CN109373031A - 铰接结构直接作用式调压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰接结构直接作用式调压器，涉及气体调压设备。它主要由阀体、调压阀瓣组件、杠杆座、轴承、膜片、调节杆、上盖、下盖和配装于阀体内的阀口构成。在上下盖腔内装置有调压用弹簧、压紧螺钉、杠杆Ⅰ、杠杆Ⅱ、轴承、膜片组件，膜片组件在随管网压力波动而上下位移时，将拉动压紧螺钉上下移动，从而带动杠杆Ⅰ、杠杆Ⅱ的旋转来调节阀杆上下运动实现调压阀瓣与阀口的开度，即可自动调控输出气体的压力并使之趋于稳定。本发明能在1.0MPa及以上的高压管网系统采用直接作用式调压器进行调峰调压作业，具有调压范围广、响应速度快、工作寿命长的突出优点。

Description

铰接结构直接作用式调压器

技术领域

本发明涉及气体调压设备，尤其涉及一种铰接结构直接作用式调压器，属于对输气管线进行调压和安全保护装置的技术领域，它适合在输配送天然气、煤气、液化石油气的管道上安装使用，对提高输气管网设备的安全保护性能具有明显的技术效果。

背景技术

迄今为止,输配送天然气、煤气、液化石油气等管网系统中大都安装使用有调压器，其目的是对输配送燃气的管网系统进行自动调峰调压作用，将所输配送燃气的压力值稳定调控在设定的允许范围内，确保输配送管网设备系统在安全状态下正常运行，配送出品质优良、压力稳定的燃气供用户安全使用。现行普遍使用的直接作用式调压器的结构原理为：在调压膜盒内配装膜片分隔为上、下膜腔，在一个膜内装置调压弹簧与导入另一个膜腔内的管网气压共同作用于膜片，使膜片能随着管网气压的波动而位移，再经过阀杆调节阀口的节流来实现调控输出气压的目的，实际上这种技术存在一定的不足，其表现为：当管网压力大于0.4MPa膜腔内的调压弹簧设置需要较大规格来实现工作调压，且阀杆传动机构带动调压阀瓣运动需要较大力矩，产品安全性将严重影响，不易实现调压稳压，特别是在1.0MPa以上的高压管网中使用时将更为严重，据实际使用调查了解，现有的调压器一般直杆或杠杆传动来实现调节调压阀瓣与阀口的开度，因此适用压力范围较小，通常适用于管网压力0.6MPa以下压力，因此在0.6MPa以上压力管网调压时通常采用间接式调压器，而间接作用式调压器存在响应速度慢，成本高的缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种铰接结构直接作用式调压器，本发明的发明目的在于解决现有技术中现有调压器适用压力范围较小，响应速度慢，成本高的问题，主要针对现有气体调压器在高压管网系统实际运行中存在工作压力低的使用缺陷。本发明提出的铰接结构直接作用式调压器采用铰接结构，从而替代了传动的机械传动结构，实现可传递较大力矩的功能，可克服现有机械传递力矩的不足，可实现直接作用式调压器高压调压的目的。本发明采用双杠杆铰接结构，使调压器能在1.0Ma及以上高压管网系统采用直接作用式调压器进行调峰调压作业，具有调压范围广、响应速度快、工作寿命长的突出优点。

