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CN101225896B - 带有防旋转盖的安全隔膜阀 - Google Patents

带有防旋转盖的安全隔膜阀 Download PDF

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CN101225896B CN2007103004771A CN200710300477A CN101225896B CN 101225896 B CN101225896 B CN 101225896B CN 2007103004771 A CN2007103004771 A CN 2007103004771A CN 200710300477 A CN200710300477 A CN 200710300477A CN 101225896 B CN101225896 B CN 101225896B
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Abstract

一种安全隔膜阀，其包括主体(10)，其带有用于连接到要防止过压的管道的第一接头(11)和第二排出接头(12)，所述这些接头通过与所述第一接头(11)同轴的阀座(14)和与第二接头(12)同轴的孔(12a)彼此连通；隔膜阀元件(20)，该阀元件容纳在主体(10)的各座(13)内，且可相对于第一接头(11)同轴地从与所述座(14)接触的关闭位置移动到从所述座(14)升起以将其打开的打开位置；用于所述阀元件(20)的纵向引导衬套(30)；作用在所述阀元件(20)上的压力盖(50)；作用在所述衬套(30)和所述盖(50)之间以将阀元件(20)压靠着座(14)的弹簧(40)；所述压力盖(50；150)具有不连续地沿圆周延伸且可在径向方向上弹性变形的向外指向的舌片(56；156)，所述舌片适于插入阀主体(10)的各环形座(16；119)内以将压力盖(50)轴向锁紧。

