專利名稱：一種活塞密封式安全閥的制作方法
技術領域：
一種活塞密封式安全閥技術領域[0001]本發(fā)明涉及承壓類特種設備的過壓安全保護裝置，尤其是一種應用于承壓類特 種設備上的活塞密封式安全閥。
背景技術：
[0002]安全閥(safety valve)是根據壓力系統(tǒng)的工作壓力自動啟閉，一般安裝于封閉系 統(tǒng)的設備或管路上保護系統(tǒng)安全，是鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓類特種設備上主 要的安全附件之一。當被保護設備內的壓力超過設計壓力時，安全閥會自動開啟，將設 備內過高壓力的介質排出，使設備內壓力降低，從而避免設備被超壓破壞，有效防止意 外事故的發(fā)生；當設備內壓力下降至設定的壓力時，安全閥會隨之自動關閉，從而保護 承壓設備正常工作。[0003]目前廣泛應用的安全閥類型主要有彈簧式安全閥、杠桿(重錘)式安全閥和脈沖 式安全閥三大類。這三種安全閥的密封方式大多采用閥瓣(閥芯)密封型式，歸類為閥 瓣密封式安全閥。閥瓣(閥芯)密封式安全閥的主要缺點是1、由于閥瓣(閥芯)直 徑比流道直徑(喉徑)大，加之受背壓力的影響，因此閥瓣在開啟前后承受壓力的變化較 大，從而使得安全閥的開啟、排放、回座動作不太穩(wěn)定；2、啟閉壓差(開啟壓力與回座 壓力之差)較大，一般為開啟壓力的4% 10%，若啟閉壓差太小，閥瓣就會產生頻跳和 顫振現(xiàn)象，從而縮短安全閥的使用壽命，若啟閉壓差太大，回座壓力就會過低，造成不 必要的浪費和污染甚至影響正常生產。[0004]在承壓類特種設備所用的安全閥方面，我們檢索到了公開文獻中國專利申請 號02158116.9，申請日2002.12.25，名稱帶指針可調壓力安全閥裝置，公開(公 告)號CN1510322A，申請(專利權)人天津渤?；び邢挢熑喂咎旖蚧S，文 獻公開了一種由外殼13、絲桿旋轉壓簧裝置、壓力彈簧和活塞密封裝置組成帶指針可調 壓力安全閥裝置。但是由于該裝置沿用了傳統(tǒng)的閥瓣密封式安全閥的涉及原理，其活塞 直徑比流道直徑大，同樣存在安全閥的開啟、排放、回座動作不太穩(wěn)定，以及啟閉壓差 大或安全閥頻跳、顫振等技術缺陷。發(fā)明內容[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有背景技術不能解決上述技術問題，提出了一種啟閉壓 差為零且不會產生頻跳和顫振現(xiàn)象的活塞密封式安全閥。[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的[0007]所述的活塞密封式安全閥包括閥體、閥蓋和壓力調節(jié)裝置，壓力調節(jié)裝置設在 閥蓋內，閥體安裝在壓力調節(jié)裝置的下方，閥體中部或中上部的一側設計有泄壓孔，并 通過連接螺栓螺母與閥蓋緊固連接，其特征在于閥體內部設有密封活塞，密封活塞頂 部與壓力調節(jié)裝置連接。[0008]以上所述的活塞密封式安全閥，其閥體中部或中上部的一側設計有泄壓孔，泄壓孔的截面面積不小于閥體的內腔截面面積。[0009]以上所述的活塞密封式安全閥，在泄壓孔頂部邊沿以上的閥體內腔設計有一個 凹槽，凹槽上安裝有O形密封圈，將被泄壓的介質密封在閥體的空腔內，迫使其從泄壓 通道排出。[0010]以上所述的活塞密封式安全閥，其密封活塞設計為實心或空心，并在距活塞底 部2 5mm處的外側設有一個凹槽，凹槽上安裝有O形密封圈，將介質密封在設備內。[0011]當安全閥處于低負荷或零負荷狀態(tài)時，密封活塞的底部位于泄壓孔底部邊沿以 下，此時活塞和彈簧承受的壓力較低，而閥瓣密封式安全閥只要校驗完畢后，閥瓣和彈 簧均要承受等于大于整定壓力的壓力；當安全閥處于準備起跳狀態(tài)(即整定壓力)時，密 封活塞的底部位于泄壓孔底部邊沿的位置；當安全閥處于開啟壓力時，密封活塞的底部 位于泄壓孔頂部邊沿以上。[0012]以上所述的活塞密封式安全閥，其壓力調節(jié)裝置包括彈簧、上彈簧座、調壓螺 桿、鎖緊螺母，下彈簧座與密封活塞連為一體并通過彈簧與上彈簧座連接，上彈簧座與 調壓螺桿相連接，調壓螺桿通過螺紋及鎖緊螺母固定在閥蓋上，可對安全法的開啟壓力 進行調節(jié)。[0013]本發(fā)明的優(yōu)點[0014]1.本發(fā)明活塞密封式安全閥，由于活塞的承壓面積是始終不變的，且不受背壓 的影響，從而使安全閥的開啟、排放、回座各過程動作都非常穩(wěn)定，安全閥開啟排放的 動作是隨介質壓力的升高而逐漸加大直至達到最大排放、又隨介質壓力降低而逐漸減小 直至回座。[0015]2.本發(fā)明活塞密封式安全閥，由于活塞與密封座是動密封配合，活塞密封式安 全閥不但啟閉壓差為零，而且不會產生頻跳和顫振現(xiàn)象。
[0016]圖1是本發(fā)明活塞密封式安全閥的主視剖面圖。[0017]圖2是本發(fā)明活塞密封式安全閥活塞的部件實心設計圖。[0018]圖3是本發(fā)明活塞密封式安全閥活塞的部件空心設計圖。[0019]圖4是閥瓣密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線圖。[0020]圖5是活塞密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線圖。[0021]圖中，1為閥體、2為O形密封圈、3為活塞、4為O形密封圈、5為連接螺栓螺 母、6為閥蓋、7為彈簧、8為上彈簧座、9為調壓螺桿、10為鎖緊螺母、11為閥帽；Ps 為整定壓力、Pb為開啟壓力、Pr為回座壓力，h為閥瓣的開啟高度。
