1.本发明属于泄压阀设计技术，具体涉及一种兼自动和手动泄压的安全阀。
背景技术：2.压力容器为盛装液体或气体并承载一定压力的设备，为保证安全，部分压力容器会配有可泄压的安全阀，其主要功能为释放容器中的压力。安全阀可在超过设定泄压值时起跳，实现自动泄压。
3.在压力容器正常运行时，其内部压力未达到设定泄压值，当需要对压力容器进行检查维修、开盖操作的情况下，可手动操作安全阀实现泄压，使得压力容器内压力与外界压力平衡，保证操作安全性。
4.有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种兼自动和手动泄压的安全阀，保证压力容器运行和操作的安全性。
6.本发明的技术方案如下：一种兼自动和手动泄压的安全阀，包括弹簧载荷式阀门机构和手动操作机构，所述弹簧载荷式阀门机构包括与压力容器连接的阀座，所述阀座上设有阀杆，阀杆下端与阀座的排气孔之间形成密封结构，所述阀杆上穿设有弹簧座和弹簧，弹簧载荷式阀门机构在压力超过设定泄压值时自动起跳实现超压保护；所述手动操作机构包括与所述阀杆连接的连杆结构，手动操作机构能够通过所述连杆结构带动阀杆运动，实现手动泄压。
7.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述弹簧载荷式阀门机构的阀杆下端设有阀杆密封面，所述阀杆密封面与阀座排气孔上的阀座密封面相配合形成密封结构，阀杆密封面上部为凸台，所述凸台上设有凸台排气槽，沿阀杆表面轴向也设有排气槽。
8.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述弹簧载荷式阀门机构的弹簧座设置在阀座内，弹簧座与阀座之间通过螺纹连接，所述弹簧座位于所述弹簧上端，将弹簧压紧，所述弹簧另一端支承在所述阀杆的凸台上。
9.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述阀座密封面具有耐磨堆焊层，耐磨堆焊层的厚度大于等于3mm。
10.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，通过选取所述弹簧型号或者调节所述弹簧座高度可以使所述弹簧载荷式阀门机构匹配不同压力容器泄压值的要求。
11.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述手动操作机构包括固定在阀座上部的支撑环，所述阀杆从支撑环中间穿过，支撑环上端设有下连杆座；所述连杆结构包括下连杆和上连杆，所述下连杆呈“v”型，通过销轴安装在所述下连杆座上，下连杆的一端与所述上连杆的下端通过销轴连接，下连杆的另一端能够带动所述阀杆向上运动，
所述上连杆的上端与上连杆座通过销轴连接，上连杆座与操作盘连接。
12.更进一步，所述连杆结构共有两套，对称的设置在阀杆两侧。
13.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述阀杆上设有调节螺母，调节螺母通过螺纹与阀杆连接，压紧螺母安装在所述调节螺母上方，下连杆的一端与所述调节螺母下表面接触，通过操作盘带动上连杆和下连杆运动时，下连杆的一端撬动所述调节螺母，所述调节螺母带动阀杆向上运动，实现手动操作泄压。
14.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，所述阀杆上部从所述操作盘中间圆孔穿过，操作盘中间圆孔内设有滑动槽，阀杆上设有键槽，所述滑动槽与所述键槽之间安装键，可使所述操作盘上下运动并同时限制转动，阀杆顶端安装有防止操作盘脱离的挡环。
15.进一步，如上所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其中，通过调节所述调节螺母的位置对设定的泄压值进行微调。
16.本发明的有益效果如下：本发明提供的兼自动和手动泄压的安全阀，集自动泄压与手动操作泄压于一体，既可以实现压力容器的超压保护功能，又可以实现压力容器的手动泄压功能，提高了压力容器运行、检修的安全性。
附图说明
17.图1为本发明的一种兼自动和手动泄压的安全阀闭合状态的结构示意图；
18.图2为本发明安全阀起跳状态的结构示意图；
19.图3为本发明实施例中阀杆的结构示意图；
20.图4为本发明实施例中操作盘和上连杆座的结构示意图。
