[发明专利]井口气动安全阀用快速泄放阀

说明书

技术领域

本发明涉及到井口气动安全阀气缸内高压气体的输入，尤其涉及到气缸内高压气体的快速排放。

背景技术

当前用于井口气动安全阀用快速泄放阀的导通与排放主要靠氟橡胶组成的阀芯来实现。参见图1，给井口安全阀加压时，高压气体由进气口A进入泄放阀，高压气体推动胶芯向下移动，密封排空口C，同时挤压胶芯周围圆环，连通进气口A和气缸口C，高压气体进入进口安全阀气缸。排空时，进气口气体压力降低，井口安全阀气缸中气体逆向流动，挤压胶芯周围圆环，密封进气口A，同时推动胶芯向上移动，连通排空口C与气缸进气口B，安全阀气缸中气体通过排空口C快速排放到空气中，实现井口安全阀的关闭。由于井口安全的特殊要求，井口气动安全阀要求使用寿命长，在排空过程中要求排放速度快。当前使用的氟橡胶胶16，由于材料的缺陷，胶芯在长期使用中容易产生疲劳破坏、使用寿命降低；高压气体长期作用在阀芯上，阀芯长期受压缩，容易产生塑性变形而失效，影响寿命；有效排空面积主要靠氟橡胶的挤压变形来控制，受材料变形与密封效果的双重制约，有效排空面积受到制约，不能提供足够的有效排空面积，排空速度得不到提高；阀芯不能实现精确定位，影响进气和排空。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，在于提供井口气动安全阀用快速泄放阀，采用阀中阀原理，提高了泄放阀的抗疲劳、磨损和承压能力，增强了使用寿命，同时提高了有效排空面积，加快了井口气动安全阀关井时气缸中气体的排放速度。

本发明的技术方案如下：

一种井口气动安全阀用快速泄气阀，其具有阀体、阀芯和端盖；所述阀体的一端通过螺纹与端盖紧固，两者之间通过第四密封圈密封，端盖上开有进气口A通阀体内的阀腔，阀体的另一端开有排空口C，阀芯安装在阀腔内，阀芯的前端与排空口C间隙配合，之间安装第一密封圈，关闭或打开排空口C；在所述阀体的侧壁上开有出气口B。

所述阀芯的后部设有内孔，在阀芯的内孔中设置由阀中阀、内端盖和钢球形成的滑阀结构，使进气口A与出气口B、出气口B与排空口C之间相互连通与闭合。

所述阀中阀中心有贯通的阀孔，阀中阀伸进阀芯的内孔中，前端通过螺纹连接紧固内端盖，后端与阀芯的内孔螺纹连接，并通过第三密封圈密封。

所述内端盖的盖底有通孔，保证排空时气体的反向流入，在内端盖的外壁与阀芯的内孔之间留有通气间隙，并在阀芯的侧壁开有通气孔，所述通气孔通过所述通气间隙、通孔与阀中阀的阀孔连通，在阀芯向前运动至关闭排空口C位置时，所述通气孔处于与阀体上的出气口B正对相通的位置，反之，在阀芯向后运动至打开排空口C位置时，所述通气孔（13）处于与阀体上的出气口B错开不相通的位置。

在所述阀中阀的阀孔中装有可自由移动的钢球，所述钢球的直径小于阀孔的内径，但大于阀孔孔口的内径，钢球受力时可在阀中阀内移动无阻。

所述阀芯的最大直径小于所述阀腔的直径，并在阀芯的后端外圆与阀腔内壁之间通过第二密封圈密封。

所述阀腔的长度大于阀芯的长度和阀中阀伸出阀芯部分的长度之和。 

本发明的阀芯与阀体设置为相对运动，通过不同流向高压气体推动钢球移动带动阀芯的左右运动，实现进气口A与出气口B、出气口B与排空口C的导通与闭合，并且阀芯前端与阀体内孔定位通过阀芯最大直径处于阀体内腔精确定位，阀芯滑动自由无阻。

本阀在正常情况下，高压气体由介质进口A进入快泄阀，高压气体推动阀中阀中钢球向左移动直到钢球与内端盖孔相切实现密封，钢球两端承受不同压力推动钢球带动阀芯向左运动，直到阀芯台阶面与阀体内端面重合，阀芯最小柱面与阀体配合，O形密封圈密排空气口C，高压气体经钢球与内端盖的不完全密封和内端盖与阀中阀的螺纹连接处通过出气口B进入安全阀气缸，打开安全阀。排空时，流经介质进气口A的高压气体压力减小，安全阀气缸中的高压气体经出气口B反向流入快速泄放阀中，推动阀中阀中的钢球向右移动直到钢球与阀中阀孔相切实现密封，钢球两端承受不同压力推动钢球带动阀芯向右运动，将阀芯密封圈带出与阀体相连的密封面，打开排空孔C，气缸中气体经排空孔快速排放，关闭安全阀。

本井口气动安全阀用快速泄放阀的优点如下：

1、根据井口启动安全阀在排空时要求排空速度快，本发明采用滑动阀来控制进气口A与出气口B、出气口B与排空口C的导通与闭合，有效排空面积由阀芯与阀体的相对空间控制，增大了出气口B与排空口C之间的有效排空面积，提高了排空速度。

2、本装置采用滑阀结构，进气口A与出气口B、出气口B与排孔口C的开启与闭合速度快，可靠性更强。