CN105443844B - 用于容积式真空泵的真空调节阀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其能解决现有采用气动翻板阀对容积式真空泵进行抽气控制存在的使用限制多、使用范围小、通用性差的问题。其包括进气调节阀、稳压调节阀和减压调节阀，进气调节阀的进气口侧连接真空区域、出气口侧连接容积式真空泵，进气调节阀、稳压调节阀、减压调节阀分别通入液压油，稳压调节阀、减压调节阀的液压油出口分别通过油管与进气调节阀连接，稳压调节阀、减压调节阀均设有压力感应口，进气调节阀的进气口上设有入口压力监测口、出气口上设有出口压力监测口，入口压力监测口与稳压调节阀的压力感应口之间通过管道连接，出口压力监测口与减压调节阀的压力感应口之间通过管道连接。
Description
技术领域
本发明涉及调节阀领域，尤其是涉及用于真空泵的调节阀领域，具体为用于容积式真空泵的真空调节阀装置。
背景技术
容积式真空泵，是利用容积有规律的变化，将气体介质从真空区域（即低压端）强制输送到大气（即高压端），以维持真空的装置；其中，油封机械真空泵就是一种运用较为广泛的容积式真空泵。图1为一种目前常见的油封机械泵真空抽气机组系统图，油封机械真空泵1外接大气侧6（即高压端），真空区域5（即低压端）与油封机械真空泵1之间通过管道连接，其根据目标真空值、通过在管道上依次安装的泵入口调节阀2、真空检测元件3以及管道阀4来控制油封机械真空泵的抽气量，从而实现真空区域5的真空度趋近目标值，在此期间油封机械真空泵不断向大气侧6（即高压端）排放低压区域气体；其中上述系统中的泵入口调节阀2通常为气动翻板阀，见图2，其中的支杆2-5、阀板拉杆2-6、销轴2-7、导向杆2-8和阀体2-9构成阀体的调节运动机构，气嘴2-1、气嘴2-4、气缸2-2和活塞2-3组成驱动机构，气动翻板阀在启动时必须保证阀盖10的上方为真空状态、关闭时阀盖10的下方不允许承受大气压，否则极易出现阀盖10无法打开或关闭的情况；同时气动翻板阀必须垂直安装使用，并且为了避免压缩空气内的杂质会导致气动翻板阀的调节运行机构卡死，因此只能使用过滤后的压缩空气，此外其还需要保护气缸2-2的内壁与活塞2-3之间的润滑，因此采用气动翻板阀对容积式真空泵进行抽气量控制存在诸多限制，其使用范围小、通用性差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其能解决现有采用气动翻板阀对容积式真空泵进行抽气控制存在的使用限制多、使用范围小、通用性差的问题。
用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其特征在于：其包括进气调节阀、稳压调节阀和减压调节阀，所述进气调节阀的进气口侧连接真空区域、出气口侧连接容积式真空泵，所述进气调节阀、稳压调节阀、减压调节阀分别通入液压油，所述稳压调节阀、减压调节阀的液压油出口分别通过油管与所述进气调节阀连接，所述稳压调节阀、减压调节阀均设有压力感应口，所述进气调节阀的进气口上设有入口压力监测口、出气口上设有出口压力监测口，所述入口压力监测口与所述稳压调节阀的压力感应口之间通过管道连接，所述出口压力监测口与所述减压调节阀的压力感应口之间通过管道连接。
进一步的，所述稳压调节阀、减压调节阀上分别设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸器与外部大气相通。
进一步的，所述进气调节阀包括阀体、活塞和端盖，所述阀体为T形的管状，所述阀体的一侧水平端口由所述端盖密封，所述述阀体的另一侧水平端口为所述进气口，所述阀体的竖向端口为所述出气口，所述活塞呈“几”字形，所述活塞安装于所述阀体内的水平通道与竖向通道的转接处并将所述阀体内部空间分隔为第一油腔、第二油腔、进气道和出气道，所述端盖上开有两个第一油腔注油口，所述两个油腔注油口分别与所述稳压调节阀的泄油口、减压调节阀的泄油口通过油管连接，所述活塞的底部开有第一油腔泄压孔，当所述第一油腔泄压时所述第一油腔泄压孔位于所述出气道上方，所述阀体位于所述第二油腔位置处设有第二油腔油口，所述第二油腔油口通入液压油。
