專利名稱：油罐運(yùn)輸泄壓閥組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及泄壓閥，特別是涉及一種用于將容納在鐵路油罐車、油罐卡車和類似容器中的膨脹液體排泄出來的泄壓閥。
本發(fā)明的技術(shù)背景某些在鐵路油罐車或油罐卡車中運(yùn)輸?shù)囊后w和氣體是非常危險(xiǎn)的，并且在溫度升高時(shí)會(huì)在油罐中膨脹而導(dǎo)致內(nèi)壓升高到危險(xiǎn)級(jí)別。因此，政府管理部門要求這種車輛的操作者安裝安全泄壓閥，這種閥將在超過預(yù)定壓力值時(shí)自動(dòng)打開并以特定的排泄速率排泄。
目前采用的泄壓閥通常是被一個(gè)螺旋彈簧或一個(gè)恒力彈簧推壓在關(guān)閉位置。螺旋彈簧閥通常需要油罐中的壓力在初始開啟壓力之上持續(xù)上升以獲得最大排泄能力。另一方面，恒力彈簧閥的優(yōu)點(diǎn)是在初始?jí)毫r(shí)即可打開到最大排泄能力，而不需要繼續(xù)升高壓力。雖然具有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但恒力彈簧閥的尺寸、復(fù)雜性和成本等減弱了它們?cè)跇I(yè)界的總體形象?？臻g限制和設(shè)計(jì)約束也將彈簧數(shù)量限定在少量幾個(gè)，從而使得閥非常難以獲得精確的初始開啟壓力或保持閥芯對(duì)準(zhǔn)閥座以牢固關(guān)閉。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高容量的恒力彈簧泄壓閥，其可以用于油罐車、油罐卡車和類似容器中，并能夠在超過精確設(shè)定壓力時(shí)以高通過率釋放液體。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種恒力彈簧泄壓閥，它的結(jié)構(gòu)和操作可靠、緊湊和簡(jiǎn)便。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種恒力彈簧泄壓閥，它的閥芯保持恒定對(duì)準(zhǔn)閥座，從而在低于預(yù)定壓力時(shí)保持恒定關(guān)閉。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種恒力彈簧泄壓閥，其能夠被精確設(shè)置，以便在高于預(yù)定初始?jí)毫r(shí)將液體從容器中排出。
本發(fā)明的這些以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過這樣一種泄壓閥組件而實(shí)現(xiàn)，該泄壓閥組件包含一個(gè)閥體，其帶有一個(gè)環(huán)繞著孔的閥座，該孔用于與液體儲(chǔ)存光排泄口連通。一個(gè)閥盤在常態(tài)下被一組由層疊鋼帶構(gòu)成的恒力彈簧推壓在關(guān)閉位置，鋼帶卷繞在卷筒上并被支撐在環(huán)繞著閥座對(duì)稱布置的直立角托架之間。當(dāng)罐中的液體超過一個(gè)預(yù)定壓力時(shí)閥盤將抵抗著彈簧力而移動(dòng)到一個(gè)完全打開位置。托架固定在閥體上并鄰近于閥盤，以將閥盤保持同軸對(duì)準(zhǔn)閥座。彈簧和每個(gè)彈簧中層疊帶的數(shù)量以及每個(gè)彈簧的回復(fù)力可以選擇，以滿足所需的開啟壓力。導(dǎo)流器在托架之間并在彈簧下方緊固在閥體上，以確保閥組件不暴露給排出的液體。
優(yōu)選實(shí)施例說明現(xiàn)在請(qǐng)參考附圖
，在各圖中相同的參考代號(hào)和字母表示同樣或相應(yīng)的部件。圖中顯示了一個(gè)處于常閉位置的泄壓閥組件10，其適合安裝在液體儲(chǔ)存罐T(以虛線顯示于圖2中)中。
閥組件10包含一個(gè)閥體12，其帶有一個(gè)環(huán)繞著圓孔12a的閥座14，該圓孔通過一個(gè)排泄口V(圖2)而與油罐內(nèi)部連通，閥體還帶有一個(gè)與孔12a同軸對(duì)準(zhǔn)并可以相對(duì)于孔移動(dòng)的圓盤16。閥座14確定出一個(gè)環(huán)繞著孔12a上沿的環(huán)形唇緣，其密封咬合著一個(gè)由橡膠或類似材料制成并粘接在盤16的一個(gè)平表面上的彈性墊18。一個(gè)閥桿20從盤16開始同軸向上伸展，以螺紋嚙合一個(gè)螺母22，該螺母固定在一個(gè)正方形板24和與之相連的加強(qiáng)件26的中央。板24安置在一個(gè)垂直于閥桿20長(zhǎng)度方向的平面上并帶有從其四個(gè)棱邊大致向上伸展的翻邊24a。
