CN1160136A - 压力供给流体装置 - Google Patents

Abstract

一种压力供给装置，如蒸汽捕集器或泵捕集器结合具有结构简单和减少部件数量，并能够用减小的浮力平稳地使转换阀换向。一浮子、一转换阀和一连锁装置安装在密封式容器中。连锁装置包括一绕第一轴转动的浮臂和一绕第二轴转动的辅助臂，一形成在浮壁上的板簧支座部、一形成在辅助臂上的弹簧支座部和一安置在两板簧支座部之间可逆板簧。浮子与浮臂相连接，而转换阀与辅助臂相连接。

Description

压力供给流体装置

本发明涉及一种在压力下供给如液体、燃料等那样的流体的压力供给流体装置。本发明的压力供给流体装置特别适于用在收集在蒸汽管道系统中所产生的冷凝液并将这种冷凝液供给予锅炉或废热回收装置，因而起到一捕集或泵捕集结合的作用。

在大多数情况下，在蒸汽管道系统中产生的冷凝液具有相当大数量的储存废热(余热)。因此，普遍做法是使用含有捕集形式的压力供给流体装置的冷凝液回收系统来回收冷凝液并将冷凝液输进锅炉或废热(余热)回收系统。这种系统为了利用冷凝液中的废热，从而实现其能量的有效使用。

在冷凝液回收系统中所用的压力供给流体装置把冷凝液收集在密封式容器中并把如蒸汽那样的高压工作流体通过操作一转换阀将其引入密封式容器，因而，在工作流体的压力下可把冷凝液从密封式容器内部排出。

为了保证压力供给流体装置的高度有效操作，有必要把尽可能多的冷凝液收集在密封式容器内并正常地换接转换阀。因此，为保证转换阀的可靠换接，现有技术的压力供给流体装置通过使用一设有盘簧的内装速锁装置。一种装有使用盘簧的内装速动装置的现有技术的压力供给流体装置揭示于美国专利号5,141,405。

图1是一用于美国专利号5,141,405的现有技术压力流体供给装置的速锁装置的前视图。在美国专利号5,141,405中所公开的压力供给流体装置中，速锁装置100包括一浮臂101，一辅助臂102和一在压缩状态下的盘簧103。主臂101相对于支承件105可转动地支承在销106上。一浮子108连接在浮臂101的前端。

辅助臂102在其一端通过与浮臂101同一销106连接到支承件105，在其另一端由穿过弹簧支座件116的销110连接到盘簧103的一端。一阀轴操纵杆111通过销107连接于辅助臂102的中心部。阀轴操纵杆11连接到转换阀(未示出)，而速动装置100则可通过阀轴操作杆11与转换阀连接。

在图1的盘簧103的另一端可由穿过弹簧支座件115的销112与浮臂101连接。在图1所示的美国专利号5,141,405的现有技术压力供给流体装置中，伴随密封式容器中冷凝液的积聚，浮子103升起。当浮子108升高时，盘簧103的弹簧支座件115一侧会随浮子108的升高而向上移动，从而挤压盘簧103以使其变形。浮子108的上升使盘簧103以(构成)与辅助臂102成一行方式移动，并且随着浮子108的进一步上升，直到盘簧103和辅助臂102之间的夹角超过180度，盘簧103从形变回复原状并在盘簧103和辅助臂102之间的连接部分(销110)向下搭锁，引起连接辅助臂102的阀轴操纵杆111的向下移动，从而切换转换阀(未示出)。

现有技术压力供给流体装置存在一个问题。因为辅助臂可得以急速锁扣使转换阀开闭，转换阀可相当可靠地进行转换，不过，需要一根销可转动地与弹簧支座件连接。对这种销的要求增加了部件的数量并使结构复杂化。另外，由于在销上引起摩擦力的阻力，平衡操作受到阻碍；为了克服这种摩擦阻力，就需要浮子的较大浮力。但是，这种增加浮力的要求会使浮子的尺寸增大并因此使装置的总的尺寸增加。

鉴于以上所述的，为已知现有技术装置固有的问题，本发明的目的在于提供一种压力供给流体装置，该压力供给流体装置是具有较少部件的简单结构的并能够用浮子的较小浮力作动转换阀。

本发明是一种设有密封式容器的压力供给流体装置，密封式容器具有一工作流体进口、一工作流体排出口、一压力供给流体进口和一压力供给流体排出口。密封式容器内部有一浮子、一转换阀和一速动装置。速动装置具有一由密封式容器支承的第一轴、一可绕第一轴转动的浮臂、一支承在密封式容器中，以离开第一轴的一点和平行于第一轴的第二轴、一圈绕第二轴转动的辅助臂、一形成浮臂上的弹簧支座部、一形成在辅助臂上的弹簧支座部、一安置在两弹簧支座部之间的可逆板簧和一通过可逆板簧的弯曲使可逆板簧反向的限制部件。浮子与浮臂相连接，而转换阀与辅助臂相连接。

在本发明的压力供给流体装置的一个实施例中，当浮子移动时，辅助臂可急速扣上使转换阀切换，从而迫使所积聚的流体以类似于现有技术装置的方式流出密封式容器。伴随在密封容器中冷凝液的积聚，浮子开起以使浮臂绕与浮子的上升有关的第一轴转动，限制部件可使可逆板簧以S形作弯曲，此后被反向。伴随可逆板簧的反向，辅助臂急速扣锁并换接转换阀。

在本发明的压力供给流体装置的第二实施例中，当浮子移动时，浮臂急速扣锁以换接换向阀，从而迫使所积聚的冷凝液流出密封式容器。在密封式容器中的积聚冷凝液使浮子升起，使浮臂绕轴转动，从而使在浮臂上所形成的板簧支座部在轴和辅助臂上所形成的板簧支座部之间近似地形成一直线。在这种移动过程中，可逆板簧进一步弯曲而进入与限制部件相接触。当浮子升高到超过特定位置时，可逆板簧反向，可使形成在辅助臂上的板簧支座部相对于成直线连接的轴和形成在浮臂上的板簧支座部急速扣锁在初始位置的相反侧上。结果，阀轴操纵杆移动而使转换阀反向。

在本发明的压力供给流体装置的所使用的速动装置中，由于弹簧支座部形成在浮臂和辅助臂上，不需要支承部旋转地连接板簧支座部。因此，有可能减少部件的数量，从而允许简化结构。另外，由于板簧支座部不设有转动支承，即使使用小的浮力、即小浮子，装置也能十分平衡地操作且转换阀能以较大功率(动力)正确地进行工作。

本发明的上述和其它目的、特点和优点通过参考与附图相结合的本发明的最佳实施例的下述说明将成为明显的，其中：

图1是一现有技术速锁装置的局剖视图；

图2是一根据本发明的压力供给流体装置的第一实施例的剖面视图；

图3A—3C是图2的可逆板簧可逆操作的说明性视图；

图4是一以图2的D—D线所作的放大截面视图；

图5是一本发明的第一实施例的速动装置的部件分解视图；

图6是一根据本发明的压力供给流体装置的第二实施例的剖面视图。

在图2中，本发明的第一实施例的压力供给流体装置，具有一浮子3、一转换阀4、一速锁装置5和一阀6。在密封式容器2中，机身段7和盖部分8通过螺杆(未画出)而连接一起并在其内形成一流体保持空间10。在图2的实施中，密封式容器2的机身段7只是一容器；图2的实施例的一些有特色的部件都安装在密封式容器2的盖8上，盖8设有4个开口；一工作流体的进口11、一工作流体的出口13，压力供给流体进口16和一压力供给流体排出口17。

如图4所示，在密封式容器2内的一位置、在工作流体进口内，装了一工作流体进给阀20，在工作流体出口13的内部装有一工作流体排出阀21。工作流体进给阀20包括一阀心座(活门体)22、一阀头23和一阀提升杆24。阀必座22具有一按轴线方向设置的通孔；通孔的上端起阀座25的作用。在阀心座25的中间部分，设置四个连接通孔与流体保持空间10的开孔26。阀头23是半球形的并装配在阀提升杆24的顶端。工作流体进给阀20的阀心座22的前端被拧入工作流体进口11内。阀头23安置在工作流体进口11一侧，而阀提升杆24通过通孔得以插入密封式容器2一侧的阀心座22，并且通过轴47进入与速锁装置5的辅助臂42连接。

