CN103697218B - 集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，包括上壳体、中壳体、下壳体、拉杆、重锤、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述手动控制机构包括钢珠支撑架、触发转轮、钢珠、手动触发杆和定位螺套，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧，所述触发转轮中心均布有若干凹窝，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中。有益效果：分别通过触发转轮的位移方向的不同，实现了超压、欠压、手动、远程控制四种功能。

Description

集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器

技术领域

本发明属于阀门执行机构，尤其涉及一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器。

背景技术

天然气输气站压力控制系统主要由安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀组成。安全切断阀的阀体是通过法兰与监控调压阀前的管道相连接，安全切断阀切断机构的控制指挥器通过引压信号导管与工作调压后的管道相连接，接收下游反馈控制压力，控制安全切断阀是否关闭，当下游压力超出正常工作压力范围时，及时的自动关闭安全切断阀，切断燃气的非正常输送，以保护下游设备及管路安全，为输气站提供有效安全保障。电控式天然气快速切断阀由密封性能良好的电磁机构、锁定机构、重锤及重锤臂等部件组成。阀门开启时，重锤臂处于竖立位置。电源接通，重锤臂被锁定机构锁定，管道正常输气。当管道内介质压力低于规定值或系统出现异常须立即切断介质时，可通过相应的回路使电磁机构断电，解除锁定。重锤臂及重锤在重力及弹簧力的作用下，向下运动触发安全切断阀阀板机构，阀门关闭。当需要供气时，将重锤臂连同重锤向上提升，至锁定机构复位，此时行程开关的接点闭合，电磁机构得电，重锤臂被锁定。此时，安全切断阀阀板可复位，阀门又是开启状态。

目前安全切断阀切断机构的控制指挥器多采用单一功能的超压切断或欠压切断，或远程控制向外界泄放燃气的设计，缺少紧急情况下的手动就地切断功能。常输气管道行业亟待开发一种兼顾安全与多种实用功能于一体的安全切断阀控制器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，为管道输送天然气的压力控制系统中关键安全切断阀增加了多种功能并提高其安全系数。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，包括上壳体、中壳体、下壳体、拉杆、重锤、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述重锤固接在拉杆顶端，所述拉杆及重锤置于上壳体、中壳体和下壳体中央上下移动，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽，所述上壳体与中壳体固接，所述超压或欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构及手动控制机构分别固接在下壳体两侧，所述手动控制机构包括钢珠支撑架、触发转轮、钢珠、手动触发杆和定位螺套，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧，所述触发转轮中心均布有若干凹窝，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接，所述远程电磁控制机构与所述触发脚触接。

所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形。

所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口、超压调节大弹簧、欠压调节小弹簧、活塞和调节弹簧座，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成的密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺接的压盖。

所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有压力轴承。

所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈滑动配合。

所述活塞下端平面通过压力轴承与手动控制机构的触发转轮上表面触接。

所述拉杆贯穿超压或欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和手动控制机构的触发转轮中心后与重锤螺接。

所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧。

有益效果：与现有技术相比，本发明集超压、欠压、手动、远程控制功能于一体，分别通过触发转轮的位移方向的不同，实现了四种功能。即，当反馈压力高于（超压）或低于（欠压）正常工作的设定值时，触发安全切断阀的切断装置（拉杆与重锤）使其完全关闭。触发转轮随活塞的轴向上下移动可以实现触发超压切断或欠压切断功能；同时触发转轮在远程电磁控制机构或手动触发杆的轴向运动下，发生轴向旋转，进而可以实现远程控制或就地手动切断的功能，有效增加了指挥器的安全系数。其设计制造成本低，工艺简单，切断精度高、性能稳定，为管道输送天然气的压力控制系统中关键安全切断阀增加了多种功能并提高了其安全系数。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是触发转轮的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是本发明在天然气输气站压力控制系统连接示意图。

图中：1、拉杆，1-1、环状凹槽，2、超压调节大弹簧，3、欠压调节小弹簧，4、上壳体，5、活塞，6、中壳体，7、压扭弹簧，8、远程电磁控制机构，9、下壳体，10、重锤弹簧，11、重锤，12、钢珠支撑架，13、触发转轮，13-1、凹窝，13-2、触发脚,13-3、环槽，14、钢珠，15、手动触发杆，16、定位螺套，17、调节弹簧座，18、压盖，19、压力轴承，20、压力反馈入口，21、密封圈；2-1安全切断阀，2-2指挥器，2-3调压阀（监控），2-4调节阀（工作）。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

