CN105605263A - 先导控制分支管路稳流调节装置 - Google Patents

先导控制分支管路稳流调节装置 Download PDF

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张世富
张起欣
曾庆丰
谢昌华
杨建勇
张冬梅
赵明
皮嘉立
吴杰
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    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
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Abstract

本发明请求保护一种先导控制分支管路稳流调节装置，包括主阀和先导阀，主阀包括主阀体、位于主阀体下部的主阀进口及与主阀芯下腔，所述主阀体内部安装有主阀芯，所述主阀芯通过主阀芯阻尼孔与主阀芯下腔相连通，主阀芯与主阀芯上腔相连，在所述主阀芯上腔的中间位置处设置有主阀弹簧，主阀弹簧的一端固定在主阀芯上，另一端在主阀芯上腔的上部；先导阀包括先导阀阀体及设置于先导阀阀体内的调节手柄，所述调节手柄沿着轴向端设置有先导阀弹簧，先导阀阀体内设置有先导阀芯，先导阀阀体的内腔通过缓冲孔与主阀芯下腔相连通，先导阀芯通过活塞与通过引压孔引入的压力采集点的压力介质相作用，该装置平衡调节加油管道内压力。

Description

先导控制分支管路稳流调节装置
技术领域
本发明涉及机械领域中压力管道装置，具体涉及一种管路稳流调节装置。
背景技术
现有的管道中，油料加注装备在很多情况下需要保持压力、流量等参数的稳定或将其控制在某一范围内，以保证设备的安全和正常工作。但是很多设备的压力很大容易导致管道受损，从而造成管道破裂等安全事故，现有技术中没有对管道的压力进行平衡调节的装置。因此迫切需要设计一种能够对管道压力进行平衡调节的设备。
由于加油系统的工作压力不稳定，油料加注装备常常出现管道过压失压，以及管道压力急剧升高降低造成的水击现象。这些现象及其不利于加注装备的保养，容易引发装备故障。
本发明先导式压力调节阀就是为保持加油管道内压力保证设备的安全和正常工作而研制。
发明内容
针对现有技术的不足，提出了一种保持加油管道内压力保证设备的安全的先导控制分支管路稳流调节装置。本发明的技术方案如下：一种先导控制分支管路稳流调节装置，包括主阀和先导阀，所述主阀包括主阀体、位于主阀体下部的主阀进口及与主阀进口同轴相连通的主阀芯下腔，所述主阀体内部安装有主阀芯，所述主阀芯通过主阀芯阻尼孔与主阀芯下腔相连通，主阀芯与主阀芯上腔相连，在所述主阀芯上腔的中间位置处沿着纵向设置有主阀弹簧，主阀弹簧的一端固定在主阀芯上，另一端在主阀芯上腔的上部；主阀芯上腔及主阀芯连接有主阀出口，所述主阀出口和管路系统中的回油管路段相连；
所述先导阀包括先导阀阀体及设置于先导阀阀体内的调节手柄，所述调节手柄沿着轴向端设置有先导阀弹簧，先导阀阀体内设置有先导阀芯，先导阀阀体的内腔通过缓冲孔与主阀芯下腔相连通，先导阀芯通过活塞与通过引压孔引入的压力采集点的压力介质相作用，所述引压孔与管路系统中的加油管路段相连。
进一步的，所述先导阀采用了滑阀式结构。
进一步的，所述主阀芯阻尼孔(4)的关闭主阀弹簧力加上主阀芯上腔产生的压力实现，开启靠调节主阀芯前后的压差实现。
进一步的，所述引压孔(14)的关闭靠先导阀弹簧产生的压力先导阀弹簧(10)实现，引压孔(14)开启是靠引压孔(14)的介质压力克服先导阀弹簧的弹簧力后实现，调节手柄用于调整先导阀弹簧的弹簧力。
