專利名稱：防爆卸壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封閉腔尤其內(nèi)燃機(jī)曲軸箱的防爆卸壓閥，它有一個(gè)可裝在要保護(hù)的腔的界壁上的閥座；一個(gè)與閥座配合工作的彈簧加載的密封片；至少一個(gè)裝在通過閥流動(dòng)的氣體途徑內(nèi)具有小的壓縮阻力的阻焰柵，它最好用橫向于氣體流動(dòng)方向疊層的板條組成，這些板條最好至少沿其部分寬度制有不規(guī)則的波紋；以及在氣體途徑內(nèi)至少有另一個(gè)貫通的壁。
在DE 1126676C和GB-A-2017269中介紹了此類閥。在那里所說明的卸壓閥中設(shè)有兩個(gè)前后排列的阻焰柵，其中在后面提到的英國公開文件中，公開了環(huán)形板疊與下游的金屬網(wǎng)格組織堆疊的組合。然而未見論及任何提高機(jī)械穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)和/或有關(guān)對流動(dòng)特性的影響。
在AT-PS 311 129中介紹了一種結(jié)構(gòu)更為簡單的閥，這種閥有很小的通過阻力，其中在沒有施加可蒸發(fā)的物質(zhì)的情況下通過起散熱片作用的板條獲得足夠的吸熱能力，這種吸熱能力阻止火焰經(jīng)閥通過。但另一方面，由于這些基本上平行排列的板條，流動(dòng)阻力沒有不可允許地增大以及氣體可以直線地流出，所以能容易地降低在借助閥保護(hù)的腔內(nèi)的過壓。這類防爆卸壓閥的使用領(lǐng)域有特別重要意義的是保護(hù)封閉的腔室，例如二行程和四行程柴油機(jī)的曲軸箱、貯氣罐、大型管道和其他貯存易爆炸物質(zhì)或可能形成易燃?xì)怏w的腔室。也可以平行或串聯(lián)地設(shè)置多個(gè)所介紹的卸壓閥。
本發(fā)明的目的是提供一種前言所述類型的閥，這種閥在任何情況和所有的使用范圍均能可靠防止防爆卸壓閥被火焰前鋒通過、優(yōu)化閥的貫流并防止閥受機(jī)械損傷。
為達(dá)到此目的按本發(fā)明采取的措施是，貫通壁用板網(wǎng)制造。這種材料提供了有控制地影響流動(dòng)特性的可能性，其中可根據(jù)所期望的影響，選擇板網(wǎng)菱形孔型的形狀和位置以及接片的定向。通過比較均勻的渦旋，在不太大地增加流動(dòng)阻力的情況下，最佳地利用阻焰柵的冷卻能力。除了通過另一個(gè)板網(wǎng)制的貫通壁使流動(dòng)均衡化之外，還按這樣的方式改變也許產(chǎn)生的火焰前鋒的形狀，即，不在狹窄的有限范圍內(nèi)形成任何尖鋒，而是沿一個(gè)大的區(qū)域分布，所以更充分利用了阻焰柵的吸熱能力，以及不會(huì)出現(xiàn)任何局部過負(fù)荷。由此還增加了火焰前鋒通過閥的貫通時(shí)間。從而可靠地防止了任何火焰經(jīng)過閥貫通。因此，按本發(fā)明保護(hù)柴油機(jī)或煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)的閥，也可以裝在爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，和/或不再需要復(fù)雜地經(jīng)頂蓋導(dǎo)出壓力和火焰，在工作腔內(nèi)可以無危險(xiǎn)地卸壓。另一方面閥結(jié)構(gòu)的貫通壁提供了更高的機(jī)械強(qiáng)度，所以即使重復(fù)爆發(fā)也不會(huì)使損害工作的變形超出規(guī)定范圍，在這種情況下閥仍保持完全有效和使用能力。這有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因?yàn)榻^大多數(shù)船舶如今無盈余設(shè)計(jì)，僅僅發(fā)動(dòng)機(jī)故障就會(huì)造成不幸的后果。