实施例

详见附图1-3，本发明与现有技术相比，提供了一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，由上壳体4、中壳体6构成密闭承压腔并和下壳体9固接后构成整体外壳，本发明通过触发转轮13不同的位移方向控制切断装置即，拉杆与重锤使其上下移动，实现了超压、欠压、手动、远程控制四种功能，以保证阀门的开启或关闭。具体结构是：由拉杆1和重锤11构成的切断装置、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构8，所述重锤固接在拉杆顶端，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽1-1，所述上壳体与中壳体固接，所述超压或欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构8及手动控制机构分别固接在下壳体两侧，所述手动控制机构包括钢珠支撑架12、触发转轮13、钢珠14、手动触发杆15和定位螺套16，所述钢珠支撑架通过螺栓固定在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧7，所述触发转轮中心均布有若干凹窝13-1(本实施例设置六个)，所述凹窝中置有钢珠，所述六个钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚13-2，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接，所述远程电磁控制机构与所述触发脚触接。所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽13-3，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形。所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口20、超压调节大弹簧2、欠压调节小弹簧3、活塞5和调节弹簧座，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座17插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺接的压盖18。所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有压力轴承19，减少阻力。所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈21滑动配合，保证活塞与壳体密封腔的密封性。所述活塞下端平面通过压力轴承与手动控制机构的触发转轮上表面触接，以减少阻力。所述拉杆贯穿超压或欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和手动控制机构的触发转轮中心后与重锤螺接。所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧10，起到复位作用。远程电磁控制机构采用常规阀门电磁铁组件即可。

工作过程：如图4所示，安全切断阀2-1，指挥器2-2，监控调压阀2-3，工作调压阀2-4。安全切断阀通过法兰与输气站的关键设备“天然气输气站压力控制系统”的管道相连接。阀体上的指挥器2-2通过引压信号导管与工作调压2-4后的管道相连接，接收下游反馈控制压力，控制安全切断阀的关闭动作，以保证下游出现非正常情况下能够及时的关闭输送管路，保护下游燃气管路的安全。

安全切断阀指挥器在工作时，通过下游引压信号导管与指挥器相连接。管路输送正常压力气体的反馈压力通过压力反馈入口进入指挥器承压腔内后，使活塞与超压或欠压的两个调节弹簧处于一个平衡位置。当反馈压力超出设定范围后（超压），超压气体在承压腔内的压力使活塞产生轴向位移并超出超压调节大弹簧设定的平衡范围，活塞则被超压推动上升，此时在压扭弹簧的作用下，触发转轮同样产生向上位移，拉杆在重锤弹簧的向下的拉力作用下，使钢珠在钢珠支撑架的限定方向向四周分散，进入触发转轮的下侧环槽13-3中，推动拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使安全切断阀关闭；同样欠压功能：当反馈压力低于设定范围后,反馈压力小于欠压调节小弹簧的设定弹力，在欠压调节小弹簧的推动下，活塞向下移动，进而与之接触的压力轴承及触发转轮同时产生向下位移，拉杆在重锤弹簧的向下的拉力作用下，使钢珠在钢珠支撑架的限定方向向四周分散，进入触发转轮的上侧环槽13-3中，推动拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使安全切断阀关闭。

反馈压力在正常工作的设定范围内而出现的临时维护保养或投产时的调试以及断电等特殊情况下使用远程或手动。手动触发杆或电磁铁组件的轴向位移可以使触发转轮发生轴向旋转，进而同样可使钢珠在钢珠支撑架的限定方向向四周分散，进入触发转轮的凹窝13-1，从而使拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使安全切断阀关闭；电磁铁组件可以根据用户需要，设置为得电触发或失电触发，尤其失电触发，当调压系统中工作调压阀采用电动执行器时，一但站场突发断电情况，电动设备无法正常工作时，可有效快速触发切断机构关闭安全切断阀，保证燃气输送的安全；就地手动切断可在调试或突发情况下，就地紧急触发切断机构，关闭安全切断阀，方便快捷的满足用户需求。

当遇到工作调压阀出现故障时，调压超出正常工作范围时，反馈压力进入指挥器，使活塞的原有平衡打破，致使触发转轮发生轴向位移，触发安全切断阀的切断机构，从而使安全切断阀关闭，保障下游供气安全，远程电磁切断可设置为断电触发或通电触发，进而可在远程监控室内进行控制切断，断电触发可在站场突发断电的情况下有效保护设备及管路的安全。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：包括上壳体、中壳体、下壳体、拉杆、重锤、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述重锤固接在拉杆顶端，所述拉杆及重锤置于上壳体、中壳体和下壳体中央上下移动，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽，所述上壳体与中壳体固接，所述超压或欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构及手动控制机构分别固接在下壳体两侧，所述手动控制机构包括钢珠支撑架、触发转轮、钢珠、手动触发杆和定位螺套，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧，所述触发转轮中心均布有若干凹窝，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接，所述远程电磁控制机构与所述触发脚触接。

2.根据权利要求1所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形。

3.根据权利要求1或2所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口、超压调节大弹簧、欠压调节小弹簧、活塞和调节弹簧座，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成的密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺接的压盖。

4.根据权利要求3所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有压力轴承。

5.根据权利要求4所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈滑动配合。

6.根据权利要求5所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述活塞下端平面通过压力轴承与手动控制机构的触发转轮上表面触接。

7.根据权利要求6所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述拉杆贯穿超压或欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和手动控制机构的触发转轮中心后与重锤螺接。

8.根据权利要求7所述的集成超压、欠压、手动、远程控制于一体的安全切断阀指挥器，其特征是：所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧。