一种压力瞬间释放用自封堵装置的制作方法

本实用新型涉及压力管线的密封技术，具体是一种压力瞬间释放用的自封堵装置。

背景技术：

压力管线用作控制内部介质以高于外部环境压力进行流动。在压力管线上通常连接有各种不以内部介质形成前、后压力差而流动的静压管线，最典型的就是压力管线上所连接的测量仪器-如弹簧管式压力表，压力管线上的静压管线一旦发生破损、泄压，会直接影响着压力管线运行的稳定性，现以压力管线上所连接的弹簧管式压力表为例详细说明。

弹簧管式压力表是一种常见的压力测量仪器，其广泛应用于能源化工、油气开采、液压传动等方面的管网系统中。弹簧管式压力表主要是由弹簧管、传动机构、指针、刻度盘、表壳和接头等组成；弹簧管是一根弯成圆弧形的空心金属管子，其截面做成扁圆或椭圆形，它的一端封闭，另一端焊接在固定支柱上，并与管接头相通，管接头用作与压力管线连接；其在使用过程中，压力管线内的介质-即压力源不会在表内产生流动，只是通过弹簧管接受被测介质的压力大小，当被测介质的压力通过管接头进人弹簧管的内腔中，呈椭圆形的弹簧管截面在介质压力的作用下有变圆的趋势，弯成圆弧形的弹簧管随之产生向外挺直的扩张变形，从而使弹簧管的自由端产生位移，从而在仪表盘上显示出压力值。由此可以看出，介质在弹簧管式压力表内不会形成前、后压力差，在压力管线上构成了很典型的静压管线。

弹簧管式压力表在服役过程中，由于弹簧管内压力波动、外界环境振动、介质腐蚀等多种因素的影响，容易损坏，特别是弹簧管破裂。基于弹簧管式压力表是直接对压力管线内的介质压力进行静态过程取压的，一旦出现弹簧管破裂必将导致压力管线内的介质压力通过破裂处进行非设定的、故障性瞬间释放，这样不仅会影响压力管线运行的稳定性，危害周边环境，而且，若压力管线内输送的是易燃的油液或气体等介质则会容易酿成重大安全事故。

有鉴于此，有必要在压力管线的静压管线上设置能够在故障时封堵静压管线的密封结构（或者说是阀门结构）。但是，在现有压力管线的静压管线上所使用的大部分是手动操作的阀门，其虽能对压力管线上的静压管线在故障时实现封堵，但及时性依赖于人工的察觉和赶至，无法做到静压管线发生故障导致压力瞬间释放时就能及时、高效的实现封堵，依然无法及时、可靠地保障压力管线稳定运行，亦无法有效、可靠地减少安全事故。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的在于：针对上述具有静压管线的压力管线在运行过程中的特殊性和可能存在的安全隐患，以及现有技术的不足，提供一种压力管线中的介质压力经静压管线瞬间释放而能够有效触发，使其能够自行的及时、高效、可靠封堵压力管线上的对应静压管线的自封堵装置。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现：一种压力瞬间释放用自封堵装置，所述自封堵装置具有连接在静压管线上的阀座，所述阀座内具有与上游流道和下游通道分别相通的阀腔，所述阀腔内设置有覆盖面至少能够等于下游通道的阀芯，所述阀芯内和/或所述阀芯与所述阀腔之间具有介质通道，所述阀芯的封堵体在所述静压管线内部无压差状态下与所述下游通道保持非接触配合，所述阀芯的封堵体在所述静压管线内部存在压差状态下与所述下游通道保持接触配合、将所述下游通道封堵。

作为优选方案之一，所述阀腔内设置有限制所述阀芯移出所述阀腔的托架，所述托架与所述下游通道之间的距离大于所述阀芯的厚度或直径，所述托架上具有介质通道，所述托架上的部分介质通道在轴向上未被所述阀芯的封堵体覆盖、且另部分介质通道在轴向上被所述阀芯的封堵体覆盖。进一步的，所述托架为十字型或米字型结构，所述托架至少在中心区域具有能够与下游通道轴向相对应的介质通道，所述托架的中心区域介质通道在轴向上被所述阀芯的封堵体覆盖。所述托架以螺纹结构装配在阀腔内。

作为优选方案之一，所述阀芯为直径小于阀腔的球形结构，所述阀芯与所述阀腔之间具有介质通道。进一步的，所述阀腔与下游通道的衔接部位具有内凹曲面结构的密封唇。再进一步的，所述密封唇为直径大于阀芯封堵体的半球形曲面结构。

