CN117469446A - 一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，包括管段、先导阀、主阀体、伺服控制组件、连杆组件以及蝶板；所述蝶板适配于管段内，先导阀、主阀体以及伺服控制组件按管段内介质流向依次设置在管段上；所述主阀体包括主阀壳体，主阀壳体内适配有活塞组件，活塞组件与主阀壳体腔室内壁通过膜片连接，活塞组件与主阀壳体腔室底部之间连接有膜腔弹簧，活塞组件动作时通过连杆组件驱动蝶板动作；本发明适用于高压大流量气体环境下，通过有限转角力矩马达控制反馈气路反馈比，在反馈压力与控制基准压力动态平衡下，实现出口压力基于一定压力值的范围的伺服调节。

Description

一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀

技术领域

本发明涉及压力调节阀技术领域，具体为一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀。

背景技术

管路是用于输送介质的重要设备，为了将气源压力降低至供下游设备使用压力，需要对管路内的介质进行减压或调压。压力调节阀作为管路压力调节附件得到较为广泛的应用。现有技术中，先导式自动控制压力调节阀通过流体自身出口压力改变主阀的开度，进而改变主阀的节流阻力，保持出口压力的基本不变。先导式自动控制压力调节阀一般包括主阀和先导阀，利用先导阀提供基准压力，使得主阀在基准压力、反馈压力作用下达到平衡，进而调节出口压力在一定出口压力值不出现较大范围波动，这种固定出口压力值调节的方式无法有效应对系统下游需求压力变化。

授权公告号为CN201636405U的专利公开了一种无泄漏伺服控制压力调节阀，保包括主阀和先导阀，主阀包括主阀体、主阀座和主阀芯，主阀和先导阀之间设置平衡腔，先导阀设置泄压腔，平衡腔分别连通于主阀介质进口和先导阀介质进口，泄压腔连通于主阀介质出口，主阀芯为下小上大的锥形并且迎向介质流动方向与主阀座介质通道相对，其能够在阀前和阀后出现压力波动时，改变阀芯的开启程度，保证系统压力平稳过渡，但对于某些特殊场合，需要保证出口压力在某一范围内可以调节，以满足特殊的应用工况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，适用于高压大流量气体环境下，通过有限转角力矩马达控制反馈气路反馈比，在反馈压力与控制基准压力动态平衡下，实现出口压力基于一定压力值的范围的伺服调节，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，包括管段、先导阀、主阀体、伺服控制组件、连杆组件以及蝶板；所述蝶板适配于管段内，先导阀、主阀体以及伺服控制组件按管段内介质流向依次设置在管段上；

所述主阀体包括通过螺钉连接的封盖和主阀壳体，封盖和主阀壳体围成腔室，封盖设有进气孔，主阀壳体内适配有活塞组件，活塞组件与主阀壳体腔室内壁通过膜片连接，活塞组件与主阀壳体腔室之间还连接有膜腔弹簧，活塞组件动作时通过连杆组件驱动蝶板动作；

所述伺服控制组件包括伺服壳体，伺服壳体设有与其内腔连通的管路，伺服壳体内腔设有挡板，挡板对应封堵与管路连通的小孔，伺服壳体的外壁设有驱动挡板摆动的驱动装置，伺服壳体还设有与其内腔连通的排放孔；

所述先导阀的介质进入口与管段连通，先导阀的介质流出口与活塞组件的左侧腔室连通；所述伺服控制组件的管路为三通管，分别与管段、伺服壳体腔室以及活塞组件的右侧腔室对应连通。

优选的，所述先导阀包括先导阀壳体，先导阀壳体设有流通通道，先导阀壳体内适配有能够调节介质在流通通道内通过间隙的活门，活门的上部伸入到先导阀壳体腔室内且上端设有先导阀膜片组件，先导阀膜片组件的膜片与先导阀壳体腔室内壁连接；所述先导阀壳体的上部螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的下端伸入到先导阀壳体腔室内且下端通过先导阀弹簧与先导阀膜片组件连接；所述先导阀壳体设有与先导阀膜片组件上侧腔室连通的排放孔，先导阀壳体还设有连通流通通道与先导阀膜片组件下侧腔室的回流通道，回流通道具有阻尼孔。

优选的，所述伺服壳体螺纹连接有调节螺钉，调节螺钉伸入到伺服壳体内腔并套接有调节弹簧，调节弹簧的一端与挡板抵触。

优选的，所述连杆组件包括长直杆，长直杆的一端与活塞组件铰接，长直杆的另一端通过摆臂与蝶板连接，活塞组件、长直杆、摆臂形成连杆结构，将活塞组件的直线运动转化为蝶板的转动。

