可變喉徑的安全閥的制作方法
【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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、連接器、主閥盤及輔閥盤設(shè)置在所述外殼內(nèi)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(gòu)固定連接，底部與所述主閥盤固定連接；所述輔彈簧機構(gòu)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(gòu)和輔閥盤，并將主閥盤機構(gòu)及輔閥盤機構(gòu)的起跳壓力設(shè)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及閥門生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可變喉徑的安全閥。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)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(zhì)排放，同時安全閥會頻跳或震顫，造成安全閥的不穩(wěn)定性，且反復(fù)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(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種穩(wěn)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(shù)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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、連接器、主閥盤及輔閥盤設(shè)置在所述外殼內(nèi)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(gòu)固定連接，底部與所述主閥盤固定連接；
[0009]所述輔彈簧機構(gòu)底部與所述輔閥盤固定連接；
[0010]所述輔閥盤和主閥盤用于在正常工況下，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(zhì)泄漏；
[0011]所述輔彈簧機構(gòu)用于在安全閥入口壓力等于所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧機構(gòu)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(zhì)排放；
[0012]所述主彈簧機構(gòu)用于在安全閥入口壓力等于所述主閥盤起跳壓力時，所述主彈簧機構(gòu)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(zhì)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(cè)設(shè)有放空孔。
[0017]進一步地，所述輔彈簧機構(gòu)包括:
[0018]輔彈簧、輔軸及輔彈簧板；
[0019]所述輔彈簧設(shè)置在所述連接器的封閉部分內(nèi)，上端與所述連接器頂部內(nèi)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]所述輔彈簧用于在安全閥入口壓力等于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(zhì)排放。
[0023]進一步地，所述主彈簧機構(gòu)還包括:
[0024]主軸、主彈簧、主彈簧調(diào)節(jié)螺絲及主彈簧板；
[0025]所述主彈簧調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)螺絲設(shè)置在所述主彈簧板上端，外側(cè)與所述閥罩螺接，所述主彈簧調(diào)節(jié)螺絲用于通過調(diào)節(jié)主彈簧的長度來改變主彈簧的設(shè)定壓力，從而改變主閥盤被打開的起跳壓力；
[0028]所述主彈簧用于在安全閥入口壓力等于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(zhì)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(shè)置在所述連接器外圍，通過所述閥罩和閥體進行固定，所述主定位器用于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(shè)置在所述輔軸外圍，且與所述連接器內(nèi)部固定連接，所述輔定位器用于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(shè)置在所述連接器上，且位于所述主定位器下端，所述主定位塊用于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(shè)置在所述輔軸上，且位于所述輔定位器下端，所述輔定位塊用于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(diào)節(jié)環(huán)及調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲，所述調(diào)節(jié)環(huán)套接在所述閥嘴外圍，所述調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲用于改變調(diào)節(jié)環(huán)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(jié)構(gòu)。
[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(gòu)和輔閥盤，并將主閥盤機構(gòu)及輔閥盤機構(gòu)的起跳壓力設(shè)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(jié)構(gòu)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(guān)彡P(guān) %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(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]其中，1、閥帽，2、主軸，3、主彈簧調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)環(huán)，19、調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、連接器8、主閥盤17、輔閥盤16、調(diào)節(jié)環(huán)18及調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲19，外殼下端套接在閥嘴20上；主彈簧機構(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、連接器8、主閥盤17及輔閥盤16設(shè)置在外殼內(nèi)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(gòu)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，盡可能的減小輔閥盤16的起跳時間，輔閥盤16設(shè)置呈倒立的圓形錐臺結(jié)構(gòu)，輔彈簧機構(gòu)底部與輔閥盤16固定連接；調(diào)節(jié)環(huán)18套接在閥嘴20外圍，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲19改變調(diào)節(jié)環(huán)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(zhì)泄漏，當安全閥入口壓力等于輔閥盤16的起跳壓力時，輔彈簧機構(gòu)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(zhì)排放，當安全閥入口壓力等于主閥盤17起跳壓力時，主彈簧機構(gòu)受到擠壓帶動主閥盤17提升，主閥盤17打開進行工藝介質(zhì)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(cè)設(shè)有放空孔7，當安全閥檢修時，先將安全閥上下游的切斷閥關(guān)閉，打開放空孔7，使安全閥內(nèi)的工藝介質(zhì)放空，再將安全閥從管道系統(tǒng)上取下。
[0053]輔彈簧機構(gòu)包括:輔彈簧9、輔軸14及輔彈簧板10 ;輔彈簧9設(shè)置在連接器8的封閉部分內(nèi)，上端與連接器8頂部內(nèi)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(zhì)泄漏，當安全閥入口壓力等于輔閥盤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(zhì)排放。
[0054]主彈簧機構(gòu)還包括:主軸2、主彈簧6、主彈簧調(diào)節(jié)螺絲3及主彈簧板5 ;主彈簧調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)螺絲3設(shè)置在主彈簧板5上端，外側(cè)與閥罩4螺接，用于通過調(diào)節(jié)主彈簧6的長度來改變主彈簧6的設(shè)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于主閥盤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(zhì)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(shè)置不同的起跳壓力，且輔閥盤16的起跳壓力PSl小于主閥盤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小于Ps^t，輔彈簧9通過輔軸14傳遞給輔閥盤16的力Ff大于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大于P作用于主閥盤17底面的力，這使安全閥主輔盤緊密結(jié)合成一個整體，嚴密地蓋在閥嘴20上，阻止泄漏和排放。
