可變喉徑的安全閥的製作方法
2023-04-25 03:28:21
可變喉徑的安全閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可變喉徑的安全閥，包括：外殼、主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤；所述外殼下端套接在閥嘴上；所述主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤設置在所述外殼內部；所述連接器上半部分為封閉部分，下半部分為開放部分，所述連接器頂部與所述主彈簧機構固定連接，底部與所述主閥盤固定連接；所述輔彈簧機構底部與所述輔閥盤固定連接。本實用新型實施例提供的一種可變喉徑的安全閥，通過在安全閥中增加了一套輔彈簧機構和輔閥盤，並將主閥盤機構及輔閥盤機構的起跳壓力設置成一大一小，從而形成兩個額定流量不同的排放通道，既可以保證安全閥的安全性，又避免了閥盤的震顫和頻跳的問題。
【專利說明】可變喉徑的安全閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及閥門生產【技術領域】，特別涉及一種可變喉徑的安全閥。
【背景技術】
[0002]根據API526標準，安全閥喉徑每一級額定排放量不同，特別是大尺寸喉徑，相鄰級的排放量相差很大。但選擇安全閥喉徑的原則是選取喉徑值是要比計算喉徑值大的那一級，很多時候計算喉徑只比本級大一點。例如:計算喉徑為3.61in2，喉徑M為3.60in2，喉徑N為4.34in2。此種情況下只能選擇喉徑N。這種情況下，在排放過程中，會有過量工藝介質排放，同時安全閥會頻跳或震顫，造成安全閥的不穩定性，且反覆頻跳或震顫會影響安全閥的特性，縮短安全閥使用壽命。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種穩定性高，使用壽命長的可變喉徑的安全閥。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種可變喉徑的安全閥，包括:
[0005]外殼、主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤；
[0006]所述外殼下端套接在閥嘴上；
[0007]所述主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤設置在所述外殼內部；
[0008]所述連接器上半部分為封閉部分，下半部分為開放部分，所述連接器頂部與所述主彈簧機構固定連接，底部與所述主閥盤固定連接；
[0009]所述輔彈簧機構底部與所述輔閥盤固定連接；
[0010]所述輔閥盤和主閥盤用於在正常工況下，所述輔閥盤與主閥盤嚴密組合在一起，蓋在閥嘴的頂端，阻止工藝介質洩漏；
[0011]所述輔彈簧機構用於在安全閥入口壓力等於所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧機構受到擠壓帶動所述輔閥盤提升，所述輔閥盤被打開進行工藝介質排放；
[0012]所述主彈簧機構用於在安全閥入口壓力等於所述主閥盤起跳壓力時，所述主彈簧機構受到擠壓帶動所述主閥盤提升，所述主閥盤打開進行工藝介質排放。
[0013]進一步地，所述外殼包括:
[0014]閥帽、閥罩及閥體；
[0015]所述閥帽下端與所述閥罩上端固定連接；
[0016]所述閥體上端與所述閥罩下端固定連接，下端套接在所述閥嘴上，所述閥罩一側設有放空孔。
[0017]進一步地，所述輔彈簧機構包括:
[0018]輔彈簧、輔軸及輔彈簧板；
[0019]所述輔彈簧設置在所述連接器的封閉部分內，上端與所述連接器頂部內壁固定連接，下端與所述輔彈簧板固定連接；
[0020]所述輔彈簧板下端與所述輔軸固定連接；
[0021]所述輔軸底部與所述輔閥盤固定連接；