每個(gè)翻邊24a分別通過緊固件28連接著一對(duì)由層疊鋼帶30a(件圖2中的放大圖)制成的恒力彈簧30的遠(yuǎn)端。鋼帶卷繞在卷筒32上，每個(gè)卷筒可以分別繞著一個(gè)公共心軸34旋轉(zhuǎn)，以提供一個(gè)恒定的回復(fù)力，而不受板24相對(duì)于心軸34位移的影響。
于相鄰各對(duì)彈簧30之間固定在閥體12上的各個(gè)直立直角托架36帶有相互面對(duì)的側(cè)面，以支撐各心軸34的端部。如圖4所示，每個(gè)托架36分別確定出一個(gè)與閥盤16的周邊16a相鄰的內(nèi)側(cè)角部36a，以保持閥盤16與閥座14同軸對(duì)齊。
在每對(duì)彈簧30下面分別裝有一個(gè)導(dǎo)流隔板38，其具有安裝在相應(yīng)托架36的相鄰面對(duì)側(cè)面上并固定在閥座件12上的平行側(cè)面38a。一個(gè)上部件38b跨過隔板38的側(cè)面件38a的頂部并向內(nèi)伸展，以將排泄液體從閥組件10完全導(dǎo)向外側(cè)。
一個(gè)保護(hù)帽40完全罩蓋著閥組件10的彈簧機(jī)構(gòu)。緊固螺釘42環(huán)繞著保護(hù)帽40的周邊向內(nèi)帶螺紋伸展并將圓柱形接頭44徑向壓緊頂靠在每個(gè)角托架36上的面對(duì)正交側(cè)面上。
閥組件10打開所需的壓力取決于四個(gè)彈簧30的組合回復(fù)力，而回復(fù)力則通過鋼帶30a的總體數(shù)量以及它們各自的回復(fù)力建立起來。作為示例但不對(duì)上述實(shí)施例構(gòu)成限制，假定所需開啟壓力P為75磅/英寸2；閥孔直徑d為37/8(3.875)英寸；(面積=11.80英寸2)總開啟力F=884磅。
每個(gè)鋼帶的恒定回復(fù)力f為28.5磅。則所需鋼帶數(shù)量N為F/f=884/28.5=31個(gè)鋼帶這31個(gè)鋼帶可以大致均勻地分布在八個(gè)彈簧30中，其中七個(gè)彈簧每個(gè)分別包含四個(gè)層疊鋼帶，而剩下的一個(gè)彈簧30中包含三個(gè)層疊鋼帶。
下面將解釋本發(fā)明的眾多優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新之處中的一些。例如，提供了一種高容量的恒力彈簧泄壓閥，其可以用于油罐車、油罐卡車和類似容器中，并能夠以高通過率和精確設(shè)定壓力釋放液體。閥的結(jié)構(gòu)和操作相對(duì)簡(jiǎn)單，并且粘接的空間相對(duì)較小。本發(fā)明中所用的閥盤保持與閥座恒定對(duì)齊，，從而確保在設(shè)定壓力以下牢固關(guān)閉。
雖然在前面的實(shí)施例中采用了四對(duì)恒力彈簧的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，每對(duì)彈簧分別在一個(gè)正方形閥致動(dòng)板的四個(gè)側(cè)面中的相應(yīng)一個(gè)上平行操作，然而在不脫離所公開的基本發(fā)明思想的前提下，也可以考慮其它構(gòu)造。例如，彈簧的數(shù)量和層數(shù)以及它們相對(duì)于閥座的對(duì)稱性均可以改變，只要能將它們的回復(fù)力均勻分布在閥盤上即可。閥還可以裝于需要避免液壓過大的多種類型容器中。
當(dāng)然，還可以理解，在不超出附屬權(quán)利要求中所確定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員可以對(duì)這里描述和圖示并用于解釋本發(fā)明實(shí)質(zhì)的各個(gè)部件在細(xì)節(jié)、材料、加工步驟和布置等方面作出各種其它改變。
權(quán)利要求
