CN104121432B - 一种超高水压调节方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高水压调节方法及其装置，通过在压力调节出水口连通内径小于高压泵柱塞腔最小内径以及所有出水口和进水口内径的细管道，当除连通所述细管道的压力调节出水口外的其他所有出水口封闭时或者其不封闭但其水流远小于所述流经细管道的水流时，通过调节细管道内水的压降以调节高压柱塞泵柱塞腔内压力。一种超高水压调节装置，包括细管道和压力调节阀，细管道头部与压力调节出水口相连接，细管道尾部与大气连通且安装有压力调节阀，压力调节阀通过调节自身的阀口开度而调节细管道内水流压降，从而实现工作出水口压力调节。本发明中装置实现了对高压调节阀的替代，且其结构简单，成本低廉。

Description

一种超高水压调节方法及其装置

技术领域

本发明属于水压调节领域，更具体地，涉及一种超高水压调节方法及其装置。

背景技术

在现代化工厂的自动化控制中，常常需要对液体压力进行调节以满足生产活动的需要。在高压调节领域，常使用高压泵与高压调节阀联合作用以对水压进行调高。高压调节阀通过接收工业自动化控制系统的信号(如电流)来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小从而控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现调节功能。

但是，高压调节阀阀芯、阀座易损坏，虽然其损坏的原因很复杂，解释其损坏的理论也各不相同，但普遍引起重视的是高速液(气)流相对阀芯、阀座运动引起的冲刷现象和液体介质在高压差下的气蚀现象。前者损坏形式是与流线有一定关系的冲刷痕迹，后者则是海绵状孔洞。在有气蚀产生的场合下，如果阀芯，阀座材质选用不当，少则几天，多则几个月，阀门就将报废，且高压调节阀价格昂贵，结构复杂不易维修，一旦其损坏必须更换，造成其使用成本过高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种超高水压调节装置及其方法，其目的在于替换高压调节阀以与高压泵联合作用而对水压进行调节，由此解决传统采用高压调节阀与高压泵联合作用以调节高水压时高压调节阀易损坏、使用成本高的技术问题。所述超高水压为大于100MPa的水压。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种超高水压调节方法，用于调节高压柱塞泵上出水口或者与高压柱塞泵柱塞腔连通的出水口的水压，其中，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵的柱塞腔连通的出水口，即工作出水口，该出水口用于输出具有预期大小压力的水流，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵柱塞腔连通的其他出水口，即压力调节出水口，用于通过该出水口连接水压调压装置以对工作出水口的水压进行调节，

所述超高水压调节方法的特征在于，在至少一个所述的压力调节出水口连通内径小于高压柱塞泵柱塞腔最小内径以及所有出水口和进水口内径的细管道，该细管道的内径为1.7mm，在除连通所述细管道的压力调节出水口外的其他所有出水口封闭时或者其不封闭但是水流远小于所述流经细管道的水流时，调节所述细管道内水的压降，所述高压柱塞泵柱塞腔内水压随之调节，与高压柱塞泵连通的工作出水口压力也随之实现调节，“远小于”即为除连通所述细管道的出水口外的其他所有出水口的水流不大于所述细管道水流的十分之一。

进一步的，在所述细管道上装配压力调节阀，通过调节压力调节阀的阀口开度以调节所述细管道内水的压降。

按照本发明的另一个方面，还提供一种超高水压调节装置，用于替代高压调节阀以与高压柱塞泵联合作用对水压进行调节，其中，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵的柱塞腔连通的出水口，即工作出水口，该出水口用于输出具有预期大小压力的水流，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵柱塞腔连通的其他出水口，即压力调节出水口，用于通过该出水口连接水压调压装置以对工作出水口的水压进行调节，

所述超高水压调节装置，其特征在于，包括至少一个以头部连通所述压力调节出水口的细管道，该细管道的内径为1.7mm，该细管道内径小于高压柱塞泵柱塞腔最小内径以及所有出水口和进水口内径，所述细管道尾部与大气连通，当除连通所述细管道的压力调节出水口外的其他所有出水口封闭时或者其不封闭但是水流远小于所述流经细管道的水流时，调节所述细管道内水的压降，所述高压柱塞泵柱塞腔内水压随之调节，与高压柱塞泵连通的工作出水口压力也随之也实现调节，“远小于”即为除连通所述细管道的出水口外的其他所有出水口的水流不大于所述细管道水流的十分之一。

