壓杆失穩觸髮型洩壓閥的製作方法

2023-05-31 12:47:21 1

專利名稱：壓杆失穩觸髮型洩壓閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種洩壓裝置，更具體的涉及一種能夠在設定壓力下洩壓的洩壓閥。
背景技術：
洩壓閥一般安裝於封閉系統的設備或管道上，當設備或管道內壓力超過洩壓閥設定壓力時即自動開啟洩壓，以保證設備和管道內介質壓力不超過設定壓力，保護設備和管道。直接載荷式洩壓閥直接依靠介質壓力產生的作用力來克服作用在閥瓣上的機械載荷使閥門開啟而觸發洩壓。目前的直接作用式洩壓閥的採用的載荷加載裝置主要有彈簧、重錘和槓桿加重錘等形式，當介質壓力產生的作用力克服了這些載荷時觸發洩壓。經查，目前沒有以壓杆失穩原理為基礎設計的採用細長杆作為載荷加載裝置的洩壓閥。
發明內容本實用新型是一種壓杆失穩觸髮型洩壓閥，其設計是基於壓杆穩定和壓杆失穩的原理，作用在閥瓣上的載荷的加載裝置為細長杆，當介質壓力產生的作用力低於細長杆的臨界載荷時，細長杆穩定，其軸向推力使閥瓣與閥座緊密接觸而實現密封；當介質壓力產生的作用力超過細長杆的臨界載荷時，細長杆失穩，閥瓣與閥座在介質壓力的作用下彼此脫離，從而實現洩壓。主要部件包括閥體I、閥瓣2、閥座3、閥杆4、閥杆座5、細長杆6、細長杆籠7、保護罩8，控制洩壓閥是否洩壓的部件是細長杆6，由細長杆6的壓杆失穩觸發閥門洩壓。其中，細長杆6安裝於閥體I外部，一端與閥杆4相接，另一端與細長杆籠7內側相接；當系統內壓力低於特定點時，細長杆6承受的載荷小於臨界載荷而壓杆穩定，實現閥門密封；當系統內壓力高於特定點時，細長杆6承受的載荷超過臨界載荷而壓杆失穩，此時其有效長度會瞬間大幅度變小，其作用在閥杆4上的推力會驟然降低觸發閥門洩壓。在細長杆6發生壓杆失穩而閥門洩壓後，可以在從閥體I外部將閥杆4復位後將其更換。可以通過調整細長杆6的彈性模量和長細比來改變系統臨界載荷，進而改變閥門的洩放壓力。其中，閥杆4位於閥體I外部的一端與細長杆6相接，其位於閥體I內部的一端與閥瓣2相連接，細長杆6作用於其上的推力可以傳遞至閥瓣2 ;其安裝於閥杆座5中間，與閥杆座5接觸形成密封，且其移動受閥杆座5的導向；閥瓣2與閥座3脫離而使閥門洩壓後，可以從閥體I外部將閥杆4復位，使閥門重新密封。其中，保護罩8能夠阻擋異物進入細長杆籠7，且在不將其卸下時可以觀察細長杆6和閥杆4的狀態。
圖I為本實用新型涉及的壓杆失穩原理及壓杆失穩前細長杆有效長度示意圖；圖2為本實用新型涉及的壓杆失穩原理及壓杆失穩後細長杆有效長度示意圖；圖3為本實用新型涉及的壓杆失穩觸髮型安全洩壓閥的結構；圖4為本實用新型涉及的壓杆失穩觸髮型安全洩壓閥閥瓣的有效直徑的示意圖；圖5為本實用新型涉及的壓杆失穩觸髮型安全洩壓閥正常工作狀態示意圖；圖6為本實用新型涉及的壓杆失穩觸髮型安全洩壓閥洩壓狀態示意圖。
具體實施方式
