CN102927316A

CN102927316A - 自力式压力量程切换装置

Info

Publication number: CN102927316A
Application number: CN2011102294754A
Authority: CN
Inventors: 陆洪波; 成涛; 王蓉婷
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: CN102927316B

Abstract

本发明涉及一种自力式压力量程切换装置，属于管路压力检测技术领域。该装置的阀体具有被测压力通道以及高、低压测量通道，阀芯具有第一和第二极限位置，阀芯上的第一和第二滑槽分别通过第一和第二连杆与第一和第二通断控制元件连接，当通入高压气体时，阀芯处于第一极限位置，第一通断控制元件开通高压测量通道，第二通断控制元件阻断低压测量通道；当通入低压气体时，阀芯处于第二极限位置，第一通断控制元件阻断高压测量通道，第二通断控制元件开通低压测量通道。本发明可以实现压力量程自动切换，从而防止突发高压对低量程压力表的损坏，提高压力表的使用寿命，降低维修费用，其结构紧凑，管路简捷。

Description

自力式压力量程切换装置

技术领域

本发明涉及一种气体压力量程自动切换装置，尤其是一种自力式压力量程切换装置，属于管路压力检测技术领域。

背景技术

在许多场合，有时同一气体输送管路不同时段的输气压力存在明显差异。例如反吹扫：在正常工况上，压力通常较小，一般选用低量程的压力表即可；但当系统故障或系统停、投运时，需要数倍甚至数十倍于正常工况压力的高压惰性气体或压缩空气对管道进行反吹扫，从而清除管道内的有毒有害或易燃易爆气体。此时的高压极易将原先低量程的压力表冲坏。如果为防止压力表被冲坏，使用大量程的压力表，又将严重影响正常工况时测量参数的准确度。

因此必须研制一种自力式压力量程自切换装置，解决这个普遍存在的问题。

申请号为CN200820046305.6的中国专利申请公开了一种机械式大小流量自动切换选路装置，该装置是一种通过气体流量变化时引起的压力变化而自动切换选路的装置，特别在燃气计量上可以自动切换到流量大小相适应的流量计所在的管路。其技术方案为：主路调压器的进口管及支路调压器的进口管与上游管路相连，支路调压器出口管与主路调压器动力腔及指挥器进口相连，指挥器信号管连接于下游管路与指挥器动力腔之间，指挥器出口通过支路流量计与下游管路相连，主路调压器的出口管通过主路流量计与下游管路相连。虽然该装置是采用纯机械结构，可适应于无法接电或经常停电的场所，但由于需要将分离的相关设施分布在管路系统中，因此结构复杂。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种可以在压力变化时自动切换压力表的一体结构自力式压力量程切换装置。

为了达到以上目的，本发明的自力式压力量程切换装置包括阀体，所述阀体具有与被测压力管道连通的被测压力通道以及分别与高、低压表头连通的高、低压测量通道，所述阀体中的阀芯具有第一和第二极限位置，所述阀芯一端抵靠在弹性件上，另一端为承受被测压力的活塞；所述阀芯上设有与其移动方向呈夹角的第一和第二滑槽，所述第一和第二滑槽中分别装有与之成为动配合的第一和第二滑轮，所述第一滑轮通过第一连杆与位于高压测量通道的第一通断控制元件连接，所述第二滑轮通过第二连杆与位于低压测量通道的第二通断控制元件连接；当所述被测压力通道通入高压气体时，所述阀芯处于克服弹性件弹力的第一极限位置，所述第一滑槽通过第一连杆驱使第一通断控制元件处于开通高压测量通道的位置，同时所述第二滑槽通过第二连杆驱使第二通断控制元件处于阻断低压测量通道的位置；当所述被测压力通道通入低压气体时，所述阀芯处于受弹性件弹力作用的第二极限位置，所述第一滑槽通过第一连杆驱使第一通断控制元件处于阻断高压测量通道的位置，同时所述第二滑槽通过第二连杆驱使第二通断控制元件处于开通低压测量通道的位置。