[0022]所述輔彈簧用於在安全閥入口壓力等於所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧受到擠壓帶動所述輔閥盤提升，所述輔閥盤被打開進行工藝介質排放。
[0023]進一步地，所述主彈簧機構還包括:
[0024]主軸、主彈簧、主彈簧調節螺絲及主彈簧板；
[0025]所述主彈簧調節螺絲、主彈簧及主彈簧板套接在所述主軸上；
[0026]所述主彈簧下端與連接器頂端固定連接，上端與主彈簧板固定連接；
[0027]所述主彈簧調節螺絲設置在所述主彈簧板上端，外側與所述閥罩螺接，所述主彈簧調節螺絲用於通過調節主彈簧的長度來改變主彈簧的設定壓力，從而改變主閥盤被打開的起跳壓力；
[0028]所述主彈簧用於在安全閥入口壓力等於所述主閥盤的起跳壓力時，所述主彈簧受到擠壓帶動所述主閥盤提升，所述主閥盤打開進行工藝介質排放。
[0029]進一步地，所述的可變喉徑的安全閥，還包括:
[0030]主定位器，所述主定位器設置在所述連接器外圍，通過所述閥罩和閥體進行固定，所述主定位器用於保證所述連接器在上下運動時保持垂直。
[0031]進一步地，所述的可變喉徑的安全閥，還包括:
[0032]輔定位器，所述輔定位器設置在所述輔軸外圍，且與所述連接器內部固定連接，所述輔定位器用於保證所述輔軸在上下運動時保持垂直。
[0033]進一步地，所述的可變喉徑的安全閥，還包括:
[0034]主定位塊，所述主定位塊設置在所述連接器上，且位於所述主定位器下端，所述主定位塊用於在所述主閥盤提升的過程中與所述主定位器配合對所述主閥盤的提升高度進行定位。
[0035]進一步地，所述的可變喉徑的安全閥，還包括:
[0036]輔定位塊，所述輔定位塊設置在所述輔軸上，且位於所述輔定位器下端，所述輔定位塊用於在所述輔閥盤提升的過程中與所述輔定位器配合對所述輔閥盤的提升高度進行定位。
[0037]進一步地，所述的可變喉徑的安全閥，還包括:
[0038]調節環及調節環調節螺絲，所述調節環套接在所述閥嘴外圍，所述調節環調節螺絲用於改變調節環的位置，輔助所述主閥盤打開。
[0039]進一步地，所述輔閥盤為倒立的圓形錐臺結構。
[0040]本實用新型實施例提供的一種可變喉徑的安全閥，通過在安全閥中增加了一套輔彈簧機構和輔閥盤，並將主閥盤機構及輔閥盤機構的起跳壓力設置成一大一小，從而形成兩個額定流量不同的排放通道，既可以保證安全閥的安全性，又避免了閥盤的震顫和頻跳的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1為本實用新型實施例1提供的一種可變喉徑的安全閥結構示意圖；
[0042]圖2為圖1所示的可變喉徑的安全閥在P <匕時的工作原理圖；
[0043]圖3為圖1所示的可變喉徑的安全閥在Psh彡P彡P %時的工作原理圖；
[0044]圖4為圖1所示的可變喉徑的安全閥在P ^ Psh時的工作原理圖；
[0045]圖5為實施例3所示的可變喉徑的安全閥的結構示意圖；
[0046]其中，1、閥帽，2、主軸，3、主彈簧調節螺絲，4、閥罩，5、主彈簧板，6主彈簧，7、放空孔(堵死)，8、連接器，9、輔彈簧，10、輔彈簧板，11、輔定位器，12、閥體，13、主定位器，14、輔軸，15、主定位塊，16、輔閥盤，17、主閥盤，18、調節環，19、調節環調節螺絲，20、閥嘴，21、輔定位塊；
[0047]P為安全閥入口壓力，匕為安全閥輔閥盤的起跳壓力，Psh為安全閥主閥盤的起跳壓力，PsL< P SH0
【具體實施方式】
[0048]下面通過幾個具體實施例對本實用新型進行進一步說明。
[0049]實施例1:
[0050]參見圖1，本實用新型實施例提供的可變喉徑的安全閥，包括:外殼、主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器8、主閥盤17、輔閥盤16、調節環18及調節環調節螺絲19，外殼下端套接在閥嘴20上；主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器8、主閥盤17及輔閥盤16設置在外殼內部；連接器8上半部分為封閉部分，下半部分為開放部分，連接器8頂部與主彈簧機構固定連接，底部與主閥盤17固定連接；為了加強主閥盤17與輔閥盤16之間的密封性，儘可能的減小輔閥盤16的起跳時間，輔閥盤16設置呈倒立的圓形錐臺結構，輔彈簧機構底部與輔閥盤16固定連接；調節環18套接在閥嘴20外圍，通過調節調節環調節螺絲19改變調節環18的位置，輔助主閥盤17打開。