本實用新型主要部件包括閥體I、閥瓣2、閥座3、閥杆4、閥杆座5、細長杆6、細長杆籠7、保護罩8 (見圖3)。閥瓣2和閥座3是洩壓閥的密封件，當閥瓣2與閥座3緊密接觸時洩壓閥實現密封，當閥瓣2與閥座3分離時洩壓閥實現洩壓。閥杆4安裝於閥杆座5中間，與閥杆座5接觸形成密封防止閥門外漏，且閥杆4的移動受閥杆座5的導向。閥杆4位於閥體I內部的一端與閥瓣2相連接，位於閥體I外部的一端與細長杆6相接，細長杆6作用於閥杆4上的推力可以傳遞至閥瓣2。細長杆6是控制閥門密封與洩壓的關鍵部件，其安裝於閥體I外部，一端與細長杆籠7內側相接，另一端與閥杆4相接，通過閥杆4向閥瓣2加載載荷，控制閥瓣2與閥座3的接觸與分離，進而控制洩壓閥的密封與洩壓。保護罩8能夠阻擋異物進入細長杆籠7，防止異物對於洩壓閥的密封與洩壓產生影響，且在不將保護罩8卸下時可以觀察細長杆6和閥杆4的狀態。細長杆6控制閥門密封與洩壓的原理如下一根細長杆僅在軸向受到壓載荷F的作用，當載荷F小於此杆的失穩臨界載荷Fra時，細長杆僅發生微小的軸向彈性形變，這種微小形變在工程上可以忽略不計，這種狀態叫做壓杆穩定；而當細長杆受到的軸向壓載荷F達到失穩臨界載荷Fra時，細長杆會在瞬間發生彎曲，產生塑性形變，同時有效長度會瞬間大幅度變小(見圖I和圖2)，這種現象叫做壓杆失穩。細長杆失穩臨界壓載荷Fra僅與杆的材料的彈性模量及形狀特性有關(見如下歐拉定律公式)，所以對於同一根杆，失穩臨界載荷Fra是一個穩定的、而且唯一的值。因此，可以把細長杆失穩的這一特性應用於洩壓閥中，達到閥門密封和準確洩壓的目的。本實用新型正是利用了這一原理。以下僅以細長杆兩端固支相接為例，說明細長杆特性和洩壓壓力的關係。兩端固支細長杆的歐拉定律公式如下
權利要求1.一種壓杆失穩觸髮型洩壓閥，主要部件包括閥體(I)、閥瓣(2)、閥座(3)、閥杆(4)、閥杆座(5)、細長杆(6)、細長杆籠(7)、保護罩(8),其技術特徵是細長杆(6)安裝於閥體(I)外部，一端與閥杆(4)相接，另一端與細長杆籠(7)內側相接，在其發生壓杆失穩而閥門洩壓後，可以從閥體(I)外部將閥杆(4)復位後將其更換。
2.根據權利要求I所述的壓杆失穩觸髮型洩壓閥，其中的閥杆(4)位於閥體(I)外部的一端與細長杆(6)相接，位於閥體⑴內部的一端與閥瓣(2)相連接，細長杆(6)作用於閥杆⑷上的推力可以傳遞至閥瓣⑵；閥杆⑷安裝於閥杆座(5)中間，與閥杆座(5)接觸形成密封，且閥杆⑷移動受閥杆座(5)的導向；閥瓣⑵與閥座(3)脫離而使閥門洩壓後，可以從閥體⑴外部將閥杆⑷復位，使閥門重新密封。
專利摘要一種壓杆失穩觸髮型洩壓閥，主要部件包括閥體(1)、閥瓣(2)、閥座(3)、閥杆(4)、閥杆座(5)、細長杆(6)、細長杆籠(7)、保護罩(8)，其技術特徵是細長杆(6)安裝於閥體(1)外部，一端與閥杆(4)相接，另一端與細長杆籠(7)內側相接，在其發生壓杆失穩而閥門洩壓後，可以從閥體(1)外部將閥杆(4)復位後將其更換。本實用新型的設計基於壓杆穩定和壓杆失穩的原理，當介質壓力產生的作用力低於細長杆的臨界載荷時，細長杆穩定，其軸向推力將閥瓣與閥座壓緊而實現密封；當介質壓力產生的作用力超過細長杆的臨界載荷時，細長杆失穩，閥瓣與閥座在介質壓力的作用下彼此脫離，從而實現洩壓。本實用新型可安裝於設備或管道上，當壓力超過設定壓力時自動洩壓，保護設備和管道。
文檔編號F16K17/02GK202812338SQ20122005425
公開日2013年3月20日 申請日期2012年2月20日 優先權日2012年2月20日
發明者劉海亮, 王福凱 申請人:劉海亮, 王福凱