进一步的，当压力调节阀稳定泄放时，作用在主阀芯上的力满足关系式；
p1F1＝pbFb+FH
p1-主阀芯下腔油压，F1-p1对主阀芯的作用面积，pb-主阀芯上腔油压
Fb-pb对主阀芯的作用面积，FH-主阀弹簧力。
本发明的优点及有益效果如下：
((1)设计的压力自平衡式主阀芯结构，使得压力调节阀启闭特性好，即调压阀从开启到全开和从全开到关闭的过程中，系统压力变化小。
(2)采用先导阀控制主阀的结构，通过远程控制引压口，可以实现远程调压，其流量适应范围广，压力控制精度高，使用操作方便
附图说明
图1是本发明先导式压力调节阀结构立体示意图；
图2是本发明先导式压力调节阀结构剖视图；
图3是本发明先导式压力调节阀技术的接线图。
1—主阀进口2—主阀体3—主阀芯下腔4—主阀芯阻尼孔5—主阀芯6—主阀弹簧7—主阀芯上腔8—调节手柄9—先导阀阀体10—先导阀弹簧11—导流孔12—先导阀芯13—缓冲孔14—引压孔15—主阀出口；
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1所示，1.结构组成及工作原理
先导式压力调节阀包括由主阀和先导阀两大部分，如图1所示。由主阀体、主阀芯、主阀弹簧、主阀芯阻尼孔、先导阀体、先导阀芯、先导阀弹簧、调节手柄、缓冲孔、引压孔和导流孔等组成，如图2所示。
先导式压力调节阀结构：
主阀采用了滑阀式结构，主要包括主阀体、主阀芯、主阀弹簧和主阀芯阻尼孔等，主阀芯上设计有阻尼孔，使得主阀芯下腔和主阀芯上腔连通，形成压力自平衡结构，使得阀芯的受力不受输送的介质压力变化的影响。它的关闭主要靠主阀弹簧实现，开启靠调节主阀芯前后的压差实现。
先导阀也采用了滑阀式结构，主要包括先导阀体、先导阀芯、先导阀弹簧、调节手柄、缓冲孔、引压孔和导流孔等。先导阀通过缓冲孔和主阀芯上腔相连，引压孔引入的压力采集点的压力介质作用在先导阀芯的活塞上。它的关闭主要靠先导阀弹簧实现，开启是靠引压孔的介质压力克服先导阀弹簧的弹簧力后实现，调节手柄用于调整先导阀弹簧的弹簧力，从而改变先导阀的开启压力。先导阀开启后，主阀芯上腔的压力介质经缓冲孔从导流孔流出，从而改变主阀芯上腔的压力，达到改变主阀芯上下腔的压差。
工作原理：
先导式压力调节阀的特点是利用主阀芯上下两端的介质压差使主阀芯移动，其工作原理如下：
a.关闭
工作时，压力介质从主阀进口进入主阀芯下腔，经主阀芯上的阻尼孔进入主阀芯上腔，然后通过缓冲孔进入先导阀前腔，主阀芯下腔作用面积略小于主阀芯上腔作用面积，使阀芯关闭的力是主阀弹簧力加上主阀芯上腔压力产生的作用力，使阀芯开启的力是主阀芯下腔压力产生的作用力。当压力采集点的压力低于先导阀的开启压力时，先导阀处于关闭状态，主阀芯上下腔的介质不流动，则主阀芯下腔与上腔的介质压力相同。此时，主阀芯上关闭的力大于使其开启的力，主阀芯压紧在阀座上，主阀处于关闭状态，管路中的压力介质不泄放。
p1F1＜pbFb+FH
p1-主阀芯下腔油压
F1-p1对主阀芯的作用面积
pb-主阀芯上腔油压
Fb-pb对主阀芯的作用面积
FH-主阀弹簧力
b.开启
当压力采集点的压力高于先导阀的开启压力时，先导阀打开，压力介质便从主阀芯上腔经缓冲孔通过导流孔流出。同时，主阀芯下腔的压力介质经阻尼孔至上腔的过程中，由于阻尼孔的作用，产生压力损失，使得主阀芯上腔的压力小于下腔的压力，当上腔压力降到一定程度时，主阀芯上的开启作用力大于使其开启的力，主阀芯上升，主阀开启压紧在阀座上，主阀处于关闭状态，管路中的压力介质泄放。从而降低管路中的介质压力。