优选的，所述驱动装置为有限转角力矩马达，有限转角力矩马达通过电连接器与外界电源连接。

优选的，所述管路靠近管段的管壁具有阻尼孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：进口压力进入先导阀，先导阀膜片组件在先导阀弹簧力、先导阀出口压力以及大气压力作用下动态平衡，调整先导阀活门开度，实现先导阀出口压力的稳定，调整调节螺栓位置可调整先导阀弹簧弹力，进而调整先导阀出口压力值。活塞组件在先导阀出口压力、反馈压力以及膜腔弹簧作用下动态平衡，通过连杆组件调整蝶板开度，调整先导阀出口压力值，或调整伺服控制组件中有限转角力矩马达转角，进而调整反馈腔放气量，出口压力值均会相应变化；适用于高压大流量气体环境下，通过有限转角力矩马达控制反馈气路反馈比，在反馈压力与控制基准压力动态平衡下，实现出口压力基于一定压力值的范围的伺服调节。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明先导阀结构示意图；

图3为本发明主阀体结构示意图；

图4为本发明伺服控制组件结构示意图；

图5为本发明伺服控制组件局部结构示意图。

图中：

1管段；

2先导阀、2.1调节螺栓、2.2先导阀壳体、2.3先导阀膜片组件、2.4活门、2.5流通通道、2.6回流通道、2.7先导阀弹簧；

3主阀体、3.1封盖、3.2进气孔、3.3膜片、3.4活塞组件、3.5膜腔弹簧、3.6主阀壳体；

4伺服控制组件、4.1伺服壳体、4.2管路、4.3调节弹簧、4.4调节螺钉、4.5挡板、4.6驱动装置、4.7阻尼孔；

5连杆组件、5.1竖直杆、5.2摆臂；

6蝶板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，包括管段1、先导阀2、主阀体3、伺服控制组件4、连杆组件5以及蝶板6；蝶板6适配于管段1内，先导阀2、主阀体3以及伺服控制组件4按管段1内介质流向依次设置在管段1上；

先导阀2的介质进入口与管段1连通，先导阀2的介质流出口与主阀壳体3.1的活塞组件3.4上侧腔室连通；伺服控制组件4的管路4.2为三通管，分别与管段1、伺服壳体4.1腔室以及主阀壳体3.1的活塞组件3.4下侧腔室对应连通；

如图3所示，主阀体3包括通过螺钉连接的封盖3.1和主阀壳体3.6，封盖3.1和主阀壳体3.6围成腔室，封盖3.1设有进气孔3.2，主阀壳体3.6内适配有活塞组件3.4，活塞组件3.4与主阀壳体3.6腔室内壁通过膜片3.3连接，活塞组件3.4与主阀壳体3.6腔室之间还连接有膜腔弹簧3.5，活塞组件3.4动作时通过连杆组件5驱动蝶板6动作；主阀体3的活塞组件3.4在先导阀2出口压力、反馈压力以及膜腔弹簧3.5作用下动态平衡，当先导阀2出口压力增大时，活塞组件3.4左侧压力大于右侧压力，使活塞组件3.4向右移动，从而通过连杆组件5调整蝶板6开度；

如图4所示，伺服控制组件4包括伺服壳体4.1，伺服壳体4.1设有与其内腔连通的管路4.2，伺服壳体4.1内腔设有挡板4.5，挡板对应封堵与管路4.2连通的小孔，伺服壳体4.1的外壁设有驱动挡板4.5摆动的驱动装置4.6，伺服壳体4.1还设有与其内腔连通的排放孔，驱动装置4.6带动挡板4.5运动，可以控制放气量，挡板4.5封堵小孔时，不放气，此时管道1出口压力值等于反馈压力；

先导阀2的介质进入口与管段1连通，先导阀2的介质流出口与活塞组件3.4的左侧腔室连通；伺服控制组件4的管路4.2为三通管，分别与管段1、伺服壳体4.1腔室以及活塞组件3.4的右侧腔室对应连通；

能够理解的是,主阀体3的活塞组件3.4在先导阀2出口压力、反馈压力及膜腔弹簧3.5作用下动态平衡，实现出口压力值稳定，称此管道1出口压力值为基础压力值，在此状态下，调整先导阀2出口压力可调整结构出口压力基础压力值，挡板4.5完全打开小孔时，放气量最大，管道1出口压力值经阻尼孔4.7的压降值最大，反馈腔压力降低，此时反馈压力/管道1出口压力值(反馈系数)变小，活塞组件3.4向右运动，整蝶板6开度增加，管道1出口压力值增大，同理，挡板4.5部分封堵小孔时，放气量次之，蝶板6开度相应增加，通过驱动装置4.6控制挡板4.5摆动角度，使反馈压力/管道1出口压力值(反馈系数)变化，改变活塞平衡状态时管道1出口压力，实现出口压力基于一定压力值的范围的伺服调节；