工作流体排出阀21包括一阀心座29、一阀头30和一阀提升杆31。阀心座20在轴线方向具有一通孔，在通孔内装有一阀座32。安装在阀提升杆31顶端上的阀头30从下面进入与阀座32的接触，从而开启和关闭此阀。阀提升杆31可借助轴47与速锁装置的辅助臂42相连接。因此，转换阀4含有工作流体进给阀20和工作流体排出阀21。当打开工作流体进给阀20时，工作流体排出阀21关闭，而当关闭工作流体进给阀20时，工作流体排出阀21则打开。

压力供给流体进口16位于盖8的中心附近、压力供给流体排出口17处于相对于密封容器2的下部的位置。

浮子3通过一浮臂34和一第一轴35由一托座36支承。速锁装置5通过第一轴35安装在托座36上。托座36、38两者可通过螺钉(未画出)整体地附装到密封式容器2的盖8上。托座36由两块彼此面对的平行板构成。并通过轴承300支承轴39和40以及第一轴35轴、39和40用作浮子3的上、下限的止档件。托座38也由两块彼此面对的平行板构成并可支承一轴41和第二轴杆。轴41可用作辅助臂42的止档件。

速锁装置5包括一浮臂34、一辅助臂42和一可逆板簧43。浮臂34具有与浮子3连接的一端和可转动地与浮子3连接的另一侧，并且它可围绕第一轴35上下摇动。浮臂34在其一侧并形成面向上的“V”形突出弹簧支座部44，此“V，，形部分的左侧和右侧均用来作为限位部件45。

辅助臂42可转动地装配在第二轴37上，而第二轴则安装在轴承301上。辅助臂42在其一侧上设有一面向下的“V”形突出板簧支座部46。一可逆的弧形板簧43安置在弹簧支座部44和弹簧支座部46之间。此外，插在辅助臂42的一端上的是一轴47，而提升杆24和31的下端则与此轴相连接。

阀6安装在压力供给流体排出口17的流体保持空间10一侧上，该阀是一组合座阀。阀6包括上、下阀心座61、62、上和下阀体63和一泄阀轴64。上阀心座61和下阀心座62由螺钉(未画出)所固定，上阀心座用螺钉(未画出)固定到盖8上(未图示)。上阀壳设有一上阀座65，而下阀壳62设有一下阀座66。上和下阀体63可通过轴67枢轴地与泄阀轴64相连接。上和下阀体63随浮子3上升而向下移动，因以此移离上、下阀座65和66，使流体保持空间10与压力供给流体排出口17相通。上、下阀体63随着浮子下降而向上移动，因此可座落在上、下阀座65和66上，以切断流体保持空间10与压力供给流体排出口17的连通。

然后，压力供给流体装置1的第一实施例的使用将依照一系列操作程序来加以说明，在这些操作程序中把蒸汽用作工作流体。首先，压力供给流体装置1的外部管道在工作流体进入口11一侧与高压蒸汽源相连通，而在工作流体排出口13一侧与蒸汽循环管道连接。压力供给流体进入口16经一通向流体保持空间10的单向阀(未示出)与如蒸汽使用装置那样的负荷连接。压力供给流体排出口17则经一从流体保持空间10通向外部的单向阀(未示出)与如锅炉等等的压力供给流体部件相连通。

当在第一实施例的压力供给流体装置的流体保持空间10不存在冷凝液时，浮子3处于图2所示的底部位置。此时，在转换阀4中的工作流体进给阀20被关闭，而打开工作流体排出阀21。在这种情况下阀6被关闭，当在诸如蒸汽使用装置的负载中产生冷凝液时，冷凝液则通过压力进给流体进入口16流入压力供给流体装置1并积聚在流体保持空间10中。

当浮子3随着在流体保持空间10中的冷凝液积聚而升高时，浮臂34以轴35为中心顺时针方向转动，而与泄阀轴64连接的轴68向下移动。上、下阀体63借助泄阀轴64的移动也向下移动，阀6打开。