[0059]參見圖3，當安全閥入口壓力P大于等于PSl而小于P SH時，由于輔彈簧9通過輔軸14傳遞給輔閥盤16的力Ff小于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，并形成環(huán)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大于P作用于主閥盤17底面的力，故輔閥盤16開啟開始排放，而主閥盤17依然關(guān)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，此時安全閥的泄放量由主閥盤17底面上的排放通道孔徑?jīng)Q定。
[0060]參見圖4，當輔閥盤16打開后，而P繼續(xù)上升，達到Psh時，即P彡P(guān)sh時，主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力Fz小于P作用于主閥盤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，此時安全閥的泄放量由安全閥閥嘴20排放能力決定。
[0061]P下降時，當達到Psh時首先關(guān)閉主閥盤17 ;當P繼續(xù)下降時，達到Ps^t，關(guān)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的不同之處在于，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(shè)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(shè)置在連接器8上，且位于主定位器13下端，主定位塊15用于在主閥盤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打開后，而P繼續(xù)上升，達到Psh時，即P彡P(guān)sh時，主彈簧6通過連接器8傳遞給主閥盤17的力Fz小于P作用于主閥盤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，此時安全閥的泄放量由安全閥閥嘴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的不同之處在于，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(shè)置在輔軸14外圍，且與連接器8內(nèi)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(shè)置在輔軸14上，且位于輔定位器11下端，輔定位塊21用于在輔閥盤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，此時安全閥的泄放量由主閥盤17底面上的排放通道孔徑?jīng)Q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(gòu)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(shè)計計算過程中，往往存在多個泄放工況，泄放量差別也很大，在這種情況下，如果僅僅使用一個以最大泄放量為基礎(chǔ)設(shè)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(shè)計主閥盤17及輔閥盤16兩種泄放方式的組合來實現(xiàn)可以適當選出兩種控制工況設(shè)計安全閥所需的主、輔泄放面積:，將所有工況按泄放量分成兩組，通過采用主閥盤17結(jié)構(gòu)設(shè)計，用最大泄放量為基礎(chǔ)設(shè)計主排放通道；通過采用輔閥盤16結(jié)構(gòu)設(shè)計，用另一選定的泄放量為基礎(chǔ)設(shè)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(wěn)定性能，保障了安全閥的特性。
[0068]2、在只存在一種泄放工況下，主閥盤17控制的大尺寸喉徑按API標準選擇設(shè)計，輔閥盤16控制的小尺寸喉徑按實際需要設(shè)計，這樣既可以保證安全性，又避免了震顫和頻跳的問題。
[0069]最后所應(yīng)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(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種可變喉徑的安全閥，其特征在于，包括: 外殼、主彈簧機構(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、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(gòu)、輔彈簧機構(gòu)、連接器、主閥盤及輔閥盤設(shè)置在所述外殼內(nèi)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(gòu)固定連接，底部與所述主閥盤固定連接； 所述輔彈簧機構(gòu)底部與所述輔閥盤固定連接； 所述輔閥盤和主閥盤用于在正常工況下，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(zhì)泄漏； 所述輔彈簧機構(gòu)用于在安全閥入口壓力等于所述輔閥盤的起跳壓力時，所述輔彈簧機構(gòu)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(zhì)排放； 所述主彈簧機構(gòu)用于在安全閥入口壓力等于所述主閥盤起跳壓力時，所述主彈簧機構(gòu)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(zhì)排放。
2.如權(quán)利要求1所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，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(cè)設(shè)有放空孔。
3.如權(quán)利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，所述輔彈簧機構(gòu)包括: 輔彈簧、輔軸及輔彈簧板； 所述輔彈簧設(shè)置在所述連接器的封閉部分內(nèi)，上端與所述連接器頂部內(nèi)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； 所述輔彈簧用于在安全閥入口壓力等于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(zhì)排放。
4.如權(quán)利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，所述主彈簧機構(gòu)還包括: 主軸、主彈簧、主彈簧調(diào)節(jié)螺絲及主彈簧板； 所述主彈簧調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)螺絲設(shè)置在所述主彈簧板上端，外側(cè)與所述閥罩螺接，所述主彈簧調(diào)節(jié)螺絲用于通過調(diào)節(jié)主彈簧的長度來改變主彈簧的設(shè)定壓力，從而改變主閥盤被打開的起跳壓力； 所述主彈簧用于在安全閥入口壓力等于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(zhì)排放。
5.如權(quán)利要求2所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，還包括: 主定位器，所述主定位器設(shè)置在所述連接器外圍，通過所述閥罩和閥體進行固定，所述主定位器用于保證所述連接器在上下運動時保持垂直。
6.如權(quán)利要求3所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，還包括: 輔定位器，所述輔定位器設(shè)置在所述輔軸外圍，且與所述連接器內(nèi)部固定連接，所述輔定位器用于保證所述輔軸在上下運動時保持垂直。
7.如權(quán)利要求4所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，還包括: 主定位塊，所述主定位塊設(shè)置在所述連接器上，且位于所述主定位器下端，所述主定位塊用于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(quán)利要求6所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，還包括: 輔定位塊，所述輔定位塊設(shè)置在所述輔軸上，且位于所述輔定位器下端，所述輔定位塊用于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(quán)利要求1-8任一項所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于，還包括: 調(diào)節(jié)環(huán)及調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲，所述調(diào)節(jié)環(huán)套接在所述閥嘴外圍，所述調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)螺絲用于改變調(diào)節(jié)環(huán)的位置，輔助所述主閥盤打開。
10.如權(quán)利要求9所述的可變喉徑的安全閥，其特征在于: 所述輔閥盤為倒立的圓形錐臺結(jié)構(gòu)。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】文征, 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