CN111853296A - 超压自动切断调压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超压自动切断调压器，涉及输配送燃气设备制造技术领域。本发明包括调压部件和切断部件，切断部件包括凸轮盖、凸轮轴和切断装置；切断部件还包括摇臂组件，摇臂组件包括摇臂、安装轴、滚轮和撞击块，摇臂中部通过安装轴安装在凸轮盖内，滚轮安装在摇臂上端，所述撞击块设置在摇臂下端，切断装置的切断阀杆释放后，在复位弹簧作用下切断阀杆撞击撞击块，滚轮与凸轮轴限位块脱离，解除凸轮轴的锁定。本发明修改了摇臂组件的固定安装方式，同时也改变了切断阀杆与摇臂组件之间的传动方式，利用切断阀杆快速向左运动撞击摇臂组件，改变了常规力矩传动方式，无中间力矩传动，因此传递力矩损失小，切断精度大大提高。

Description

超压自动切断调压器

技术领域

本发明涉及输配送燃气设备制造技术领域，更具体地说涉及一种差压自动切断调压器。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的高速发展，对流体输配送设备的要求越来越高，特别是随着我国天然气工业及城市燃气用气的高速发展，对燃气输配送技术领域的输配送设备要求较高，对其设备的安全性高求更高。我们知道：输配送燃气管网是一个集存储、输配、调峰调压和安保设备为一体的系统工程。而维持管网安全运行的关键：一是能及时精确地调控输送燃气的压力，并能将压力稳定地保持在设定的允许范围内；二是要求具有超压切断的保护功能。为了达到上述目击的，现有大多数燃气公司采用的措施有两种：一种是在输配送管线上分别加装调压阀和超压截止阀来实现调峰调压和超压切断的安全保护功能；另一种是在输配送管线上安装由本发明人曾经提出的一种将自动调压和超压切断两个功能结合为一体的“超压切断调压器”，专利号为ZL200820223426.3。显然，使用后一种集自动调压和超压切断两功能为一体的超压切断调压器，比使用前一种结构的调压阀和切断阀要方便得多、先进得多，而且对防止发生“误动作”也具有一定作用。

这种集自动调压和超压切断两功能为一体的超压切断调节器，由调压装置和切断装置构成，调压装置包括下盖、阀体、调压阀座组件、阀杆、阀口、切断阀座组件、切断弹簧、下膜盖、主调膜片、上膜盖、出口压力调节弹簧、调节杆、调节筒、凸轮和调压信号管，切断装置包括方框、膜片轴、切断下盖、切断上盖、切断膜片组件、切断调节弹簧、切断调节弹簧座、封盖、凸轮轴、切断信号管以及定位钢珠、锁轴钢珠、锁杆钢珠、托盘、弹簧、复位弹簧和限位轴套。其工作原理是，当管网内的输气压力在设定的允许范围内波动时，由调压信号管将波动气源导入由上膜盖和下膜盖构成的调压膜腔中，并作用于主调膜片上，再通过阀杆来调节调压阀座组件与阀口的距离，达到调峰调压的作用；当输气压力出现超压时，由切断信号管将超压气源导入由切断下盖和切断上盖构成的切断膜腔中，并作用于切断膜片组件上，由切断膜片推动锁杆钢珠托盘沿膜片轴轴向移动，由于托盘的轴向移动，锁杆钢珠会滑入托盘内的大孔腔内使膜片轴失去锁定，这时复位弹簧将推动限位轴套跟着沿轴向移动，并推移定位钢珠偏离锁轴钢珠的位置，锁轴钢珠失去阻挡而下滑使凸轮轴失去锁定而转动，这时，切断弹簧失去凸轮的支承而推动切断阀座组件下移将阀口封闭从而关闭气源，达到切断的目的。从上面的结构和工作原理可知，现有的超压切断调压器的结构十分复杂，尤其是切断阀的实现自动切断功能的一部分结构更是如此，同时，在实现切断关闭气源后，要打开阀口实现重新输气时，必须使锁杆钢珠重新复位回到托盘内，这个复位过程的操作十分不方便。