21.图中：1、手动操作机构；2、弹簧载荷式阀门机构；3、阀杆；4、挡环；5、销子；6、操作盘；7、上连杆座；8、上连杆；9、下连杆；10、下连杆座；11、压紧螺母；12、调节螺母；13、支撑环；14、弹簧座；15、弹簧；16、阀座；17、阀座密封面；18、销孔；19、键槽；20、螺纹；21、排气槽；22、凸台；23、凸台排气槽；24、阀杆密封面；25、滑动槽。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.如图1所示，本发明提供了一种兼自动和手动泄压的安全阀，包括弹簧载荷式阀门机构2和手动操作机构1。弹簧载荷式阀门机构2可在压力超过设定泄压值时自动起跳实现超压保护功能；手动操作机构1可以完成手动泄压功能。
24.如图2所示，弹簧载荷式阀门机构包括阀座16、弹簧座14、弹簧15和阀杆3。所述阀座16安装在压力容器上，与压力容器的连接方式可以采用焊接、法兰连接、密封螺纹连接或卡槽连接等。所述弹簧座14设置在阀座16内，所述阀杆3穿过所述弹簧座14和弹簧15，弹簧座14位于所述弹簧15上端，弹簧座14设有外螺纹，与阀座16的内螺纹配合将所述弹簧15压紧。如图3所示，阀杆3为整体加工零件，阀杆3的下端设有阀杆密封面24，所述阀杆密封面24与阀座排气孔上的阀座密封面17相配合形成密封结构，阀杆密封面24上部为凸台22，所述
凸台22上设有若干凸台排气槽23，所述阀杆凸台排气槽23在阀杆凸台22上均布，沿阀杆3表面轴向也设有排气槽21。所述弹簧15的下端作用于所述阀杆凸台22上。
25.当安全阀闭合时，所述阀杆密封面24与阀座排气孔上的所述阀座密封面17紧贴实现密封；当压力容器超过设定压力时，阀杆3受压力作用向上运动，弹簧15压缩，安全阀处于打开状态，所述阀杆密封面24离开所述阀座密封面17，此时压力容器内介质通过所述阀杆凸台排气槽23和阀杆排气槽21排放到外界。
26.作为优选方案，所述阀座密封面17可以具有耐磨堆焊层，耐磨堆焊层的厚度大于等于3mm，耐磨堆焊材料不限于钴基合金和镍基合金。
27.通过变更所述弹簧15的型号或者调节所述弹簧座14的高度都可以使所述弹簧载荷式阀门机构匹配不同压力容器泄压值的要求。
28.如图2所示，所述手动操作机构1包括挡环4、销子5、操作盘6、上连杆座7、上连杆8、下连杆9、下连杆座10、压紧螺母11、调节螺母12和支撑环13。
29.所述支撑环13设有内螺纹，与所述阀座16上端的外螺纹装配，所述支撑环13中间设有圆孔可使所述阀杆3穿过。所述下连杆座10可与所述支撑环13整体加工或两者焊接固定。所述下连杆9通过销轴安装在所述下连杆座10上，所述下连杆9呈“v”型，共两组，相对于阀杆左右对称设置。本实施例中，下连杆9的两个边长度不等，其长边与所述上连杆8通过销轴连接，其短边与所述调节螺母12下表面接触。所述调节螺母12安装在所述阀杆3的螺纹20上，所述压紧螺母11安装在所述调节螺母12上方，形成对锁作用。所述上连杆8另一端与所述上连杆座7通过销轴连接，所述上连杆共两个，相对于阀杆左右对称设置。所述操作盘6与所述上连杆座7可整体加工或两者焊接固定，操作盘6中间设有圆孔可使所述阀杆3穿过，在圆孔内侧设有滑动槽25，见图4所示。所述挡环4通过所述销子5安装在所述阀杆3的顶端，销子5穿过阀杆顶端的销孔18，为防止所述操作盘6脱离所述阀杆3。
30.所述操作盘6上的滑动槽25与所述阀杆键槽19之间安装键，可使所述操作盘6与所述上连杆座7上下运动，同时限制转动。
31.通过向下按压所述操作盘6，依次将力传给所述上连杆8、下连杆9，所述下连杆按“杠杆原理”用其短边“撬动”所述调节螺母12，所述调节螺母12则带动所述阀杆3向上运动，由此实现手动操作泄压功能。
32.所述调节螺母12对设定泄压值还具有微调的功能，原理为：所述下连杆在不同角度下，重力对所述调节螺母的作用力会由于下连杆的支承作用而有所不同。
33.在安全阀内侧的压力超过设定泄压值时，安全阀自动打开泄压，通过泄压使得内部压力低于设定的压力后，安全阀自动闭合，实现对安全阀内的超压保护功能；安全阀内侧的压力未达到设定泄压值但需要打开安全阀所连接的容器时，可手动操作安全阀的操作盘对安全阀进行主动泄压，使容器内部压力降至与外部压力相当。