进一步的，所述端盖与所述活塞之间还通过调节弹簧连接。
本发明真空调节阀装置的有益效果在于：其采用液压油作为驱动整个真空调节阀装置工作的动力源，因而真空调节阀的启动或关闭都无外部压力要求、也无需配置高压空气，而且相对传统的气动翻板阀其阀体体积小、结构简单也无活塞润滑要求，并且其还通过稳压调节阀来控制进气调节阀的进气口压力，通过减压调节阀来控制进气调节阀的出气口压力，有效防止了真空泵因入口压力过高致使电机过载的问题。
附图说明
图1为现有油封机械泵真空抽气机组系统图；
图2为图1中泵入口阀2的结构示意图；
图3为本发明用于容积式真空泵的真空调节阀装置的示意图；
图4为本发明用于容积式真空泵的真空调节阀装置的进气调节阀的结构示意图；
图5为本发明用于容积式真空泵的真空调节阀装置在工作时进气调节阀入口压力与出口压力的设计运行曲线图。
具体实施方式
见图3，用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其包括进气调节阀10、稳压调节阀20和减压调节阀30，进气调节阀10的进气口14一侧连接真空区域5、出气口15一侧连接容积式真空泵6，进气调节阀10、稳压调节阀20、减压调节阀30分别通入液压油70，其中稳压调节阀20的注油口22、减压调节阀30的注油口32分别通入液压油70；进气调节阀10包括阀体11、活塞12和端盖13，见图4，阀体11为T形的管状，阀体11的一侧水平端口由端盖13密封，阀体11的另一侧水平端口为进气口14，阀体的竖向端口为出气口15，活塞12呈“几”字形，活塞12安装于阀体11内的水平通道与竖向通道的转接处并将阀体11内部空间分隔为第一油腔41、第二油腔42、进气道43和出气道44，端盖13上开有油腔注油口131、132，油腔注油口131与稳压调节阀20的泄油口21通过油管连接，活塞12的底部开有用于泄放第二油腔42的油压的第一油腔泄压孔121，当第一油腔41泄压时第一油腔泄压孔121位于出气道44上方，油腔注油口132与减压调节阀30的泄油口31通过油管连接，阀体11位于第二油腔位置处设有第二油腔油口111，第二油腔油口111通入液压油70，第二油腔油口111既是第二油腔42的进油口，也是第二油腔42的泄油口；稳压调节阀20、减压调节阀30均设有压力感应口51，进气调节阀10的进气口上设有入口压力监测口52、出气口上设有出口压力监测口53，入口压力监测口52与稳压调节阀20的压力感应口51之间通过管道连接，出口压力监测口53与减压调节阀30的压力感应口51之间通过管道连接；端盖13与活塞12之间还通过调节弹簧16连接；稳压调节阀20、减压调节阀30上分别设有呼吸口61，呼吸口61通过呼吸器62与外部大气相通。
本发明的真空调节阀装置用于控制进气调节阀10的进气口14处压力Pin稳定在需求压力值P2，并保证进气调节阀10的出气口15处压力Pout不高于保护值P1，图5表达的是本发明真空调节阀装置在工作时进气调节阀入口压力与出口压力的设计运行曲线，图中的虚线表示进气调节阀10的进气口处压力Pin设计曲线，实线表示进气调节阀10的出气口处压力Pout设计曲线，纵坐标为压力值（单位为绝对压力Pa），横坐标为运行时间（单位为s），P0为进气调节阀10在开始运行时的进气口处压力，P1、P2为进气调节阀10运行后在t1、t2时刻A、B两点对应的压力，t3为真空泵到达极限压力P3时所对应的时刻，下面具体描述一下本发明的工作过程：
首先对稳压调节阀20减压调节阀30分别进行预设定，通过预设定稳压调节阀20来限定进气调节阀10的进气口14处压力Pin的最小限值为P2，通过预设定减压调节阀30来限定进气调节阀10的出气口15处压力Pout的最大限值为P1；
