[發明專利]一種高溫高壓燃氣安全閥

有效

• 申請號: 201310284621.2
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN104279358B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 郝小龍;楊緒釗;李俊巖;王志峰;郭軍剛
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F16K17/164
• 分類號: F16K17/164;F16K17/06;F16K27/00;F16K41/10;F16K49/00;F16K51/00;F16L59/16
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 高尚梅,高爽

技術領域

本發明涉及一種高溫高壓燃氣安全閥，特別是涉及一種燃氣擠壓式伺服系統能源用高溫高壓燃氣安全閥。

背景技術

高溫高壓燃氣安全閥是對擠壓式伺服系統能源燃氣管路中燃氣壓力過載保護的一種限壓的安全裝置，具體來說，就是擠壓式伺服系統能源中當燃氣發生器產生的高溫高壓燃氣超過系統所需要的設定壓力時，高溫高壓燃氣安全閥就會自動開啟，通過安全閥噴嘴將多余燃氣排出系統，當燃氣壓力低于系統設定的安全壓力時，高溫高壓安全閥就會自動關閉并將安全閥噴嘴徹底封嚴，使得系統中的燃氣不會外泄。從而起到即保護系統中其余工作部件不因燃氣壓力過高而失效，又不因閥的密封性問題而影響了整個系統的功能性能。

已公開的技術問題中，尚未見到燃氣安全閥方面如下問題的解決方案：1）同時具備對高溫（1000℃以上）、高壓（24MPa以上）燃氣控制作用的安全閥；2）如何保證燃氣安全閥在高溫高壓下具有較好的絕熱性能和結構強度；3）如何保證燃氣安全閥在長時間高溫高壓燃氣的沖蝕或沖擊作用下仍能保持較好的工作性能；4）為保證燃氣安全閥能較長時間可靠地工作，如何避免燃氣安全閥中彈性元件因溫度過高而損壞或失效的一種行之有效的方法；5）對燃氣安全閥中燃氣工作腔與彈性元件工作腔進行有效密封隔絕的方法；6）如何有效地降低安全閥在燃氣力的作用下所產生激勵振動。

針對以上六個未能解決的問題，因此亟需提供一種高溫高壓燃氣安全閥。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種對高溫（1000℃以上）、高壓（24MPa以上）燃氣控制作用的具有較好的絕熱性能和結構強度的高溫高壓燃氣安全閥。

為解決上述技術問題，本發明一種高溫高壓燃氣安全閥，包括彼此固定連接的上閥體和下閥體；

還包括分別與下閥體內部固定的燃氣噴嘴、噴嘴壓力件、閥芯套，以及波紋管；下閥體上的排氣孔與噴嘴壓力件上的半圓孔對準；

還包括位于閥芯套內部的閥芯；閥芯的半球型的一端與波紋管作用；閥芯的圓錐形的另一端與燃氣噴嘴緊密配合，封住下閥體與伺服管路之間的高溫高壓燃氣；

還包括位于上閥體內部的帶有冷卻液分配口的壓縮彈簧上導向桿和壓縮彈簧下導向桿，以及套在壓縮彈簧上導向桿和壓縮彈簧下導向桿外部的壓縮彈簧，壓縮彈簧上導向桿上設有冷卻液入口，上閥體設有冷卻液出口；壓縮彈簧下導向桿與波紋管作用；

還包括通過螺紋結構裝配于上閥體外壁的調節螺母，調節螺母與壓縮彈簧上導向桿作用。

壓縮彈簧上導向桿、壓縮彈簧下導向桿與上閥體內壁接觸的面上設有O型密封圈。

上閥體和下閥體通過隔熱墊片及高溫鎖緊螺栓固定。

壓縮彈簧下導向桿上開有阻尼孔。

燃氣噴嘴、噴嘴壓力件、閥芯套，以及閥芯均為氧化鋯陶瓷制成。

通過采用本發明的結構，當系統中高溫燃氣（1000℃以上）超過系統的許用壓力（24MPa及其以上，可根據系統的工作要求進行調節控制）時，對系統管路中的多余燃氣進行排泄以保護系統的工作安全；當系統中燃氣壓力降低到許用壓力（24MPa及其以下，可根據系統的工作要求進行調節控制）時，對管路進行密閉封嚴，避免燃氣的對外泄露；

本發明通過對安全閥中部分零件采用高溫合金及氧化鋯陶瓷的設計技術，解決了安全閥對1000℃以上高溫、24MPa以上高壓工作條件的結構強度要求及隔熱性能要求；

本發明通過對閥中燃氣噴嘴采用氧化鋯陶瓷技術，成功地解決了燃氣安全閥對高溫燃氣的耐沖蝕性能；

本發明通過對燃氣安全閥中壓縮彈簧工作腔中加入循環冷卻液成功地解決了壓縮彈簧在高溫環境下長時間穩定可靠工作的性能要求；

本發明通過采用波紋管密封技術，成功地解決了燃氣安全閥中冷卻液與高溫燃氣的安全隔離；

本發明通過對壓縮彈簧導向桿中開阻尼孔的方法有效地降低了燃氣安全閥在工作過程中的振動。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種高溫高壓燃氣安全閥的結構示意圖。

圖2為耐高溫金屬下閥座的示意圖。

圖3為耐高溫金屬下閥座的俯視圖。

圖4為耐高溫陶瓷燃氣噴嘴的示意圖。

圖5為耐高溫陶瓷燃氣噴嘴壓力件的示意圖。

圖6為耐高溫陶瓷閥芯套的示意圖。

圖7為耐高溫陶瓷閥芯的示意圖。

圖8為耐高溫陶瓷隔熱墊片的示意圖。

圖9為耐高溫金屬上閥體的示意圖。

圖10為耐高溫金屬上閥體的俯視圖。

圖11為高溫高壓燃氣閥壓力調節螺母的示意圖。