1．一種閥組件(10)，其用于在一個(gè)預(yù)定壓力之上將儲(chǔ)存罐(T)中的液體通過一個(gè)排泄口(V)釋放出來，該閥組件包含一個(gè)閥座(14)，其用于安裝在罐(T)上，以便和排泄口(V)連通；一個(gè)閥盤(16)，其可以相對(duì)于上述閥座(14)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以打開和關(guān)閉排泄口(V)；一組角托架(36)，它們直立并環(huán)繞著上述閥座(14)對(duì)稱固定，而且鄰近于上述閥盤(16)，相鄰的上述托架(36)帶有相互面對(duì)的側(cè)面；一個(gè)板(24)，其連接著上述閥盤(16)，并可以與上述閥盤(16)一起沿上述托架(36)的長(zhǎng)度方向移動(dòng)；以及至少一個(gè)恒力彈簧裝置(30)，其具有一個(gè)近端，其以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在每對(duì)面對(duì)側(cè)面之間并位于一個(gè)垂直于側(cè)面的軸線上，以及一個(gè)遠(yuǎn)端，其連接著上述板(24)，以將上述閥盤(16)推向一個(gè)關(guān)閉位置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件(10)，其特征在于，上述彈簧裝置(30)包含層疊的彈簧金屬帶(30a)，它們卷繞在一個(gè)卷筒(32)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件(10)，其特征在于，上述彈簧裝置(30)包含至少兩個(gè)上述卷筒(32)，它們分別獨(dú)立地在一個(gè)支撐在相鄰上述角托架(36)的上述側(cè)面之間的公共心軸(34)上旋轉(zhuǎn)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥組件(10)，其特征在于，上述帶(30a)具有一致的回復(fù)力并基本上平均分布于上述彈簧裝置(30)中的相應(yīng)一個(gè)中。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件(10)，其特征在于，彈簧裝置(30)的數(shù)量、每個(gè)彈簧(30)中的帶(30a)的數(shù)量以及每個(gè)帶(30a)的回復(fù)力決定了上述閥盤(16)打開排泄口(V)所需的壓力。
6．根據(jù)權(quán)利要1所述的閥組件(10)，其特征在于，上述板(24)具有構(gòu)成一個(gè)對(duì)稱多邊形的棱邊；而且上述彈簧裝置(30)的上述遠(yuǎn)端分別連接在一個(gè)相應(yīng)的上述棱邊上。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥組件(10)，其特征在于，上述多邊形是一個(gè)正方形。
8．一種閥組件(10)，其用于將一個(gè)罐(T)中的壓力通過一個(gè)排泄口(V)釋放到外側(cè)，該閥組件包含一個(gè)閥座板(24)，其用于橫跨上述排泄口(V)安裝在上述罐(T)的外側(cè)，上述閥座板(24)帶有一個(gè)閥座(14)，其環(huán)繞著一個(gè)與上述排泄口(V)液體連通的孔(12a)；一個(gè)閥盤(16)，其具有一個(gè)橫跨上述閥座(14)布置的表面，該表面在閥關(guān)閉位置可以阻止液體流過上述排泄口(V)；一個(gè)構(gòu)架，其在安裝著上述閥盤(16)的上述閥座板(24)外側(cè)向上伸出，以引導(dǎo)閥盤向著和背離上述閥座(14)進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)；以及一組恒力彈簧(30)，它們以可操作的方式連接在上述構(gòu)架與上述閥盤(16)之間，以將上述盤(16)推向一個(gè)頂靠著上述閥座(14)的常閉位置；因此，閥及其閥操作機(jī)構(gòu)安置在罐(T)的外側(cè)并因此而防止在閥打開之前與罐(T)中的容納物接觸。
全文摘要
一種泄壓閥組件(10)用于通過一個(gè)排泄口(V)釋放鐵路油罐車、油罐卡車和類似容器中的液體。一個(gè)閥盤(16)在常態(tài)下被一組由卷繞在卷筒(32)上的層疊鋼帶(30a)構(gòu)成的恒力彈簧(30)推壓在關(guān)閉位置,所述卷筒被支撐在環(huán)繞著一個(gè)閥座(14)對(duì)稱布置的直立角托架(36)上。閥的開啟壓力取決于預(yù)選的彈簧(30)的數(shù)量、每個(gè)彈簧(30)中的層疊帶(30a)的數(shù)量以及每個(gè)帶(30a)的回復(fù)力。
文檔編號(hào)F16K15/06GK1288509SQ99802305
公開日2001年3月21日 申請(qǐng)日期1999年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月29日
發(fā)明者詹姆斯·W·威廉斯三世 申請(qǐng)人:凱而索技術(shù)有限公司