又如公开日为2017年2月8日，公开号为CN106382408A，名称为“超压失压切断型调压器”的发明专利，它由主阀、调压膜盒、指挥器、切断控制器和一组信号管构成，其结构特点是：在主阀进气腔内设置由切断阀芯、导向柱、切断弹簧组成并由切断控制器控制的切断执行机构。切断控制器包括由超压失压信号作用的切断膜盒、由超压弹簧、失压弹簧作用的控制机构和传动机构，当输出气压超过或低于设定压力值时，在传动机构的切断控制轴脱扣后即可由切断弹簧推动切断阀芯上移封闭阀座底端面快速切断气源进行安全保护。

上述现有技术中的调压器的切断部件在紧急切断时由于传动机构互相连接，受摩擦系数影响，切断阀的关闭精度和性能均受到影响。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种超压自动切断调压器，本发明的发明目的在于解决现有技术中调压器中切断部件结构复杂、传动机构受摩擦系数影响，关闭精度和性能均受到影响的问题。本发明修改了摇臂组件的固定安装方式，同时也改变了切断阀杆与摇臂组件之间的传动方式，利用切断阀杆快速向左运动撞击摇臂组件，改变了常规力矩传动方式，无中间力矩传动，因此传递力矩损失小，切断精度大大提高。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

超压自动切断调压器，包括调压部件和切断部件，所述调压部件包括配装有阀口分隔为进气腔、出气腔的阀体和固定安装于阀体的由配装有调压膜片的调压腔体构成的调压装置；所述切断部件包括固定安装于阀体的凸轮盖、凸轮轴和用于解除凸轮轴锁定状态的切断装置，凸轮轴上设置有支托切断阀瓣的凸轮；其特征在于：所述切断部件还包括摇臂组件，所述摇臂组件包括摇臂、安装轴、滚轮和撞击块，所述摇臂中部通过安装轴安装在凸轮盖内，且摇臂在安装轴的作用下可绕安装轴轴线转动；滚轮安装在摇臂上端，与凸轮轴上限位块配合以锁定凸轮轴，所述撞击块设置在摇臂下端，且与切断装置的切断阀杆对应，切断装置的切断阀杆释放后，在复位弹簧作用下切断阀杆撞击撞击块，滚轮与凸轮轴限位块脱离，解除凸轮轴的锁定。

安装轴上套接有用于摇臂复位的扭簧。

所述安装轴固定安装在凸轮盖内，摇臂中部与安装轴通过轴承连接，轴承与摇臂中部过盈配合或键连接，轴承与安装轴过盈配合或键连接。

所述安装轴两端通过轴承安装于凸轮盖内，摇臂中部与安装轴通过过盈配合或键连接进行固定。

所述滚轮为轴承。

所述切断装置包括连接于凸轮盖的切断下盖、安装有密封盖的切断上盖、配装于切断上盖内的切断膜片、切断弹簧座、切断调节弹簧、内置有锁杆钢球的切断托盘和切断阀杆，在切断阀杆上安装有由复位弹簧支承的限位套，切断下盖上设置有用于连接切断信号管的螺管接头，所述螺管接头用于连通切断下盖的气腔与切断信号管。

调压腔体的调压气腔由调压信号管与阀体的出气腔相连通，连接与调压膜片的主阀杆上装配有调压阀瓣和由切断阀瓣弹簧支承的切断阀瓣。

它是这样工作的：首先调节设定好切断调节弹簧支承顶住切断托盘的预压力，这是鉴别输气压力波动超压的关键，在输送的燃气压力处于正常工作状态下，由切断调节弹簧的预压力支承顶住切断托盘，切断托盘内的锁杆钢球被推挤至位于切断托盘的小孔孔腔位置处，锁紧钢球将切断阀杆锁定；此时，摇臂处于竖直状态，摇臂上端的滚轮与凸轮轴的限位块配合，锁定凸轮轴，防止凸轮轴转动；此时，安装于凸轮轴的凸轮将配装于主阀杆上的切断阀瓣托住，阻止切断阀瓣向下移动，使阀体内的阀口开启畅通；此时切断阀杆的端部远离摇臂下端的撞击块，当气压出现波动时，由调压信号管将波动气源导入调压腔体的调压气腔内，由调压膜片感应波动气源压力的变化，并在套装有调压弹簧的调压轴的共同作用下，带动连接于调压膜片的主阀杆上下移动，从而调节安装于主阀杆的调压阀瓣与阀口的开启程度，即可改变调压阀瓣对阀口的阻尼来实现调节输气压力的目的。

