彈簧安全閥簡介

彈簧安全閥是限定壓力鍋在安全壓力范圍內(nèi)排氣，保證安全使用的裝置。彈簧的結(jié)構(gòu)、性能是該閥的關(guān)鍵。彈簧安全閥是針對排氣管由于誤操作或未清洗被堵塞而設(shè)立的裝置。

按照閥瓣開啟的zui大高度與安全閥流道直徑之比來劃分，安全閥又可分為彈簧微啟封閉高壓式安全閥和彈簧全啟式安全閥兩種。
1.彈簧微啟封閉式高壓安全閥
微啟式安全閥的開啟高度小于流道直徑的1/4，通常為流道直徑的1/40一1/20。微啟式安全閥的動作過程是比例作用式的，主要用于液體場合，有時也用于排放量很小的氣體場合。
2.彈簧全啟式安全閥
全啟式安全閥的開啟高度大于或等于流道直徑的1/4。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部zui小截面積。其動作過程是屬于兩段作用式，必須借助于一個升力機構(gòu)才能達到全開啟，全啟式安全閥主要用于氣體介質(zhì)的場合。
3.中啟式安全閥
開啟高度介于微啟式與全啟式之間。即可以做成兩段作用，也可以做成比例作用式。
彈簧安全閥故障及消除方法

（1）排放后閥瓣不回座。這主要是彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或被卡住造成的。應(yīng)重新裝配。
 （2）泄漏。在設(shè)備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面之間發(fā)生超過允許程度的滲漏。其原因有：閥瓣與閥座密封面之間有臟物?？墒褂锰嵘馐謱㈤y開啟幾次，把臟物沖去；密封面損傷。應(yīng)根據(jù)損傷程度，采用研磨或車削后研磨的方法加以修復(fù)；閥桿彎曲、傾斜或杠桿與支點偏斜，使閥芯與閥瓣錯位。應(yīng)重新裝配或更換；彈簧彈性降低或失去彈性。應(yīng)采取更換彈簧、重新調(diào)整開啟壓力等措施。
（3）到規(guī)定壓力時不開啟。造成這種情況的原因是定壓不準(zhǔn)。應(yīng)重新調(diào)整彈簧的壓縮量或重錘的位置；閥瓣與閥座粘住。應(yīng)定期對安全閥作手動放氣或放水試驗；杠桿式安全閥的杠桿被卡住或重錘被移動。應(yīng)重新調(diào)整重錘位置并使杠桿運動自如。
（4）排氣后壓力繼續(xù)上升。這主要是因為選用的安全閥排量小平設(shè)備的安全泄放量，應(yīng)重新選用合適的安全閥；閥桿中線不正或彈簧生銹，使閥瓣不能開到應(yīng)有的高度，應(yīng)重新裝配閥桿或更換彈簧；排氣管截有不夠，應(yīng)采取符合安全排放面積的排氣管。
（5）閥瓣頻跳或振動。主要是由于彈簧剛度太大。應(yīng)改用剛度適當(dāng)?shù)膹椈桑徽{(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，使回座壓力過高。應(yīng)重新調(diào)整調(diào)節(jié)圈位置；排放管道阻力過大，造成過大的排放背壓。應(yīng)減小排放管道阻力。
（6）不到規(guī)定壓力開啟。主要是定壓不準(zhǔn)；彈簧老化彈力下降。應(yīng)適當(dāng)旋緊調(diào)整螺桿或更換彈簧。
彈簧安全閥問題及處理

