CN108692074A - 高精度全自动安全减压稳压阀组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的高精度全自动安全减压稳压阀组属于减压阀技术领域,包括主减压阀、前控制阀、后控制阀及自动安全阀；所述前控制阀、后控制阀、自动安全阀均安装在主减压阀上，主减压阀有1个进口和2个出口；自动安全阀调压腔与主减压阀调压腔连通，自动安全阀活塞腔与主减压阀活塞腔连通；前控制阀出口与主减压阀调压腔连通；后控制阀进口与主减压阀调压腔连通。前控制阀与后控制阀配合始终保持主减压阀调压腔压力恒定，同时确定自动安全阀的开启压力,确保主减压阀出口的压力恒定和安全。本减压稳压阀组结构简单，适用于各种压力，介质可为液体或气体，精度高，压力特性和流量特性好。

Description

高精度全自动安全减压稳压阀组

技术领域

本发明涉及的是一种高精度全自动安全减压稳压阀组，属于减压阀技术领域。

背景技术

一般减压阀是用弹簧来调节压力，当要求减压阀对大流量高压的介质减压时，作用在压力敏感元件－活塞或膜片的力会很大，所需的弹簧刚度也会很大。这时，当进口压力或阀后流量发生变化时，减压阀阀后的压力会有很大变化，达不到稳压的效果。

为解决此问题，就有了先导式减压阀。先导式减压阀的导阀是一个小型减压阀，它通过控制主减压阀压力敏感元件上部调压腔的压力，推动压力敏感元件的移动，带动主减压阀阀瓣的移动，从而控制主减压阀出口的压力。导阀的进口与主减压阀的进口通道相连。导阀的出口有两个通道，一个通道连接主减压阀压力敏感元件上部的调压腔；另一个通道连接主减压阀的出口通道。这个通道将主减压阀的出口压力变化反馈给导阀，控制主减压阀的压力敏感元件移动，进而控制主减压阀出口的压力，从而保持主减压阀出口压力的稳定。由于这个主减压阀的出口压力可以直接作用到主减压阀的压力敏感元件上部的调压腔，当主减压阀进口压力或阀后流量发生较大变化时，主减压阀出口压力还是会出现波动。根据国家标准GB12246-89《先导减压阀》及GB12245-89《减压阀性能试验方法》规定，流量特性测试要求是在出口流量在20％最大流量至100％最大流量之间变化时及压力特性测试要求在80％最高进口压力至105％最高进口压力之间变化时，出口压力的偏差值要符合国家标准GB12246-89《先导减压阀》规定指标。该种先导式减压阀的缺陷是：当超过这些工况变化要求时，出口压力偏差值达不到GB12246-89《先导减压阀》规定指标。另外，该种先导式减压阀出口没有安装安全阀。

专利CN101672388A 2010.03.17对先导式减压阀进行了改进，增加了2个弹簧直接载荷式安全阀，其中一个安装在导阀出口处；另一个安装在主减压阀出口流道处。这对于提高先导式减压阀的性能是有帮助的。但还存在如下缺陷：该发明只是针对气体介质，对于液体介质不适用。当该先导式减压阀组的阀后存在有多个不同压力要求的系统时，当需要在这些系统之间切换时，就需要经常调整压力。为了更好的保护好阀后的系统，安全阀也需要调整，这时需要手动调整这两个安全阀，显得不方便。

进口的类似产品，如TESCOM,型号26-1200，主减压阀压力敏感元件上部的调压腔只与导阀连接，而没有通道与主减压阀出口通道连接，这样消除了出口压力的变化对主减压阀压力敏感元件上部的调压腔的压力影响。该阀的导阀是一个自排式减压阀。自排式减压阀在调整出口压力时，需要同时旋转手柄调整弹簧力的大小和调压螺丝内顶杆的长度。顶杆比较细长，调整时，还需要打开手柄盖子。该种阀门缺陷是：如果需要经常调整出口压力值时，调整顶杆的长度不方便；并且该阀的出口处没有安装安全阀。

