专利名称：具有震动泄漏方式的多层密封的防爆安全阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弹簧式安全阀，具体说涉及一种通过密封泄漏的弹簧式安全阀。
目前普遍使用的弹簧式安全阀的阀芯通常都是采用静止密封和平衡式起跳的结构，由于热胀冷缩、弹簧失灵以及配合精度等方面的问题常常会造成平衡起跳失灵而不泄漏，因此不能保证可靠安全地控制气、液压力以免设备爆炸损坏。
因此，本发明的目的是提供一种通过具有动态泄漏方式的密封来控制气、液压力的安全可靠的防爆安全阀。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有震动泄漏方式的多层密封的防爆安全阀，它包括一带有两并列设置的第一法兰和第二法兰的三通阀座；一第一控制阀，它包括一密封地安装在所述的第一法兰上并含有与所述的三通阀座内腔相连通的第一内腔的第一阀体、沿着所述第一内腔的一垂直中心线伸入所述内腔内的一第一阀杆和沿所述的中心线设置在第一内腔内并套设在所述阀杆伸入端上的一第一阀芯；一第二控制阀，它包括一由上、下法兰和在它们之间的形成有一第二内腔的壁部所组成的第二阀体，所述的下法兰密封地安装在所述的第二法兰上，所述的第二内腔与所述的三通阀座内腔相连通；一安装在所述的上法兰上的阀盖；一通过所述阀盖沿着第二内腔的一垂直中心线伸入第二内腔内的第二阀杆和沿着所述中心线与所述的阀杆相对地设置在第二内腔内的第二阀芯；其特点是，在所述的第一内腔的壁与所述的阀芯之间设有多个导柱，所述的第一阀芯由底阀片至上阀片的多个阀片所组成，在所述的底阀片内和其余各阀片的外周上设有多个导孔，各导柱分别对应地穿过各导孔以使所述的阀片自下而上地沿着所述的中心线叠置，所述的底阀片嵌设在所述的三通阀座法兰和主阀体法兰之间，上阀片外的其余各阀片在它们与所述法兰面反向相对的面上离开中心线一定距离的等直径圆周上设有相互对称布置并上下对准的偶数个凸台和穿孔，其在各阀片上的数目从下而上成双地递减，底阀片外的各阀片的外周形成向下缩小的锥形环面；所述的第二内腔为由上部的一个大腔和下部的一个小腔所组成的阶梯形内腔，所述的小腔的上端形成一锥体形座面，所述的第二阀芯具有一上端部、一下端部和在它们之间的一个截锥部，所述的第二阀芯通过所述的截锥部座落在所述的锥形环面上，所述的阀盖设有一个以上的通孔，所述的第二控制阀还包括一嵌设在所述的阀盖和所述的上法兰之间的保险片，其上形成有与所述的通孔相对的多个薄弱部；多个与所述的薄弱部相配设置的顶板；多根其上端定位在所述的顶板上而其下端与所述阀芯的上端相螺接的销轴。
采用本发明的上述方案的优点是由于其中的一控制阀的阀芯是由多个阀片组成，每个阀片设有不同数目的压力流体泄漏孔，从而使各阀片受到不同的压力；一旦所受的压力超过设定的极限值时所述的阀片就形成多层震动的状态并杠杆式地开启，因而本发明的多阀片的阀芯是一种动态的密封从而可以形成有效的泄漏以获得可靠安全的压力控制，这样就克服了原有弹簧式安全阀的平衡式静止密封的缺点；此外，由于所述的第二控制阀采用了保险片和顶板相结合的结构，因此即使当发生超压而第一控制阀意外地失效时，作用于第二阀芯的超压的压力流体便通过所述的销轴作用于顶板以将保险片的薄弱部顶穿从而使压力流体从阀盖的通孔流出，因此就可以获得绝对安全可靠的压力控制以免设备受到破坏。
下面将通过一较佳实施例并结合其附图来具体说明本发明的目的和特点。
图1是本发明一较佳实施例总成的主剖视图；图2是图1实施例的第一控制阀的底阀片的平面视图；图3是沿图1中的A-A线所取的剖视图；图4是图1实施例的第一控制阀的第二阀片的平面视图；图5是沿图4中的B-B线所取的剖视图；图6是图1实施例的第一控制阀的第三阀片的平面视图；图7是沿图6中的C-C线所取的剖视图；图8是图1实施例的第一控制阀的第4阀片的平面视图；图9是沿图8中的D-D线所取的剖视图；图10是图1实施例的第一控制阀的上阀片的平面视图；图11是沿图1 0的E-E线所取的剖视图；图12是图1实施例的第二控制阀体的主剖视图；图13是图1实施例的第二控制阀的阀盖的平面视图；图14是图1实施例的第二控制阀的阀芯的经局部剖切的主视图；图15是图14的仰视图；图16是图1实施例的第二控制阀的保险片的平面视图；图17是沿图16中的F-F线所取的剖视图；图18是图1实施例的第二控制阀的顶板的平面视图；图19是沿图17中的G-G线所取的剖面图。
