專利名稱：一種活塞密封式安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承壓類特種設(shè)備的過壓安全保護(hù)裝置，尤其是一種應(yīng)用于承壓類特種 設(shè)備上的活塞密封式安全閥。
背景技術(shù)：
安全閥(safety valve)是根據(jù)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(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全，是鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓類特種設(shè)備上主要的 安全附件之一。當(dāng)被保護(hù)設(shè)備內(nèi)的壓力超過設(shè)計(jì)壓力時，安全閥會自動開啟，將設(shè)備內(nèi)過 高壓力的介質(zhì)排出，使設(shè)備內(nèi)壓力降低，從而避免設(shè)備被超壓破壞，有效防止意外事故的發(fā) 生；當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力下降至設(shè)定的壓力時，安全閥會隨之自動關(guān)閉，從而保護(hù)承壓設(shè)備正常工 作。目前廣泛應(yīng)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(diǎn)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(chǎn)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(fèi)和污染甚至影 響正常生產(chǎn)。在承壓類特種設(shè)備所用的安全閥方面，我們檢索到了公開文獻(xiàn)中國專利申請?zhí)?02158116.9，申請日2002.12. 25，名稱帶指針可調(diào)壓力安全閥裝置，公開(公告)號 CN1510322A，申請(專利權(quán))人天津渤海化工有限責(zé)任公司天津化工廠，文獻(xiàn)公開了一種 由外殼13、絲桿旋轉(zhuǎn)壓簧裝置、壓力彈簧和活塞密封裝置組成帶指針可調(diào)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(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有背景技術(shù)不能解決上述技術(shù)問題，提出了一種啟閉壓差 為零且不會產(chǎn)生頻跳和顫振現(xiàn)象的活塞密封式安全閥。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的所述的活塞密封式安全閥包括包括閥體、閥蓋和壓力調(diào)節(jié)裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè) 在閥蓋內(nèi)，閥體安裝在壓力調(diào)節(jié)裝置的下方，閥體中部或中上部的一側(cè)設(shè)計(jì)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(nèi)部設(shè)有取代現(xiàn)有的用于調(diào)壓閥瓣的 密封活塞，密封活塞頂部與壓力調(diào)節(jié)裝置連接。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(cè)設(shè)計(jì)有泄壓孔，泄壓孔的截面面積不小于閥體的內(nèi)腔截面面積。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(nèi)腔設(shè)計(jì)有一個凹 槽，凹槽上安裝有0形密封圈，將被泄壓的介質(zhì)密封在閥體的空腔內(nèi)，迫使其從泄壓通道排
出O以上所述的活塞密封式安全閥，其密封活塞設(shè)計(jì)為實(shí)心或空心，并在距活塞底部 2 5mm處的外側(cè)設(shè)有一個凹槽，凹槽上安裝有0形密封圈，將介質(zhì)密封在設(shè)備內(nèi)。當(dāng)安全閥處于低負(fù)荷或零負(fù)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(yàn)完畢后，閥瓣和彈簧均 要承受等于大于整定壓力的壓力；當(dāng)安全閥處于安全閥處于準(zhǔn)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(dāng)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。以上所述的活塞密封式安全閥，其壓力調(diào)節(jié)裝置包括彈簧、上彈簧座、調(diào)壓螺桿、 鎖緊螺母，其特征是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(diào)壓螺桿相連接，調(diào)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(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(zhì)壓力的升高而逐漸加大直至達(dá)到最大排放、又隨介質(zhì)壓力降低而逐漸減小直至回座。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(chǎn)生頻跳和顫振現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明活塞密封式安全閥的主視剖面圖。圖2是本發(fā)明活塞密封式安全閥活塞的部件實(shí)心設(shè)計(jì)圖。圖3是本發(fā)明活塞密封式安全閥活塞的部件空心設(shè)計(jì)圖。圖4是閥瓣密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線圖。圖5是活塞密封式安全閥的壓力與開啟高度的曲線圖。