一种安全阀的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种安全阀。


背景技术：

2.安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全。
3.安全阀按结构形式来分，要分为垂锤式、杠杆式、弹簧式和先导式(脉冲式)。弹簧式安全阀的阀杆底部一般是直接与密封垫接触的，并且阀杆端部会运动至阀体外，易受到外界物体干扰；而且此种弹簧式安全阀不断的处于封闭及泄压切换状态后，易出现阀杆无法有效回位导致密封效果不佳的情况。在矿区这种复杂工况使用的话，安全性能得不到保证，危及到操作人员的安全。其次，安全阀的泄压通道设计不合理，不易于快速泄压。再者，阀杆长期往复运动易产生碎削，产生的碎削及其他杂质沉积在阀体内部密封面，影响密封效果。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种安全阀，目的是提高封闭时的密封性，且可实现快速泄压，提高安全性。
5.基于上述目的，本发明提供了一种安全阀，包括阀体、阀帽、设于阀体内的阀杆、密封组件和套接于阀杆上的弹性复位机构，所述阀体设有进气口和泄压口，所述阀体内设有承载台，所述承载台设有外锥形承载面，所述密封组件包括密封垫和导向塞，密封垫设有与承载台配合的卡槽，卡槽内设有与外锥形承载面配合的内锥面，所述阀体内设有环绕承载台的凹槽，所述密封垫的下端可伸入凹槽内，所述弹性复位机构的两端分别抵于阀杆的台阶面和阀帽的台阶面，密封垫和导向塞通过上下运动以开闭泄压口。
6.所述阀体内设有与导向塞的下端面接触且环绕设于凹槽外周的支撑面，所述支撑面所在平面处于凹槽的底部和密封垫的顶端之间。
7.所述导向塞的底端面设有用于安装密封垫的第一安装槽，导向塞的上部设有安装阀杆的第二安装槽。
8.所述密封垫的外侧设有外锥面，所述第一安装槽的内侧面与密封垫下端的外锥面之间形成有间隙。
9.所述安全阀还包括钢珠，所述阀杆的台阶面底部设有第一容纳槽，所述导向塞内设有与第一容纳槽对应的第二容纳槽，所述钢珠设于第一容纳槽与第二容纳槽围合形成的容纳空间内。
10.所述阀帽包括连接段和凸出段，所述连接段和凸出段形成凸型结构，所述连接段内设有台阶槽，所述阀杆的上部可伸入台阶槽内，且台阶槽的台阶面对弹性复位机构及阀杆的台阶面形成限位。
11.所述弹性复位机构为复位弹簧。
12.所述导向塞的外侧面包括相间隔设置的平面和弧面，所述泄压口设于弧面对应的阀体侧壁上。
13.所述泄压口为圆孔。布置在阀体的侧壁，圆孔的设计能够较大程度上提高泄压速度，且更有利于所述阀体保持结构强度。
14.本发明的有益效果：
15.1、本发明的阀杆在阀体内运动，避免外界物体对阀杆运动造成的干扰；导向塞的设置，作为过渡安装的结构，便于密封垫及阀杆的装配，同时导向塞在阀体内形成很好的配合接触面，能够进一步提高密封性能。当压力过大时，密封垫及导向塞同步推动阀杆向阀帽内的延伸段方向运动，以使泄压口打开，便于快速泄压。
16.2、本发明在阀体内部设置凹槽，有效收集密封垫在长期作动时产生的碎削及其他杂质，防止密封面上颗粒物沉积在密封面和阀体内壁上而影响密封。
17.3、导向塞设置平面和弧面，减少与阀体内壁的接触面积并有效减少运动摩擦阻力的同时有效使密封组件在开启关闭过程中的导向运动。
18.4、在阀杆及导向塞的接触面采用作用力通过钢珠传递，保证弹簧作用力集中分布在导向塞上，防止并平衡弹簧倾斜。
19.5、有效延长安全阀的使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明安全阀的爆炸图；
22.图2为本发明的剖视图；
23.图3为本发明密封垫的结构示意图；
24.图4为本发明密封垫的剖视图；
25.图5为本发明阀帽的结构示意图；
26.图6为阀帽的剖视图。
27.图中标记为：
28.1、阀体；2、阀帽；21、阀帽的台阶；22、凸出段；23、连接段；3、复位弹簧；4、阀杆；41、阀杆的台阶面；5、导向塞；51、平面；52、弧面；6、密封垫；61、卡槽；62、内锥面；63、凸缘；64、外锥面；7、泄压口；8、钢珠；9、进气口；10、凹槽。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
