一种高压大流量安全阀的制作方法

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明属于安全阀技术领域，特别涉及一种高压大流量安全阀。背景技术：2.安全阀作为系统中的保护元件，起到系统超压保护的作用，从而被广泛应用。安全阀结构形式繁多，从弹性元件上分主要有充气式安全阀和弹簧式安全阀，从阀口形式分可分为滑阀式和锥阀式，从活门开启方向上分可分为正向开启式和反向开启式，在工作形式上分，可分为直动式和卸荷式。专利cn110715084a提出一种超高压安全阀，该安全阀在阀座内设置有将其上下贯穿的介质通道，阀座的上部固定连接有下外套座，下外套座内设置有可上下滑动的阀杆，阀杆的下端与所述介质通道的上端接触密封，外套座上开设有介质出口，下外套座的上部通过竖直的外套管固定连接上外套座的下部，所述外套管内设置有弹簧座，阀杆的顶部与所述弹簧座的底部之间设置有弹簧。该安全阀可应用于超高压环境下，具有较高开启及复位精度，准确性高。但是，该发明采用小阀口直径方法，减小阀口面积从而实现安全阀超高压开启，但此阀由于阀口直径过小，排放流量有限，无法实现大流量输出。技术实现要素：3.本发明所解决的技术问题是提供一种高压大流量安全阀，采用反向卸荷式结构，解决了高压与大流量相矛盾的问题。4.本发明采用的技术方案是：一种高压大流量安全阀，包括壳体、出口管嘴、活门组件、座盘、弹簧、挡圈、胶圈、调整螺母、锁紧螺母，所述壳体上设有内锥型进口管嘴，防止高压介质在进口管嘴处泄漏。所述壳体上部加工有弹簧腔，所述弹簧腔为圆柱槽体，槽体内壁上部加工有螺纹，弹簧腔内装有弹簧，弹簧上部为调整螺母，所述调整螺母的螺纹与弹簧腔螺纹配合，通过旋动调整螺母，调节弹簧的压缩高度，从而调整安全阀的开启压力。所述壳体下部加工有第二圆柱段，所述第二圆柱段为圆柱形槽体，槽体内壁下部加工有螺纹，出口管嘴螺纹连接于第二圆柱段端部，对出口管嘴安装起到定位作用。所述壳体在弹簧腔与第二圆柱段之间加工有第一圆柱段，所述第一圆柱段处安装活门组件起到活门导向作用，所述进口管嘴与第二圆柱段贯通。5.优选的，所述活门组件包括活门架和塑料环，所述活门架底面加工有环形槽，环形槽与活门架的侧壁加工有贯通的通气小孔，用以压装塑料环，所述塑料环外侧设有15度坡度，将塑料环压入环形槽后，对活门架底部进行滚压收口，所述活门架底面上部为直径不等的三段圆柱体结构，最上部为第四圆柱段，用于放置安装弹簧用的座盘。中间处为第三圆柱段，所述第三圆柱段与壳体的第一圆柱段配合。6.优选的，所述出口管嘴的侧壁加工有螺纹，出口管嘴的上端为第五圆柱段，所述第五圆柱段为圆环体，外径与壳体的第二圆柱段内径配合起到定位与密封的作用，所述出口管嘴的中心为上下贯通的阀口，所述阀口的顶端为锥面凸起结构，所述锥面凸起的上端面为阀门刃口，所述阀门刃口顶在塑料环上起到密封作用。7.优选的，所述壳体的第一圆柱段内壁加工有胶圈槽，内部装配第二胶圈及第二挡圈，所述第二胶圈及第二挡圈与活门架的第三圆柱段接触密封，壳体与活门配合压紧胶圈用以起到密封作用，防止高压介质进入弹簧腔，从而造成产品失效。8.优选的，所述壳体的第二圆柱段内壁加工有胶圈槽，内部装配第一胶圈及第一挡圈，所述第一胶圈及第一挡圈与出口管嘴的第五圆柱段接触密封，壳体与出口管嘴配合压紧胶圈用以起到密封作用，防止高压介质在出口管嘴处泄漏，从而造成产品失效。9.优选的，所述壳体上端调整螺母外圈通过第一锁紧螺母锁紧，壳体下端出口管嘴外圈通过第二锁紧螺母锁紧，锁紧螺母用于锁紧调整螺母与出口管嘴。10.优选的，所述活门架的第三圆柱段直径略大于出口管嘴的阀口直径，从而形成差动面积，实现活门的开启与关闭，当需要调整阀门启闭压差时，可以通过研磨活门组件第三圆柱段或出口管嘴的阀门刃口实现。11.优选的，所述活门架的第四圆柱段上端安装座盘，所述座盘为环形槽结构，座盘上安装弹簧。12.