作为优选方案之一，所述阀座前端具有能够与上游管线对接的前接头，所述阀座后端具有能够与下游管线对接的后接头。

作为优选方案之一，所述静压管线为连接在压力管线上的压力表管线，所述自封堵装置处在压力表的上游。

本实用新型的有益技术效果是：

1.本实用新型针对具有静压管线的压力管线在运行过程中的特殊性，在静压管线上设置了能够依据压力差而自行触发封堵的阀门结构，如此，在静压管线内的介质无压力差条件下不会影响静压管线的正常运行，一旦静压管线存在故障破损而在内部形成压力差条件下，就能够依据静压管线内的压力差而瞬时封堵静压管线，换言之，本实用新型在压力管线中服役时，压力管线内的介质压力经静压管线瞬间释放（产生压力差）而能够有效地触发形成单向封堵阀，使其能够自行的及时、高效、可靠封堵压力管线上的对应静压管线，以保障压力管线稳定运行，减少安全事故发生；

2.本实用新型的托架既保证了介质通道的畅通，又能够对阀腔内的阀芯形成有效地限位，防止其移出阀腔而在封堵时失效，这特别是在托架呈十字型或米字型结构中更为显著，有利于保障本实用新型运行的稳定性和可靠性；

3.本实用新型的阀芯以球形结构成型，其既能保障阀腔内介质通道的存在，又能够在压力差条件下稳定、可靠地封堵下游通道；本实用新型阀腔与下游通道衔接部位内凹曲面结构密封唇将会使封堵效果进一步可靠的提升。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图，图中可以看出，阀座上具有贯通的阀腔和下游通道，二者衔接处具有内凹球面结构的密封唇；阀腔内连接有托架，托架上具有介质通道，托架至密封唇的距离大于阀芯直径；阀芯为球形结构，阀芯的直径小于阀腔但大于下游通道。

图2为本实用新型的一种使用状态参考图，图中可以看出，本实用新型连接在压力管线的压力表管线上；阀芯坐落在托架上。

图中代号含义：1—阀座；2—阀腔；3—下游通道；4—托架；5—密封唇；6—阀芯；7—前接头；8—后接头；9—压力表；10—管线接头。

具体实施方式

本实用新型涉及压力管线的密封技术，具体是一种压力瞬间释放用的自封堵装置，下面以多个实施例对本实用新型的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1和图2对本实用新型的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

本实用新型应用在压力管线的压力表管线上，处在压力表的上游，以压力表管线作为压力管线的静压管线。

参见图1和图2所示，本实用新型具有阀座1、阀芯6和托架4。

其中，阀座1内具有阀腔2和下游通道3。阀腔2处在下游通道3的上游、且二者连通，即阀腔2处在阀座1的前半段，下游通道3处在阀座1的后半段，阀腔2的直径大于下游通道3的直径，下游通道3处在阀腔2的轴心位置处。阀腔2与下游通道3的衔接部位具有内凹曲面结构的密封唇5，该密封唇5的轮廓型面为直径大于下述阀芯6的半球形曲面结构。阀腔2的端口部位（即前端部位）具有螺纹结构，该螺纹结构用作连接下述托架4，亦用作形成能够与压力管线上的管线接头10密封连接的前接头7，前接头7处在连接托架4部位的上游。阀座1的后半段外周具有与下游的压力表9密封连接的后接头8。由此可以看出，阀座1通过前接头7和后接头8分别与上游管线和下游管线对应连接，阀座1上的阀腔2与上游流道和下游通道3是分别相通的。

阀芯6为直径小于上述阀腔2的球形结构，当然也需要小于上述半球形曲面结构的密封唇5的直径；但是，要求阀芯6的直径至少应该等于阀座1上的下游通道3的直径，通常是略大于，这样在封堵时，阀芯6方能在阀腔2内有效封堵下游通道3。由于阀芯6的直径小于阀腔2的直径，因而装配在阀腔2内的阀芯6应当与阀腔2之间具有供介质流入的介质通道。