发明内容

本发明的目的是提供一种为解决上述缺陷，自动保持减压稳压阀组后的压力恒定并同时自动设定安全阀开启压力的高精度全自动安全减压稳压阀组。

本发明的技术方案是：一种高精度安全减压稳压阀组，它的技术特征是对介质起节流减压作用的主减压阀，控制主减压阀出口的压力及同时控制自动安全阀开启压力的前控制阀和后控制阀，以及对主减压阀出口压力起保护作用的自动安全阀。所述前控制阀、后控制阀、自动安全阀均安装在主减压阀上，主减压阀有1个进口和2个出口，自动安全阀的调压腔通过自动安全阀的上阀体及活络接头组件、主减压阀上阀体与主减压阀调压腔连通，自动安全阀活塞腔通过活络接头组件、主减压阀出口与主减压阀活塞腔连通，自动安全阀出口既可以接回收罐，也可以不接管直接与大气连通；前控制阀出口通过活络接头组件、主减压阀上阀体与主减压阀调压腔连通，前控制阀进口既可以通过三通活络接头组件与主减压阀进口连通，也可以另外接外部压力源；后控制阀进口通过活络接头组件、主减压阀上阀体与主减压阀调压腔连通，后控制阀出口既可以通过三通活络接头组件与主减压阀出口连通，也可以另外接回收罐或者直接排到大气中。

所述主减压阀是没有调压弹簧的大流量活塞减压阀或膜片减压阀。

所述前控制阀是高精度的小流量活塞减压阀或膜片减压阀。

所述后控制阀是高精度的小流量活塞背压阀或膜片背压阀。

所述自动安全阀是没有调压弹簧的大流量活塞背压阀或膜片背压阀。

本发明的减压稳压阀组，可以达到以下要求：介质可以是液体或气体；出口压力可以是超低压、低压、中压、高压、超高压；当阀前压力从接近出口压力到最高进口压力变化时，阀后出口压力偏差值满足GB12246-89《先导减压阀》规定指标；当流量从0到最大流量变化时，出口压力负偏差值满足GB12246-89《先导减压阀》规定指标；主减压阀出口处的自动安全阀，在主减压阀出口压力设定好后同时自动设定技术参数，技术指标满足国家标准GB12441-2005《安全阀的一般要求》规定的指标。本发明的减压阀组既能满足一般工况的要求，又能满足特殊压力、流量的工况要求，适合于各种液体、气体介质。

附图说明：

图1是主减压阀和前控制阀同压力源的剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

见图1～2所示，本阀组包括对介质起节流减压的主减压阀2、控制主减压阀出口23、32的压力及同时控制自动安全阀4开启压力的前控制阀1和后控制阀3、对主减压阀出口23、32的压力起安全保护作用的自动安全阀4。本发明的前控制阀1、后控制阀3和自动安全阀4均安装在主减压阀2上。前控制阀活塞腔8通过活络接头组件14、主减压阀上阀体22 与主减压阀调压腔21连通；前控制阀进口12通过活络接头组件13与主减压阀进口15连通。后控制阀活塞腔28通过活络接头组件25、主减压阀上阀体22与主减压阀调压腔21连通；后控制阀出口26通过活络接头组件24与主减压阀出口23连通。自动安全阀调压腔41通过自动安全阀上阀体42、活络接头组件43、主减压阀上阀体22与主减压阀调压腔21连通；自动安全阀活塞腔39通过自动安全阀下阀体35、活络接头组件33、主减压阀出口32与主减压阀活塞腔16连通；自动安全阀出口34直接通到大气中。

