[发明专利]减压安全阀

说明书

本发明涉及一种减压安全阀。它是用在高压液体循环系统中，在 出现循环系统零件失灵的情况下，本发明用来限制系统内的压力。例 如这种安全减压阀以用于共轨渗碳材料喷射系统中。

在万一出现系统零件失灵的情况下(喷射系统，压力传感器，流 量调节器)，本装置可以减小系统内压力，起到系统保护和系统安全 的目的。在上例中，在本说明书中的减压安全阀构成导热线，其经得 住喷射系统中高压的考验，这些高压存在于发动机中的共轨喷射中。 在这个过程中，不同系统的压强可从200bars到2000bars。

这种减压阀由如下部分组成：一个外层包覆阀身，在阀身内部有 推进部件，这个推进部件是用往返装置使其沿轴向方向滑动的，以这 样装置使进液口的密封件和上游室、下游室相连，上游室是用来容纳 高压液体，下游室用来排放液体。下游室由阀身内壁划分出来的，下 游室位于推进部件和进液口密封件之间。下游室至少包括一个液体排 出口，例如和机车的油箱的目的一样。为了使减压阀在紧急情况下发 挥作用，在上游室中，对往返装置中的紧挨进液口的密封件设定一压 力阈值。这个阈值是由合适的口径的往返装置决定的。

在以前的装置布置中，密封件通常是一个滚珠，这个滚珠用来堵 住连接两个室的进液口穿孔墙上的锥形孔洞，由于推进部件上弹簧的 作用，这个滚珠堵住了上述的孔洞。

当在高压强循环系统中的压力作用(也就是说在共轨情况下)大 于弹簧的弹性力范围时，这个滚珠就滚动，且在理论上通过排泄多余 的液体来达到限制压强的作用，然后排出的液体进入储液池中。在这 个公知的限压装置中，推进部件有一个外加部分，这个外加部分对滚 珠有个作用。此外，在密封件处，因为在上游室中的那些排泄液体的 闸门不能由推进部件使它们回复到原位，而推进部件又要使这些闸门 在任何情况下都有效，因此这个外加部分还要预先知道长度。首先这 个推进部件要有可以使液体流向推进部件相反一侧的轴向扁平部分， 而且又要使弹簧作用在这个推进部件上。

然而这种结构的实现依靠在流量增加时压强的增加，压强增加是 由于流体动力学系数作用引起的，这个流体动力学系数作用是与在膨 胀状态下的流体力学和弹簧的弹力有关的。另一种表达，当从进液口 闸门达到阈值时且液体流量继续增加开始，排泄压力符合一个可以预 测压强增加的特征曲线方程，这个曲线方程的计算证实了这个刚性作 用。

或者说，这部分装置是安全措施的一部分，它起到限制压强增加， 使系统组件免遭破坏的作用。为了使它准确发挥作用，当密封件开启 时，压强应该减少，或最差也要保持在一个常数。

但当液体流量持续增大，压强继续增加时，至今使用的这套装置 却发挥了相反的作用。

本发明就是用来修正这个不便之处，在排液阀打开的时候，提供 一种逐渐降低高压循环系统中的实际压强值的解决方案。这个实现本 发明的创造性的装置对先前使用的装置没有考虑的流体动力学作用 提高了补偿。这种补偿主要针对在排出液增加时来减少压强梯度。

根据本发明，为了达到这个目的，推进部件不需要为液体留有轴 向通路，但需要能在阀身内留有的微小间隙中滑动。此外，它这样来 计算尺寸，使其能至少部分地堵住每一个排液口，且两个排液口中的 至少一个与位于阀身内的出口连接，这样就可以提供一个反压力。

排液口闸门的复原产生了一个对上述闸门的液压约束。在液体排 出作用下，这个约束和在推进部件通路中出现的液体断流对上游室产 生了超压，这个超压根据液体排量大小，作用于推进部件且减弱了弹 簧弹力作用。

当排量增大时，高压循环系统中压强增大方向和这个约束方向相 同。

将位于推进部件不同侧的阀身闸门与排液口闸门处比较，在推进 部件的两侧存在着压差。

总之，由一边的液压约束的排液流量产生的超压和在另一侧推进 部件返回的压力导致了由于排液流量增大时弹簧弹力减少的现象的 产生。

此外，正由于以上的原因，本发明减压安全阀使用了一个滚珠密 封件，这个滚珠位于连接上下游室的进液口穿孔墙处的半球形洞中。

首先，这个滚珠与轴向穿进推进部件的外加部分相一致，这个外 加部分给滚珠一个直接的轴向作用力。