托架4为十字型（也可以是米字型）结构。托架4的外轮廓匹配于阀腔2的前端部位内轮廓，托架4的外轮廓上具有匹配于阀腔2前端内轮廓上的螺纹结构的螺纹，托架4以螺纹结构装配在阀腔2内；托架4在阀腔2内的安装位置结构中，托架4与下游通道3之间的距离须大于阀芯6的直径，这样才能保证阀腔2内的阀芯6外周形成介质通道。托架4的中心区域在轴向上与下游通道3相对应，托架4在中心区域具有能够与下游通道3轴向相对应的介质通道，在使用过程中，没有压力差的条件下，阀芯6坐落在托架4中心区域的介质通道上，托架4的中心区域介质通道在轴向上被阀芯6覆盖，托架4用作限制阀芯6移出阀腔2；除此之外，托架4上还具有四条与中心区域介质通道相通的边部介质通道（若为米字型则为八条），托架4上的这些边部介质通道在轴向上未被阀芯6的覆盖，如此才能确保压力管线内的介质进入压力表9内。

在运行过程中，压力表9无破损及所在管线内无压力差状态（即呈静压状态）下，阀芯6坐落在托架4的中心区域处，阀芯6与下游通道3保持非接触配合，从而确保上游通道与下游通道3保持畅通；当压力表9发生破损，压力表9所在的管线因泄压而产生压力差状态，此时在压力差作用下，阀芯6瞬间被推离托架4，从而阀芯6与下游通道3接触配合，将下游通道3封堵，杜绝压力管线内的介质从压力表9处外泄。

实施例2

本实用新型应用在压力管线的压力表管线上，处在压力表的上游，以压力表管线作为压力管线的静压管线。

本实用新型具有阀座、阀芯和托架。

其中，阀座内具有阀腔和下游通道。阀腔处在下游通道的上游、且二者连通，即阀腔处在阀座的前半段，下游通道处在阀座的后半段，阀腔的直径大于下游通道的直径，下游通道处在阀腔的轴心位置处。阀腔的端口部位（即前端部位）具有螺纹结构，该螺纹结构用作连接下述托架，亦用作形成能够与压力管线上的管线接头密封连接的前接头，前接头处在连接托架部位的上游。阀座的后半段外周具有与下游的压力表密封连接的后接头。由此可以看出，阀座通过前接头和后接头分别与上游管线和下游管线对应连接，阀座上的阀腔与上游流道和下游通道是分别相通的。

阀芯为直径略小于上述阀腔的圆盘结构，当然，要求阀芯的直径须大于下游通道的直径；此外，阀芯的外周分布多个供介质流入的介质通道，外周各介质通道所围成的中心区域作为阀芯封堵下游通道封堵体，其直径必须大于下游通道，这样在未发生封堵时，上游通道内的介质能够通过阀芯外缘的介质通道而进入下游通道，在需要封堵时，阀芯方能坐封在阀腔底部、通过封堵体将阀腔内的下游通道端口有效封堵。

托架为十字型（也可以是米字型）结构。托架的外轮廓匹配于阀腔的前端部位内轮廓，托架的外轮廓上具有匹配于阀腔前端内轮廓上的螺纹结构的螺纹，托架以螺纹结构装配在阀腔内；托架在阀腔内的安装位置结构中，托架与下游通道之间的距离须大于阀芯的厚度，这样才能保证阀腔内的阀芯外部形成介质通道。托架的中心区域在轴向上与下游通道相对应，托架在中心区域具有能够与下游通道轴向相对应的介质通道，在使用过程中，没有压力差的条件下，阀芯坐落在托架上，托架中心区域的介质通道与阀芯上的封堵体相对应，托架的中心区域介质通道在轴向上被阀芯的封堵体覆盖，托架用作限制阀芯移出阀腔；除此之外，托架上还具有四条与中心区域介质通道相通的边部介质通道（若为米字型则为八条），托架上的这些边部介质通道在轴向上未被阀芯的封堵体覆盖，如此才能确保压力管线内的介质进入压力表内。

在运行过程中，压力表无破损及所在管线内无压力差状态（即呈静压状态）下，阀芯坐落在托架上，阀芯的封堵体与下游通道保持非接触配合，从而确保上游通道与下游通道保持畅通；当压力表发生破损，压力表所在的管线因泄压而产生压力差状态，此时在压力差作用下，阀芯瞬间被推离托架，从而阀芯的封堵体与下游通道接触配合，将下游通道封堵，杜绝压力管线内的介质从压力表处外泄。

以上各实施例仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换（例如前接头在内侧转至外侧；或者，后接头从外侧转至内侧；亦或者，阀芯呈中心区域球形凸起的“飞碟状”，中心区域外周具有介质通道；等等）；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。