如图1所示，本发明由一三通阀座12、一第一控制阀和一第二控制阀所组成。所述的第一控制阀包括一第一阀体即主阀体32，它通过法兰33和密封垫11安装在所述三通阀座的第一法兰13上，所述的第一阀体32具有一第一内腔，其开口与三通阀座12的内腔在第一法兰上的开口相对，它具有在垂直方向上的一第一中心线36；一导向套30，它沿所述的中心线36嵌设在所述阀体的上壁35上；一弹簧罩31，它沿着中心线36安装在上壁35上；一罩盖25，它套固在弹簧罩31的上端外；一弹簧调节螺杆套26，它沿所述的中心线36螺设在弹簧罩31的上端内，其下端伸入弹簧罩31的内腔中；一调整螺母24，它螺设在套26的外螺纹壁上以便在将套26调整后固定在弹簧罩上端的端面上；一第一阀杆23，它通过所述的弹簧调节螺杆套26的内孔、弹簧罩31的内腔以及所述的导向套30的内孔并伸入到第一阀体32的第一内腔中；一第一阀芯，它包括自下而上地沿着所述的第一中心线36对应叠置的五个阀片20、19、18、17和16，如在图2至11所示，其中在底阀片20内和其余各阀片16至19的外周上分别设有四个相对的导孔37，四根导柱15沿着第一阀体32的内腔壁插设进相应导孔37中以使各阀片20、19、18、17和16自下而上地沿着所述的第一中心线叠置，其中的底阀片20嵌设在三通阀座12的第一法兰13和主阀体法兰33之间，如图2至11所示，除上阀片16外，各阀片20、19、18和17在其与所述法兰33的端面反向相对的端面，即上端面40上离开中心一定距离的等直径圆周上设有相互对称布置的上下对准的偶数个凸台38和相应的穿孔39，其在各阀片上的数目从下而上成双地递减，例如，在本实施例中，底阀片20至阀片17上的凸台38和穿孔39的数目分别为8、6、4和2，各阀片16至20的下端面为平面，除底阀片20外的各阀片的外周都形成向下缩小的锥形环面52；上阀片16，如图11所示，沿着中心线轴向地向上形成一突起部38和从所述的突起部的上端面同轴线地形成一中心顶孔39，用于套顶第一阀杆23的下端；所述的第二控制阀包括一第二阀体10，如图12所示，它是一个由一个上部大腔39和一个下部小腔40所组成的阶梯形内腔，所述的小腔40的上端形成一锥环形座面41；一第二阀芯9，如图14所示，具有一上端部42、一下端部43和在它们之间的一个截锥部44，所述的第二阀芯9通过所述的截锥部44座落在所述的锥环形座面41上，所述的上端部设有一顶孔49和多个(在本实施例中为二个)螺孔50；一阀盖5，如图2所示，设有一个以上，例如在本实施例中为二个的通孔45；一嵌设在所述的阀盖5和第二阀体10的上法兰46之间的保险片6，如图16和17所示，所述的保险片6形成有与所述的通孔45(见图13)相对的多个，例如在本实施例中为四个的薄弱部47，它们分为两两成中心对称的两组，其中的一组供备用；与所述的薄弱部47相配设置的多个，例如在本实施例中为二个的顶板7，如图19所示，每个顶板设有一个销轴孔48；一第二阀杆3穿过阀盖5、保险片6伸入第二阀体的内腔并与在阀芯9的顶孔49相对，第二阀杆3的一部分为螺纹部，所述的螺纹部与设置在一支架4上的螺母2相螺配，其末端固设有一手轮1，通过手轮1可调整第二阀杆3伸入内腔的行程；多根(例如在本实施例中为二根)销轴8，其上端插设在顶板的销孔48中，而其下端设有螺纹与所述的阀芯9的上端螺孔50相螺接。
下面来具体说明本发明的这种具有震动泄漏式的多密封的防爆安全阀的工作原理和安全控制过程。
