CN105757300B - 一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，用于在管路系统中泄压，该泄压持压阀包括：主阀：包括阀体、设置在阀体进口的进口管、设置在阀体出口的出口管以及设置在阀体内部的喷管，喷管在进口侧封闭，出口侧与出口管连通，并且喷管管壁上沿周向设有多排均匀分布的喷孔，喷管外部设有与喷管管壁滑动连接的套筒闸；水压缸驱动机构：包括通过支架安装在阀体上方的水压缸，水压缸通过驱动杆件与套筒闸传动连接，用以控制阀门的开闭；控制机构：与水压缸的液压驱动缸连接，通过获取进口管前部的压力控制水压缸，完成阀门的开闭动作。与现有技术相比，本发明具有寿命长、耐气蚀、线性调节、震动小、自调节、安全性高等优点。

Description

一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀
技术领域
本发明涉及一种泄压阀，尤其是涉及一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀。
背景技术
泄压阀又名安全阀(safety valve)，根据系统的工作压力能自动启闭，一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时，即自动开启泄压，保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。
目前，管路系统中泄压装置多采用隔膜结构，主要有如下缺点：
1、寿命短：不能长期作为泄压装置使用，寿命短；隔膜结构，膜片寿命短；
2、易气蚀：高压差时容易产生气蚀，导致阀座损坏；
3、非线性调节：流量变化大，开度流量不成线性；
4、震动大：高压差，小流量时容易产生震动。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种寿命长、耐气蚀、线性调节、震动小、自调节、安全性高的水缸驱动多喷孔泄压持压阀。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，用于在管路系统中泄压，该泄压持压阀包括：
主阀：包括阀体、设置在阀体进口的进口管、设置在阀体出口的出口管以及设置在阀体内部的喷管，所述的喷管在进口侧封闭，出口侧与出口管连通，并且喷管管壁上沿周向设有多排均匀分布的喷孔，喷管外部设有与喷管管壁滑动连接的套筒闸；
水压缸驱动机构：包括通过支架安装在阀体上方的水压缸，所述的水压缸通过驱动杆件与套筒闸传动连接，用以控制阀门的开闭；
控制机构：与水压缸的液压驱动缸连接，通过获取进口管前部的压力控制水压缸，完成阀门的开闭动作。
所述的喷孔为外大内小的圆锥形喷孔。
所述的驱动杆件包括驱动梁、外摇臂、旋转轴和内摇臂，所述的水压缸的活塞杆、驱动梁、外摇臂、旋转轴、内摇臂和套筒闸依次传动连接。
所述的驱动梁、外摇臂、旋转轴和内摇臂之间通过退拔销连接。
所述的控制机构包括相互冗余的控制子机构，所述的控制子机构包括连通进口管前部与泄压先导阀控制腔的泄压驱动管路以及连通液压驱动缸与出口管后部的泄压控制管路，所述的泄压先导阀设置在泄压控制管路上。
所述的阀体和喷管之间形成了流体通道，所述的流体通道通过设置在阀体侧面的手孔与外部连通，所述的手孔处设有手孔盖。
所述的出口管内部还设有导流器。
主阀的出口侧设有整流器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、寿命长：本发明采用多喷孔结构代替原有的隔膜结构，通过水流对撞消能，不损坏阀门零件，并且没有橡胶隔膜，通过水压缸代替原有的隔膜驱动，使用寿命长。
二、耐气蚀：本阀门正常工作时，高压差下水流通过喷管上的锥形喷孔加速对撞消能，没有气蚀产生，也没有气蚀破坏阀座。
