一种可调节自力式真空安全阀

本发明涉及真空领域和机械领域，具体涉及一种可调节自力式真空安全阀。

背景技术：

1、随着真空技术在核聚变、低温超导、航空航天、医药、医疗器械等领域应用的日益深入，真空容器方面的安全问题也愈发显得重要。对于一个已经抽好真空的高真容器来说，当内部低温管道、水管、气管泄露或外部充气时，真空容器内压力迅速增大，由真空状态恢复至大气甚至是超出大气状态，这样真空容器内部的设备容易受损，真空容器容易产生变形、破裂甚至爆炸等事故。对于压力容器来说，常采用安全阀来保护其超压安全。但是，传统的压力管路上使用的安全阀很难满足真空容器的使用要求，一方面，真空容器对阀的密封要求很高，普通安全阀难以满足；另外一方面，部分真空容器要求阀的开启压力很小，要求需要在接近环境压力下可靠开启，现有的安全阀很难满足要求。

技术实现思路

1、为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种可调节自力式真空安全阀，在真空容器因内部或外部原因使真空容器内压力迅速升高到绝对压力一个大气压以上时，该安全阀能迅速自动开启释放压力，使容器不至产生变形、破裂甚至爆炸等事故，以保护真空容器的安全。它具有很强的真空密封性，工作稳定可靠；它可以竖装，横装，倒装，能够适应多种安装位置，适应能力强。它不仅可以被动释放气体，还可以简单主动释放气体，满足不同工作场景使用要求。此外，它还可以根据使用压力需求，简洁快速调整动作压力，能够适应各种压力要求的真空容器，使用方便。本发明使用简单，安全稳定可靠，安装拆卸方便，可快速拆装维护，可多次重复使用，能够起到很好的保护作用。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种可调节自力式真空安全阀，包括阀体、密封圈、阀板、助力装置、阀帽、拉杆、拉环。所述的阀体包括底部接口和阀身，其中底部接口一头直接与阀身连接，一头为kf快接结构，可以通过卡箍直接与真空容器快速连接。阀身是一个内部有腔的圆柱体，圆柱体与底部接头连接的内部端面开有密封槽；圆柱体的中间部分开有两排合适大小的圆孔，作为安全阀的排气孔；圆柱体的顶部内表面开有螺纹，是阀体的阀顶接口，阀帽通过所述螺纹与阀体相连接；

4、其中，所述的密封圈为o型橡胶圈，它被置于阀体的密封槽内，配合阀板进行密封真空。

5、其中，所述的阀板是一个二阶圆柱结构，一阶圆柱直径略小于阀体内腔，这样就保证了阀板仅能够在阀身内上下运动。圆柱底面光滑，与密封圈直接接触，在阀板自身重力下，密封真空。二阶圆柱直径比一阶圆柱的直径小，刚好与助力装置相匹配。二阶圆柱的顶端开有螺纹孔，该螺纹孔是拉杆的连接孔，拉杆连接孔的位置位于二阶圆柱的边缘处，这样便于拉杆拉动，从而释放真空容器内的气体或者释放真空容器的真空。

6、其中，所述的助力装置是一个弹性较小的弹簧，它的一端套住阀板二阶圆柱压在一阶圆柱上端面，一端与阀帽相连接。它为阀板提供一定的初始压力，加强了阀的真空密封性；该压力很小，仅起到辅助密封真空的作用，不会影响到阀的功能。随着真空容器的内部真空度逐渐提高，阀板会在内外压差的作用下，紧压在阀体密封槽内的密封圈上，真空密封性也会逐步提高。此外，弹簧的内径与阀板二阶圆柱相匹配，这样就保证了阀板不会翻转。

7、其中，所述的阀帽包括帽身、帽柱和旋柄三部分。帽身是一个内部有腔的圆柱体，外径与阀体内腔大小匹配，帽身外圆柱面开有外螺纹，与阀体头部的螺纹匹配，阀帽通过螺纹装入阀体。帽柱也是一个圆柱体，帽柱的顶端连接旋柄，下部穿过帽身进入帽身内腔，起到连接帽身与帽顶的作用；帽柱下部与帽身内腔配合形成一个圆槽，助力装置的弹簧的一头正好卡在该圆槽内。顶端旋柄是一个简单的十字结构，大小合适，便于阀帽旋入与旋出。帽柱中心有一个不大的通孔，它是拉杆的行程孔。