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本申请是通过下述技术方案实现的：

铰接结构直接作用式调压器，包括阀体、连接于阀体的阀口、阀膜室和调压阀瓣组件，所述阀膜室内设置有调压膜片组件，所述调压膜片组件将阀膜室分为调压上腔体和调压下腔体，所述调压上腔体内设置有调压弹簧；所述调压膜片组件上设置有贯穿的压紧螺钉，所述压紧螺钉与调压膜片组件之间密封连接；其特征在于：所述调压下腔体内设置有铰接结构，所述铰接结构包括杠杆座、杠杆Ⅰ和杠杆Ⅱ，所述杠杆Ⅰ的支点Ⅰ位于杠杆Ⅰ两个连接点之间，且杠杆Ⅰ的支点Ⅰ与其两个连接点呈三角形分布，所述杠杆Ⅱ的支点Ⅱ位于杠杆Ⅱ两个连接点之间，且杠杆Ⅱ的支点Ⅱ与其两个连接点呈三角形分布；所述杠杆Ⅰ的一个连接点与压紧螺钉下端铰接，另一个连接点与杠杆Ⅱ的一个连接点铰接，杠杆Ⅱ的另一个连接点与调压阀瓣组件中伸入到调压下腔体的阀杆铰接，所述杠杆Ⅰ的支点Ⅰ和杠杆Ⅱ的支点Ⅱ均铰接在杠杆座上；所述调压下腔体与阀体的出口腔通过导气孔连通。通过阀口与调压阀瓣组件形成密封副，将管网气体分为调压前管压和调压后管压，当调压后管网压力发生波动时，通过导气孔将压力值传递至调压下膜腔内。当调压后管网压力增加时，通过导气孔将压力值传递至调压下腔体，打破调压上膜腔内调压弹簧加载于调压膜片组件上的负载力，使调压膜片组件向上运动，杠杆Ⅰ以其支点Ⅰ为圆心逆时针旋转，并带动杠杆Ⅱ的连接点与杠杆Ⅰ的连接点铰接处的铰轴运动，从而带动杠杆Ⅱ以其支点Ⅱ为圆心顺时针旋转，调压阀瓣组件通过铰轴与杠杆Ⅱ的下端连接点铰接，从而带动调压阀瓣组件向下运动，导致调压阀瓣组件与阀口的开度降低，管网后压力随之降低，反之，调压阀瓣组件与阀口开度增加，管网后压力随之增加。因此及时地调节控所输出气体的压力稳定在所设定的安全许可范围内。

更进一步地说，本发明还具有如下技术特征：

杠杆Ⅰ下端的连接点与杠杆Ⅱ上端的连接点之间设置有轴承，杠杆Ⅰ下端的连接点通过圆柱销与轴承的内圈相连，杠杆Ⅱ上端的连接点卡在轴承的外圈上。

所述阀膜室包括上盖和下盖，所述下盖安装在阀体上，下盖与调压膜片组件组成调压下腔体，上盖与调压膜片组件组成调压上腔体，所述调压弹簧设置在上盖与调压膜片之间。

所述上盖上安装有调压弹簧座，所述调压弹簧座与调压弹簧上端固定连接，所述调压弹簧座与上盖之间活动连接。

所述上盖上设置有用于调节调压弹簧座位置的调节杆，所述调节杆穿过上盖与上盖螺纹连接，调节杆下端与调压弹簧座接触。如果需要调整调压后管网的压力值时，通过调节杆调整调压弹簧座的位置，从而调整调压弹簧作用在调压膜片组件上的负载力。

所述调压弹簧的数量为两个，两个调压弹簧套设在调压上腔体内。

与现有技术相比，本申请所带来的技术效果表现在：

本发明首创了“调压杠杆采用轴承滑动”、“二次杠杆机构采用铰结连接机构”的优化结构，能有效避免由于调压阀瓣在高压差工况下不易开启，能有效解决高压差下力矩传递并轻松调节调压阀瓣与阀口的开度问题，解决了直接作用式调压器只能应用于中低压管网中调压而不能应用于中高压管网调压问题，打破了中高压管网长期只能使用间接作用式调压器，采用直接接作用式调压器可大大提高调压的响应速度，且制造成本低，它具有调压范围广、适用压力高的优良特性，能在1.0MPa及以上的管网系统中进行正常的调峰调压作业。

本发明采用轴承连接铰连接机构，力矩传递准准确，利用二次杠杆作用原理，导致有效将力矩递至调压阀瓣组件。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中A的局部放大图，显示铰接结构的示意图；

附图标记：1、阀体，2、阀口，3、调压阀瓣组件，4、杠杆座，5、支点Ⅰ，6、支点Ⅱ，7、杠杆Ⅰ，8、轴承，9、杠杆Ⅱ，10、调压弹簧，11、调压下腔体，12、压紧螺钉，13、调压膜片组件，14、调压上腔体，15、阀杆，16、上盖，17、下盖，18、导气孔，19、调压弹簧座，20、调节杆。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的实施例：