进一步的，所述超高水压调节装置还包括压力调节阀，其位于所述细管道尾部，用于通过调节自身的阀口开度而调节所述细管道内来自高压柱塞泵中水流的压降，通过改变所述细管道的压降而调节高压柱塞泵柱塞腔内水压，从而实现与高压柱塞泵连通的工作出水口水压调节。

进一步的，还包括：

卡位圆管，该卡位圆管呈圆管状，其套装在所述细管道与压力调节出水口相连接端上的外壁面上且与所述外壁面可拆卸连接；

转接头，该转接头外壁面与高压柱塞泵可拆卸连接，其中间具有通孔，所述通孔中间位置的内壁面上具有垂直于内壁面的台阶面，所述转接头套装在所述卡位圆管外壁上且使所述台阶面与所述卡位圆管的一端面相抵接，来自压力调节出水口的水流压力在工作状态时持续推动卡位圆管抵压转接头的台阶面，最终实现工作状态时刻所述细管道与高压柱塞泵在水压作用下不至于脱离。

进一步的，所述细管道头部外壁面上具有螺纹，通过该螺纹与所述卡位圆管内壁面螺纹旋紧而实现两者的可拆卸连接。

进一步的，所述细管道头部伸出所述套装在其外壁面的卡位圆管的端部，且该头部具有呈锥形的倒角，所述倒角角度和与之连接的压力调节出水口的倒角相匹配以与之形成锥形状的密封。

进一步的，在所述卡位圆管与所述普通压力调节阀间的细管道上安装有三通管道。

进一步的，所述三通管道中一个出口连接有压力变送器，该压力变送器以用于测量所述细管道的水压从而监测所述普通压力调节阀所承受的压力。

进一步的，所述三通管道中一个出口连接有安全阀，该安全阀用于给所述细管道卸压而保证当压力过大时，普通压力调节阀承受的压力不至于使自身损坏。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明中，采用孔径小壁厚大的细管道头部与高压泵进行连接，在细管道尾部安装普通压力调节阀，通过调节普通压力调节阀的阀口开度以调整细管道内压降，从而调整与之相连的压力调节出水口压降，而压力调节出水口与高压柱塞泵的柱塞腔相连通，即可通过改变压力调节出水口压力而改变柱塞腔内压力，最后可实现对与高压柱塞泵连通的位于高压柱塞泵上的工作出水口的水压调节。本发明中方法与装置实现了对高压调节阀的替代，且其结构简单，成本低廉，解决了使用高压调节阀时其以损坏，使用成本高的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中水压调节装置与高压泵相连时的结构示意图；

图2是本发明实施例转接单元连接细管道与高压柱塞泵上压力调节出水口的结构示意图；

图3(a)是本发明实施例中卡位圆管的主视图；

图3(b)是本发明实施例中卡位圆管的左视图；

图4(a)是本发明实施例中转接头主视图；

图4(b)是本发明实施例中转接头的左视图；

图5是本发明实施例中高压柱塞泵连通一个四通管道后再与本发明实施例中水压调节装置联合工作时结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-高压柱塞泵2-转接单元3-细管道

4-三通管道5-压力变送器6-压力调节阀

7-管道8-转接头9-卡位圆管

10-四通管道11-试块12-安全阀

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本发明实施例中水压调节装置与高压柱塞泵相连时的结构示意图，图1(a)三通管道的一个接口接通压力变送器，图1(b)三通管道的一个接口接通安全阀。其中，压力调节出水口和工作出水口均位于高压柱塞泵上，且其数量均为一个，压力调节出水口通过转接单元2与细管道3头部相连，其中细管道尺寸优选为：外径为6.35mm，内径为1.7mm，但本发明并不对细管道的各种尺寸进行具体限定。