三、线性调节：喷管上均匀布置锥孔，可线性调节流量，开度流量成线性；
四、震动小：在高压差、小流量情况下能量消耗依靠水流对撞，高压水流从喷管的圆周向中心加速运动，能量消耗作用力平衡，震动很小，降低噪音。
五、自调节、安全性高：通过泄压先导阀设定好整定压力后，阀门依靠自身系统的压力源，通过水压缸实现自动调节开度，确保系统前端压力不超压，保护管道安全。
附图说明
图1为本发明的主视剖视图。
图2为本发明的右视半剖图。
图3为控制机构的控制原理图。
其中，1、驱动梁，2、阀体，3、外摇臂，4、旋转轴，5、手孔盖，6、水压缸，7、进口管，8、支架，9、套筒闸，10、内摇臂，11、出口管，12、喷管，13、整流器，14、注油孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1和2所示，本发明主要由多喷孔主阀、水压缸驱动机构、控制机构三部分组成。
本发明的主要组件有驱动梁1、内摇臂10、外摇臂3、退拔销、旋转轴4、水压缸6、出口管11、进口管7、导流器、阀体2和整流器13组成。
喷管12为多喷孔结构，多喷孔结构可实现高压差、小流量下的抗气蚀性能，同时可实现流量线性调节，提高了阀门的使用寿命，从而提升整个阀门长期使用寿命。
水压缸6通过活塞左右压力不同控制活塞运动的不同方向，阀门开度利用水压缸驱动机构，通过泄压先导阀感应系统前端水压，调节水压缸6活塞两侧压力，实现水压缸活塞运动，从而实现阀门开关和开度调节。
本发明的水压缸6自动控制，动力源为系统自身压力，无须任何外接电源、气源和液压源等额外动力源。
水压缸6驱动多喷孔泄压持压阀利用分布在喷管12圆周上的喷孔对撞原理，改变喷孔数量，节流面积，来消耗流体能量，从而达到减压消能或控制流量的目的。多喷孔泄压持压阀的工作是通过控制管路上的泄压先导阀的开度大小来控制水缸的前后运动，从而带动套筒闸9前后运动，改变喷孔面积，达到维持系统压力不超过设定值的目的。喷孔为周向布置，水流经对撞动能相互抵消，减弱了对阀体的冲蚀；多喷孔型持压阀设计独特，其开度与流通能力成线性，驱动力小，操作灵活，抗震性能强，在阀门全开时，其流阻系数低，而且不易卡阻。
本发明的控制机构如图3所示，控制机构为两套结构相同的冗余子管路，充分确保系统的安全，正常工作时两减压先导阀出口压力设定在0.7MPa左右(表G2/G2’所示)，泄压先导阀A的排放压力设定在1.8MPa，泄压先导阀B的排放压力设定在1.9MPa左右，阀门工作时泄压先导阀A打开的排放压力，维持系统前端压力不超过1.8MPa，万一泄压先导阀A出现故障，紧急情况下泄压先导阀B自动打开释放系统压力，保证系统压力不超过1.9MPa左右。
本发明的动作原理及操作步骤如下：
1)确认已按照安装规程进行后，即可进行调试。
2)调试前本阀前隔离阀应打开一部分(50％左右)，不要全开。
3)请确认多喷孔持压阀是否在开启位置，请确保调试前阀门处于开启位置(开度大于50％)。
4)调试时两套冗余子管路，一套需关闭，将球阀BV1’、BV3’关闭，针阀NV和NV’全开，其余控制管路阀门均需开启，两泄压先导阀调节螺栓全部放松，两减压先导阀调节螺栓压并一半，确保系统的安全。
5)开启水泵，打开液压缸上排气球阀，将气缸内充满水，关闭两排气球阀。
6)顺时针慢慢旋转泄压先导阀A的调节螺栓，逐渐升高阀门进口压力(压力表G1/G1’显示值)，同时观测压力表G2/G2’显示值，是否在0.7MPa左右(当压力表G1/G1’显示值在1.0MPa左右时)，若压力不符合，请调节减压先导阀A的调节螺栓，顺时针将增加压力表G2/G2’显示值，逆时针降低压力表G2/G2’显示值，调节完毕后锁紧调节螺栓螺母。