由此可见，本发明可以实现压力量程自动切换，从而防止突发高压对低量程压力表的损坏，提高压力表的使用寿命，降低维修费用，其结构紧凑，管路简捷。

具体设计时，当第一滑槽和第二滑槽与阀芯移动方向的夹角相同时，两槽可以合二为一，此时第一和第二滑轮也可以合二为一；当第一滑槽和第二滑槽与阀芯移动方向具有不同夹角时，可以控制高、低压测量通道的切换快慢。

本发明进一步的完善是，所述阀芯的活塞截面大于阀芯主体的截面。因为阀芯的活塞截面大于阀芯主体的截面，可降低整个阀芯重量，使阀芯动作灵敏可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个优选实施例的结构示意图。

图中：1—整定螺丝、2—阀体、3—弹簧、4—滑槽A（第一滑槽）、5—滑轮A（第一滑轮）、6—连杆A（第一连杆）、7—阻塞球A（第一通断控制元件）、8—高压侧接头、9—高压测量通道、10—异型活塞、11—测量管道接头、12—被测压力通道、13—滑槽B（第二滑槽）、14—低压测量通道、15—阻塞球B（第二通断控制元件）、16—低压侧接头、17—连杆B（第二连杆）、18—滑轮B（第二滑轮）、19—阀芯。

具体实施方式

实施例一

本实施例为一种用于冶金、热电、化工等行业反吹扫的自力式压力量程切换装置，其结构如图1所示，阀体2具有通过测量管道接头11与被测压力管道连通的被测压力通道12，以及分别通过高、低压侧接头8、16与高、低压表头连通的高、低压测量通道9、14，高、低压侧接头8、16分别位于阀体2两侧的同一水平线上，与测量管道接头11相垂直。

阀体2与其中的阀芯19形成与被测压力通道12同轴的移动副；远离被测压力通道12的一端抵靠在弹簧3上，该弹簧远离阀芯的一端抵靠在旋拧于阀体2的整定螺丝1上，因此可以根据需要调整弹簧预紧力。阀体邻近被测压力通道12的一端为承受被测压力的异形活塞10。该活塞通过中间连杆与阀芯19主体连为一体，其截面大于阀芯主体的截面，从而使此连接处呈“工”字形。阀芯19的主体设有与移动副移动方向呈夹角的第一和第二滑槽4、13，第一和第二滑槽中分别装有与之成为动配合的第一和第二滑轮5、18，第一滑轮5通过第一连杆7与位于高压测量通道拐转处的第一通断控制元件——阻塞球7连接，第二滑轮18通过第二连杆17与位于低压测量通道拐转处的第二通断控制元件——阻塞球15连接。阀芯及活塞10具有第一和第二极限位置，当被测压力通道12通入高压气体时，阀芯及活塞10处于克服弹簧力的第一极限位置（图中上极限位置），第一滑槽4通过第一连杆6驱使阻塞球7处于开通高压测量通道9的位置，同时第二滑槽13通过第二连杆17驱使阻塞球15处于阻断低压测量通道14的位置。当被测压力通道12通入低压气体时，阀芯及活塞10处于受弹簧弹力作用的第二极限位置（图示位置），第一滑槽4通过第一连杆6驱使阻塞球7处于阻断高压测量通道9的位置，同时第二滑槽13通过第二连杆17驱使阻塞球15处于开通低压测量通道14的位置。

正常工况下，由于管道内的被测压力比较低，此时异型活塞所受的压力小于弹簧对阀芯的作用力,被测管道内的压力经过被测压力通道和低压测量通道进入低量程的压力表进行测量，此时由于阻塞球7的密封作用，使高压测量通道封闭,从而使低量程压力表准确测量正常工况下的被测介质压力。在系统故障或系统停、投运时，需要数倍甚至数十倍于正常工况压力的高压力惰性气体或压缩空气对管道进行反吹扫，此事异型活塞所受的压力克服弹簧作用力,异型活塞向上移动，使阻塞球15封闭低压测量通道，从而保护了低量程压力表, 避免高压力损坏低量程压力表；而阻塞球7开通了高压测量通道，高量程压力表显示反吹扫的高压力。反吹扫结束，高压力消失，此时恢复到正常工况。