当出气管内的气压出现超压时，由切断信号管将超压气源导入切断下盖的气腔内，由于切断膜片感应超压气源的压力发生变形推动切断托盘克服切断调节弹簧的预压力沿切断阀杆的轴向移动，这时锁杆钢球将滑入切断托盘的大孔孔腔内而使切断阀杆失去锁定，可由复位弹簧推动安装有限位套的切断阀杆向左运动，限位套撞击到摇臂下端的撞击块上，受到撞击的摇臂顺指针旋转，撞击快向左移动，上端的滚轮向右移动，滚轮脱落凸轮轴的限位块，使凸轮轴失去锁定而转动，这时配装于主阀杆上的切断阀瓣将失去凸轮支承，切断阀瓣会在切断阀瓣弹簧的作用下沿主阀杆向下快速运动将阀口封闭立即关闭气源，实现“超压切断”的目的。

当输配送管网内的输气压力回复正常压力，需要重新进行锁定时，打开密封盖，只需向左拉回切断阀杆，使锁杆钢球将切断阀杆重新锁定，拉回切断阀瓣后再缓缓转动凸轮轴，使凸轮重新支托切断阀瓣，在扭簧的作用下，摇臂自动复位，与凸轮轴上的限位块配合，重新锁定凸轮轴即可，操作使用极为简便。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

1、本发明修改了摇臂组件的固定安装方式，同时也改变了切断阀杆与摇臂组件之间的传动方式，利用切断阀杆快速向左运动撞击摇臂组件，改变了常规力矩传动方式，无中间力矩传动，因此传递力矩损失小，切断精度大大提高。

2、当控制管线中压力超过设定压力时，压力信号通过切断信号管传递至切断膜片克服切断调节弹簧的作用力向右运动，从而带动切断托盘向右运动，锁杆钢球外圆定位由切断托盘小径变成大径，从而使锁杆钢球向外径方向运动，切断阀杆失去锁杆钢球的定位，在复位弹簧作用下，切断阀杆快速向左运动撞击摇臂组件，使摇臂组件克服在扭簧作用下顺时针旋转，从而使凸轮轴产生顺时针旋转，导致调压器中主轴切断阀杆同切断阀瓣向下运动，从而实现超压快速准确切断。本发明利用切断阀杆快速向左运动撞击摇臂组件，改变了常规力矩传动方式，无中间力矩传动，因此传递力矩损失小，因此切断精度大大提高。

3、本发明的切断部件在安装轴上设置扭簧，有利于摇臂的自动复位，且在扭簧作用下，摇臂不会发生自转动，避免误切断情况的发生。本发明中，采用轴承接触，减小摩擦力，动作灵敏。

附图说明

图1为本发明调压器截面结构示意图；

图2为本发明切断部件剖视结构示意图；

图3为本发明切断部件A-A剖视结构示意图；

图4为本发明切断部件立体结构示意图；

附图标记：1、凸轮，2、凸轮盖，3、凸轮轴，4、切断装置，5、摇臂，6、安装轴，7、滚轮，8、撞击块，9、限位块，10、扭簧，11、切断下盖，12、密封盖，13、切断上盖，14、切断膜片，15、切断弹簧座，16、切断调节弹簧，17、锁杆钢球，18、切断托盘，19、切断阀杆，20、复位弹簧，21、限位套，22、螺管接头，23、切断信号管，24、气腔，25、主阀杆，26、切断阀瓣，27、调压信号管，28、调压腔体，29、调压气腔，30、调压膜片，31、调压弹簧，32、调压轴，33、调压阀瓣，34、阀口，35、切断阀瓣弹簧，36、进气腔，37、出气腔，38、阀体。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作出进一步详细的阐述。