[0051]在正常工況下，輔閥盤16與主閥盤17嚴密組合在一起，蓋在閥嘴20的頂端，阻止工藝介質洩漏，當安全閥入口壓力等於輔閥盤16的起跳壓力時，輔彈簧機構受到擠壓帶動輔閥盤16提升，輔閥盤16被打開進行工藝介質排放，當安全閥入口壓力等於主閥盤17起跳壓力時，主彈簧機構受到擠壓帶動主閥盤17提升，主閥盤17打開進行工藝介質排放。
[0052]其中，外殼包括:閥帽1、閥罩4及閥體12 ;閥帽I下端與閥罩4上端固定連接；閥體12上端與閥罩4下端固定連接，下端套接在閥嘴20上，閥罩4 一側設有放空孔7，當安全閥檢修時，先將安全閥上下遊的切斷閥關閉，打開放空孔7，使安全閥內的工藝介質放空，再將安全閥從管道系統上取下。
[0053]輔彈簧機構包括:輔彈簧9、輔軸14及輔彈簧板10 ;輔彈簧9設置在連接器8的封閉部分內，上端與連接器8頂部內壁固定連接，下端與輔彈簧板10固定連接；輔彈簧板10下端與輔軸14固定連接；輔軸14底部與輔閥盤16固定連接；在正常工況下，輔閥盤16與主閥盤17嚴密組合在一起，蓋在閥嘴20的頂端，阻止工藝介質洩漏，當安全閥入口壓力等於輔閥盤16的起跳壓力時，輔彈簧9受到擠壓帶動輔閥盤16提升，輔閥盤16被打開進行工藝介質排放。
[0054]主彈簧機構還包括:主軸2、主彈簧6、主彈簧調節螺絲3及主彈簧板5 ;主彈簧調節螺絲3、主彈簧6及主彈簧板5套接在主軸2上；主彈簧6下端與連接器8頂端固定連接，上端與主彈簧板5固定連接；主彈簧調節螺絲3設置在主彈簧板5上端，外側與閥罩4螺接，用於通過調節主彈簧6的長度來改變主彈簧6的設定壓力，從而改變主閥盤17被打開的起跳壓力；當安全閥入口壓力等於主閥盤17的起跳壓力時，主彈簧6受到擠壓帶動主閥盤17提升，主閥盤17打開進行工藝介質排放。
[0055]本實用新型實施例提供的一種可變喉徑安全閥的工作原理如下:
[0056]因為主彈簧6與輔彈簧9為兩根粗細不同的彈簧，可分別為主閥盤17及輔閥盤16設置不同的起跳壓力，且輔閥盤16的起跳壓力PSl小於主閥盤17起跳壓力PSH。
[0057]P為安全閥入口壓力，PSl為安全閥輔閥盤16起跳壓力，P 511為安全閥主閥盤17起跳壓力，PSL< P SHO
[0058]參見圖2，當安全閥入口壓力P小於Ps^t，輔彈簧9通過輔軸14傳遞給輔閥盤16的力Ff大於P作用在輔閥盤16底面的力，主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力F z大於P作用於主閥盤17底面的力，這使安全閥主輔盤緊密結合成一個整體，嚴密地蓋在閥嘴20上，阻止洩漏和排放。
[0059]參見圖3，當安全閥入口壓力P大於等於PSl而小於P SH時，由於輔彈簧9通過輔軸14傳遞給輔閥盤16的力Ff小於P作用在輔閥盤16底面的力，輔彈簧9被壓縮，輔閥盤16隨之提升，輔閥盤16與主閥盤17分離，並形成環形縫隙，提供排放通道；同時主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力Fz大於P作用於主閥盤17底面的力，故輔閥盤16開啟開始排放，而主閥盤17依然關閉。輔閥盤16提升高度由P作用在輔閥盤16底面的力與輔彈簧9的彈性力決定，當兩者相等時輔閥盤16升至最高，此時安全閥的洩放量由主閥盤17底面上的排放通道孔徑決定。
[0060]參見圖4，當輔閥盤16打開後，而P繼續上升，達到Psh時，即P彡Psh時，主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力Fz小於P作用於主閥盤17底面的力，主彈簧6被壓縮，主閥盤17隨之開啟。主閥盤17提升高度由P作用在主閥盤17底面的力與主彈簧6的彈性力決定，當兩者相等時主閥盤17升至最高，此時安全閥的洩放量由安全閥閥嘴20排放能力決定。