本发明的减压稳压阀组初始工作时，前控制阀阀瓣10在复位弹簧11和介质压力作用下压在阀座9上，前控制阀活塞腔8的压力为零；主减压阀阀瓣18在复位弹簧19和介质压力作用下压在阀座17上，主减压阀活塞腔16、出口23、出口32的压力为零；后控制阀压力敏感组件29不受力，后控制阀活塞腔28的压力为零；自动安全阀调压腔41的压力为零，自动安全阀敏感元件40不受力，活塞腔39的压力也为零。当减压稳压阀组开始减压时，同时旋转前控制阀手柄5和后控制阀手柄31适当圈数，前控制阀压力敏感组件7在调压弹簧6 力的作用下，打开前控制阀阀瓣10，高压介质经前控制阀1减压后，进入主减压阀调压腔21；同时后控制阀压力敏感组件29在调压弹簧30力的作用下，压在阀座27上；主减压阀压力敏感组件20在调压腔21的 压力下，打开阀瓣18，高压介质通过主减压阀阀瓣18和阀座17开启的通道间隙，将压力降至为设定压力；同时自动安全阀调压腔41的压力与主减压阀调压腔21的压力相同，自动安全阀压力敏感元件40通过复位弹簧38将阀柱压在阀座36上，自动安全阀4的开启压力设定完成。前控制阀1和后控制阀3配合，始终保证主减压阀调压腔21的压力恒定。当主减压阀出口23的压力和流量稳定时，前控制阀阀瓣10是压在阀座9上，后控制阀压力敏感组件29是压在阀座27上，主减压阀调压腔21压力保持稳定。当主减压阀出口23的压力降低时，主减压阀活塞腔16的压力下降，当小于主减压阀调压腔21的压力时，压力敏感组件20下移，这一方面使主减压阀调压腔21的体积增大，调压腔21 的压力会下降，导致后控制阀活塞腔28的压力同时会下降，作用在后控制阀压力敏感组件29的力小于调压弹簧30的弹簧力，压力敏感组件29保持关闭，同时前控制阀活塞腔8压力也降低，作用在压力敏感组件7的力小于前控制阀调压弹簧6的弹簧力，压力敏感组件7下移，顶开阀瓣10，使前控制阀活塞腔8的压力升高。当压力升高到设定压力值时，前控制阀阀瓣10与阀座9关闭，前控制阀活塞腔8的压力保持恒定；同时，主减压阀压力敏感组件20下移使得阀瓣18与阀座17的通道面积加大，主减压阀活塞腔16和出口23、32的压力会上升,直到设定的压力。

当主减压阀出口23的压力升高时，主减压阀活塞腔16的压力会升高，超过调压腔21的压力，压力敏感组件20会上升，调压腔21的体积会缩小，调压腔21的压力会上升；前控制阀活塞腔8的压力也升高，大于前控制阀调压弹簧6的力，压力敏感组件7上移，阀瓣10与阀座9保持关闭，同时后控制阀活塞腔28的压力会升高，超过后控制阀调压弹簧30的弹簧力，压力敏感元组件29上移，离开阀座27，介质排出，压力下降。当压力下降到设定压力时，压力敏感组件29下移与阀座27关闭，介质不能排出，保证压力恒定。同时当主减压阀压力敏感组件20上升时，主减压阀阀瓣18在复位弹簧19和介质压力作用下上升，阀瓣18与阀座17的通道面积减小，通过节流减压作用，主减压阀活塞腔16的压力会下降，直到设定压力。这样保持动态平衡，确保主减压阀出口23的压力恒定。主减压阀压力敏感组件20的移动距离只有数毫米，主减压阀调压腔21的体积变化只有数毫升，因此通过前控制阀1和后控制阀3的共同作用，主减压阀调压腔21的压力在压力敏感组件20移动时，始终保持恒定不变，也可以确保主减压阀2的出口23、32压力保持恒定。自动安全阀调压腔41的压力始终保持和主减压阀调压腔21的压力一致；通过前控制阀1和后控制阀3调整主减压阀调压腔21的压力时，自动安全阀调压腔41的压力同时确定，开启压力就设定好。当主减压阀出口32的压力升高过大时，自动安全阀活塞腔39的压力同时升高，超过调压腔41的压力，自动安全阀压力敏感元件40上升，带动阀柱37抬起，超压介质从出口34排出；自动安全阀活塞腔39的压力会下降，直到和调压腔41的压力相等时，自动安全阀压力敏感元件40恢复原位，将阀柱37压在阀座36上，自动安全阀4关闭。