如图1、图2、图3和图4所示，是本发明提供的一种利用切断阀杆19快速向左运动撞击摇臂组件，改变常规力矩传动方式的超压自动切断调压器。这种调压器包括调压部件和切断部件，所述调压部件包括配装有阀口34分隔为进气腔36、出气腔37的阀体38和固定安装于阀体38的由配装有调压膜片30的调压腔体28构成的调压装置，凸轮轴3上设置有支托切断阀瓣26的凸轮1；所述切断部件包括固定安装于阀体38的凸轮盖2、凸轮轴3和用于解除凸轮轴3锁定状态的切断装置4；所述切断部件还包括摇臂组件，所述摇臂组件包括摇臂5、安装轴6、滚轮7和撞击块8，所述摇臂5中部通过安装轴6安装在凸轮盖2内，且摇臂5在安装轴6的作用下可绕安装轴6轴线转动；滚轮7安装在摇臂5上端，与凸轮轴3上限位块9配合以锁定凸轮轴3，所述撞击块8设置在摇臂5下端，且与切断装置4的切断阀杆19对应，切断装置4的切断阀杆19释放后，在复位弹簧20作用下切断阀杆19撞击撞击块8，滚轮7与凸轮轴3限位块9脱离，解除凸轮轴3的锁定。安装轴6上套接有用于摇臂5复位的扭簧10。所述安装轴6固定安装在凸轮盖2内，摇臂5中部与安装轴6通过轴承连接，轴承与摇臂5中部过盈配合或键连接，轴承与安装轴6过盈配合或键连接。所述安装轴6两端通过轴承安装于凸轮盖2内，摇臂5中部与安装轴6通过过盈配合或键连接进行固定。所述滚轮7为轴承。所述切断装置4包括连接于凸轮盖2的切断下盖11、安装有密封盖12的切断上盖13、配装于切断上盖13内的切断膜片14、切断弹簧座15、切断调节弹簧16、内置有锁杆钢球17的切断托盘18和切断阀杆19，在切断阀杆19上安装有由复位弹簧20支承的限位套21，切断下盖11上设置有用于连接切断信号管23的螺管接头22，所述螺管接头22用于连通切断下盖11的气腔24与切断信号管23。调压腔体28的调压气腔29由调压信号管27与阀体38的出气腔37相连通，连接与调压膜片30的主阀杆25上装配有调压阀瓣33和由切断阀瓣弹簧35支承的切断阀瓣26。

它是这样工作的：首先调节设定好切断调节弹簧16支承顶住切断托盘18的预压力，这是鉴别输气压力波动超压的关键，在输送的燃气压力处于正常工作状态下，由切断调节弹簧16的预压力支承顶住切断托盘18，切断托盘18内的锁杆钢球17被推挤至位于切断托盘18的小孔孔腔位置处，锁紧钢球将切断阀杆19锁定；此时，摇臂5处于竖直状态，摇臂5上端的滚轮7与凸轮轴3的限位块9配合，锁定凸轮轴3，防止凸轮轴3转动；此时，安装于凸轮轴3的凸轮1将配装于主阀杆25上的切断阀瓣26托住，阻止切断阀瓣26向下移动，使阀体38内的阀口34开启畅通；此时切断阀杆19的端部远离摇臂5下端的撞击块8；当气压出现波动时，由调压信号管27将波动气源导入调压腔体28的调压气腔29内，由调压膜片30感应波动气源压力的变化，并在套装有调压弹簧31的调压轴32的共同作用下，带动连接于调压膜片30的主阀杆25上下移动，从而调节安装于主阀杆25的调压阀瓣33与阀口34的开启程度，即可改变调压阀瓣33对阀口34的阻尼来实现调节输气压力的目的。当出气管内的气压出现超压时，由切断信号管23将超压气源导入切断下盖11的气腔24内，由于切断膜片14感应超压气源的压力发生变形推动切断托盘18克服切断调节弹簧16的预压力沿切断阀杆19的轴向移动，这时锁杆钢球17将滑入切断托盘18的大孔孔腔内而使切断阀杆19失去锁定，可由复位弹簧20推动安装有限位套21的切断阀杆19向左运动，限位套21撞击到摇臂5下端的撞击块8上，受到撞击的摇臂5顺指针旋转，撞击快向左移动，上端的滚轮7向右移动，滚轮7脱落凸轮轴3的限位块9，使凸轮轴3失去锁定而转动，这时配装于主阀杆25上的切断阀瓣26将失去凸轮1支承，切断阀瓣26会在切断阀瓣弹簧35的作用下沿主阀杆25向下快速运动将阀口34封闭立即关闭气源，实现“超压切断”的目的。当输配送管网内的输气压力回复正常压力，需要重新进行锁定时，打开密封盖12，只需向左拉回切断阀杆19，使锁杆钢球17将切断阀杆19重新锁定，拉回切断阀瓣26后再缓缓转动凸轮轴3，使凸轮1重新支托切断阀瓣26，在扭簧10的作用下，摇臂5自动复位，与凸轮轴3上的限位块9配合，重新锁定凸轮轴3即可，操作使用极为简便。