伴随浮臂34的顺时针方向转动，速锁装置5使限制件45的左侧与可逆板簧43相接触(见图3A)，以使可逆板簧43成“S”形变曲(见图3B)，最终使可逆板簧43反向(见图3c)。伴随可逆板簧43的反向，辅助臂42以逆时针方向转动，因此，轴47向上搭锁。结果，与轴47连接的提升杆24和31向上移动，以致工作流体进给阀20被打开，而工作流体排出阀21则被闭合(关闭)。

当工作流体进口11开着时，可将高压蒸汽引进密封式容器2中来提高内部压力，在流体保持空间10中所积聚的冷凝液依靠蒸汽压力被加压并通过一单向阀(未示出)而从压力进给流体排出口17排出到外置锅炉和余热利用设备中。

伴随冷凝液的排出，在冷凝液保持空间10中的水位下降到低于浮子3的位置。浮臂34以逆时针方向绕在第一轴35中心上转动，而与泄阀轴64连接的轴68上移。因而阀装置6被关闭。

伴随浮臂34的逆时针方向转动，速锁装置5使限制件45的左侧与可逆板簧43相接触，以使可逆板簧43被弯曲成“倒S”形并使其反向。伴随可逆板簧43的反向，辅助臂42以顺时针方向转动，因此，轴47向下紧压。结果是连接于轴47的提升杆24和31向下移动，以致工作流体进给阀20被关闭，而工作流体排出阀21则打开。

图6是一根据本发明的压力供给流体装置的第二实施例的剖面视图。在图6的实施例中，一些与图1的实施例中的部件所共有的部件标以同一参考号。在图6中，压力供给流体装置1在整个密封式容器2内具有一浮子3、一转换阀4和一速锁装置5。为了依次说明这些部件，密封式容器2、机身段7和盖8用螺钉(未示出)来连接一起，并且在其内形成一流体保持空间10。在图6的实施例中，密封式容器2的机身段7仅为一容器；实施例的有特色部件都安装在密封式容器2的盖8上。盖8设有4个开口：一工作流体进口11、一工作流体出口13、一压力供给流体进入口16和一压力供给流体排出口17。在密封式容器2里面的位置，工作流体进口11内装有一工作流体进给阀20，在工作流体出口13的内侧装有一工作流体排出阀21。工作流体进给阀20包括一阀心座22、一阀头23和一阀提升杆24。阀心座22具有一以轴线方向设置的通孔；通孔的上端起一阀座25的作用。在阀心座22的中间部分上，四个开孔26与通孔和流体保持空间10连通。阀头23是半球形的并装配在阀提升杆24的顶端。

在图6的实施例的压力供给流体装置1中，工作流体进给阀20的阀心座22的前端被拧入工作流体进口11。阀头23安置在工作流体进口11一侧，而阀提升杆24通过通孔插入密封式容器2一侧上的阀心座22并与连接板27接触。连接板27与阀轴操纵杆28连接，阀轴操作杆28则连接到速锁装置5。

工作流体排出阀21由一阀心座29、一阀头30和一阀提升杆31组成。阀心座29在轴线方向具有一通孔，在阀心座中设有一阀座32。安装在提升杆31的顶端的阀头30从下面与阀座32接触，从而使阀打开和关闭。阀轴操纵杆28和阀提升杆31是通过销33来连接的。转换阀4包括工作流体进给阀20的工作流体排出阀21。当使工作流体进给阀20打开时，工作流体排出阀21则被关闭。

压力供给流体进入口16位于盖8的中心附近，压力供给流体排出口17处于相应于密封式容器2下部的位置。

浮子3通过浮臂34和摆轴35由托座36所支承。速锁装置5则通过轴200支承于托座36上。托座36。托座36可整体地附装到密封式容器2的盖8上。托座36由两彼此相面对的平行板构成并为轴200和摆动35提供支撑。轴200还用作阀轴操纵杆28的止档件。

