可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法
【专利摘要】本发明提供了一种可调重力的自动启闭密封排气阀，包括：阀身、固定在阀身的支撑单元和固定在支撑单元的限位单元；还包括配重单元、平衡调节杆、锁紧装置、连接轴和曲边平衡杆单元，配重单元通过锁紧装置可拆卸连接在平衡调节杆上，平衡调节杆与连接轴为花键连接，并能够旋转调整其固定在连接轴上的位置，曲边平衡杆单元固定在连接轴上，并通过连接轴与支撑单元转动连接；还包括阀板耳、阀板旋转轴、阀板和阀板密封垫，曲边平衡杆单元通过阀板旋转轴与阀板耳转动连接，阀板耳和阀板密封垫均固定在阀板上；限位单元用于对曲边平衡杆单元限位，配重单元用于提供使阀板具有展开趋势的力矩。本发明能根据工艺要求调节开启压力，能降低对阀体的冲击。
【专利说明】
可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种安全阀，尤其是一种可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前自动启闭密封泄压排气阀主要用于低压力(工作压力0.0035MPa)的除尘设备或低压力的真空容器设备超压保护，用于提高低压力的除尘设备或低压力的真空容器设备的安全性，防止设备超压破坏和人生伤害现象发生。而可调重力自动启闭密封排气阀，目前国内乃至国外均没有此类技术产品，下面对目前已有的自动启闭密封泄压排气阀作简单介绍。
[0003]自动启闭密封泄压排气阀是利用阀板自身重力驱动阀板扣死于自动启闭密封泄压排气阀的倾斜面排气口，从而实现阀板与阀体的密封，防止系统易爆介质气体或其它废气的泄漏。当系统易爆介质气体物理超压或易爆介质化学超压现象发生时，自动启闭密封泄压排气阀自动打开并泄压，泄压后系统压力恢复正常值时，自动启闭密封泄压排气阀的阀板受阀板重力的驱动而自动扣死在阀体上并阻断系统与大气的贯通，这种自动启闭密封泄压排气阀虽然已在工程中得到广泛应用，但是这种自动启闭密封泄压排气阀存在下列缺陷:
[0004]1、这种自动启闭密封泄压排气阀的开启压力不能调节，受阀门加工和阀门制造的工艺水平限制，不能做到阀门实际开启压力与工艺要求的开启压力相匹配，且开启压力不能根据现场实际情况或工艺参数要求进行调整，开启压力精度无法控制在0.0035?
0.0050MPa。
[0005]2、这种自动启闭密封泄压排气阀没有控制阀板启闭旋转运动势能，使阀板受重力势能作用闭合时，阀板与阀体的密封面承受较大冲击力，从而导致阀板与阀体的密封损坏，影响自动启闭密封泄压排气阀正常使用。
[0006]3、这种自动启闭密封泄压排气阀超压开启时，阀板没有开启限位机构，致使阀板受超压开启后无法自动复位闭合，必须人工复位闭合，且旋转机构承受较大的开启冲击力，阀板存在启闭晃动而无法密封到位的情况，影响自动启闭密封泄压排气阀的使用寿命和系统密封。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法，以解决现有密封排气阀开启压力不可以调节、由于关闭时冲击力较大而损坏该密封排气阀以及开启后无法自动复位闭合的问题。
[0008]为了达到上述目的，本发明提供了一种可调重力的自动启闭密封排气阀，包括:
[0009]阀体组件，包括阀身、支撑单元和限位单元，所述支撑单元固定在阀身上，所述限位单元固定在支撑单元上；
[0010]自动启闭组件，包括配重单元、平衡调节杆、锁紧装置、连接轴和曲边平衡杆单元，所述配重单元通过所述锁紧装置可拆卸连接在平衡调节杆某的一位置上，所述平衡调节杆与连接轴为花键连接，并能够旋转调整其固定在所述连接轴上的位置，所述曲边平衡杆单元固定在所述连接轴上，并通过所述连接轴与支撑单元转动连接；
[0011 ]阀板组件，包括阀板耳、阀板旋转轴、阀板和阀板密封垫，所述曲边平衡杆单元通过所述阀板旋转轴与阀板耳转动连接，所述阀板耳固定在阀板上，所述阀板密封垫固定在阀板上，用于密封所述阀板及阀体组件；