若至少一個(gè)貫通壁直接布置在第一阻焰柵前，則為了更充分利用阻焰柵的冷卻能力而影響流動(dòng)的效果表現(xiàn)得尤為明顯。
另一方面按另一項(xiàng)發(fā)明特征，也可以規(guī)定將至少一個(gè)貫通壁直接布置在最后的阻焰柵后面。
按另一項(xiàng)發(fā)明特征規(guī)定，至少一個(gè)阻焰柵和一個(gè)貫通壁布置在閥座后。因此，在第一個(gè)壓力峰值與第一阻焰柵和/或貫通壁遭遇前被閥的密封片阻斷，從而更好地防止它們受損。
為了在氣流從防爆卸壓閥流出后獲得一種定向的氣流流動(dòng)，最好規(guī)定貫通壁用金屬板網(wǎng)制造以及它的接片調(diào)整成，使從閥出來的氣流對準(zhǔn)要保護(hù)的腔的壁的方向。因此，即使在很擠的情況下仍能基本上和無需巨大費(fèi)用地防止危及操作人員。
在有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕和所需空間位置小等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，此閥在最后的阻焰柵后可以沒有用于被排出氣流的任何偏轉(zhuǎn)裝置。另一方面，在給定了能提供的位置的情況下，閥可以設(shè)計(jì)得尺寸較大，并因而在工作中更可靠和/或適用于更高的爆發(fā)壓力。
按本發(fā)明的另一項(xiàng)特征，最好至少一個(gè)的阻焰柵設(shè)計(jì)為環(huán)形的，貫流可基本上沿360°，以及至少一個(gè)附加的貫通壁環(huán)形地設(shè)在至少一個(gè)阻焰柵的外圓周或內(nèi)圓周上。此特征提高了均衡化效果的有效性，保證阻焰柵和另一個(gè)貫通壁每單位面積盡可能低的負(fù)荷。
為了有利地優(yōu)化重量和尺寸設(shè)計(jì)以及經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)，規(guī)定至少一個(gè)的阻焰柵用鋁或不銹扁鋼制造。
下面應(yīng)參照附圖借助于最佳實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。其中，

圖1表示通過按本發(fā)明的防爆卸壓閥的軸向中央剖面，以及圖2和3表示通過按另一些實(shí)施形式的閥的相應(yīng)剖面。
圖1中表示的防爆卸壓閥涉及一種主要適用于船舶機(jī)械以及電廠設(shè)備的柴油機(jī)和煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)(Gasmotoren)的實(shí)施形式，它裝在曲軸箱壁或設(shè)備的壁上，以便在出現(xiàn)特殊的氣體或油霧爆炸時(shí)避免破壞發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)備。閥包括環(huán)形的閥座1，閥座借助于螺釘2或類似物固定在曲軸箱壁3孔的外面。密封片4與閥座1配合工作，密封片由一個(gè)最好大體卷繞成錐形的螺旋壓縮彈簧5加載。此外，在閥座1中擰上一些同心地圍繞密封片4的支撐螺栓6，它們保持一個(gè)設(shè)計(jì)為蓋板的具有一個(gè)朝曲軸箱壁3的方向彎曲的邊緣區(qū)的收集器7與閥座1之間的距離，以及同時(shí)用于側(cè)向?qū)б芊馄?。收集器7上也支承著螺旋壓縮彈簧5。一個(gè)裝在閥座1槽內(nèi)的密封圈8保證在閉合位置時(shí)的緊密封閉。