与三通阀座12相连接的设备或者系统(未图示)中的流体压力通过三通阀座12分别作用于第一阀芯的底阀片20和第二阀芯9的下端面上并通过底阀片20的穿孔39，由于底阀片20至上阀片16的穿孔39垂向地对准并且穿孔的数目是成对地减少，因此一部分压力流体分别从彼此对准的穿孔中流出，而另一部分压力流体则从上下相邻阀片间未对准的穿孔中流出；由于各阀片所受的压力各不相等，因此，一旦系统或者设备中的压力超过规定的压力值时，各阀片便克服弹簧28的作用力而形成震动的状态使从未对准的穿孔中流出的那部分压力流体从凸台38表面和叠置的上下阀片间的间隙以及所述的锥形环面41与第一阀体32的第一内腔壁之间的间隙流出从而促成泄漏；这样，就可以将原来静止式的密封改变为动态密封、将原来阀芯的平衡式的开启方式改变成各阀片绕着导柱的杠杆式开启的方式，从而保证安全泄漏。由于本发明的第二控制阀采用了顶板和保险片相配合的结构，即使第一控制阀意外地失效，第二控制阀也能够保证安全泄漏，其工作过程如下如上所述，当第一控制阀意外地失效时，作用于第二阀芯9的过载流体压力便将阀芯9向上顶离第二阀体10的座面41并通过销轴8和顶板7将保险片6上的薄弱部47顶穿，从而使压力流体从在阀盖5上的与所述的薄弱部47相对的通孔45泄漏出。这样，本发明的安全阀通过第二控制阀的有效的泄漏作用便可实现绝对可靠的安全的保险功能。
权利要求
1.一种具有震动泄漏方式的多层密封的防爆安全阀，它包括一带有两并置的第一法兰和第二法兰的三通阀座；一第一控制阀，它包括一密封地安装在所述的第一法兰上并含有与所述的三通阀座内腔相连通的第一内腔的第一阀体、沿着所述第一内腔的一垂直中心线伸入所述内腔内的一第一阀杆和沿所述的中心线设置在第一内腔内并套设在所述阀杆伸入端上的一第一阀芯；一第二控制阀，它包括一由上、下法兰和在它们之间的形成有一第二内腔的壁部所组成的第二阀体，所述的下法兰密封地安装在所述的第二法兰上，所述的第二内腔与所述的三通阀座内腔相连通；一安装在所述的上法兰上的阀盖；一通过所述阀盖沿着第二内腔的一垂直中心线伸入第二内腔内的第二阀杆和沿着所述中心线与所述的阀杆相对地设置在第二内腔中的第二阀芯；其特征在于，在所述的第一内腔的壁与所述的阀芯之间设有多个导柱，所述的第一阀芯由底阀片至上阀片的多个阀片所组成，在所述的底阀片内和其余各阀片的外周上设有多个导孔，所述的各导柱分别对应地穿过所述的各导孔以使所述的阀片自下而上地沿着所述的中心线叠置，所述的底阀片嵌设在所述的三通阀座法兰和主阀体法兰之间，上阀片外的其余各阀片在它们与所述法兰面反向相对的面上离开中心线一定距离的等直径圆周上设有相互对称布置的上下对准的偶数个凸台和穿孔，其在各阀片上的数目从下而上成双地递减，底阀片外的各阀片的外周形成向下缩小的锥形环面；所述的第二内腔为由上部的一个大腔和下部的一个小腔所组成的阶梯形内腔，所述的小腔的上端形成一锥体形座面，所述的第二阀芯具有一上端部、一下端部和在它们之间的一个截锥部，所述的第二阀芯通过所述的截锥部座落在所述的锥形环面上，所述的阀盖设有一个以上的通孔，所述的第二控制阀还包括一嵌设在所述的阀盖和所述的上法兰之间的保险片，其上形成有与所述的通孔相对的多个薄弱部；多个与所述的薄弱部相配设置的顶板；多根其上端定位在所述的顶板上而其下端与所述阀芯的上端相螺接的销轴。
2.如权利要求1所述的防爆安全阀，其特征在于，所述的导柱和导孔的数目分别为四个。
3.如权利要求1所述的防爆安全阀，其特征在于，所述的第一阀芯的阀片数为五个。
4.如权利要求3所述的防爆安全阀，其特征在于，所述的五个阀片的凸台和穿孔数从底阀片至上阀片分别为8个、6个、4个、2个和0个。
5.如权利要求1至4之任一项所述的防爆安全阀，其特征在于，所述的阀盖的通孔和保险片的薄弱部数分别为2个和4个。
全文摘要
一种具有震动泄漏方式的多层密封的防爆安全阀，包括一三通阀座、安装其上的一第一控制阀和第二控制阀，其特点是，第一控制阀的阀体内腔壁和阀芯间设有多个导柱，阀芯由多个阀片组成，各阀片上设有多个导孔供导柱通过以使各阀片同轴线地叠置，上阀片外的各阀片的上端面设有对称布置并轴向对准的偶数个凸台和穿孔，其数目从下至上成双递减；第二控制阀设有过载保险片。其优点是，各阀片可震动泄漏因而可获得可靠安全的压力控制。
文档编号F16K17/04GK1165263SQ9710628
公开日1997年11月19日 申请日期1997年2月20日 优先权日1997年2月20日
发明者陈联芝, 俞伯兴 申请人:陈联芝, 俞伯兴