[0012]其中，所述限位单元用于对所述曲边平衡杆单元转动展开的角度限位，所述配重单元用于提供使得所述阀板具有展开趋势的力矩。
[0013]进一步地，所述配重单元套设在所述平衡调节杆上，所述锁紧装置为螺栓柱，用于与将所述配重单元螺纹连接在所述平衡调节杆上，所述曲边平衡杆单元焊接在所述连接轴上，所述平衡调节杆与连接轴为矩形花键连接。
[0014]进一步地，所述曲边平衡杆单元包括一个或多个曲边平衡杆。
[0015]进一步地，所述曲边平衡杆单元包括多个曲边平衡杆，且还包括连接件，相邻两个所述曲边平衡杆上固定有所述连接件。
[0016]进一步地，所述曲边平衡杆的数量为两个，所述连接件的数量为两个，两个所述连接件分别位于所述阀板耳的两侧。
[0017]进一步地，所述阀体组件还包括缓冲密封环和缓冲密封环固定座，所述缓冲密封环固定座固定在阀身上，所述缓冲密封环固定在所述缓冲密封环固定座上，用于在所述阀板和阀板密封垫向阀身处关闭时进行缓冲和密封。
[0018]进一步地，所述曲边平衡杆单元具有靠近所述配重单元的一端，所述限位单元用于限位所述曲边平衡杆单元该端的转动角度。
[0019]本发明还提供了一种密封排气阀的使用方法，应用在所述的可调重力的自动启闭密封排气阀上，包括:粗调步骤和/或微调步骤，通过所述粗调步骤和/或微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求，其中:
[0020]所述粗调步骤包括:通过调节所述平衡调节杆与连接轴的花键连接的角度位置，使得所述平衡调节杆与曲边平衡杆单元之间的夹角改变，进而改变所述配重单元对阀板产生的力矩；
[0021]所述微调步骤包括:改变所述配重单元在平衡调节杆上的设置位置，再通过所述锁紧装置将所述配重单元固定在该位置上，使得配重单元能够安装在平衡调节杆的不同位置，进而对所述阀板产生不同的力矩作用。
[0022]进一步地，所述使用方法包括所述粗调步骤和微调步骤，先通过所述粗调步骤调节平衡调节杆与曲边平衡杆单元之间的夹角，再通过所述微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求。
[0023]进一步地，在粗调步骤中，调节所述平衡调节杆，使其与曲边平衡杆单元之间的夹角在90度?180度之间。
[0024]本发明提供了一种可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法，与现有技术相比，其具有以下优点:
[0025]1、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，实现了自动启闭密封泄压排气阀的开启压力高低能够根据工艺要求需要进行调节，将受阀门加工和阀门制造工艺水平限制而影响阀门开启压力高低的因素，通过可调重力的自动启闭组件加以克服，从而实现了阀门实际开启压力与工艺设备要求的开启压力相匹配，并能将开启压力精度控制在0.0035?0.0050MPa，提高了系统的安全性和可靠性。
[0026]2、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，因实现了可调阀板启闭时的重力势能(即通过调节配重单元的位置改变重力势能)和控制阀板启闭旋转时的运动动能(即通过限位单元对阀板展开角度限位)，使阀板受重力作用闭合时的冲击力显著下降，从而使阀板与阀体的密封面承受较小的启闭冲击力，使阀板与阀体的密封面使用寿命更长，且密封效果更好。
[0027]3、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，本发明提供的自动启闭密封排气阀设有限位单元，用于对阀板旋转展开角度限位，使阀板在控制的运动空间内启闭灵活，阀板开启后能自动复位至闭合密封状态，无需人工复位，且该自动启闭密封排气阀的使用寿命更长，确保了系统的安全性和可靠性。
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例提供的可调重力的自动启闭密封排气阀的设备总装结构示意图；