速锁装置5包括一浮臂34、一辅助臂42和一可逆板簧43。如从上面来观察，浮臂34近似地呈U形，具有两平行板。在这两平行板相连接的左端上形成一板簧支承部44。如图6所示，板簧支承部44近似V形，浮子3连接在浮臂34的V形端。浮子3在摆轴35的中心上作上下摆动。

辅助臂42的中心部可被转动地支承在摆轴35上。辅助臂42由两平行板构成并在各平行板的一端上具有近似V形截面。辅助臂42的V形截面侧形成一板簧支座部46；V形截面的上、下段构成了限制部件。一变形可逆的板簧43可安置在板簧支座部46和板簧支座部44之间。

图6的压力供给流体装置1实施例的操作以下将依照一系列操作程序加以说明，在这些操作程序中，蒸汽被用作工作流体。首先，压力供给流体装置1的外部管道，在工作流体进口11一侧连接到高压蒸汽源，而在工作流体排出口一侧连接到蒸汽循环管道。压力供给流体进口16经由通向流体保持空间10的单向阀(未示出)连接到如蒸汽使用装置那样的负荷。压力供给流体排出口17经由从流体保持空间10通向外部的单向阀(未示出)连接到锅炉等等。

当图6的实施例的压力供给流体装置1的流体保持空间10中不存在冷凝液时，浮子3处在图6所示的底部位置。那时，转换阀4中的工作流体进给阀20关闭，而工作流体排出阀21就打开。当在如蒸汽使用装置的负荷中产生冷凝液时，冷凝液通过压力供给流体进口16流到压力供给流体装置1，于是积聚在流体保持空间10中。

当浮子3随着流体保持空间10中的冷凝液积聚而升高时，浮臂34以轴35的中心顺时针方向转动直到浮臂34的轴线处于与辅助臂42的轴线成一直线为止。在此移动过程中，可逆板簧43进一步弯曲，而构成与弹簧支座44和46的上限制部件接触，因此可逆板簧进一步变形。当浮子3再升高直到浮臂43的轴线超过辅助臂42的轴线时，可逆板簧43反向，允许辅助臂42按逆时针方向转动，从而向上抓住轴47。因此，连接于轴47的阀轴操纵杆28向上移动，从而使工作流体进给阀20打开和使工作流体排出阀关闭。

伴随工作流体进口11的打开，将高压蒸汽引入密封式容器2，在密封容器中，容器压力增高使流体保持容器10中的冷凝液增压，因而迫使冷凝液从压力供给流体排出口17经单向阀(未示出)流出而进入外部锅炉或废热回收系统。

伴随冷凝液的排出，冷凝液保持空间10中的水位下降到低于浮子3的位置。浮臂34从摆轴35的中心逆时针方向转动直到浮臂34的轴线与辅助臂42的轴线成一直线为止。在这种移动过程中，可调换板簧43进一步弯曲而构成与弹簧支座44和46的下限制部分相接触。伴随浮子3的进一步向下移动，浮臂34的轴线超过辅助臂42的轴线，于是可逆板簧43改变方向以使辅助臂42顺时针方向转动，从而向下搭锁(抓住)轴47。因此，连接于轴47的阀轴操作杆28向下移动，使工作流体进给阀20关闭和使工作流体排出阀21打开。

以上所述的本发明的压力供给流体装置具有少数支承件，因此可减少由摩擦所引起的力的损失。另外，由于结构简单，移动平稳和转换阀的有功效的操作，有可能使用相当小的浮子来可靠地压力供给流体。

根据本发明的以上说明，本技术领域的普通技术人员会发觉一些改进、变化和修饰，在本技术领域的普通技术人员的技能范围内的这样的改进，变化和修饰都意味着由所附的权利要求所覆盖。

Claims (19)

1.一种压力供给流体装置包括：

一容器，它包括：一工作流体进口、一工作流体排出口、一流体进口和一流体排出口；

一浮子；

一转换阀，此转换阀包括：一位于工作流体进口上的工作流体进给阀和一位于工作流体排出口上的工作流体排出阀，当工作流体排出阀关闭工作流体排出口时，工作流体进给阀将工作流体进口打开，当工作流体排出阀把工作流体排出口打开时，工作流体进给阀则把工作流体进口关闭；