Description

带有防旋转盖的安全隔膜阀
技术领域
本发明涉及一种用于防止加压流体供应管道中的过压的安全阀。
背景技术
本领域公知的用于防止流体供应管道中的过压的安全阀包括隔膜阀元件，其被弹性地压靠着用于连接到要保护的管道的孔和排出孔之间的座。
这种类型的安全阀基本上包括：具有用于连接到要防止过压的管道的入口接头和出口或排出接头的主体，其中这两个接头彼此相互连通；设置在所述接头之间的阀元件座和与所述座一起工作的隔膜阀元件；用于所述隔膜阀元件的支撑引导衬套；安装在所述主体上的盖和作用于所述盖和所述衬套之间的压力弹簧。
弹簧使隔膜阀元件保持压靠着与之相关联的座，要防止过压的管道内部的压力作用在受到弹簧相反力作用的隔膜阀元件上，直至一旦已经超出了预定阀(标定压力)，容纳在阀入口接头内的流体的压力超过弹簧相反力，从而导致阀元件从阀座上升起，阀座在打开时形成入口接头和出口接头之间的连通，从而允许过压排出。
阀的标定压力由零件的尺寸和弹簧的固有特性决定。
目前这种阀的调节和维护要求为：给阀配备用于手动操作阀元件的设备，从而能够手动排出过压以检查阀是否工作正常和将密封座上的任何沉积物清除。
这种手动操作设备通常由设置在可由用户旋转操作的合适控制旋钮上且能够与形成在盖上的合适的肋接合的一系列凸轮组成。在逆时针方向旋转旋钮时，形成于盖上的肋将轴向力分量传送到形成于旋钮中的凸轮上，由此导致旋钮升起，从而导致衬套移动并随后与阀元件分离。
然而，旋钮的转动还产生了切向力分量，其由于作用/反作用效果被传送到盖上。该切向力分量与由组装操作之后盖与主体之间的隔膜的压缩产生且施加在盖、隔膜阀元件和主体之间的摩擦力相反。
弹簧的相反力越大，那么由凸轮施加的轴向分量越大，以使能够实施阀元件的手动打开，并且相应地更高的阀标定设置产生与摩擦力相反的更大的切向分量，这实质上使得旋钮以及阀的手动操作困难。
除此之外，人们还知道可以通过将形成于盖上的专用舌片径向插入阀主体内的凹槽中的沿轴向方向的拧紧或接合，将盖和阀主体组装在一起。
在第一种情况下，在组装过程中施加在盖上的更大的拧紧力矩导致对隔膜的更大的挤压，同时与由阀的手动操作引起的盖上的切向分量相反的摩擦力相应变大；这会在向后者施加旋松力矩时形成更大的盖转动阻力。
在第二种情况下，通过将盖压入主体(一种比拧紧更快且因此更有成效的操作方式)来完成盖的插入，且主体和盖之间的隔膜的压缩由三个零件(主体、盖和隔膜阀元件)的几何特征和所使用的材料特性来决定；运转中的作用力之间的平衡形成阀标定极限值，当超过这个值时，施加在盖上的切向分量(由阀的手动操作产生的)要比相反的摩擦力大，盖和旋钮一起转动并且阀的手动操作失败；施加在旋钮上的力矩以这种方式转变为后者的转动而不是将阀打开，因此导致不能满足其操作的基本要求。
发明内容
通过提供一种能够以可靠且可重复并在用户这方面不要求过大作用力的方式确保手动操作设备的正确工作(即使在高标定压力的情况下)并且可通过低成本的组装程序得到的阀，所提出的技术问题因此将克服现有技术中的缺陷。
根据本发明提供了一种安全隔膜阀，其包括：主体，该主体带有用于连接到要防止过压的管道的第一接头和第二排出接头，所述第一接头和第二排出接头通过与所述第一接头同轴的阀座和与第二排出接头同轴的孔彼此连通；隔膜阀元件，该隔膜阀元件容纳在主体的相应的第一座内，并且可相对于第一接头同轴地从与所述阀座接触的关闭位置移动到从所述阀座升起以将其打开的打开位置；用于所述隔膜阀元件的纵向引导衬套；作用在所述隔膜阀元件上的压力盖；弹簧，该弹簧作用在所述衬套和所述压力盖之间以使隔膜阀元件压靠着阀座；所述压力盖具有不连续地沿圆周延伸且可在径向方向上弹性变形的向外指向的舌片，所述舌片适于插入主体的相应的环形的第二座内以将所述压力盖轴向锁紧；其特征在于：在所述舌片的不连续区域中，压力盖具有轴向延伸且能够与所述安全隔膜阀的手动操作旋钮的对应凸轮一起工作的肋，一个或多个径向凸起从所述肋沿径向突出，在组装过程中，所述凸起能够插入形成于主体的顶部中的第三座内。
附图说明
可以从以下参考附图的本发明的实施例的非限制性实例的描述中了解更多的细节，其中：
图1示出了根据本发明的阀的分解视图；
图2示出了形成该阀的各个零件的分解和横截面图；
图3示出了通过处于组装状态的根据本发明的阀的轴向剖面；
图4示出了根据本发明的阀的第二实施例的分解视图；
图5示出了处于组装状态的根据图4的阀的视图；
图6示出了沿着由图5中的线VI-VI指示的面的轴向横截面；
