[实用新型]内装式压力自紧安全阀

说明书

本实用新型是一种安全阀。属于流体压力系统的安全装置。

内装式安全阀，大都用于贮运设备（例如汽车和火车槽车等）上，此时，安全阀处于振动场合。现有的内装式安全阀，在此工况下，主阀弹簧力不断变化，其密封压力及开启压力也随之变化，由此，安全阀的密封性能较差。另外，启闭压差大也是现有内装式安全阀的缺点之一。

本实用新型的目的是，设计一种内装式安全阀，使其具备压力自紧的效果，提高其抗振动能力，且具备密封性能好，启闭压力小等特点。

本实用新型的构成如下：

一种内装式压力自紧安全阀，它由主阀和先导阀两部分组成，主阀设置有一气缸，主阀芯的一端作为活塞，可在该气缸中滑动，另一端能与主阀座形成密封，主弹簧为主阀芯与主阀座间的密封提供初始密封力。先导阀上设置有一个腔体，并设置有三个压力介质通道，通过这三个通道，可分别将该腔体与安全阀出口侧，主阀气缸及被保护的流体压力系统导通。在先导阀的腔体中设置一个阀元件，该阀元件最好为球形，但也可以是其他结构形式，只要它能与下述的两个密封面分别形成线接触密封或面接触密封即可。在阀元件上作用有先导弹簧力。在腔体内设有两个密封面，它们分别能与阀元件形成线接触密封或面接触密封。这样设置腔体内的这两个密封面以及上述的三个压力介质通道，使得当阀元件与其中一个密封面形成密封时，主阀气缸就会与被保护的流体压力系统隔绝而与安全阀的出口侧导通，以致主阀弹簧不受介质压力作用；当阀元件与另一个密封面形成密封时，主阀气缸就与安全阀出口侧隔绝而与被保护的流体压力系统导通，使主阀气缸被加压，于是主阀芯的活塞端承受气缸内压力介质的作用力。本实用新型的特征在于：主阀和先导阀都设置在被保护的流体压力设备内部。这样设置主阀芯，使得当先导阀将主阀气缸与安全阀的出口侧导通而与被保护的流体压力系统隔绝时，主阀芯承受一个与其开启方向相反的由压力介质产生的净作用力，该作用力用来维系主阀芯与主阀座间的密封，使该安全阀处于关闭状态；当先导阀将主阀气缸与被保护的流体压力系统导通而与安全阀的出口侧隔绝时，主阀芯承受一个与其开启方向相同的由压力介质产生的净作用力（克服了主弹簧力后），该作用力使主阀芯迅速开启至其规定的开启高度，使该安全阀进入排放状态。

附图为本实用新型的一个实施例：图中的内装式压力自紧安全阀由主阀和先导阀两部分组成。主阀有一气缸（1），它由主阀芯（2）与主阀芯套（3）组成，主阀芯（2）的一端有一个活塞头（4），它可在气缸（1）中滑动，滑动密封元件（5）为气缸（1）提供密封，主阀芯（2）的另一端有一个主阀芯头（6），它可与主阀座（7）在（8）处形成密封，翅片（9）为主阀芯头（6）导向，主阀芯（2）的活塞头（4）上作用有主弹簧（10），主弹簧（10）的另一端作用在主阀座（7）的下端，主弹簧（10）为（8）处的密封提供初始密封力。主阀芯（2）兼作先导阀阀体，其下端与活塞头（4）形成一腔体（11），通道（12）通过先导弹簧腔（13）及主阀芯头上的通道（14）将腔体（11）与安全阀出口侧（15）连通，通道（16）将腔体（11）与主阀气缸（1）连通，通道（17）通过主弹簧腔（18）及主阀芯套（3）上的介质通孔（19）将腔体（11）与被保护的流体压力系统（20）连通。在腔体（11）中设置有一球形阀元件（21），先导弹簧（22）的作用力通过先导弹簧座（23）传至球形阀元件（21）上，先导弹簧（22）的另一端作用在主阀芯头（6）上，密封元件（24）将先导弹簧腔（13）与被保护的流体压力系统（20）隔绝，在腔体（11）中有两个密封面（25）和（26），锥形密封面（25）设置在活塞头（4）上，角形密封面（26）设置在主阀芯（2）上，密封元件（27）为腔体（11）提供密封，通过主阀座（7）上的法兰（28），将整个主阀与先导阀固定在被保护的流体压力设备器壁（29）的连接法兰（30）上，使其内装于被保护的流体压力设备内。当该安全阀处于关闭状态时，腔体（11）中的球形阀元件（21）被先导弹簧（22），通过先导弹簧座（23）压紧在密封面（25）上，并使二者建立起密封，从而使得主阀气缸（1）通过通道（16）、腔体（11）、通道（12）、先导弹簧腔（13）及通道（14）与安全阀出口侧（15）连通，此时，由于主阀芯（2）在（31）及（32）面的受压面积大于在主阀芯（2）在（34）面的受压面积，因此主阀芯（2）便获得一个与其开启方向相反的压力介质作用力，该作用力作为（8）处密封的密封力，由于它由压力介质提供，因此使得（8）处的密封具有压力自紧的效果，这个密封力随介质压力的增大而增大，且不受所处环境振动的影响。当被保护的流体压力系统的压力升至该安全阀的启跳压力时，腔体（11）中的球形阀元件（21）在介质压力作用下，克服先导弹簧力向上运动，这一运动使得球形阀元件脱离密封面（25）而与密封面（26）贴合，于是压力介质通过通道（17）、密封面（25）、腔体（11）及通道（16）被加至主阀气缸（1）内，同时主阀气缸（1）与安全阀出口侧（15）的通路被球形阀元件（21）与密封面（26）间的密封所截断，此时，主阀芯（2）在（33）面附加了一个由主阀气缸（1）中的压力介质产生的与主阀芯（2）的开启方向相同的压力介质推力，该附加作用力加上主阀芯（2）在（34）面上所受的压力介质推力，大于压力介质在（31）与（32）面对主阀芯（2）所产生的推力以及主弹簧（10）对主阀芯（2）的作用力的和，使得主阀芯（2）迅速开启至其规定的开启高度，于是该安全阀进入排放状态。当被保护的流体压力系统（20）内的压力降至该安全阀回座压力时，作用在球形阀元件（21）上的介质推力减小，先导弹簧（22）通过先导弹簧座（23）将球形阀元件（21）从密封面（26）推至密封面（25），并使球形阀元件（21）与密封面（25）间建立起密封，于是主阀气缸（1）与被保护的流体压力系统（20）间的通路被球形阀元件（21）与密封面（25）间的密封所截断，而主阀气缸（1）与安全阀出口侧（15）间的通路被打开，主阀气缸（1）被迅速泄压，这样原来附加于主阀芯上的与其开启方向相同的那部分压力介质作用力被撤去，主阀芯（2）便在与其开启方向相反的压力介质作用力作用下，迅速回座，并回复到其关闭状态。