此卸壓閥沿流動(dòng)方向看在閥座1及其密封片4的后面最好按已知的方式設(shè)有至少一個(gè)例如同心地圍繞支撐螺栓6布置的阻焰柵9，它裝在通過閥座1的孔流動(dòng)的氣體途徑內(nèi)。它最好由疊層的板條10組成，板條沿它們寬度的最好面朝閥的中心的一部分設(shè)計(jì)成波紋狀的并可拆式地夾緊在閥座1與收集器7之間。波紋最好大體沿板條10的一半寬度延伸，它們的高度從板條10內(nèi)邊緣起沿徑向向外方向連續(xù)減小。在波紋狀的板條10之間必要時(shí)也可以插入平的板條。
在圖1的實(shí)施例中，直接在阻焰柵9前，在有系列相繼的阻焰柵的情況下最好在第一個(gè)阻焰柵前，除了阻焰柵9外至少裝入另一個(gè)貫通壁11。如阻焰柵9那樣最好同樣設(shè)在閥座1及其密封片4后面的貫通壁11用已知的板網(wǎng)制造。它的接片和貫流孔可按需設(shè)計(jì)，以便在閥的具體幾何尺寸的使用情況下造成爆炸氣體有均勻的壓力特征和流動(dòng)特征以及使火焰前鋒減速，所以，阻焰柵9的通道保持得更長久以及因此能更好地冷卻氣體。除此以外，閥結(jié)構(gòu)的貫通壁11提供了更好的機(jī)械穩(wěn)定性，因此在安全性要求相同的情況下可以實(shí)現(xiàn)較小的結(jié)構(gòu)高度，以及爆炸不會(huì)同時(shí)導(dǎo)致閥被破壞，也就是說它保持其工作能力。
若在曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生了爆炸，由于在這種情況下形成的壓力升高，使密封片4克服彈簧5的力從閥座1抬起，直至運(yùn)動(dòng)到靠在收集器7上。因此閥的通道口打開，爆炸氣體可經(jīng)閥座1、貫通壁11和阻焰柵9向外流出，于是在曲軸箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)了迅速的卸壓。貫通壁11促使氣體減速和壓力分布均衡化以及使流動(dòng)沿閥的全部圓周，所以不會(huì)產(chǎn)生任何過量的局部壓力峰值。然后，阻焰柵9促使火焰熄滅，并由于冷卻在貫通壁11的影響下比較慢地沿著它流動(dòng)的氣體和冷卻向外逐漸擴(kuò)張的流動(dòng)截面，防止了火焰經(jīng)卸壓閥逸出。借助于收集器7朝曲軸箱方向彎曲的邊緣，使冷卻了的氣體朝發(fā)動(dòng)機(jī)方向偏轉(zhuǎn)，所以將對操作人員的危險(xiǎn)減小到最低程度。
圖2的實(shí)施形式中，除了直接在阻焰柵9前設(shè)貫通壁11外還有另一個(gè)貫通壁12，它直接裝在阻焰柵9后，必要時(shí)也直接裝在系列阻焰柵中最后一個(gè)的后面。里面的那個(gè)貫通壁11最好如阻焰柵9的板條10那樣夾緊在閥座1與收集器7之間，而對于外部的貫通壁12則有多種固定的可能性。
如圖2的左側(cè)所示，閥座3有一個(gè)沿徑向向外懸伸的部分3a，以及貫通壁12夾緊在這一部分3a與收集器之間。在圖2的右側(cè)表示了另一種固定的可能性，其中阻焰柵9和兩個(gè)貫通壁11、12借助于在內(nèi)邊緣和外邊緣處彎邊的板環(huán)13、13a，組合成一個(gè)可共同操作的類似于濾毒罐的板疊。此板疊可作為一個(gè)整體更換，以及按其總體通過夾緊在閥座1與收集器7之間固定。
在圖3中(沒有進(jìn)一步表示固定的準(zhǔn)確方式)表示了一個(gè)在阻焰柵9后面用板網(wǎng)制的唯一的貫通壁12，它的接片12a調(diào)整為面朝阻焰柵9的板條10并因而也面對流出的氣流的方式，使氣流朝設(shè)備的方向偏轉(zhuǎn)。因此可以取消其他任何偏轉(zhuǎn)裝置，尤其是取消了收集器7朝發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)備方向彎曲的邊緣，在這里的情況下收集器在外邊緣必須是平的，它的直徑必須設(shè)計(jì)為最大等于阻焰柵9加上貫流壁12那么大。因此在閥座1并因而阻焰柵9尺寸相同時(shí)，此閥只需要較小的空間位置，或在給定了能提供的空間位置的情況下閥座1可有更大的直徑。