优选的，所述调整螺母与弹簧连接处加工为第六圆柱段，所述第六圆柱段为圆柱体凸块，所述第六圆柱段装卡在弹簧内圈上，用以定位弹簧，防止弹簧受压后位置偏离造成产品失效，通过调整锁紧螺母，上下方向调整弹簧压缩高度，从而确定阀门开启压力。13.本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，体积小巧，采用反向卸荷式结构，阀口直径大、差动面积小，从而实现高压开启、启闭压差小、全开流量大的技术特点。同时，本发明的阀芯和阀座均采用可拆卸设计，启闭压差精度可调，当产品启闭压差不满足要求时，可通过配磨阀门刃口或阀芯，改变差动面积，从而保证产品精度。附图说明14.图1为一种高压大流量安全阀结构示意图；15.图2为壳体的结构示意图；16.图3为活门组件的结构示意图；17.图4为出口管嘴的结构示意图；18.图5为调整螺母的结构示意图；19.图6为阀门刃口的结构示意图。20.附图标记：1-壳体，2-活门组件，3-出口管嘴，4-弹簧，5-座盘，6-调整螺母，7-第一锁紧螺母，8-第二锁紧螺母，9-第一胶圈，10-第一挡圈，11-第二胶圈，12-第二挡圈，101-进口管嘴，102-弹簧腔，103-第一圆柱段，104-第二圆柱段，201-活门架，202-塑料环，203-第三圆柱段，204-第四圆柱段，205-通气小孔，301-第五圆柱段，302-阀口，303-阀门刃口，601-第六圆柱段。具体实施方式21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。22.卸荷式在安全阀中有应用，常为正向卸荷式，反向卸荷式在安全阀中应用较少。反向为活门开启的方向与介质流动的方向相反，卸荷为有相互抵消的作用面积。23.本发明的原理是：本技术的反向卸荷式结构特点主要为在本发明中，活门组件2有两处密封，使得介质压力没有达到指定压力时，活门组件2不能打开，一处为活门的第三圆柱段203柱塞端与壳体1配合形成的胶圈密封，另一处为活门架201底面塑料环202与出口管嘴3的阀门刃口303形成密封。本发明的卸荷面为活门组件2的柱塞面积和活门架201底面与阀门刃口303形成的密封面积，其中柱塞面积略大于密封面积形成差动面积，从而形成向上的差动力，与弹簧力相抵消，从而实现活门开关。本发明能够在保证高压开启的同时保证大流量高精度关键在于：当入口压力为30mpa以上高压时，即使很小的差动面积也能形成很大的差动力，而要实现高精度，就必须要求弹簧4刚度要小，所以就必须要求差动面积小，从而能实现高压阀高精度开启，而当阀口直径较大时，要保证小的差动面积，活门组件2的柱塞直径和阀口直径就需要接近，需要高精度加工来保证。本发明通过调整差动面积来调整启闭压差精度，启闭压差精度可达±0.3mpa，具体操作方法是若差动面积过大造成本阀门达不到精度要求，可以通过研磨活门组件2第三圆柱段203或者阀门刃口303及锥面(磨锥面从而使阀门刃口303面积减小，直接磨阀门刃口303使其面积变大)，来改变差动面积，从而提高启闭压差精度。24.如图1和图2所示，一种高压大流量安全阀，包括壳体1、出口管嘴3、活门组件2、座盘5、弹簧4、挡圈、胶圈、调整螺母6、锁紧螺母，壳体1侧面上设有内锥型进口管嘴101，防止高压介质在进口管嘴101处泄漏。壳体1上部加工有弹簧腔102，弹簧腔102为圆柱槽体，槽口朝上，槽体内壁上半部加工有螺纹，弹簧腔102内装有弹簧4，弹簧4上部为调整螺母6，调整螺母6的螺纹与弹簧腔102的螺纹配合，通过旋动调整螺母6，调节弹簧4的压缩高度，从而调整安全阀的开启压力。壳体1下部加工有第二圆柱段104，第二圆柱段104为圆柱形槽体，槽口朝向，槽体内壁下半部加工有螺纹，出口管嘴3螺纹连接于第二圆柱段104端部，对出口管嘴3安装起到定位作用。壳体1在弹簧腔102与第二圆柱段104之间加工有第一圆柱段103，第一圆柱段103处安装活门组件2起到活门导向作用，进口管嘴101与第二圆柱段104贯通。