Claims (7)

1.超压自动切断调压器，包括调压部件和切断部件，所述调压部件包括配装有阀口（34）分隔为进气腔（36）、出气腔（37）的阀体（38）和固定安装于阀体（38）的由配装有调压膜片（30）的调压腔体（28）构成的调压装置，凸轮轴（3）上设置有支托切断阀瓣（26）的凸轮（1）；所述切断部件包括固定安装于阀体（38）的凸轮盖（2）、凸轮轴（3）和用于解除凸轮轴（3）锁定状态的切断装置（4）；其特征在于：所述切断部件还包括摇臂组件，所述摇臂组件包括摇臂（5）、安装轴（6）、滚轮（7）和撞击块（8），所述摇臂（5）中部通过安装轴（6）安装在凸轮盖（2）内，且摇臂（5）在安装轴（6）的作用下可绕安装轴（6）轴线转动；滚轮（7）安装在摇臂（5）上端，与凸轮轴（3）上限位块（9）配合以锁定凸轮轴（3），所述撞击块（8）设置在摇臂（5）下端，且与切断装置（4）的切断阀杆（19）对应，切断装置（4）的切断阀杆（19）释放后，在复位弹簧（20）作用下切断阀杆（19）撞击撞击块（8），滚轮（7）与凸轮轴（3）限位块（9）脱离，解除凸轮轴（3）的锁定。

2.如权利要求1所述的超压自动切断调压器，其特征在于：安装轴（6）上套接有用于摇臂（5）复位的扭簧（10）。

3.如权利要求1或2所述的超压自动切断调压器，其特征在于：所述安装轴（6）固定安装在凸轮盖（2）内，摇臂（5）中部与安装轴（6）通过轴承连接，轴承与摇臂（5）中部过盈配合或键连接，轴承与安装轴（6）过盈配合或键连接。

4.如权利要求1或2所述的超压自动切断调压器，其特征在于：所述安装轴（6）两端通过轴承安装于凸轮盖（2）内，摇臂（5）中部与安装轴（6）通过过盈配合或键连接进行固定。

5.如权利要求1或2所述的超压自动切断调压器，其特征在于：所述滚轮（7）为轴承。

6.如权利要求1所述的超压自动切断调压器，其特征在于：所述切断装置（4）包括连接于凸轮盖（2）的切断下盖（11）、安装有密封盖（12）的切断上盖（13）、配装于切断上盖（13）内的切断膜片（14）、切断弹簧座（15）、切断调节弹簧（16）、内置有锁杆钢球（17）的切断托盘（18）和切断阀杆（19），在切断阀杆（19）上安装有由复位弹簧（20）支承的限位套（21），切断下盖（11）上设置有用于连接切断信号管（23）的螺管接头（22），所述螺管接头（22）用于连通切断下盖（11）的气腔（24）与切断信号管（23）。

7.如权利要求1所述的超压自动切断调压器，其特征在于：调压腔体（28）的调压气腔（29）由调压信号管（27）与阀体（38）的出气腔（37）相连通，连接与调压膜片（30）的主阀杆（25）上装配有调压阀瓣和由切断阀瓣弹簧（35）支承的切断阀瓣（26）。

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