8、其中，所述的拉杆包括底部连接头、连杆和顶部连接头三部分。底部连接头是一个圆柱体，圆柱底端开有外螺纹，与阀板的连接孔螺纹相匹配；拉杆底部连接头通过螺纹与阀板连接孔相连接。底部连接头的顶部端面与连杆的一头相焊接。拉杆的连杆为细小的柔性钢丝绳，可以任意弯折。拉杆的顶部连接头是一个圆柱体，圆柱体的长度比行程孔略长；圆柱底部端面与连杆的另一头相焊接，圆柱顶端开有外螺纹，与拉环的连接孔螺纹相匹配。拉杆的顶部连接头穿过阀帽的行程孔与拉环相连接。拉杆的整体长度适中，与拉环连接好后的拉杆的顶部连接头刚好处于阀帽的行程孔内；这样在拉动拉环的过程中，拉杆的顶部连接头就仅在行程孔内运动，从而避免拉动阻塞。

9、其中，所述的拉环包括指环与接头部分。指环是一个圆环，大小适中；指环焊接在接头上。接头部分是一个圆柱体，中心为螺纹通孔，拉杆的顶部连接头与该螺纹孔相连。

10、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀，拉杆长度适中，从使得顶部连接头部分仅在阀帽的帽柱中移动，避免了拉杆移动时卡死。

11、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀，材料简单，其规格、口径、材质及密封圈材质形状可根据需要自行选则，适应性强。

12、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀,包括具有弹簧的助力装置，相比于普通的自压式安全阀，具备较强的真空密封性；此外，它还可以竖装，横装，倒装，可以适应多种安装环境。

13、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀,可以迅速自动开启释放压力，使容器不至产生变形、破裂甚至爆炸等现象，以保护真空容器的安全。

14、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀,它不仅可以被动释放气体，还可以简单手动释放气体，且动作后可自行回位，无需拆卸调整，满足不同工作场景使用要求。

15、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀,它可以根据使用压力需求，简洁快速调整动作压力，能够适应各种压力要求的真空容器，使用方便。

16、进一步地，所述的可调节自力式真空安全阀,使用简单，安全稳定可靠，安装拆卸方便，可快速拆装维护，可多次重复使用，能够起到很好的保护作用。

17、其工作原理是：首先把密封圈装入阀体的密封槽内，再把阀板装入阀体的阀身内，阀板的一阶圆柱下端面压在密封圈上；待装好阀板后，再把拉杆的底部连接头旋入阀板的连接孔，与阀板紧密相连接；拉杆的顶部连接头穿过助力装置的弹簧，再穿过阀帽的行程孔，与拉环的接头部分通过螺纹连接在一起，这样整个安全阀就构成了一个整体。助力装置的弹簧套在阀板的二阶圆柱上，弹簧的内径与阀板二阶圆柱相匹配，这样就保证了阀板不会翻转。助力装置的弹簧的另外一头卡在阀帽帽柱下部与帽身内腔配合形成的圆槽内，阀帽通过帽身的螺纹装入阀体。随着不断旋转阀帽的旋柄，阀帽不断旋入阀体，挤压助力装置的弹簧，助力装置的弹簧再进一步紧压阀板，使得阀板紧贴密封圈，从而封住阀体真空。此外，拉杆的整体长度适中，与拉环连接好后的拉杆的顶部连接头刚好处于阀帽的行程孔内；这样在拉动拉环的过程中，拉杆的顶部连接头就仅在行程孔内运动，从而避免拉动阻塞。

18、使用时，安全阀通过阀体底部快接与真空容器相连接，通过比对压力表，调整旋柄的转数，设定好动作压力；这样当真空容器内的压力一旦超过压力设定值，阀板就会被顶开，释放出内部压力，从而保护好真空容器及容器内装置的安全，当压力释放掉后，阀板就会自动恢复，再次密封真空。

19、本发明的可调节自力式真空安全阀利用容器内外压差来实现真空密封和压力释放，配合助力装置的弹簧，可以在释放压力后自动回位，继续密封真空，结构简单，使用方便；它能够竖装，横装，倒装，可以适应多种安装环境；还可以根据使用压力需求，简洁快速调整动作压力，能够适应各种压力要求的真空容器，适用范围广。

20、本发明的有益效果是：

21、(1)本发明结构简单，安装拆卸方便，与其他的安全阀相比，调节自力式真空安全阀利用容器内外压差来实现真空密封和压力释放，使用便捷；配合助力装置的弹簧装置和柱槽结构，可以在释放压力后原位返回，继续密封真空，能够反复使用，无需经常维护调整。

22、(2)本发明相比一般的安全阀，不仅可以被动释放气体，还可以简单手动释放气体，且动作后可自行回位，无需拆卸调整，满足不同工作场景使用要求。

23、(3)本发明材料简单，其规格、口径、材质及密封圈材质形状可根据需要自行选则，适应性强。

24、(4)本发明属于纯机械结构，无使用环境要求，可以安装在多种真空容器上，可以竖装，横装，倒装，还可以根据使用压力需求，简洁快速调整动作压力，能够适应各种压力要求的真空容器，适用范围广。