图7示出了沿着由图5中的线VII-VII指示的面的横截面；
具体实施方式
如图所示且为了便于描述假定一条纵向参考轴线X-X，根据本发明的阀包括阀主体10，其具有用于连接到要防止过压的管道(未示出)的入口接头或开口11、出口排出接头或开口12以及阀元件20的外壳13。
主体10还形成有阀座14，该阀座大体上由设置在入口接头11和出口接头12之间的环形台肩构成。
所述阀座被设计成与杯形的隔膜阀元件20相接触，隔膜阀元件的中央闭合部分20a较厚，并且隔膜阀元件的较薄侧壁20b具有指向外部且适于插入阀主体的对应凹槽15中的外周边缘21。
通过杯形盖50将阀元件的外边缘21轴向固定在合适位置上，杯形盖50具有在内部的、同轴的圆柱形引导壁51，该引导壁具有一定的直径使得以便和盖的侧表面52一起限定出空腔53，该空腔通过一个或多个孔54与盖顶部的空间连通并能够允许弹簧40和用于支撑阀元件的衬套30的一部分插入，这些将在下文中进行描述。
杯形盖50具有在其外表面上以不连续的方式沿圆周延伸并向外指向的舌片56，以便能够在组装期间通过弹性变形沿阀的轴向被插入形成为阀主体10中的侧凹的对应座16内和将上述整个组件轴向固定在合适位置上。
在舌片56的不连续区域中，杯形盖50具有轴向延伸的肋58，其中一个或多个径向凸起59从所述肋上径向突出，在组装过程中，所述凸起能够被插入形成于主体10的顶部中的适当的座19内。
取决于其使用的形成技术，座19的数量可以等于或大于所述凸起59的数量。
所述衬套30具有插座式形式，其配有大体上为圆柱形的外引导面31、用于与阀元件20的底部20a抵靠的底壁32和轴向延伸的引导杆33。
后者优选为带有外引导面33a的中空部分且具有带有锁紧齿34a的弹性叉状件34形式的一个端部。
所述弹簧40为压力弹簧，其同轴地座落在杯形盖50与衬套30之间以压靠衬套，从而使隔膜阀元件20保持压靠阀座14。
旋钮60被设在杯形盖50的上方，其同轴地接合在杯形盖50上且具有与杆33的叉状件34卡合的凹陷横壁61。
旋钮60在其底部、在如图所示的位置上还具有凸轮65，凸轮65作用在杯形盖50的外侧面上的所述肋58上以允许手动操作，这将在下文中更清晰地显露出来。
用于在顶部封闭旋钮的板62优选地示出与阀的尺寸、标定和类型认可有关的信息。
阀的标定是在组装期间进行的，其仅取决于座14、隔膜20、衬套30和杯形盖50的尺寸以及弹簧40的特性。
具有上述结构的阀的操作原理如下(见图3)：
-在接头11受到用P标示的、低于标定压力的压力时，弹簧40使衬套30以及由此将阀元件20压靠着座14，并且胜过由流体压力引起的推力从而阻止管道的接头11与排出接头12之间的连通；
-当连接到接头11的管道内部的压力P超过标定压力时，该压力抵抗着弹簧40的作用力使阀元件20沿着纵向轴线X-X升起，并打开通向排出接头12的通道。通过引导壁51的内表面51a与杆33的外表面33a的相互接触来引导阀元件20在关闭位置到打开位置(反之亦然)之间的运动，；
-在需要进行手动排出时，操作旋钮60使其沿逆时针旋转，沿其它方向的转动通过与位于凸轮65的端部的轴向表面上的肋58的干涉被阻止；
-在旋转过程中，压靠杯形盖50的外侧面上的肋58的凸轮65使得在其向上运动过程与其一起移动的旋钮、衬套30和阀元件20沿轴向升起，从而将孔14打开，继而将过压从管道11中排出。
-一旦转动已经完成，在用户释放旋钮时，旋钮60的凸轮结构和弹簧40的回复力允许阀再次自动关闭。
如图4-7所示，根据本发明的阀的另一个实施例设想杯形盖150沿圆周具有不连续舌片156，该舌片在杯形盖沿轴向进入阀主体时能够与形成于所述阀主体中的对应座接合。所述座的实施例的示例表现为在所述阀主体的侧面上打开的小孔119。
通过这个实施例，可具有如下所述的其它优点：
-在不需要拧开和底切的情况下借助于更经济的模制工艺能够更容易地生产阀主体，该模具更经济且以更短周期(＝减少的生产成本)运行；
-通过将杯形盖的弹性舌片156插入小孔119中，能够同时实现弹簧的压缩和杯形盖的不旋转；
此外，设想弹性舌片可配有垂直挡块，其防止所述舌片向外移动太远从而防止舌片向外过度屈服，而舌片向外过度屈服会导致主体和杯形盖不再接合，继而因其增加的长度而使弹簧标定减少。
因此很清楚通过根据本发明的阀，如何能够以简单、低成本且可靠的方式提供一种用于加压流体管道中的过压的放液阀，所述放液阀还配有可靠的、可重复的手动操作装置。