[0029]图2为本发明实施例提供的自动启闭组件的俯视图；
[0030]图3为本发明实施例提供的阀体组件的局部剖视图。
[0031]图中，I一阀身、2—平衡调节杆、3—配重单元、4一连接轴、5—支撑单元、6—曲边平衡杆单元、7—第一连接件、8—阀板耳、9 一阀板旋转轴、10—第二连接件、11 一阀板、12—阀板密封垫、13—缓冲密封环、14 一缓冲密封环固定座、15—限位单元。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合示意图对本发明的【具体实施方式】进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0033]本发明的主要思路是提供一种可调重力自动启闭密封排气阀，最大特点是利用杠杆平衡原理和旋转机构原理进行科学合理组合，利用配重可调力矩平衡杠杆通过旋转轴和阀板进行旋转力矩与超压排气力矩平衡差值来控制排气阀的超压值，从而实现了根据现场情况和工艺操作要求对密闭排气阀的泄压排放压力进行调节控制，拓宽了自动启闭密封排气阀的使用范围，降低了自动启闭密封排气阀的加工要求。
[0034]如图1?3所示，本实施例提供了一种可调重力的自动启闭密封排气阀，包括:
[0035]阀体组件，包括阀身I(也可称为阀体)、支撑单元5和限位单元15，所述支撑单元5固定在阀身I上，所述限位单元15固定在支撑单元5上；
[0036]自动启闭组件，包括配重单元3、平衡调节杆2、锁紧装置(未图示)、连接轴4和曲边平衡杆单元6，所述配重单元3能够设置在平衡调节杆2的不同位置上，并通过所述锁紧装置可拆卸连接在平衡调节杆2的某一位置上，所述平衡调节杆2与连接轴4为花键连接，并能够旋转调整其(平衡调节杆)固定在所述连接轴4上的位置，所述曲边平衡杆单元6固定在所述连接轴4上，并通过所述连接轴4与支撑单元5转动连接；
[0037]阀板组件，包括阀板耳8、阀板旋转轴9、阀板11和阀板密封垫12，所述曲边平衡杆单元通过所述阀板旋转轴9与阀板耳8转动连接，所述阀板耳8固定在阀板11上，所述阀板密封垫12固定在阀板11上，用于密封所述阀板11及阀体组件；
[0038]其中，所述限位单元15用于对所述曲边平衡杆单元6转动展开的角度限位，所述配重单元3用于提供使得所述阀板11具有旋转展开趋势的力矩(一方面，可以选择不同重量的配重单元3，即可以调节配重单元3的重量;另一方面，由于配重单元3与平衡调节杆2为可拆卸连接，故调节配重单元3在平衡调节杆2上的安装位置可以使得配重单元3对阀板11产生不同的作用距离，进而产生不同的力矩)，自动启闭组件能够随着配重单元3固定位置的不同而产生不同的对于阀板组件的力矩，也就是，能调节所述自动启闭密封排气阀的开启压力。此外，也可以调节平衡调节杆2以改变平衡调节杆2和曲边平衡杆单元6的夹角(平衡调节杆2与连接轴4花键连接，为了调整平衡调节杆2和曲边平衡杆单元6之间的夹角，一般来说，设置在连接轴4上的键短于连接轴4的轴长，故可以沿着连接轴4的轴向将平衡调节杆2从键中取出，旋转调整平衡调节杆的位置后再重新连接在键上，能够实现对该夹角的调整；此外，若键的长度等于连接轴4的轴长，则有必要拆除连接轴4与支撑单元5的连接后，再调整平衡调节杆2及连接轴4使得该夹角改变)，对阀门组件产生不同的力矩，也能实现对开启压力的调节。
[0039]对于上述可调重力的自动启闭密封排气阀，在使用过程中，需要先调节开启压力，使得开启压力满足工艺设别的释放压力要求，在调节完成后，该密封排气阀能够实现自动开启与关闭，具体使用方法将在后文介绍。
[0040]在本实施例中，作为非限制性的例子，所述配重单元3套设在所述平衡调节杆2上，所述锁紧装置为螺栓柱，用于与将所述配重单元3螺纹连接在所述平衡调节杆2上，所述曲边平衡杆单元6焊接在所述连接轴4上，所述平衡调节杆2与连接轴4为矩形花键连接。
