[發明專利]適用于微壓工況的膜片輔助式壓桿失穩泄壓裝置

在審

• 申請號: 201510091179.0
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN105318054A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 申請（專利權）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 主分類號: F16K17/02
• 分類號: F16K17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種泄壓裝置，更具體的涉及一種能夠在壓力超過設定值時能夠自動開啟的泄壓裝置。

背景技術

為了保護石油儲罐等設備不受超壓的損害，需要設置在儲罐內壓力超限時自動開啟泄壓的裝置。石油儲罐能夠允許的超壓通常很低，這對于泄壓裝置提出了很高的要求。

本發明是一種適用于微壓工況的膜片輔助式壓桿失穩觸發型泄壓裝置，其設計基于壓桿穩定和壓桿失穩的原理。介質壓力作用在與膜片而產生推力載荷，此推力載荷通過與膜片一體的連桿加載在細長桿上。當介質壓力在膜片上產生的作用力低于細長桿的失穩臨界載荷時，細長桿穩定，細長桿的軸向推力將使得膜片及相關部件維持在其原始位置，泄壓裝置處于關閉狀態；當介質壓力在膜片上產生的作用力超過細長桿的臨界載荷時，細長桿發生失穩而彎曲，進而觸發相關部件的位置改變至能夠使得閥門開啟的位置，從而實現裝置的泄壓。

經查，目前沒有膜片輔助式壓桿失穩觸發型泄壓裝置。

發明內容

本發明涉及的超壓工況下由壓桿失穩觸發動作的彈簧助力式爆破針型微壓泄壓裝置，主要部件包括閥體、主閥活塞、閥蓋、壓縮彈簧、轉臂、先導閥活塞桿、細長桿、膜片殼體、針籠、螺帽、壓力連通管線和膜片和先導閥。

其中，先導閥由壓縮彈簧、轉臂、帶膜片活塞桿、細長桿、膜片殼體、針籠、螺帽和膜片等部件組成。觸發部件是細長桿，其安裝于閥體外部，一端與先導閥活塞桿相接，另一端與安裝于針籠的螺帽相接。閥體上游的介質壓力通過壓力連通管線進入膜片殼體內，作用在膜片和先導閥活塞桿的組合體上，進而通過先導閥活塞桿作用在細長桿上。當來自閥體上游的介質壓力低于設定值時，介質壓力通過先導閥活塞桿作用在細長桿上的軸向載荷小于細長桿的臨界載荷，細長桿保持穩定，先導閥活塞桿處于工作位置一，此時轉臂卡在先導閥活塞桿的內槽里，并使壓縮彈簧處于壓縮狀態不被釋放，主閥活塞未脫離閥體，裝置處于關閉狀態；當來自閥體上游的介質壓力達到設定值時，介質壓力通過膜片和先導閥活塞桿作用在細長桿上的軸向載荷大于細長桿的臨界載荷，細長桿失穩造成其有效長度瞬間大幅度變小，先導閥活塞桿在介質壓力推動下運動至工作位置二，此時轉臂脫離帶膜片活塞桿的內槽，壓縮彈簧由壓縮狀態釋放，帶動主閥活塞脫離閥體，裝置轉換至開啟狀態，從而實現了超壓工況下裝置自動開啟泄壓的目的。

附圖說明

圖1為本發明涉及的適用于微壓工況的膜片輔助式壓桿失穩泄壓裝置的主要結構圖；

圖2為本發明涉及的適用于微壓工況的膜片輔助式壓桿失穩泄壓裝置正常狀態時的示意圖；

圖3為本發明涉及的適用于微壓工況的膜片輔助式壓桿失穩泄壓裝置非正常狀態時的示意圖；

具體實施方式

彈簧助力式爆破針型微壓泄壓裝置，主要部件包括閥體1、主閥活塞2、閥蓋3、壓縮彈簧4、轉臂5、先導閥活塞桿6、細長桿7、膜片殼體8、針籠9、螺帽10、壓力連通管線11、膜片12和先導閥13。見圖1。

其中由壓縮彈簧4、轉臂5、先導閥活塞桿6、細長桿7、膜片殼體8、針籠9、螺帽10和膜片12組成的先導閥13，是整個裝置的觸發機構。其膜片殼體8通過壓力連通管線11與閥體1上游相連連。

下面介紹本發明的具體實施方式。

在正常工況下，介質壓力經過壓力連通管線11，作用在膜片12上并通過先導閥活塞桿6傳到細長桿7上的力小于細長桿7的臨界載荷，此時細長桿7保持穩定。此時轉臂5卡在先導閥活塞桿6的內槽里，并將壓縮彈簧4鎖止在壓縮狀態，主閥活塞2未脫離閥體1上的密封面，裝置處于關閉狀態。見圖2。

當閥體1上游的介質壓力達到設定值時，介質壓力經過壓力連通管線11，作用在膜片12上并通過先導閥活塞桿6傳到細長桿7上的力大于細長桿7的臨界載荷，細長桿7失穩，此時其有效長度瞬間大幅度變小，其作用在先導閥活塞桿6上的推力會驟然降低，先導閥活塞桿6在介質壓力推動下動作至工作位置二，此時轉臂5從先導閥活塞桿6的內槽脫離，轉臂5作用在壓縮彈簧4上的鎖止力也會隨之消失，壓縮彈簧4從壓縮狀態被釋放，此時壓縮彈簧4帶動主閥活塞2脫離閥體1上的密封面，裝置轉換為開啟泄壓狀態。見圖3。

另外，根據壓桿失穩的歐拉定律，可以通過調整細長桿7的彈性模量和長細比而改變其臨界載荷，進而改變裝置動作時的設定壓力。

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟之外，均可以以任何方式組合。