Claims (18)

1.一种安全隔膜阀，其包括：
-主体(10)，该主体(10)带有用于连接到要防止过压的管道的第一接头(11)和第二排出接头(12)，所述第一接头和第二排出接头通过与所述第一接头(11)同轴的阀座(14)和与第二排出接头(12)同轴的孔(12a)彼此连通；
-隔膜阀元件(20)，该隔膜阀元件容纳在主体(10)的相应的第一座(13)内，并且可相对于第一接头(11)同轴地从与所述阀座(14)接触的关闭位置移动到从所述阀座(14)升起以将其打开的打开位置；
-用于所述隔膜阀元件(20)的纵向引导衬套(30)；
-作用在所述隔膜阀元件(20)上的压力盖(50)；
-弹簧(40)，该弹簧作用在所述衬套(30)和所述压力盖(50)之间以使隔膜阀元件(20)压靠着阀座(14)；
所述压力盖(50)具有不连续地沿圆周延伸且可在径向方向上弹性变形的向外指向的舌片(56)，所述舌片(56)适于插入主体(10)的相应的环形的第二座(16)内以将所述压力盖(50)轴向锁紧；其特征在于：在所述舌片(56)的不连续区域中，压力盖(50)具有轴向延伸且能够与所述安全隔膜阀的手动操作旋钮(60)的对应凸轮(65)一起工作的肋(58)，一个或多个径向凸起(59)从所述肋(58)沿径向突出，在组装过程中，所述凸起(59)能够插入形成于主体(10)的顶部中的第三座(19)内。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，主体(10)的所述第二座(16)是形成为外部闭合的侧凹的连续环形凹陷。
3.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述第三座(19)在主体(10)的顶部上轴向开口。
4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，所述主体内的所述第三座(19)的数量大于或等于所述凸起(59)的数量。
5.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述隔膜阀元件(20)具有杯形形状，其具有较厚的中央闭合部分(20a)和较薄侧壁(20b)，该较薄侧壁具有向外指向且适于插入所述主体的对应凹槽(15)内的外周边缘(21)。
6.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述衬套(30)具有插座式外形，其设有圆柱形的外引导面(31)、能够接触隔膜阀元件(20)的中央闭合部分(20a)的底壁(32)和轴向延伸的引导杆(33)。
7.如权利要求6所述的阀，其特征在于，所述引导杆(33)为带有外引导面(33a)的中空部分，并且具有带有能够与压力盖(50)的对应表面接合的锁紧齿(34a)的弹性叉状端部(34)。
8.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述压力盖(50)具有杯形形状，其带有内部的、同轴的圆柱形引导壁(51)，该引导壁具有与压力盖的侧表面(52)一起限定出空腔(53)的直径。
9.如权利要求8所述的阀，其特征在于，所述空腔(53)被布置成通过一个或多个孔(54)与压力盖顶部上的空间连通，并且能够允许弹簧(40)和所述衬套(30)的一部分插入。
10.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述旋钮(60)具有示出与阀特性相关的信息的上封闭板(62)。
11.一种安全隔膜阀，其包括：
-主体(10)，该主体带有用于连接到要防止过压的管道的第一接头(11)和第二排出接头(12)，所述第一接头和第二排出接头通过与所述第一接头(11)同轴的阀座(14)和与第二排出接头(12)同轴的孔(12a)彼此连通；
-隔膜阀元件(20)，该隔膜阀元件容纳在主体(10)的相应的第一座(13)内，并且可相对于第一接头(11)同轴地从与所述阀座(14)接触的关闭位置移动到从所述阀座(14)升起以将其打开的打开位置；
-用于所述隔膜阀元件(20)的纵向引导衬套(30)；
-作用在所述隔膜阀元件(20)上的压力盖(150)；
-弹簧(40)，该弹簧作用在所述衬套(30)和所述压力盖(150)之间以使隔膜阀元件(20)压靠着阀座(14)；
所述压力盖(150)具有不连续地沿圆周延伸且可在径向方向上弹性变形的向外指向的舌片(156)，所述舌片适于插入主体(10)的相应的环形的第二座内以将所述压力盖(150)轴向锁紧；其特征在于：压力盖(150)具有在舌片(156)的不连续区域上轴向延伸且能够与所述安全隔膜阀的手动操作旋钮(60)的对应凸轮(65)一起工作的肋(58)，主体(10)的所述环形的第二座由在所述主体的侧表面上沿横向向外开口的多个小孔(119)形成。
12.如权利要求11所述的阀，其特征在于，压力盖(150)的所述舌片(156)具有防止变形的装置(156a)。
13.如权利要求11所述的阀，其特征在于，所述隔膜阀元件(20)具有杯形形状，其具有较厚的中央闭合部分(20a)和较薄侧壁(20b)，该较薄侧壁具有向外指向且适于插入所述主体的对应凹槽(15)内的外周边缘(21)。
14.如权利要求11所述的阀，其特征在于，所述衬套(30)具有插座式外形，其设有圆柱形的外引导面(31)、能够接触隔膜阀元件(20)的中央闭合部分(20a)的底壁(32)和轴向延伸的引导杆(33)。
15.如权利要求14所述的阀，其特征在于，所述引导杆(33)为带有外引导面(33a)的中空部分，并且具有带有能够与压力盖(150)的对应表面接合的锁紧齿(34a)的弹性叉状端部(34)。
16.如权利要求11所述的阀，其特征在于，所述压力盖(150)具有杯形形状，其带有内部的、同轴的圆柱形引导壁(51)，该引导壁具有与压力盖的侧表面(52)一起限定出空腔(53)的直径。
17.如权利要求16所述的阀，其特征在于，所述空腔(53)被布置成通过一个或多个孔(54)与压力盖顶部上的空间连通，并且能够允许弹簧(40)和所述衬套(30)的一部分插入。
18.如权利要求11所述的阀，其特征在于，所述旋钮(60)具有示出与阀特性相关的信息的上封闭板(62)。
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