具體實施方式
[0022]實施例1[0023]如圖1所示，一種活塞密封式安全閥，閥蓋(6)內設有壓力調節(jié)裝置，閥蓋(6) 通過連接螺栓螺母( 緊固在閥體(1)上，閥體(1)中部或中上部的一側設計有泄壓孔 (12)，閥體(1)內部設有密封活塞(3)，密封活塞C3)頂部與壓力調節(jié)裝置連接；下彈簧 座與密封活塞( 連為一體并通過彈簧(7)與上彈簧座(8)連接，上彈簧座(8)與調壓螺桿(9)相連接，調壓螺桿(9)通過螺紋及鎖緊螺母(10)固定在閥蓋(6)上；閥體(1)中 部的一側設計有泄壓孔(1 ，泄壓孔的截面面積不小于閥體(1)的內腔截面面積；閥體 (1)內腔距上出口約3 IOmm處設計有一個凹槽，凹槽上安裝有O形密封圈⑷；密封 活塞(3)設計為實心或空心，并在距活塞底部2 5mm處的外側設有一個凹槽，凹槽上 安裝有O形密封圈(2)。[0024]閥瓣密封式安全閥與活塞密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線比較[0025]根據安全閥整定(開啟)壓力、開啟(排放)壓力、回座壓力的定義，根據實驗 的情況，分別繪制閥瓣密封式安全閥與活塞密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線圖， 橫坐標是閥瓣或活塞的開啟高度，縱坐標是設備內介質壓力，其中Ps為整定壓力、Pb為 開啟壓力、Pr為回座壓力，h為閥瓣的開啟高度。[0026]對于閥瓣密封式安全閥，由圖4可知點1(0，Ps)是閥瓣處于整定壓力時的位 置，點2(h，Pb)是閥瓣處于開啟壓力時的位置，點3(0，Pr)是閥瓣回座壓力時的位置， 由于該設計方案的缺陷，造成Ps(整定壓力)大于Pr(回座壓力)，這是使得該類安全閥 的開啟、排放、回座動作不穩(wěn)定及產生頻跳和顫振現(xiàn)象的原因，也就是現(xiàn)有技術的缺陷 所在。[0027]對于活塞密封式安全閥，由圖5可知由于密封活塞直徑與流道直徑相等，使 得啟閉壓力差為零，因而有Ps(整定壓力)=Pr(回座壓力)，即點1和點3在圖上是同 一位置的，從而克服了現(xiàn)有技術的缺陷，使得安全閥的開啟、排放、回座各個動作都非 常穩(wěn)定，不會產生頻跳和顫振現(xiàn)象。
權利要求1.一種活塞密封式安全閥，包括閥體(1)、閥蓋(6)和壓力調節(jié)裝置，壓力調節(jié)裝置 設在閥蓋(6)內，閥體(1)安裝在壓力調節(jié)裝置的下方，閥體(1)中部或中上部的一側設 計有泄壓孔(1 ，并通過連接螺栓螺母( 與閥蓋(6)緊固連接，其特征是閥體(1)內 部設有密封活塞(3)，密封活塞C3)頂部與壓力調節(jié)裝置連接。
2.根據權利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是泄壓孔(1 的截面面積不 小于閥體(1)的內腔截面面積。
3.根據權利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是在泄壓孔(1 頂部邊沿以 上的閥體(1)內腔設計有一個凹槽，凹槽上安裝有O形密封圈G)。
4.根據權利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是密封活塞C3)設計為實心或 空心，并在距活塞底部2 5mm處的外側設有一個凹槽，凹槽上安裝有O形密封圈O)。
5.根據權利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是壓力調節(jié)裝置包括彈簧 (7)、上彈簧座(8)、調壓螺桿(9)、鎖緊螺母(10)，下彈簧座與密封活塞( 連為一體并 通過彈簧(7)與上彈簧座(8)連接，上彈簧座(8)與調壓螺桿(9)相連接，調壓螺桿(9) 通過螺紋和鎖緊螺母(10)固定在閥蓋(6)上。
專利摘要一種活塞密封式安全閥，包括閥體、閥蓋和壓力調節(jié)裝置，壓力調節(jié)裝置設在閥蓋內，閥體安裝在壓力調節(jié)裝置的下方，閥體中部或中上部的一側設計有泄壓孔，并通過連接螺栓螺母與閥蓋緊固連接，其特征在于閥體內部設有密封活塞，密封活塞頂部與壓力調節(jié)裝置連接。該安全閥對目前普遍使用的安全閥的結構進行了改進，即將目前安全閥的閥體和密封缸做成一體，既簡化了結構，又實現(xiàn)了密封活塞與密封座是動密封配合。本實用新型的活塞密封式安全閥的活塞的承壓面積始終不變，且不受背壓的影響，啟閉壓差為零，使安全閥的開啟、排放、回座各個動作都非常穩(wěn)定，不會產生頻跳和顫振現(xiàn)象。
文檔編號F16K17/06GK201810837SQ20102018772
公開日2011年4月27日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權日2010年5月12日
發(fā)明者姚舜, 岑樹海, 江村, 王春強, 胡芳芳, 項芳, 黃更平 申請人:廣西壯族自治區(qū)特種設備監(jiān)督檢驗院