貫通壁11、12以及阻焰柵9最好用良好導(dǎo)熱和尤其是比較輕的材料制造，例如鋁或不銹扁鋼。由于借助于至少一個(gè)貫通壁11、12增強(qiáng)了閥的結(jié)構(gòu)，所以盡管用輕質(zhì)材料也不必?fù)?dān)心會(huì)對機(jī)械強(qiáng)度造成什么損害。
權(quán)利要求
1.封閉腔尤其內(nèi)燃機(jī)曲軸箱的防爆卸壓閥，它有一個(gè)可裝在要保護(hù)的腔的界壁(3)上的閥座(1)；一個(gè)與閥座配合工作的彈簧加載的密封片(4)；至少一個(gè)裝在通過閥流動(dòng)的氣體途徑內(nèi)具有小的壓阻的阻焰柵(9)，它最好由橫向于氣體流動(dòng)方向疊層的板條組成，這些板條最好至少沿其部分寬度制有不規(guī)則的波紋；以及在氣體途徑內(nèi)至少有另一個(gè)貫通的壁(11、12)，其特征為此另一個(gè)貫通的壁(11、12)用板網(wǎng)制造。
2.按照權(quán)利要求1所述的閥，其特征為至少一個(gè)貫通壁(11)直接布置在第一阻焰柵(9)前。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的閥，其特征為至少一個(gè)貫通壁(12)直接布置在最后的阻焰機(jī)(9)后。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的閥，其特征為至少一個(gè)阻焰柵(9)和一個(gè)貫通壁(11、12)布置在閥座(1)后。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的閥，其特征為最外面的貫通壁(12)的接片(12a)按這樣的方式調(diào)整，即，它們使從閥出來的氣流對準(zhǔn)要保護(hù)的腔的壁(3)的方向。
6.按照權(quán)利要求5所述的閥，其特征為在最后的阻焰柵(9)和貫通壁(12)后，閥沒有用于被排出氣流的任何偏轉(zhuǎn)裝置。
7.按照前列諸權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的閥，其特征為至少一個(gè)的阻焰柵(9)設(shè)計(jì)為環(huán)形的，貫流可基本上沿360°，以及，至少一個(gè)附加的貫通壁(11、12)環(huán)形地設(shè)在此環(huán)形阻焰柵(9)的外圓周或內(nèi)圓周上。
8.按照前列諸權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的閥，其特征為至少一個(gè)的阻焰柵(9)用鋁或不銹扁鋼制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及封閉腔尤其內(nèi)燃機(jī)曲軸箱的防爆卸壓閥,它有一個(gè)閥座(1);一個(gè)與閥座配合的彈簧加載的密封片(4);至少一個(gè)裝在氣體途徑內(nèi)具有小壓阻的阻焰柵(9),它最好用橫向于氣體流動(dòng)方向疊層的板條組成,這些板條最好至少沿其部分寬度制有不規(guī)則的波紋;以及在氣體途徑內(nèi)至少有另一個(gè)貫通的壁(11、12)。規(guī)定此另一個(gè)貫通壁(11、12)用板網(wǎng)制造。
文檔編號A62C4/00GK1251890SQ9912158
公開日2000年5月3日 申請日期1999年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月21日
發(fā)明者約翰尼斯·庫麥爾, 約翰尼斯·貝索 申請人:霍爾格閥門工廠有限公司