图2是本发明实施例中转接单元连接细管道与高压柱塞泵上压力调节出水口的结构示意图，转接单元2包括转接头8和卡位圆管9，卡位圆管9为圆管状，其套装在细管道3上，其中细管道3一端伸出卡位圆管9的端部，该端具有倒角且该端外壁面上具有螺纹，卡位圆管内壁具有螺纹，其内壁的螺纹与细管道上外壁螺纹相旋紧而实现两者的可拆卸连接。转接头8中间具有通孔，以用于套装住卡位圆管9和与卡位圆管相邻的一段细管道，转接头8上通孔的中间内壁面上具有垂直于内壁面的圆形台阶面，卡位圆管9的一端面与台阶面相抵接。转接头8的外壁面上具有螺纹，通过该螺纹可使转接头8与高压柱塞1上的压力调节出水口相连接。细管道3伸出卡位圆管9的端部具有倒角，该呈锥形的倒角和与之连接的压力调节出水口的倒角相匹配以与之形成锥形密封。

图3(a)是本发明实施例卡位圆管主视图，图3(b)是本发明实施例中卡位圆管的左视图，图中，卡位圆管9长度优选为10mm，外径优选Φ9.5mm,螺纹内孔优选为M6.35×1.2，但是本发明并不对卡位圆管的具体尺寸进行限定，其根据细管道的尺寸变动而变动。

图4(a)是本发明实施例中转接头主视图，图4(b)是本发明实施例中转接头的左视图，图中，该转接头8分为两部分构成，一部分呈外六角螺栓头状，另一部分为中间具有通孔的圆柱状，该通孔贯穿整个转接头8，且该圆柱的外壁面上具有螺纹。图4(a)和图4(b)给出了转接头的各种尺寸，但本发明并不对转接头的尺寸进行具体限定，其根据细管道3以及卡位圆管9的尺寸变动而变动。

来自压力调节出水口的水流压力在工作状态时持续给细管道3的端部施压，细管道3与卡位圆管9通过螺纹旋紧，且其一端面抵接转接头8的台阶面，因此，当细管道受水流推力作用时，卡位圆管9通过台阶面挤压转接头8，而转接头8又与压力调节出口相连接，因此在工作时刻，细管道受水压作用后与高压柱塞泵不会脱离只会因台阶面的抵挡而牢固压接。

细管道尾部连接有压力调节阀6，用于通过调节自身的阀口开度而调节所述细管道3内来自高压柱塞泵中水流的压降，压力调节阀6另一端与普通管径的管道7相连，该管道用于排出从压力调节阀6的开口处流出的水。

转接单元2与压力调节阀6间的细管道3上安装有三通管道4，三通管道4的两个接口均连接细管道3，图1(a)三通管道的一个接口接通压力变送器5，图1(b)三通管道的一个接口接通安全阀12，该压力变送器以用于测量所述细管道的水压从而监测所述压力调节阀所承受的压力，该安全阀12用于给所述细管道3卸压而保证当压力过大时，压力调节阀承受的压力不至于使其损坏。

本发明实施例中装置的工作方法为：

通过调节细管道3尾部的压力调节阀6的阀口开度，以调整细管道3内压降，从而调整与之相连压力调节出水口压降，而压力调节出水口位于高压柱塞泵上或者位于高压柱塞泵外但与柱塞腔相连通，即可通过改变细管道的压降而改变柱塞腔内压降，最后可实现高压柱塞泵上或者位于高压柱塞泵外但与柱塞腔相连通的工作出水口的水压调节。

作为本发明实施例的装置与高压柱塞泵的另一种连接方式，图5是本发明实施例中高压柱塞泵连通一个四通管道后再与本发明实施例中水压调节装置联合工作时结构示意图。图中，四通管道的第一个接口与高压柱塞泵出水口连接，第二接口与本发明中超高水压调节装置的转接单元2相连通，该第二接口为压力调节出水口，第三个接口为工作出水口，与试块11相连，第四个接口连通压力变送器5，对四通管道水压进行监控。其工作方法为：通过调节细管道3尾部的压力调节阀6的阀口开度，以调整细管道3内压降，从而调整与之相连压力调节出水口压降，而压力调节出水口位于四通管道上，四通管道与高压柱塞泵1相连，即可通过改变细管道的压降而改变柱塞腔内压降，最后可实现与高压柱塞泵1连通的工作出水口的水压调节，该四通管道只是个转接部件，以引出多个出口，不会对整个系统产生额外的压降影响。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超高水压调节方法，用于调节高压柱塞泵上出水口或者与高压柱塞泵柱塞腔连通的出水口的水压，其中，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵的柱塞腔连通的出水口，即工作出水口，该工作出水口用于输出具有预期大小压力的水流，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵柱塞腔连通的其他出水口，即压力调节出水口，用于通过该压力出水口连接水压调压装置以对工作出水口的水压进行调节，

