補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種安裝在高壓空氣系統中機械工業設備或管路上起超壓保護作用的高壓空氣安全閥。
【背景技術】
[0002]安全閥是安裝在設備或管路上，起到當設備或管路中介質超過規定壓力值時，自動起跳釋放壓力的一種安全保護裝置。當設備或管路上壓力超過允許壓力時，作用在閥盤上的介質力大于重錘或彈簧力時，閥盤自動上升，閥門開啟，排放設備或管路內壓力。當設備或管路內壓力降低到規定的工作壓力后，閥盤在重錘或彈簧力的作用下，自動回落到閥座上形成密封，阻止介質排放。設備或管路的介質壓力在安全閥的保護下，可持續維持在設定的工作壓力下。
[0003]安全閥屬于自動閥門，彈簧式安全閥是使用最廣泛的一種類型，如專利CN201672115U公開的高壓氣體安全閥、CN203115207U公開的一種流量可調的氣體安全閥、CN101324282A公開的高壓空氣安全閥以及CN105020445A公開的一種高壓氣體安全閥，可以通過調整彈簧力，設定安全閥的開啟壓力。當設備或管路內壓力達到回座壓力后，安全閥即自動關閉。現有這類安全閥存在以下缺點:隨著壓力介質的升高(未達到設定工作壓力)，閥口的密封力在減少，不利于關閉狀態下安全閥閥口的密封性能，導致開啟壓力不穩定;而且在開啟壓力和回座壓力附近工作過程中，閥盤和密封面會頻繁接觸，閥盤對密封面的沖擊比較劇烈，經常造成密封面的破壞，極大的限制了安全閥的使用安全性和可靠性。因此，研制一種能夠緩沖啟閉且開啟壓力穩定的高壓空氣安全閥并提高其安全性和可靠性一直是亟待解決的新課題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在的缺陷，本發明旨在提供一種設計先進、結構合理、安全閥開啟前密封效果好、開啟壓力穩定、可靠性高的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:一種補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，包括閥體、閥座、閥套、螺蓋、調壓彈簧、彈簧座、閥盤、復位彈簧，所述閥體上部連接螺蓋，所述閥體下端設有進氣口，中部側面設有排氣口，閥座上端設有密封面，所述閥體進氣端內通過復位彈簧連接浮動式閥座，浮動式閥座上面設有閥盤，閥盤通過彈簧座連接調壓彈簧構成雙彈簧浮動密封結構，用于浮動式閥座與閥盤密封過程中，閥座隨閥盤一起運動，由復位彈簧吸收大部分沖擊能量;有效的避免啟閉過程引起的密封面沖擊破損;所述閥座與閥體之間裝有閥套，且閥套中部與閥盤滑動密封連接，閥套中部側面設有連通閥體的排氣口的出氣孔，閥盤側面設有連通閥盤下端進氣口的出氣孔，閥套與閥座之間具有連通閥座的進氣孔及閥體的進氣口的間隙，閥座下端設有凸肩，且凸肩與閥套下端的臺階孔間隙配合連接構成閥座運動的限位結構，用于閥座開啟瞬間起限位作用，保證安全閥可靠的開啟。
[0006]所述螺蓋上部螺紋連接用于調節調壓彈簧壓力的調壓彈簧蓋。
[0007]當系統中的流通介質壓力比所述高壓空氣安全閥的開啟壓力低時，閥座在復位彈簧向上作用力和介質力共同作用下，閥座上端密封面緊壓在閥盤的進氣孔口上，閥盤的下平面產生向上的力與調壓彈簧蓋壓縮調壓彈簧產生向下的作用力相平衡。
[0008]當系統中的介質壓力升高至閥座啟動壓力時，所述閥座與閥盤一起向上運動，當壓力繼續增大后，閥座凸肩運動至閥套的臺階孔底面限位處時，所述閥座停止運動，閥盤向上繼續運動，高壓空氣安全閥的閥門打開，排放系統壓力。
[0009]當系統中的介質壓力降低至回座壓力時，所述閥盤回落與閥座上的密封面平穩接觸，并一起向下運動，由復位彈簧吸收閥盤回座大部分沖擊能量，高壓空氣安全閥的閥門關閉。