[0061]P下降時，當達到Psh時首先關閉主閥盤17 ;當P繼續下降時，達到Ps^t，關閉輔閥盤16，此過程為安全閥打開的反過程。
[0062]實施例2:
[0063]本實施例與實施例1的不同之處在於，本實施例提供的可變喉徑的安全閥還包括:主定位器13及主定位塊15，主定位器13設置在連接器8外圍，通過閥罩4和閥體12進行固定，保證連接器8在上下運動時保持垂直。主定位塊15設置在連接器8上，且位於主定位器13下端，主定位塊15用於在主閥盤17提升的過程中與主定位器13配合對主閥盤17的提升高度進行定位。當輔閥盤16打開後，而P繼續上升，達到Psh時，即P彡Psh時，主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力Fz小於P作用於主閥盤17底面的力，主彈簧6被壓縮，主閥盤17隨之開啟。主閥盤17的最大提升高度由主定位器13和主定位塊15的相對位置決定，此時安全閥的洩放量由安全閥閥嘴20排放能力決定。其他地方與實施例1完全一致。
[0064]實施例3:
[0065]如圖5所示，本實施例與實施例2的不同之處在於，本實施例提供的可變喉徑的安全閥還包括:輔定位器11及輔定位塊21，輔定位器11設置在輔軸14外圍，且與連接器8內部固定連接，保證輔軸14在上下運動時保持垂直。輔定位塊21設置在輔軸14上，且位於輔定位器11下端，輔定位塊21用於在輔閥盤16提升的過程中與輔定位器11配合對輔閥盤16的提升高度進行定位。當輔閥盤16開啟時，輔閥盤16的最大提升高度由輔定位器11和輔定位塊21的相對位置決定，此時安全閥的洩放量由主閥盤17底面上的排放通道孔徑決定。其他地方與實施例2完全一致。
[0066]本實用新型實施例提供的一種可變喉徑的安全閥，在安全閥中增加了一套輔彈簧機構和輔閥盤16，從而可以形成兩個不同的起跳壓力，同時形成兩個額定流量不同的排放通道，有益效果如下:
[0067]1、在安全閥設計計算過程中，往往存在多個洩放工況，洩放量差別也很大，在這種情況下，如果僅僅使用一個以最大洩放量為基礎設計的排放通道將引起閥盤頻跳或震顫使安全閥損壞的情況。本實用新型通過設計主閥盤17及輔閥盤16兩種洩放方式的組合來實現可以適當選出兩種控制工況設計安全閥所需的主、輔洩放面積:，將所有工況按洩放量分成兩組，通過採用主閥盤17結構設計，用最大洩放量為基礎設計主排放通道；通過採用輔閥盤16結構設計，用另一選定的洩放量為基礎設計輔排放通道，從而避免了上述閥盤頻跳或震顫使安全閥損壞的情況，加強了安全閥的穩定性能，保障了安全閥的特性。
[0068]2、在只存在一種洩放工況下，主閥盤17控制的大尺寸喉徑按API標準選擇設計，輔閥盤16控制的小尺寸喉徑按實際需要設計，這樣既可以保證安全性，又避免了震顫和頻跳的問題。
[0069]最後所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種可變喉徑的安全閥，其特徵在於，包括: 外殼、主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤； 所述外殼下端套接在閥嘴上； 所述主彈簧機構、輔彈簧機構、連接器、主閥盤及輔閥盤設置在所述外殼內部； 所述連接器上半部分為封閉部分，下半部分為開放部分，所述連接器頂部與所述主彈簧機構固定連接，底部與所述主閥盤固定連接； 所述輔彈簧機構底部與所述輔閥盤固定連接； 所述輔閥盤和主閥盤用於在正常工況下，所述輔閥盤與主閥盤嚴密組合在一起，蓋在閥嘴的頂端，阻止工藝介質洩漏； 所述輔彈簧機構用於在安全閥入口壓力等於所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧機構受到擠壓帶動所述輔閥盤提升，所述輔閥盤被打開進行工藝介質排放； 所述主彈簧機構用於在安全閥入口壓力等於所述主閥盤起跳壓力時，所述主彈簧機構受到擠壓帶動所述主閥盤提升，所述主閥盤打開進行工藝介質排放。