圖中，1為閥體、2為0形密封圈、3為活塞、4為0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(diào)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(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示，一種活塞密封式安全閥，閥蓋(6)內(nèi)設(shè)有壓力調(diào)節(jié)裝置，閥蓋(6)通 過連接螺栓螺母(5)緊固在閥體(1)上，閥體(1)中部或中上部的一側(cè)設(shè)計(jì)有泄壓孔(12)， 閥體(1)內(nèi)部設(shè)有取代現(xiàn)有的用于調(diào)壓閥瓣的密封活塞(3)，密封活塞(3)頂部與壓力調(diào) 節(jié)裝置連接；下彈簧座與密封活塞(3)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(diào)壓螺桿(9)相連接，調(diào)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(cè)設(shè)計(jì)有泄壓孔(12)，泄壓孔的截面面積不小于閥體(1)的內(nèi)腔截 面面積；閥體(1)內(nèi)腔距上出口約3 10mm處設(shè)計(jì)有一個凹槽，凹槽上安裝有0形密封圈 (4)；密封活塞(3)設(shè)計(jì)為實(shí)心或空心，并在距活塞底部2 5mm處的外側(cè)設(shè)有一個凹槽，凹 槽上安裝有0形密封圈(2)。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根據(jù)安全閥整定(開啟)壓力、開啟(排放)壓力、回座壓力的定義，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(biāo)是閥瓣或活塞的開啟高度，縱坐標(biāo)是設(shè)備內(nèi)介質(zhì)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。對于閥瓣密封式安全閥，由圖4可知點(diǎn)1 (0，Ps)是閥瓣處于整定壓力時的位置， 點(diǎn)2(h，Pb)是閥瓣處于開啟壓力時的位置，點(diǎn)3(0，Pr)是閥瓣回座壓力時的位置，由于該設(shè) 計(jì)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(chǎn)生頻跳和顫振現(xiàn)象的原因，也就是現(xiàn)有技術(shù)的缺陷所在。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(diǎn)1和點(diǎn)3在圖上是同一位置 的，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)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(chǎn)生頻跳和顫振現(xiàn)象。
權(quán)利要求
一種活塞密封式安全閥，包括閥體(1)、閥蓋(6)和壓力調(diào)節(jié)裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)在閥蓋(6)內(nèi)，閥體(1)安裝在壓力調(diào)節(jié)裝置的下方，閥體(1)中部或中上部的一側(cè)設(shè)計(jì)有泄壓孔(12)，并通過連接螺栓螺母(5)與閥蓋(6)緊固連接，其特征在于閥體(1)內(nèi)部設(shè)有取代現(xiàn)有的用于調(diào)壓閥瓣的密封活塞(3)，密封活塞(3)頂部與壓力調(diào)節(jié)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是泄壓孔(12)的截面面積不小 于閥體(1)的內(nèi)腔截面面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是在泄壓孔(12)頂部邊沿以上 的閥體(1)內(nèi)腔設(shè)計(jì)有一個凹槽，凹槽上安裝有0形密封圈(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞密封式安全閥，其特征是密封活塞(3)設(shè)計(jì)為實(shí)心或 空心，并在距活塞底部2 5mm處的外側(cè)設(shè)有一個凹槽，凹槽上安裝有0形密封圈(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞密封式安全閥，其壓力調(diào)節(jié)裝置包括彈簧(7)、上彈簧座 (8)、調(diào)壓螺桿(9)、鎖緊螺母(10)，其特征是下彈簧座與密封活塞(3)連為一體并通過彈 簧(7)與上彈簧座⑶連接，上彈簧座⑶與調(diào)壓螺桿(9)相連接，調(diào)壓螺桿(9)通過螺紋 和鎖緊螺母(10)固定在閥蓋(6)上。
全文摘要
一種活塞密封式安全閥，包括閥體、閥蓋和壓力調(diào)節(jié)裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)在閥蓋內(nèi)，閥體安裝在壓力調(diào)節(jié)裝置的下方，閥體中部或中上部的一側(cè)設(shè)計(jì)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(nèi)部設(shè)有取代現(xiàn)有的用于調(diào)壓閥瓣的密封活塞，密封活塞頂部與壓力調(diào)節(jié)裝置連接。該安全閥對目前普遍使用的安全閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，即將目前安全閥的閥體和密封缸做成一體，既簡化了結(jié)構(gòu)，又實(shí)現(xiàn)了密封活塞與密封座是動密封配合。本發(fā)明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(chǎn)生頻跳和顫振現(xiàn)象。
文檔編號F16K17/06GK101825191SQ20101017005
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者姚舜, 岑樹海, 江村, 王春強(qiáng), 胡芳芳, 項(xiàng)芳, 黃更平 申請人:廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)院