[0010]本發明的有益效果是:
本發明與現有技術相比，設計的浮動式密封結構，有效的避免了安全閥閥盤回座過程中對閥座密封面的沖擊破損，閥座隨閥盤一起運動，由復位彈簧吸收大部分沖擊能量，大大提高了安全閥的啟閉次數，使用壽命得以延長。設計的閥座運動限位結構與浮動式密封結構共同作用，實現了安全閥達到開啟壓力前介質壓力越高密封性能越可靠的功能，將介質壓力對閥座產生的作用力直接轉化為密封力；當閥座運動到限位處時，限位結構又將介質壓力對閥座產生的作用力轉移到閥套上，保證了安全閥開啟壓力穩定性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥結構剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步說明。
[0013]如圖1所示，一種補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，包括閥體1、閥座
2、閥套3、螺蓋4、調壓彈簧蓋5、調壓彈簧6、彈簧座7、定位環8、閥盤9、復位彈簧10。
[0014]閥體I上部連接螺蓋4，閥體I下端設有進氣口A，中部側面設有排氣口 B，閥座2上端設有密封面，閥體I進氣端內通過復位彈簧10連接浮動式閥座2，浮動式閥座2上面設有閥盤9，閥盤9通過彈簧座7連接調壓彈簧6構成雙彈簧浮動密封結構，用于浮動式閥座2與閥盤9密封過程中，閥座2隨閥盤9一起運動，由復位彈簧10吸收大部分沖擊能量;有效的避免啟閉過程引起的密封面沖擊破損。閥座2與閥體I之間裝有閥套3，且閥套3中部與閥盤9滑動密封連接，閥套3中部側面設有連通閥體I的排氣口 B的出氣孔，閥盤9側面設有連通閥盤9下端進氣口的出氣孔，閥套3與閥座2之間具有連通閥座2的進氣孔及閥體I的進氣口A的間隙，閥座2下端設有凸肩，且凸肩與閥套3下端的臺階孔間隙配合連接構成閥座運動的限位結構，用于閥座2開啟瞬間起限位作用，保證安全閥可靠的開啟。螺蓋4上部螺紋連接用于調節調壓彈簧6壓力的調壓彈簧蓋5。
[0015]限位結構由閥座2、閥套3組成，閥座2與閥套3間存在間隙，并閥座2與閥套3的運動限位機構與浮動式密封結構共同作用，實現了安全閥達到開啟壓力前介質壓力越高密封性能越可靠的功能，介質壓力對閥座2產生的作用力直接轉化為密封力；當閥座2運動到閥套3限位處時，限位結構又將介質壓力對閥座2產生的作用力轉移到閥套上，保證了安全閥開啟壓力穩定性。
[0016]工作原理:安全閥的初始位置為“關閉”，當系統中的流通介質壓力比安全閥的開啟壓力低，閥座2在復位彈簧10向上作用力和介質力共同作用下，閥座2的密封面被緊緊地壓在閥盤9的密封口上，該介質同時作用在閥盤9的下平面產生向上的力，該力及定位環8通過彈簧座7產生的向上的作用力與調壓彈簧蓋5壓縮調壓彈簧6產生向下的作用力相平衡。此時，閥座2的凸肩與閥套3間有一間隙，保證閥可靠的處于關閉狀態。
[0017]當系統中的介質壓力升高至一定壓力時，閥座2與閥盤9一起向上運動，當壓力繼續增大壓力至開啟壓力，閥座2凸肩運動至閥套3限位處時，閥座2停止運動，閥盤9向上繼續運動，閥門打開，排放系統壓力。當系統中的介質壓力降低至回座壓力時，閥盤9回落與閥座2上的密封面平穩接觸，并一起向下運動，由復位彈簧10吸收閥盤9回座大部分沖擊能量，閥門關閉。
【主權項】