当压力调节阀稳定泄放时，作用在主阀芯上的力是平衡的；
p1F1＝pbFb+FH
p1-主阀芯下腔油压
F1-p1对主阀芯的作用面积
pb-主阀芯上腔油压
Fb-pb对主阀芯的作用面积
FH-主阀弹簧力
当系统油压降低时，先导阀首先关小，重新使得p1＝pb，从而主阀溢流口也随即关小。
当压力采集点的压力低于先导阀的开启压力时，先导阀关闭，主阀芯上下腔的介质不流动，则主阀芯下腔与上腔的介质压力相同，主阀关闭。
2.样机试制、试验及使用
试制制作了样机，样机进行功能及可靠性试验。试验使用表明，样机工作稳定性好，工作可靠，操作简单。本技术的接线图如下图3所示：
导阀体上有引压孔D与压力采集点用导管相连；引流孔C和油泵入口相连；导阀芯前有缓冲孔与主阀芯连接。以此可以调节加油管道的流量。
3.技术创新
本技术创新主要有：
(1)设计的压力自平衡式主阀芯结构，使得压力调节阀启闭特性好，即调压阀从开启到全开和从全开到关闭的过程中，系统压力变化小。
(2)采用先导阀控制主阀的结构，通过远程控制引压口，可以实现远程调压，其流量适应范围广，压力控制精度高，使用操作方便
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种先导控制分支管路稳流调节装置，包括主阀和先导阀，其特征在于：所述主阀包括主阀体(2)、位于主阀体(2)下部的主阀进口(1)及与主阀进口(1)同轴相连通的主阀芯下腔(3)，所述主阀体(2)内部安装有主阀芯(5)，所述主阀芯(5)通过主阀芯阻尼孔(4)与主阀芯下腔(3)相连通，主阀芯(5)与主阀芯上腔(7)相连，在所述主阀芯上腔(7)的中间位置处沿着纵向设置有主阀弹簧(6)，主阀弹簧(6)的一端固定在主阀芯(5)上，另一端在主阀芯上腔(7)的上部；主阀芯上腔(7)及主阀芯(5)连接有主阀出口(15)，所述主阀出口(15)和管路系统中的回油管路段相连；
所述先导阀包括先导阀阀体(9)及设置于先导阀阀体(9)内的调节手柄(8)，所述调节手柄(8)沿着轴向端设置有先导阀弹簧(10)，先导阀阀体(9)内设置有先导阀芯(11)，先导阀阀体(9)的内腔通过缓冲孔(13)与主阀芯下腔(3)相连通，先导阀芯(11)通过活塞与通过引压孔(14)引入的压力采集点的压力介质相作用，所述引压孔(14)与管路系统中的加油管路段相连。
2.根据权利要求1所述的一种先导控制分支管路稳流调节装置，其特征在于：所述先导阀采用了滑阀式结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种先导控制分支管路稳流调节装置，其特征在于：所述主阀芯阻尼孔(4)的关闭主阀弹簧力加上主阀芯上腔产生的压力实现，开启靠调节主阀芯前后的压差实现。
4.根据权利要求1所述的一种先导控制分支管路稳流调节装置，其特征在于：所述引压孔(14)的关闭靠先导阀弹簧产生的压力(10)实现，引压孔(14)开启是靠引压孔(14)的介质压力克服先导阀弹簧的弹簧力后实现，调节手柄用于调整先导阀弹簧的弹簧力。
5.根据权利要求1所述的一种先导控制分支管路稳流调节装置，其特征在于：当压力调节阀稳定泄放时，作用在主阀芯上的力满足关系式；
p1F1＝pbFb+FH，p1-主阀芯下腔油压，F1-p1对主阀芯的作用面积，pb-主阀芯上腔油压，Fb-pb对主阀芯的作用面积，FH-主阀弹簧力。
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