铰接结构直接作用式调压器，包括阀体1、连接于阀体1的阀口2、阀膜室和调压阀瓣组件3，所述阀膜室内设置有调压膜片组件13，所述调压膜片组件13将阀膜室分为调压上腔体14和调压下腔体11，所述调压上腔体14内设置有调压弹簧10；所述调压膜片组件13上设置有贯穿的压紧螺钉12，所述压紧螺钉12与调压膜片组件13之间密封连接；所述调压下腔体11内设置有铰接结构，所述铰接结构包括杠杆座4、杠杆Ⅰ7和杠杆Ⅱ9，所述杠杆Ⅰ7的支点Ⅰ5位于杠杆Ⅰ7两个连接点之间，且杠杆Ⅰ7的支点Ⅰ5与其两个连接点呈三角形分布，所述杠杆Ⅱ9的支点Ⅱ6位于杠杆Ⅱ9两个连接点之间，且杠杆Ⅱ9的支点Ⅱ6与其两个连接点呈三角形分布；所述杠杆Ⅰ7的一个连接点与压紧螺钉12下端铰接，另一个连接点与杠杆Ⅱ9的一个连接点铰接，杠杆Ⅱ9的另一个连接点与调压阀瓣组件3中伸入到调压下腔体11的阀杆15铰接，所述杠杆Ⅰ7的支点Ⅰ5和杠杆Ⅱ9的支点Ⅱ6均铰接在杠杆座4上；所述调压下腔体11与阀体1的出口腔通过导气孔18连通。通过阀口2与调压阀瓣组件3形成密封副，将管网气体分为调压前管压和调压后管压，当调压后管网压力发生波动时，通过导气孔18将压力值传递至调压下膜腔内。当调压后管网压力增加时，通过导气孔18将压力值传递至调压下腔体11，打破调压上膜腔内调压弹簧10加载于调压膜片组件13上的负载力，使调压膜片组件13向上运动，杠杆Ⅰ7以其支点Ⅰ5为圆心逆时针旋转，并带动杠杆Ⅱ9的连接点与杠杆Ⅰ7的连接点铰接处的铰轴运动，从而带动杠杆Ⅱ9以其支点Ⅱ6为圆心顺时针旋转，调压阀瓣组件3通过铰轴与杠杆Ⅱ9的下端连接点铰接，从而带动调压阀瓣组件3向下运动，导致调压阀瓣组件3与阀口2的开度降低，管网后压力随之降低，反之，调压阀瓣组件3与阀口2开度增加，管网后压力随之增加。因此及时地调节控所输出气体的压力稳定在所设定的安全许可范围内。调压阀瓣组件3为现有的调压阀瓣组件3，包括阀瓣和阀杆15。

杠杆Ⅰ7下端的连接点与杠杆Ⅱ9上端的连接点之间设置有轴承8，杠杆Ⅰ7下端的连接点通过圆柱销与轴承8的内圈相连，杠杆Ⅱ9上端的连接点卡在轴承8的外圈上。采用轴承8时的传递结构，杠杆Ⅰ7和杠杆Ⅱ9之间的力矩传递更大，实现可传递较大力矩的功能，可克服现有机械传递力矩的不足。

所述阀膜室包括上盖16和下盖17，所述下盖17安装在阀体1上，下盖17与调压膜片组件13组成调压下腔体11，上盖16与调压膜片组件13组成调压上腔体14，所述调压弹簧10设置在上盖16与调压膜片之间。压紧螺钉12固设在调压膜片组件13上，确保压紧螺钉12与调压组件之间的密封，放置调压下腔体11与调压上腔体14之间漏气。而调压膜片组件13可以采用现有调压器中的调压膜片组件13。