2.如權利要求1所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，所述外殼包括: 閥帽、閥罩及閥體； 所述閥帽下端與所述閥罩上端固定連接； 所述閥體上端與所述閥罩下端固定連接，下端套接在所述閥嘴上，所述閥罩一側設有放空孔。
3.如權利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，所述輔彈簧機構包括: 輔彈簧、輔軸及輔彈簧板； 所述輔彈簧設置在所述連接器的封閉部分內，上端與所述連接器頂部內壁固定連接，下端與所述輔彈簧板固定連接； 所述輔彈簧板下端與所述輔軸固定連接； 所述輔軸底部與所述輔閥盤固定連接； 所述輔彈簧用於在安全閥入口壓力等於所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧受到擠壓帶動所述輔閥盤提升，所述輔閥盤被打開進行工藝介質排放。
4.如權利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，所述主彈簧機構還包括: 主軸、主彈簧、主彈簧調節螺絲及主彈簧板； 所述主彈簧調節螺絲、主彈簧及主彈簧板套接在所述主軸上； 所述主彈簧下端與連接器頂端固定連接，上端與主彈簧板固定連接； 所述主彈簧調節螺絲設置在所述主彈簧板上端，外側與所述閥罩螺接，所述主彈簧調節螺絲用於通過調節主彈簧的長度來改變主彈簧的設定壓力，從而改變主閥盤被打開的起跳壓力； 所述主彈簧用於在安全閥入口壓力等於所述主閥盤的起跳壓力時，所述主彈簧受到擠壓帶動所述主閥盤提升，所述主閥盤打開進行工藝介質排放。
5.如權利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，還包括: 主定位器，所述主定位器設置在所述連接器外圍，通過所述閥罩和閥體進行固定，所述主定位器用於保證所述連接器在上下運動時保持垂直。
6.如權利要求3所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，還包括: 輔定位器，所述輔定位器設置在所述輔軸外圍，且與所述連接器內部固定連接，所述輔定位器用於保證所述輔軸在上下運動時保持垂直。
7.如權利要求4所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，還包括: 主定位塊，所述主定位塊設置在所述連接器上，且位於所述主定位器下端，所述主定位塊用於在所述主閥盤提升的過程中與所述主定位器配合對所述主閥盤的提升高度進行定位。
8.如權利要求6所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，還包括: 輔定位塊，所述輔定位塊設置在所述輔軸上，且位於所述輔定位器下端，所述輔定位塊用於在所述輔閥盤提升的過程中與所述輔定位器配合對所述輔閥盤的提升高度進行定位。
9.如權利要求1-8任一項所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於，還包括: 調節環及調節環調節螺絲，所述調節環套接在所述閥嘴外圍，所述調節環調節螺絲用於改變調節環的位置，輔助所述主閥盤打開。
10.如權利要求9所述的可變喉徑的安全閥，其特徵在於: 所述輔閥盤為倒立的圓形錐臺結構。
【文檔編號】F16K17/04GK204253961SQ201420575379
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】文徵, 陳萍, 萬克西, 胡健, 李春燕, 唐碩 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 中國寰球工程公司