当进气调节阀10的进气口处压力Pin低于P2时，稳压调节阀20增加液压油进入进气调节阀10；当进气调节阀10的进气口处压力Pin高于P2时，稳压调节阀20减少液压油进入进气调节阀10；
当进气调节阀10的出气口处压力Pout高于P1时，减压调节阀30增加液压油进入进气调节阀10；当进气调节阀10的出气口处压力Pout低于P1时，减压调节阀30减少液压油进入进气调节阀10；
启动容积式真空泵6，Pin在P0至P1之间时，如果Pout等于Pin，真空泵会因为电机过载而无法启动，这时需要进行保护调节，即：稳压调节阀20停止（或减少）向进气调节阀10供油，而减压调节阀30开始（或增加）向进气调节阀10供油，此时进气调节阀10由于第一油腔41中油压不断上升，活塞12在调节弹簧16和液压油的共同作用下克服第二油腔42及进气道43内气体的作用力在阀体11内右移从而减小进气道43与出气道44之间开启度，以此降低Pout，并使其趋近与P1，从而使真空泵机组以允许最大功率运作；当进气调节阀10的出气口处压力Pout处于P1与容积式真空泵的极限压力P3之间时，减压调节阀30停止向进气调节阀10供油，而稳压调节阀20依据Pin与P2的关系向进气调节阀供油；当Pin大于P2时，稳压调节阀20减少向进气调节阀10供油，此时进气调节阀10由于第一油腔41中油压下降，活塞12在第二油腔42的液压油油压及进气道43内气体作用力的作用下克服调节弹簧16和第一油腔41中油压的作用下左移从而增加活塞12对进气道43与出气道44之间开启度，从而增加进气调节阀10的进气量，降低Pin，并使其趋近与P2；而当Pin小于P2时，稳压调节阀20增加对进气调节阀10的供油，此时进气调节阀10将减小活塞12的开启度（图4中活塞右移），减小进气调节阀10的进气量，提高Pin，并使其趋近与P2。
Claims (4)
1.用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其特征在于：其包括进气调节阀、稳压调节阀和减压调节阀，所述进气调节阀的进气口侧连接真空区域、出气口侧连接容积式真空泵，所述进气调节阀、稳压调节阀、减压调节阀分别通入液压油，所述稳压调节阀、减压调节阀的液压油出口分别通过油管与所述进气调节阀连接，所述稳压调节阀、减压调节阀均设有压力感应口，所述进气调节阀的进气口上设有入口压力监测口、出气口上设有出口压力监测口，所述入口压力监测口与所述稳压调节阀的压力感应口之间通过管道连接，所述出口压力监测口与所述减压调节阀的压力感应口之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其特征在于：所述稳压调节阀、减压调节阀上分别设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸器与外部大气相通。
3.根据权利要求1或2所述的用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其特征在于：所述进气调节阀包括阀体、活塞和端盖，所述阀体为T形的管状，所述阀体的一侧水平端口由所述端盖密封，所述阀体的另一侧水平端口为所述进气口，所述阀体的竖向端口为所述出气口，所述活塞呈“几”字形，所述活塞安装于所述阀体内的水平通道与竖向通道的转接处并将所述阀体内部空间分隔为第一油腔、第二油腔、进气道和出气道，所述端盖上开有两个第一油腔注油口，所述两个油腔注油口分别与所述稳压调节阀的泄油口、减压调节阀的泄油口通过油管连接，所述活塞的底部开有第一油腔泄压孔，当所述第一油腔泄压时所述第一油腔泄压孔位于所述出气道上方，所述阀体位于所述第二油腔位置处设有第二油腔油口，所述第二油腔油口通入液压油。
4.根据权利要求3所述的用于容积式真空泵的真空调节阀装置，其特征在于：所述端盖与所述活塞之间还通过调节弹簧连接。
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