所述上盖16上安装有调压弹簧座19，所述调压弹簧座19与调压弹簧10上端固定连接，所述调压弹簧座19与上盖16之间活动连接。

所述上盖16上设置有用于调节调压弹簧座19位置的调节杆20，所述调节杆20穿过上盖16与上盖16螺纹连接，调节杆20下端与调压弹簧座19接触。如果需要调整调压后管网的压力值时，通过调节杆20调整调压弹簧座19的位置，从而调整调压弹簧10作用在调压膜片组件13上的负载力。

对于调压弹簧10高度的调节，可以采用嵌入式的调压弹簧座19，即调压弹簧座19嵌入式装入上盖16中，可抽拔，通过调节调压弹簧座19嵌入的深度，从而调节调压弹簧10作用在调压膜片组件13上的负载力。

Claims (6)

1.铰接结构直接作用式调压器，包括阀体（1）、连接于阀体（1）的阀口（2）、阀膜室和调压阀瓣组件（3），所述阀膜室内设置有调压膜片组件（13），所述调压膜片组件（13）将阀膜室分为调压上腔体（14）和调压下腔体（11），所述调压上腔体（14）内设置有调压弹簧（10）；所述调压膜片组件（13）上设置有贯穿的压紧螺钉（12），所述压紧螺钉（12）与调压膜片组件（13）之间密封连接；其特征在于：所述调压下腔体（11）内设置有铰接结构，所述铰接结构包括杠杆座（4）、杠杆Ⅰ（7）和杠杆Ⅱ（9），所述杠杆Ⅰ（7）的支点Ⅰ（5）位于杠杆Ⅰ（7）两个连接点之间，且杠杆Ⅰ（7）的支点Ⅰ（5）与其两个连接点呈三角形分布，所述杠杆Ⅱ（9）的支点Ⅱ（6）位于杠杆Ⅱ（9）两个连接点之间，且杠杆Ⅱ（9）的支点Ⅱ（6）与其两个连接点呈三角形分布；所述杠杆Ⅰ（7）的一个连接点与压紧螺钉（12）下端铰接，另一个连接点与杠杆Ⅱ（9）的一个连接点铰接，杠杆Ⅱ（9）的另一个连接点与调压阀瓣组件（3）中伸入到调压下腔体（11）的阀杆（15）铰接，所述杠杆Ⅰ（7）的支点Ⅰ（5）和杠杆Ⅱ（9）的支点Ⅱ（6）均铰接在杠杆座（4）上；所述调压下腔体（11）与阀体（1）的出口腔通过导气孔（18）连通。

2.如权利要求1所述的铰接结构直接作用式调压器，其特征在于：杠杆Ⅰ（7）下端的连接点与杠杆Ⅱ（9）上端的连接点之间设置有轴承（8），杠杆Ⅰ（7）下端的连接点通过圆柱销与轴承（8）的内圈相连，杠杆Ⅱ（9）上端的连接点卡在轴承（8）的外圈上。

3.如权利要求1或2所述的铰接结构直接作用式调压器，其特征在于：所述阀膜室包括上盖（16）和下盖（17），所述下盖（17）安装在阀体（1）上，下盖（17）与调压膜片组件（13）组成调压下腔体（11），上盖（16）与调压膜片组件（13）组成调压上腔体（14），所述调压弹簧（10）设置在上盖（16）与调压膜片之间。

4.如权利要求3所述的铰接结构直接作用式调压器，其特征在于：所述上盖（16）上安装有调压弹簧座（19），所述调压弹簧座（19）与调压弹簧（10）上端固定连接，所述调压弹簧座（19）与上盖（16）之间活动连接。

5.如权利要求4所述的铰接结构直接作用式调压器，其特征在于：所述上盖（16）上设置有用于调节调压弹簧座（19）位置的调节杆（20），所述调节杆（20）穿过上盖（16）与上盖（16）螺纹连接，调节杆（20）下端与调压弹簧座（19）接触。

6.如权利要求1、2、4或5所述的铰接结构直接作用式调压器，其特征在于：所述调压弹簧（10）的数量为两个，两个调压弹簧（10）套设在调压上腔体（14）内。