壳体1的第一圆柱段103内壁加工有胶圈槽，内部装配第二胶圈11及第二挡圈12，第二胶圈11及第二挡圈12与活门架201的第三圆柱段203接触密封，壳体1与活门组件2配合压紧胶圈用以起到密封作用，防止高压介质进入弹簧腔102，从而造成产品失效。壳体1的第二圆柱段104内壁加工有胶圈槽，内部装配第一胶圈9及第一挡圈10，第一胶圈9及第一挡圈10与出口管嘴3的第五圆柱段301接触密封，壳体1与出口管嘴3配合压紧胶圈用以起到密封作用，防止高压介质在出口管嘴3处泄漏，从而造成产品失效。25.如图1和图5所示，壳体1上端调整螺母6外圈通过第一锁紧螺母7锁紧，壳体1下端出口管嘴3外圈通过第二锁紧螺母8锁紧，锁紧螺母用于锁紧调整螺母6与出口管嘴3。调整螺母6与弹簧4连接处加工为第六圆柱段601，第六圆柱段601为圆柱体凸块，中心加工通孔，第六圆柱段601装卡在弹簧4内圈上，用以定位弹簧4，防止弹簧4受压后位置偏离造成产品失效，通过调整锁紧螺母6，上下方向调整弹簧4压缩高度，从而确定阀门开启压力。26.如图3所示，活门组件2包括活门架201和塑料环202，活门架201底面加工有环形槽，环形槽与活门架201的侧壁加工有贯通的通气小孔205，用以压装塑料环202，塑料环202外侧设有15度坡度，将塑料环202压入环形槽后，对活门架201底部进行滚压收口，完成组装。活门架201底面上部为直径不等的三段圆柱体结构，最上部为第四圆柱段204，用于放置安装弹簧4用的座盘5。中间处为第三圆柱段203，第三圆柱段203与壳体1的第一圆柱段103配合。活门架201的第三圆柱段203直径略大于出口管嘴3的阀口302直径，从而形成差动面积，实现活门的开启与关闭，当需要调整阀门启闭压差时，可以通过研磨活门组件2第三圆柱段203或出口管嘴3的阀门刃口303实现。活门架201的第四圆柱段204上端安装座盘5，座盘5为环形槽结构，座盘5上安装弹簧4，座盘5位置与第六圆柱段601位置上下相对，将弹簧4夹在两者之间，确保弹簧4只沿轴向上下被压缩和复位。27.如图4和图6所示，出口管嘴3的侧壁加工有螺纹，出口管嘴3的上端为第五圆柱段301，第五圆柱段301为圆环体，外径与壳体1的第二圆柱段104内径配合起到定位与密封的作用，出口管嘴3的中心为上下贯通的阀口302，阀口302的顶端为锥面凸起结构，锥面凸起的上端面为阀门刃口303，阀门刃口303顶在塑料环202上起到密封作用。28.当组装安全阀时，首先将第二胶圈11、第二挡圈12装入壳体1的第一圆柱段103中的胶圈槽中，然后将第一胶圈9、第一挡圈10装入壳体1中的第二圆柱段104中的胶圈槽中，然后将活门组件2装入壳体1中，使活门组件2中的第三圆柱段203与壳体1中的第一圆柱段103相互配合，为活门组件2的升降起到导向作用，然后将出口管嘴3装入壳体1下端，装入时出口管嘴3中的第五圆柱段301与壳体1中的第二圆柱段104相互配合，为出口管嘴3的安装起到导向密封作用，使阀口302与活门组件2中的塑料环202对中，然后装入第二锁紧螺母8，将出口管嘴3锁紧。将座盘5装入活门组件2中的第四圆柱段204中，然后装入弹簧4，通过螺纹连接将调整螺母6装入壳体1，调整螺母6中的第六圆柱段601在弹簧4的另一端。29.然后进行阀门性能调试，本实施例以活门开启压力为35mpa为例。将压力源连接进口管嘴101，然后将压力提升至35mpa，旋动调整螺母6，使安全阀在35mpa下开启，测试本发明安全阀的流量，然后测试其闭关压力，若启闭压差不满足指标要求，可通过研磨活门组件2中的第三圆柱段203或阀门刃口303改变差动面积来保证本发明的启闭压差要求。产品满足要求后，将第一锁紧螺母7旋紧，将调整螺母6紧固，从而保证本发明的阀门性能稳定。30.以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的任何修改、等效变换，均应包含在本发明的保护范围之内。









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