1、彈簧安全閥產(chǎn)生振動的原因
彈簧安全閥在油泵正常停機時產(chǎn)生強烈、短時間的振動原因是：在油泵停機過程中，管道內(nèi)壓力油的慢性運動產(chǎn)生油錘。其振動強度即是沖擊波的強度，其振動頻率正是沖擊波的頻率。其振動性質(zhì)為衰減振幅，其振動全過程，直至油錘沖擊波力小于彈簧安全閥開啟預(yù)調(diào)力。
彈簧安全閥形成振動的過程是：當(dāng)彈簧安全閥的工作壓力按設(shè)計要求調(diào)節(jié)，即調(diào)到超過油壓設(shè)備的工作油壓上限值3～4kg/cm2時，排油孔全開。YS-2.5型油壓設(shè)備工作油壓的上限值（額定油壓）為25kg/cm2。彈簧安全閥工作壓力則調(diào)到28～29kg/cm2，排油孔全開。油泵在壓力油箱的油壓升至額定油壓（25kg/cm2）時，油泵停機，即切斷電源。這時進油管道之壓力已略大于25kg/cm2。由于油泵的停機，進油管道的進口，油泵附近形成低壓區(qū)，管道內(nèi)的壓力油向低壓區(qū)倒流，低壓區(qū)以很快的速度向進油管道中心傳遞。此時，油泵雖已切斷電源，則由于慣性，仍在以很大的遞減速度在旋轉(zhuǎn)，趨動油所形成的壓力峰也滯后低壓區(qū)向進油管道中心傳遞。與此同時，進油管道出口，靠近壓力油箱管道內(nèi)的壓力油，在慣性力作用下，仍繼續(xù)流進壓力油箱。當(dāng)慣性力耗盡，壓力油箱的壓力高于管道油壓，止回閥回復(fù)，和止回閥未回復(fù)到位，一部分油產(chǎn)生倒流所形成的壓力峰與油泵仍在趨動油所形成的壓力峰反向，向進油管道中心傳遞，在進油管道中心某處必然相碰，所形成的雙向油錘之壓力必定遠遠超過彈簧安全閥的工作壓力（兩壓力峰相碰之處并不一定在彈簧安全閥處，彈簧安全閥離兩壓力峰相碰的遠近正是彈簧安全閥振動有強弱區(qū)別的原因）。雙向油錘所形成的巨大壓力是一個波峰，使排油腔活塞（圖中2）以很大的速度壓縮彈簧（圖中1）將排油孔全部打開。由于壓力峰過后是壓力低谷，并且壓力峰對彈簧的大幅度壓縮，所形成的彈簧彈力也大。排油腔活塞在受到巨大下壓力情況之下，快速沖擊閥體（圖中3）。始而復(fù)返，這就是彈簧安全閥形成振動的全過程，反振動強度即是沖擊波的強度，其振動頻率正是沖擊波的頻率。
由于油泵停機后，慣性所要克服的阻力很大，轉(zhuǎn)速的大幅度下降，趨動油形成壓力峰的能力越來越小，反壓力油箱的止回閥的一開、一關(guān)，逐漸趨近全關(guān)閉，所形成的壓力峰也越來越小，所以振動性質(zhì)為衰減振幅，其實整個振動過程僅幾秒鐘。
2、簡單處理，收到良好效果
上文已分析了彈簧安全閥產(chǎn)生振動的原因是：油錘沖擊波的峰谷使排油腔活塞的快速上下竄動所形成，因而油錘是不可能消除的。只是如何對油錘壓力峰排泄，即將壓力峰削平，使進油管道油壓趨向于平穩(wěn)，來減弱振動的強度。其zui有效的方法有：使彈簧安全閥的排油孔，在zui大壓力峰來到前，盡可能較早地打開，使壓力峰所產(chǎn)生的壓能較早地排泄。根據(jù)這個原理，我們對彈簧安全閥排油腔的塔迭量進行了測量，發(fā)現(xiàn)有4～5mm。我們僅對排油腔活塞的定位臺階下增設(shè)了3mm厚的紫銅墊片，通過這項減少塔迭量的簡單嘗試，竟收到了良好效果，其振動程度有較大的減弱。?
3、進一步解決彈簧安全閥振動問題的措施和方法?
彈簧安全閥對進油管道內(nèi)油錘壓力峰的排泄，也是對油泵的保護。
對彈簧安全閥振動問題的解決，或減輕，除上述已介紹，并實踐證明采用減小排油腔塔迭量可以收到良好效果外，還根據(jù)這個原理，通過結(jié)構(gòu)的少許改進，其效果會更佳，即排油腔活塞的排油腔形狀改為倒錐形，則更有利于壓力峰的早消壓，并有利于壓力谷的減壓，對壓力谷的減壓是對返回沖擊波的減弱。如果實施這兩項關(guān)鍵措施，必將收到更佳的效果。
有些水電站由于彈簧安全閥的振動問題未得到解決，采用壓死的辦法，是非常危險的。實際上是取消了這個安全保護元件，不僅在壓力信號器失靈時，彈簧安全閥失去了其防止油泵反壓力油箱過載的作用，并且在油泵為正常停機情況下，由于進油管道的油錘現(xiàn)象，也使油泵嚴(yán)重過載，這就是油泵容易損壞的重要原因。本文對彈簧安全閥振動這一問題，在理論上作了分析，并對處理的初步經(jīng)驗作了介紹，可提供給有關(guān)單位參考。