7)继续顺时针慢慢旋转泄压先导阀A的调节螺栓，逐渐升高阀门进口压力，直至系统压力维持在1.8MPa，即压力表G1/G1’显示值在1.8MPa左右时，锁紧调节螺栓螺母。
8)将球阀BV1’、BV3’打开，关闭球阀BV3，此时系统压力将逐渐降低。顺时针慢慢旋转泄压先导阀B的调节螺栓，逐渐升高阀门进口压力，直至系统压力维持在1.9MPa左右，即压力表G1/G1’显示值在1.9MPa左右时，锁紧调节螺栓螺母。
9)关闭球阀BV1，此时系统压力将逐渐降低。待压力稳定后检查水缸内压力，即压力表G2/G2’显示值，是否在0.7MPa左右，顺时针将增加压力表G2/G2’显示值，逆时针降低压力表G2/G2’显示值，调节完毕后锁紧调节螺栓螺母。
10)打开球阀BV1、BV3，此时系统压力将维持在1.8MPa左右。
11)最后检查球阀除水缸上两排气球阀常闭外，其余球阀均应常开，调试完成。

Claims (5)

1.一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，用于在管路系统中泄压，其特征在于，该泄压持压阀包括：
主阀：包括阀体(2)、设置在阀体(2)进口的进口管(7)、设置在阀体(2)出口的出口管(11)以及设置在阀体(2)内部的喷管(12)，所述的喷管(12)在进口侧封闭，出口侧与出口管(11)连通，并且喷管(12)管壁上沿周向设有多排均匀分布的喷孔，喷管(12)外部设有与喷管(12)管壁滑动连接的套筒闸(9)；
水压缸驱动机构：包括通过支架(8)安装在阀体(2)上方的水压缸(6)，所述的水压缸(6)通过驱动杆件与套筒闸(9)传动连接，用以控制阀门的开闭；
控制机构：与水压缸(6)的液压驱动缸连接，通过获取进口管(7)前部的压力控制水压缸(6)，完成阀门的开闭动作；
所述的喷孔为外大内小的圆锥形喷孔，所述的驱动杆件包括驱动梁(1)、外摇臂(3)、旋转轴(4)和内摇臂(10)，所述的水压缸(6)的活塞杆、驱动梁(1)、外摇臂(3)、旋转轴(4)、内摇臂(10)和套筒闸(9)依次传动连接，所述的控制机构包括相互冗余的第一控制子机构和第二控制子机构，每个控制子机构均包括连通进口管(7)前部与泄压先导阀控制腔的泄压驱动管路以及连通液压驱动缸与出口管(11)后部的泄压控制管路，所述的泄压先导阀设置在泄压控制管路上；
正常工作时，第一控制子机构和第二控制子机构上的减压先导阀出口压力设定在0.7MPa，第一控制子机构的泄压先导阀的排放压力设定在1.8MPa，第二控制子机构的泄压先导阀的排放压力设定在1.9MPa，阀门工作时第一控制子机构的泄压先导阀打开的排放压力，维持前端压力不超过1.8MPa，当第一控制子机构的泄压先导阀出现故障时，紧急情况下第二控制子机构的泄压先导阀自动打开释放压力，保证压力不超过1.9MPa。
2.根据权利要求1所述的一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，其特征在于，所述的驱动梁(1)、外摇臂(3)、旋转轴(4)和内摇臂(10)之间通过退拔销连接。
3.根据权利要求1所述的一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，其特征在于，所述的阀体(2)和喷管(12)之间形成了流体通道，所述的流体通道通过设置在阀体(2)侧面的手孔与外部连通，所述的手孔处设有手孔盖(5)。
4.根据权利要求1所述的一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，其特征在于，所述的出口管(11)内部还设有导流器。
5.根据权利要求1所述的一种水缸驱动多喷孔泄压持压阀，其特征在于，所述的主阀的出口侧设有整流器(13)。
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