30.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第
二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.如图1至图6所示，本发明涉及一种安全阀，包括阀体1、阀帽2、设于阀体1内的阀杆4、密封组件和套接于阀杆4上的弹性复位机构，所述阀体1设有进气口9和泄压口7，所述阀体1内设有承载台，所述承载台设有外锥形承载面，所述密封组件包括密封垫6和导向塞5，密封垫6设有与承载台配合的卡槽61，卡槽61内设有与外锥形承载面配合的内锥面62，所述阀体1内设有环绕承载台的凹槽10，所述密封垫6的下端可伸入凹槽10内，所述弹性复位机构的两端分别抵于阀杆4的台阶面和阀帽2的台阶面，密封垫6和导向塞5通过上下运动以开闭泄压口7。此种结构的安全阀，阀杆在阀体内运动，避免外界物体对阀杆运动造成的干扰；导向塞的设置，作为过渡安装的结构，便于密封垫及阀杆的装配，同时导向塞在阀体内形成很好的配合接触面，能够进一步提高密封性能。当压力过大时，密封垫及导向塞同步推动阀杆向阀帽内的延伸段方向运动，以使泄压口打开，便于快速泄压。在阀体内部设置凹槽，有效收集密封垫在长期作动时产生的碎削及其他杂质，防止密封面上颗粒物沉积在密封面和阀体内壁上而影响密封。
32.其中，所述弹性复位机构为复位弹簧3。阀体为腔体结构，其具有上述的进气口9和泄压口7，在阀体内部设置的承载台呈凸台状向上凸起，并设有外锥形承载面，便于与密封垫相应的内锥面配合装配。所述泄压口7优选为圆孔，布置在阀体的侧壁，圆孔的设计能够较大程度上提高泄压速度，且更有利于所述阀体保持结构强度。
33.如图2所示，阀体1内设有与导向塞5的下端面接触且环绕设于凹槽10外周的支撑面，所述支撑面所在平面51处于凹槽10的底部和密封垫6的顶端之间。此支撑面与导向塞的下端底面相接触，起到支撑导向塞的作用，在导向塞升降往复运动的过程中，支撑面承载了导向塞大部分的作用力，从而解决密封垫过压导致塑性变形的问题。
34.如图1和图2所示，所述导向塞5的底端面设有用于安装密封垫6的第一安装槽，导向塞5的上部设有安装阀杆4的第二安装槽。装配时，密封垫安装于第一安装槽内，阀杆安装于第二安装槽内。
35.如图3和图4所示，所述密封垫6的外侧设有外锥面64，所述第一安装槽的内侧面与密封垫6下端的外锥面64之间形成有间隙。具体而言，密封垫设置有卡槽61，环绕卡槽的为凸缘62，在卡槽的四周设置有内锥面63，内锥面朝向卡槽的底部倾斜并与承载台的外锥形密封面配合，凸缘62的外侧面为外锥面，当密封垫安装于导向塞的第一安装槽内后，外锥面与导向塞下端的内侧面之间形成间隙，从而配合密封面材质弹性变形，有效延长安全阀的使用寿命。
36.如图2所示，所述安全阀还包括钢珠8，所述阀杆4的台阶面底部设有第一容纳槽，所述导向塞5内设有与第一容纳槽对应的第二容纳槽，所述钢珠8设于第一容纳槽与第二容纳槽围合形成的容纳空间内。在阀杆及导向塞的接触面采用作用力通过钢珠传递，保证弹簧作用力集中分布在导向塞上，防止并平衡弹簧倾斜。
37.如图5和图6所示，所述阀帽2包括连接段23和凸出段22，所述连接段23和凸出段22形成凸型结构，所述连接段23内设有台阶槽，所述阀杆4的上部可伸入台阶槽内，且台阶槽的台阶面对复位弹簧及阀杆4的台阶面形成限位。在常压状态下，所述密封垫和导向塞在阀杆和复位弹簧的作用下关闭所述进气口，以使得安全阀处于常闭状态；在超压状态下，设备或管道内的介质对所述密封垫进行冲击，复位弹簧在超压介质的作用下被压缩，阀杆向阀帽的延伸段运动，进气口被打开并连通至所述泄压口，以使得安全阀被切换至开启状态进行泄压。
38.作为进一步的改进，如图1所示，所述导向塞5的外侧面包括相间隔设置的平面51和弧面52，所述泄压口7设于弧面52对应的阀体1侧壁上。导向塞设置平面和弧面，减少与阀体内壁的接触面积并有效减少运动摩擦阻力的同时有效使密封组件在开启关闭过程中的导向运动。
39.如图2所示，安全阀装配后，密封垫上的凸缘与凹槽的底部具有一定的间隙，从而保证密封垫在动作后能够回弹，有效解决过压致使的密封垫塑性变形问题。
40.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
41.本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。