1.一種補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，包括閥體(I)、閥座(2)、閥套(3)、螺蓋(4)、調壓彈簧(6)、彈簧座(7)、閥盤(9)、復位彈簧(10)，所述閥體(I)上部連接螺蓋(4)，所述閥體(I)下端設有進氣口(A)，中部側面設有排氣口(B)，閥座(2)上端設有密封面，其特征在于:所述閥體(I)進氣端內通過復位彈簧(10)連接浮動式閥座(2)，浮動式閥座(2)上面設有閥盤(9)，閥盤(9)通過彈簧座(7)連接調壓彈簧(6)構成雙彈簧浮動密封結構，用于浮動式閥座(2)與閥盤(9)密封過程中，閥座(2)隨閥盤(9)一起運動，由復位彈簧(10)吸收大部分沖擊能量;有效的避免啟閉過程引起的密封面沖擊破損;所述閥座(2)與閥體(I)之間裝有閥套(3)，且閥套(3)中部與閥盤(9)滑動密封連接，閥套(3)中部側面設有連通閥體(I)的排氣口(B)的出氣孔，閥盤(9)側面設有連通閥盤(9)下端進氣口的出氣孔，閥套(3)與閥座(2)之間具有連通閥座(2)的進氣孔及閥體(I)的進氣口(A)的間隙，閥座(2)下端設有凸肩，且凸肩與閥套(3)下端的臺階孔間隙配合連接構成閥座運動的限位結構，用于閥座(2)開啟瞬間起限位作用，保證安全閥可靠的開啟。2.根據權利要求1所述的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，其特征在于:所述螺蓋(4)上部螺紋連接用于調節調壓彈簧(6)壓力的調壓彈簧蓋(5)。3.根據權利要求1所述的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，其特征在于:當系統中的流通介質壓力比所述高壓空氣安全閥的開啟壓力低時，閥座(2)在復位彈簧(10)向上作用力和介質力共同作用下，閥座(2)上端密封面緊壓在閥盤(9)的進氣孔口上，閥盤(9)的下平面產生向上的力與調壓彈簧蓋(5)壓縮調壓彈簧(6)產生向下的作用力相平衡。4.根據權利要求1所述的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，其特征在于:當系統中的介質壓力升高至閥座(2)啟動壓力時，所述閥座(2)與閥盤(9) 一起向上運動，當壓力繼續增大后，閥座(2)凸肩運動至閥套(3)的臺階孔底面限位處時，所述閥座(2)停止運動，閥盤(9)向上繼續運動，高壓空氣安全閥的閥門打開，排放系統壓力。5.根據權利要求1所述的補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，其特征在于:當系統中的介質壓力降低至回座壓力時，所述閥盤(9)回落與閥座(2)上的密封面平穩接觸，并一起向下運動，由復位彈簧(10)吸收閥盤(9)回座大部分沖擊能量，高壓空氣安全閥的閥門關閉。
【專利摘要】本發明涉及一種補充載荷式帶緩沖啟閉功能的高壓空氣安全閥，閥體進氣端內通過復位彈簧連接浮動式閥座，浮動式閥座上面設有閥盤，閥盤通過彈簧座連接調壓彈簧構成雙彈簧浮動密封結構，用于浮動式閥座與閥盤密封過程中，閥座隨閥盤一起運動，由復位彈簧吸收大部分沖擊能量；閥座與閥體之間裝有閥套，且閥套中部與閥盤滑動密封連接，閥套與閥座之間具有連通閥座的進氣孔及閥體的進氣口的間隙，閥座下端設有凸肩，且凸肩與閥套下端的臺階孔間隙配合連接構成閥座運動的限位結構，用于閥座開啟瞬間起限位作用，保證安全閥可靠的開啟。本發明大大提高了高壓空氣安全閥的啟閉性能及其可靠性，可廣泛應用于空氣系統中機械工業設備或管路上起超壓保護作用。
【IPC分類】F16K17/04
【公開號】CN105605254
【申請號】CN201610155177
【發明人】趙建斌, 柯明純, 唐勇, 陳豪
【申請人】中國船舶重工集團公司第七0四研究所
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月18日