一速锁装置，该速锁装置包括：一枢轴地安装在容器中的浮臂、一枢轴地安装在容器中的辅助臂、一在浮臂上所形成的第一板簧支座部、一在辅助臂上所形成的第二板簧支座部和一安装在第一和第二弹簧支座部之间的可逆板簧，其中，浮子与浮臂相连接，转换阀与辅助臂相连接。

2.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于还包括：

一限制部件，该部件可通过限制可逆板簧的弯曲而使可逆板簧反向。

3.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于还包括：

一位于流体排出口上的阀，该阀在流体排出口处与浮臂连接。

4.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于浮臂和辅助臂绕公用轴转动。

5.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于浮臂围绕第一轴转动，辅助臂围绕平行于第一轴的第二轴转动。

6.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包括一用作板簧的限制部件的V形部分。

7.根据权利要求1所述的压力供给流体装置，其特征在于第二弹簧支座部包括一用作板簧的限制部件的V形部分。

8.根据权利要求7所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包括一因作板簧的限制部件的V形部分。

9.一种压力供给流体装置包括：

一容器，它包括：一工作流体进口、一工作流体排出口、一流体进入口和流体排出口；

一浮子；

一转换阀，此换向阀包括：一处于工作流体进口上的工作流体进给阀和一处于工作流体排出口上的工作流体排出阀，当工作流体排出阀将工作流体排出口关闭时，工作流体进给阀打开工作流体进口，当工作流体排出阀把工作流体排出口打开时，工作流体进给阀则把工作流体进口关闭；

一速锁装置，它包括：一支承在密封式容器中的摆轴、一浮臂和一辅助臂可绕摆轴转动、一在浮动臂上位于远离摆轴的一点上所形成的第一弹簧支座部、一在辅助臂上位于远离摆轴的一点上所形成的第二弹簧支座部和一安装在两弹簧支座之间的可逆板簧，浮子连接于浮臂，转换阀通过阀轴操纵杆连接于辅助臂。

10.根据权利要求9所述的压力供给流体装置，其特征在于还包括：

一限制部件，该限制部件可通过限制可逆板簧的弯曲而使可逆板簧反向。

11.根据权利要求9所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包括一用作板簧的限制部件的V形部分。

12.根据权利要求9所述的压力供给流体装置，其特征在于第二弹簧支座部包括一用作板簧的限制部分的V形部分。

13.根据权利要求12所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包括一用作板簧的限制部件的V形部分。

14.一种压力供给流体装置包括：

一容器，它包括：一工作流体进口、一工作流体排出口、一压力供给流体进口、一压力供给流体排出口；

一浮子；

一转换阀，它包括：一位于工作流体进口上的工作流体进给阀和一位于工作流体排出口上的工作流体排出阀，当工作流体排出阀将工作流体排出口关闭时，工作流体进给阀将工作流体进口打开，当工作流体排出阀将工作流体排出口打开时，工作流体进给阀则将工作流体进口关闭；

一速锁装置，它包括：一受容器支承的第一轴、一绕第一轴转动的浮臂、一离开摆轴的一点并与第一轴平行的、受容器支承的第二轴，一形成在浮臂上的第一弹簧支座部、一形成在辅助臂上的第二弹簧支座部和一安置在两弹簧支座之间的可逆板簧，浮子连接于浮臂，而转换阀连接于辅助臂。

15.根据权利要求14所述的压力供给流体装置，其特征在于还包括：

一限制部件，该部件可通过限制可逆板簧的弯曲而使可逆板簧反向。

16.根据权利要求14所述的压力供给流体装置，其特征在于还包括：

一位于流体排出口上的阀，该阀与浮臂相连接。

17.根据权利要求14所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包含一用作板簧的限制部件的V形部分。

18.根据权利要求14所述的压力供给流体装置，其特征在于第二弹簧支座部包括一用作板簧的限制部件的V形部分。

19.根据权利要求18所述的压力供给流体装置，其特征在于第一弹簧支座部包含一用作板簧的限制部件的V形部分。

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