根据受力公式F=PS=P*¹/₄πd²（P：测量管道工况压力，d：活塞受力截面直径）可知，活塞受力截面面积越大，活塞所受的推力也越大，即测量管道工况压力的0.785d²倍。在正常工况上，介质压力通常较小，如煤气压力在6-12KPa，而反吹扫时压力在600KPa左右，活塞动作压力在16KPa.所以需要加大活塞受力截面面积。本实施例的异型活塞受力横截面的直径为60mm，活塞所受的推力是测量管道工况压力的28倍，因此可以有效地推动异型活塞准确移动，适用于小量程的切换场合。

归纳起来，本实施例的有益效果在于：

1）被测高低压变化时自动切换相应测量表头，无需配备其他动力；

2）活塞上部的Z字形阀芯和滑槽、滑轮、连杆、阻塞球构成垂直运动转换成水平运动的传动机构，借此开通或阻断不同量程的压力表测量通道，结构紧凑，管路简捷；

3）借助整定螺丝，量程切换值可调，因此可以灵活地应用于不同量程的压力场合；

4）由于活塞受力截面面积较大，可用于10KPa的小量程切换场合；

5）使用方便、安全。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，第一滑槽以及第一和第二滑轮可以合二为一；又如，高、低压侧接头分别位于阀体1两侧错开的水平线上；再如，第一滑槽和第二滑槽与阀芯移动方向具有不同夹角；等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1. 一种自力式压力量程切换装置，包括阀体，所述阀体具有与被测压力管道连通的被测压力通道以及分别与高、低压表头连通的高、低压测量通道，所述阀体中的阀芯具有第一和第二极限位置，所述阀芯一端抵靠在弹性件上，另一端为承受被测压力的活塞；其特征在于：所述阀芯上设有与其移动方向呈夹角的第一和第二滑槽，所述第一和第二滑槽中分别装有与之成为动配合的第一和第二滑轮，所述第一滑轮通过第一连杆与位于高压测量通道的第一通断控制元件连接，所述第二滑轮通过第二连杆与位于低压测量通道的第二通断控制元件连接；当所述被测压力通道通入高压气体时，所述阀芯处于克服弹性件弹力的第一极限位置，所述第一滑槽通过第一连杆驱使第一通断控制元件处于开通高压测量通道的位置，同时所述第二滑槽通过第二连杆驱使第二通断控制元件处于阻断低压测量通道的位置；当所述被测压力通道通入低压气体时，所述阀芯处于受弹性件弹力作用的第二极限位置，所述第一滑槽通过第一连杆驱使第一通断控制元件处于阻断高压测量通道的位置，同时所述第二滑槽通过第二连杆驱使第二通断控制元件处于开通低压测量通道的位置。

2. 根据权利要求1所述的自力式压力量程切换装置，其特征在于：所述阀芯的活塞截面大于阀芯主体的截面。

3. 根据权利要求1或2所述的自力式压力量程切换装置，其特征在于：所述阀体具有通过测量管道接头与被测压力管道连通的被测压力通道，以及分别通过高、低压侧接头与高、低压表头连通的高、低压测量通道，所述高、低压侧接头分别位于阀体两侧的同一水平线上，且与测量管道接头相垂直。

4. 根据权利要求3所述的自力式压力量程切换装置，其特征在于：所述阀体与其中的阀芯形成与被测压力通道同轴的移动副。

5. 根据权利要求4所述的自力式压力量程切换装置，其特征在于：所述阀芯远离被测压力通道的一端抵靠在弹簧上，所述弹簧远离阀芯的一端抵靠在旋拧于阀体的整定螺丝上。

6.根据权利要求5所述的自力式压力量程切换装置，其特征在于：所述活塞通过中间连杆与阀芯主体连为一体，连接处呈“工”字形。