临界载荷时，细长杆稳定，其轴向推力将阀瓣与阀座压紧而实现密封；当介质压力产生的作用力超过细长杆的临界载荷时，细长杆失稳，阀瓣与阀座在介质压力的作用下彼此脱离，从而实现泄压。本实用新型可安装于设备或管道上，当压力超过设定压力时自动泄压，保护设备和管道。
文档编号F16K17/02GK202812338SQ20122005425
公开日2013年3月20日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日
发明者刘海亮, 王福凯 申请人:刘海亮, 王福凯