34.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：1.一种兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，包括弹簧载荷式阀门机构(2)和手动操作机构(1)，所述弹簧载荷式阀门机构(2)包括与压力容器连接的阀座(16)，所述阀座(16)上设有阀杆(3)，阀杆下端与阀座的排气孔之间形成密封结构，所述阀杆(3)上穿设有弹簧座(14)和弹簧(15)，弹簧载荷式阀门机构(2)在压力超过设定泄压值时自动起跳实现超压保护；所述手动操作机构(1)包括与所述阀杆(3)连接的连杆结构，手动操作机构(1)能够通过所述连杆结构带动阀杆(3)运动，实现手动泄压。2.如权利要求1所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述阀杆(3)下端设有阀杆密封面(24)，所述阀杆密封面(24)与阀座排气孔上的阀座密封面(17)相配合形成密封结构，阀杆密封面(24)上部为凸台(22)，所述凸台(22)上设有凸台排气槽(23)，沿阀杆表面轴向也设有排气槽(21)。3.如权利要求2所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述弹簧载荷式阀门机构的弹簧座(14)设置在阀座(16)内，弹簧座(14)与阀座(16)之间通过螺纹连接，所述弹簧座(14)位于所述弹簧(15)上端，将弹簧(15)压紧，所述弹簧(15)另一端支承在所述阀杆(3)的凸台(22)上。4.如权利要求2所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述阀座密封面(17)具有耐磨堆焊层，耐磨堆焊层的厚度大于等于3mm。5.如权利要求3所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，通过选取所述弹簧(15)的型号或者调节所述弹簧座(14)高度可以使所述弹簧载荷式阀门机构(2)匹配不同压力容器泄压值的要求。6.如权利要求1所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述手动操作机构包括固定在阀座(16)上部的支撑环(13)，所述阀杆(3)从支撑环(13)中间穿过，支撑环(13)上端设有下连杆座(10)；所述连杆结构包括下连杆(9)和上连杆(8)，所述下连杆(9)呈“v”型，通过销轴安装在所述下连杆座(10)上，下连杆(9)的一端与所述上连杆(8)的下端通过销轴连接，下连杆(9)的另一端能够带动所述阀杆(3)向上运动，所述上连杆(8)的上端与上连杆座(7)通过销轴连接，上连杆座(7)与操作盘(6)连接。7.如权利要求6所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述连杆结构共有两套，对称的设置在阀杆两侧。8.如权利要求6所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述阀杆(3)上设有调节螺母(12)，调节螺母(12)通过螺纹与阀杆(3)连接，压紧螺母(11)安装在所述调节螺母(12)上方，下连杆(9)的一端与所述调节螺母(12)下表面接触，通过操作盘(6)带动上连杆(8)和下连杆(9)运动时，下连杆(9)的一端撬动所述调节螺母(12)，所述调节螺母(12)带动阀杆(3)向上运动，实现手动操作泄压。9.如权利要求6所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，所述阀杆(3)上部从所述操作盘(6)中间圆孔穿过，操作盘(6)中间圆孔内设有滑动槽(25)，阀杆(3)上设有键槽(19)，所述滑动槽(25)与所述键槽(19)之间安装键，可使所述操作盘(6)上下运动并同时限制转动，阀杆(3)顶端安装有防止操作盘(6)脱离的挡环。10.如权利要求8所述的兼自动和手动泄压的安全阀，其特征在于，通过调节所述调节螺母(12)的位置对设定的泄压值进行微调。
技术总结本发明涉及一种兼自动和手动泄压的安全阀，包括弹簧载荷式阀门机构和手动操作机构，所述弹簧载荷式阀门机构包括与压力容器连接的阀座，所述阀座上设有阀杆，阀杆下端与阀座的排气孔之间形成密封结构，所述阀杆上穿设有弹簧座和弹簧，弹簧载荷式阀门机构在压力超过设定泄压值时自动起跳实现超压保护；所述手动操作机构包括与所述阀杆连接的连杆结构，手动操作机构能够通过所述连杆结构带动阀杆运动，实现手动泄压。本发明具有安全阀所连接的容器内压力超压的自动保护功能和手动泄压功能，提高了容器运行试验、检查维修、开盖操作的安全性。性。性。
技术研发人员：祁杰 秦玮 刘慧芳 张洪军 袁昕 王晨 王宇欣 袁炜 唐兴贵 张耀春 王晓江 王燕
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/11/1