所述超高水压调节方法的特征在于，在至少一个所述的压力调节出水口连通内径小于高压柱塞泵柱塞腔最小内径以及所有出水口和进水口内径的细管道，该细管道的内径为1.7mm，当除连通所述细管道的压力调节出水口外的其他所有出水口封闭时或者其不封闭但是水流远小于流经细管道的水流时，调节所述细管道内水的压降，所述高压柱塞泵柱塞腔内水压随之调节，与高压柱塞泵连通的工作出水口压力也随之实现调节。

2.如权利要求1所述的一种超高水压调节方法，其特征在于，在所述细管道上装配压力调节阀，通过调节压力调节阀的阀口开度以调节所述细管道内水的压降。

3.一种超高水压调节装置，用于替代高压调节阀以与高压柱塞泵联合作用对水压进行调节，其中，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵的柱塞腔连通的出水口，即工作出水口，该出水口用于输出具有预期大小压力的水流，高压柱塞泵连通至少一个位于柱塞泵上或者位于柱塞泵外但与柱塞泵柱塞腔连通的其他出水口，即压力调节出水口，用于通过该出水口连接水压调压装置以对工作出水口的水压进行调节，

所述超高水压调节装置，其特征在于，包括压力调节阀和至少一个以头部连通所述压力调节出水口的细管道，该细管道的内径为1.7mm，压力调节阀位于所述细管道尾部，该细管道内径小于高压柱塞泵柱塞腔最小内径以及所有出水口和进水口内径，所述细管道尾部与大气连通，当除连通所述细管道的压力调节出水口外的其他所有出水口封闭时或者其不封闭但是水流远小于流经细管道的水流时，通过调节压力调节阀自身的阀口开度而调节所述细管道内来自高压柱塞泵中水流的压降，通过改变所述细管道的压降而调节高压柱塞泵柱塞腔内水压，从而实现与高压柱塞泵连通的工作出水口水压调节。

4.如权利要求3所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，还包括

卡位圆管，该卡位圆管呈圆管状，其套装在与压力调节出水口相连接端的所述细管道的外壁面上且与所述细管道可拆卸连接；

转接头，其中间具有圆形通孔，所述通孔的中间内壁面上具有垂直于内壁面的圆形台阶面，所述转接头套装在所述卡位圆管外壁上且使所述台阶面与所述卡位圆管的一端面相抵接，该转接头与高压柱塞泵可拆卸连接，来自压力调节出水口的水流压力持续推动卡位圆管抵压转接头的台阶面，实现与所述卡位圆管连接的细管道和与转接头连接的压力调节出水口在水压作用下牢固连接。

5.如权利要求4所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，所述细管道头部外壁面上具有螺纹，通过该螺纹与所述卡位圆管内壁面螺纹旋紧而实现两者的可拆卸连接。

6.如权利要求4或5所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，所述细管道头部伸出所述套装在其外壁面的卡位圆管的端部，且该头部具有呈锥形的倒角，所述倒角角度和与之连接的压力调节出水口的倒角相匹配以与之形成密封。

7.如权利要求6所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，在所述卡位圆管与所述压力调节阀间的细管道上安装有三通管道。

8.如权利要求7所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，所述三通管道中一个出口连接有压力变送器，该压力变送器以用于测量所述细管道的水压从而监测所述压力调节阀所承受的压力。

9.如权利要求8所述的一种超高水压调节装置，其特征在于，所述三通管道中一个出口连接有安全阀，该安全阀用于给所述细管道卸压而保证压力调节阀承受的压力不至于使自身损坏。