[0041]所述曲边平衡杆单元6包括一个或多个曲边平衡杆。优选地，所述曲边平衡杆单元6包括多个曲边平衡杆，且还包括连接件，相邻两个所述曲边平衡杆上固定有所述连接件。通过连接件能加强曲边平衡杆单元6的结构强度和稳定性。
[0042]在本实施例中，所述曲边平衡杆单元6中的曲边平衡杆的数量为两个，所述连接件的数量为两个，分别为第一连接件7和第二连接件10，两个所述连接件分别位于所述阀板耳8的两侧。
[0043]进一步地，所述阀体组件还包括缓冲密封环13和缓冲密封环固定座14，所述缓冲密封环固定座14固定在阀身I上，所述缓冲密封环13固定在所述缓冲密封环固定座14上，用于在所述阀板11和阀板密封垫12向阀身I处关闭时进行缓冲和密封。
[0044]在本实施例中，所述曲边平衡杆单元6具有靠近所述配重单元3的一端，所述限位单元15用于限位所述曲边平衡杆单元6该端的转动角度，支撑单元5可以采用支撑板结构，但不限于此。
[0045]在公开所述可调重力的自动启闭密封排气阀的结构后，有必要对其开启或关闭原理进行介绍，具体如下:
[0046]当工艺承压设备或管道内工作介质受外界物理压力剧增或介质自身化学作用压力剧增超过释放压力时，即配重单元3所作用的力矩和介质释放压力所产生力矩之和大于自动启闭组件(其可调重力)及阀板组件的自重力矩之和，介质释放压力作用于阀板密封垫12并传递至阀板组件的整体，同时通过阀板旋转轴9传递至自动启闭组件，自动启闭组件在支撑单元5支撑点的连接轴4同步旋转打开泄压；
[0047]当泄压后介质压力低于释放压力时，即配重单元3所作用的力矩和介质工作压力所产生力矩之和小于自动启闭组件及阀板组件的自重力矩之和，阀板组件中的阀板密封垫12受自动启闭组件及阀板组件的自重力矩之和作用而紧压于缓冲密封环13上，从而阻断了工作介质与大气的贯通。
[0048]本实施例还提供了一种密封排气阀的使用方法，应用在所述的可调重力的自动启闭密封排气阀上，包括:粗调步骤和/或微调步骤，通过所述粗调步骤和/或微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求，其中:
[0049]所述粗调步骤包括:通过调节所述平衡调节杆2与连接轴4的花键连接的角度位置，使得所述平衡调节杆2与曲边平衡杆单元6之间的夹角改变，进而改变所述配重单元3对阀板11产生的力矩；
[0050]所述微调步骤包括:改变所述配重单元3在平衡调节杆2上的设置位置，再通过所述锁紧装置将所述配重单元3固定在该位置上，使得配重单元3能够安装在平衡调节杆2的不同位置，进而对所述阀板11产生不同的力矩作用。
[0051]该使用方法可以仅包括粗调步骤、仅包括微调步骤或者既包括粗调步骤又包括微调步骤。考虑到，粗调过程是通过改变夹角进而改变力矩，而夹角的微小改变会引起较大的力矩变化，故仅采用粗调步骤的使用方法并不是优选的方法。
[0052]优选地，该使用方法仅包括微调步骤或者既包括粗调步骤又包括微调步骤。在本实施例中，所述使用方法包括所述粗调步骤和微调步骤，由于包括粗调步骤和微调步骤，故增大了使用时的适用范围，即使是规定的释放压力比较大的情况也可以适用。在具体使用时，先通过所述粗调步骤调节平衡调节杆2与曲边平衡杆单元6之间的夹角，再通过所述微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求。
[0053]进一步地，在粗调步骤中，调节所述平衡调节杆2，使其与曲边平衡杆单元6之间的夹角在90度?180度之间。
[0054]本发明提供了一种可调重力的自动启闭密封排气阀及其使用方法，与现有技术相比，其具有以下优点:
[0055]1、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，实现了自动启闭密封泄压排气阀的开启压力高低能够根据工艺要求需要进行调节，将受阀门加工和阀门制造工艺水平限制而影响阀门开启压力高低的因素，通过可调重力的自动启闭组件加以克服，从而实现了阀门实际开启压力与工艺设备要求的开启压力相匹配，并能将开启压力精度控制在0.0035?
0.0050MPa，提高了系统的安全性和可靠性。
[0056]2、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，因实现了可调阀板启闭时的重力势能(即通过调节配重单元的位置改变重力势能)和控制阀板启闭旋转时的运动动能(即通过限位单元对阀板展开角度限位)，使阀板受重力作用闭合时的冲击力显著下降，从而使阀板与阀体的密封面承受较小的启闭冲击力，使阀板与阀体的密封面使用寿命更长，且密封效果更好。
[0057]3、与目前的自动启闭密封泄压排气阀相比，本发明提供的自动启闭密封排气阀设有限位单元，用于对阀板旋转展开角度限位，使阀板在控制的运动空间内启闭灵活，阀板开启后能自动复位至闭合密封状态，无需人工复位，且该自动启闭密封排气阀的使用寿命更长，确保了系统的安全性和可靠性。
[0058]上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，包括: 阀体组件，包括阀身、支撑单元和限位单元，所述支撑单元固定在阀身上，所述限位单元固定在支撑单元上； 自动启闭组件，包括配重单元、平衡调节杆、锁紧装置、连接轴和曲边平衡杆单元，所述配重单元通过所述锁紧装置可拆卸连接在平衡调节杆的某一位置上，所述平衡调节杆与连接轴为花键连接，并能够旋转调整其固定在所述连接轴上的位置，所述曲边平衡杆单元固定在所述连接轴上，并通过所述连接轴与支撑单元转动连接； 阀板组件，包括阀板耳、阀板旋转轴、阀板和阀板密封垫，所述曲边平衡杆单元通过所述阀板旋转轴与阀板耳转动连接，所述阀板耳固定在阀板上，所述阀板密封垫固定在阀板上，用于密封所述阀板及阀体组件； 其中，所述限位单元用于对所述曲边平衡杆单元转动展开的角度限位，所述配重单元用于提供使得所述阀板具有展开趋势的力矩。2.如权利要求1所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述配重单元套设在所述平衡调节杆上，所述锁紧装置为螺栓柱，用于与将所述配重单元螺纹连接在所述平衡调节杆上，所述曲边平衡杆单元焊接在所述连接轴上，所述平衡调节杆与连接轴为矩形花键连接。3.如权利要求1所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述曲边平衡杆单元包括一个或多个曲边平衡杆。4.如权利要求3所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述曲边平衡杆单元包括多个曲边平衡杆，且还包括连接件，相邻两个所述曲边平衡杆上固定有所述连接件。5.如权利要求4所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述曲边平衡杆单元中的曲边平衡杆的数量为两个，所述连接件的数量为两个，两个所述连接件分别位于所述阀板耳的两侧。6.如权利要求1所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述阀体组件还包括缓冲密封环和缓冲密封环固定座，所述缓冲密封环固定座固定在阀身上，所述缓冲密封环固定在所述缓冲密封环固定座上，用于在所述阀板和阀板密封垫向阀身处关闭时进行缓冲和密封。7.如权利要求1所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述曲边平衡杆单元具有靠近所述配重单元的一端，所述限位单元用于限位所述曲边平衡杆单元该端的转动角度。8.一种密封排气阀的使用方法，应用在如权利要求1?7中任一项所述的可调重力的自动启闭密封排气阀上，其特征在于，包括:粗调步骤和/或微调步骤，通过所述粗调步骤和/或微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求，其中: 所述粗调步骤包括:通过调节所述平衡调节杆与连接轴花键连接的角度位置，使得所述平衡调节杆与曲边平衡杆单元之间的夹角改变，进而改变所述配重单元对阀板产生的力矩； 所述微调步骤包括:改变所述配重单元在平衡调节杆上的设置位置，再通过所述锁紧装置将所述配重单元固定在该位置上，使得配重单元能够安装在平衡调节杆的不同位置，进而对所述阀板产生不同的力矩作用。9.如权利要求8所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，所述使用方法包括所述粗调步骤和微调步骤，先通过所述粗调步骤调节平衡调节杆与曲边平衡杆单元之间的夹角，再通过所述微调步骤使得所述密封排气阀开启压力满足规定的释放压力要求。10.如权利要求8所述的可调重力的自动启闭密封排气阀，其特征在于，在粗调步骤中，调节所述平衡调节杆，使其与所述曲边平衡杆单元之间的夹角在90度?180度之间。
【文档编号】F16K17/164GK106090366SQ201610443849
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】戴鸿宽, 方莉莉, 于鲛, 张军, 方锦辉, 张小卫
【申请人】宝钢工程技术集团有限公司, 长沙欧科控制阀技术有限公司