本发明的主减压阀2的压力敏感组件20既可以是活塞结构，也可以是膜片结构，都可以达到同样的减压效果。

本发明的前控制阀1的压力敏感组件7既可以是活塞结构，也可以是膜片结构，都可以达到同样的控压效果。

本发明的前控制阀1的压力源既可以是和主减压阀2的压力源是同一个压力源，也可以和主减压阀2的压力源不同，另外接相应的压力源，都可以达到同样的控压效果。

本发明的前控制阀1的进口12既可以从前控制阀1的底部接入，也可以从侧面接入，都可以达到同样的控压效果。

本发明的后控制阀3的压力敏感组件29既可以是活塞结构，也可以是膜片结构，都可以达到同样的控压效果。

本发明的后控制阀3的出口26既可以是和主减压阀2的出口23连通，也可以是另外接管通到回收罐或者大气中，或者不接管直接排放到大气中，都可以达到同样的控压效果。

本发明的前控制阀1和后控制阀3的调压方式，既可以是用手柄，也可以是用螺丝刀，或者是任何可压缩调压弹簧6和30的其他方式，都可以达到同样的控压效果。

本发明的自动安全阀4的压力敏感组件40既可以是活塞结构，也可以是膜片结构，都可以达到同样的保护主减压阀2的效果。

本发明的自动安全阀4的出口34既可以接管通到回收罐，也可以直接排到大气中，都可以达到同样的保护主减压阀2的效果。

本发明的减压稳压阀组中,前控制阀1、后控制阀3、自动安全阀4与主减压阀2之间的管路连接,既可以通过活络接头组件连通，也可以通过软管连通，或者其它任何连通方式,都可以达到同样功能。

Claims (18)

1.一种高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征包括主减压阀、前控制阀、后控制阀及自动安全阀；所述前控制阀、后控制阀、自动安全阀均安装在主减压阀上，主减压阀有1个进口和2个出口；自动安全阀调压腔与主减压阀调压腔连通，自动安全阀活塞腔与主减压阀活塞腔连通；前控制阀出口与主减压阀调压腔连通；后控制阀进口与主减压阀调压腔连通。

2.根据权利要求1所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述主减压阀是没有调压弹簧的大流量减压阀，有1个进口和2个出口。

3.根据权利要求2所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述主减压阀的压力敏感组件结构,既可以是活塞式结构,也可以是膜片式结构。

4.根据权利要求1所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述前控制阀是高精度的小流量减压阀,其出口与主减压阀调压腔连通。

5.根据权利要求4所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述前控制阀的压力敏感组件结构,既可以是活塞式结构,也可以是膜片式结构。

6.根据权利要求4所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述前控制阀的进口既可以从前控制阀的底部接入，也可以从侧面接入。

7.根据权利要求4所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述前控制阀的的压力源既可以是和主减压阀的压力源是同一个压力源，也可以和主减压阀的压力源不同，另外接相应的压力源。

8.根据权利要求4所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述前控制阀的调压方式，既可以是用手柄，也可以是用螺丝刀，或者是任何可压缩调压弹簧的其他方式。

9.根据权利要求4所述的高精度全自动安全减压阀组,其特征在于所述前控制阀与主减压阀之间的管路连接,既可以通过活络接头组件连通,也可以通过软管连通,或者其它任何连通方式。

10.根据权利要求1所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述后控制阀是高精度的小流量背压阀,其进口与主减压阀调压腔连通。

11.根据权利要求10所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述后控制阀的压力敏感组件结构,既可以是活塞式结构,也可以是膜片式结构。

12.根据权利要求10所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述后控制阀的出口既可以是和主减压阀的出口连通，也可以是另外接管通到回收罐或者大气中，或者不接管直接排放到大气中。

13.根据权利要求10所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述后控制阀的调压方式，既可以是用手柄，也可以是用螺丝刀，或者是任何可压缩调压弹簧的其他方式。

14.根据权利要求10所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述后控制阀与主减压阀之间的管路连接,既可以通过活络接头组件连通,也可以通过软管连通,或者其它任何连通方式。

15.根据权利要求1所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述自动安全阀是是没有调压弹簧的大流量背压阀，自动安全阀调压腔与主减压阀调压腔连通，自动安全阀活塞腔与主减压阀活塞腔连通。

16.根据权利要求15所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述自动安全阀的压力敏感组件结构,既可以是活塞式结构,也可以是膜片式结构。

17.根据权利要求15所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述自动安全阀的出口既可以接管到回收罐，也可以直接排到大气中。

18.根据权利要求15所述的高精度全自动安全减压稳压阀组,其特征在于所述自动安全阀与主减压阀之间的管路连接,既可以通过活络接头组件连通,也可以通过软管连通,或者其它任何连通方式。