需要说明的是，驱动装置4.6为有限转角力矩马达，有限转角力矩马达通过电连接器与外界电源连接，有限转角力矩马达可以实现出口压力在一定范围的伺服调节；

如图3所示，先导阀2包括先导阀壳体2.2，先导阀壳体2.2设有流通通道2.5，先导阀壳体2.2内适配有能够调节介质在流通通道2.5内通过间隙的活门2.4，活门2.4的上部伸入到先导阀壳体2.2腔室内且上端设有先导阀膜片组件2.3，先导阀膜片组件2.3的膜片与先导阀壳体2.2腔室内壁连接；先导阀壳体2.2的上部螺纹连接有调节螺栓2.1，调节螺栓2.1的下端伸入到先导阀壳体2.2腔室内且下端通过先导阀弹簧2.7与先导阀膜片组件2.3连接；先导阀壳体2.2设有与先导阀膜片组件2.3上侧腔室连通的排放孔，先导阀壳体2.2还设有连通流通通道2.5与先导阀膜片组件2.3下侧腔室的回流通道2.6；

能够理解的是，先导阀膜片组件2.3上侧压力为先导阀弹簧2.7弹力和大气压力，先导阀膜片组件2.3下侧压力为先导阀出口压力(流通通道2.5内压力)，先导阀膜片组件2.3在先导阀弹簧2.7弹力、先导阀出口压力(流通通道2.5内压力)以及大气压力作用下动态平衡，实现先导阀出口压力的稳定，通过调节螺栓2.1可以调整整先导阀弹簧2.7弹力，进而调整先导阀出口压力值；

此外，回流通道2.6具有阻尼孔，减少先导阀出口压力因进口压力变化而产生压力波动的频率，使介质流速减慢，流量减小，起到阻尼作用；

进一步的，伺服壳体4.1还螺纹连接有调节螺钉4.4，调节螺钉4.4伸入到伺服壳体4.1内腔并套接有调节弹簧4.3，调节弹簧4.3的一端与挡板4.5抵触，通过调整调节螺钉4.4可调整调节弹簧4.3，进而调整有限转角力矩马达挡板运动的起始电流；

进一步的，连杆组件5包括长直杆5.1，长直杆5.1的一端与活塞组件3.4铰接，长直杆5.1的另一端通过摆臂5.2与蝶板6连接，活塞组件3.4、长直杆5.1、摆臂5.2形成连杆结构，将活塞组件3.4的直线运动转化为蝶板6的转动，即活塞组件3.4动作时通过连杆组件5驱动蝶板6动作。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将上述实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求内容。

Claims (6)

1.一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：包括管段(1)、先导阀(2)、主阀体(3)、伺服控制组件(4)、连杆组件(5)以及蝶板(6)；所述蝶板(6)适配于管段(1)内，先导阀(2)、主阀体(3)以及伺服控制组件(4)按管段(1)内介质流向依次设置在管段(1)上；

所述主阀体(3)包括通过螺钉连接的封盖(3.1)和主阀壳体(3.6)，封盖(3.1)和主阀壳体(3.6)围成腔室，封盖(3.1)设有进气孔(3.2)，主阀壳体(3.6)内适配有活塞组件(3.4)，活塞组件(3.4)与主阀壳体(3.6)腔室内壁通过膜片(3.3)连接，活塞组件(3.4)与主阀壳体(3.6)腔室之间还连接有膜腔弹簧(3.5)，活塞组件(3.4)动作时通过连杆组件(5)驱动蝶板(6)动作；

所述伺服控制组件(4)包括伺服壳体(4.1)，伺服壳体(4.1)设有与其内腔连通的管路(4.2)，伺服壳体(4.1)内腔设有挡板(4.5)，挡板对应封堵与管路(4.2)连通的小孔，伺服壳体(4.1)的外壁设有驱动挡板(4.5)摆动的驱动装置(4.6)，伺服壳体(4.1)还设有与其内腔连通的排放孔；

所述先导阀(2)的介质进入口与管段(1)连通，先导阀(2)的介质流出口与活塞组件(3.4)的左侧腔室连通；所述伺服控制组件(4)的管路(4.2)为三通管，分别与管段(1)、伺服壳体(4.1)腔室以及活塞组件(3.4)的右侧腔室对应连通。

2.根据权利要求1所述的一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：所述先导阀(2)包括先导阀壳体(2.2)，先导阀壳体(2.2)设有流通通道(2.5)，先导阀壳体(2.2)内适配有能够调节介质在流通通道(2.5)内通过间隙的活门(2.4)，活门(2.4)的上部伸入到先导阀壳体(2.2)腔室内且上端设有先导阀膜片组件(2.3)，先导阀膜片组件(2.3)的膜片与先导阀壳体(2.2)腔室内壁连接；所述先导阀壳体(2.2)的上部螺纹连接有调节螺栓(2.1)，调节螺栓(2.1)的下端伸入到先导阀壳体(2.2)腔室内且下端通过先导阀弹簧(2.7)与先导阀膜片组件(2.3)连接；所述先导阀壳体(2.2)设有与先导阀膜片组件(2.3)上侧腔室连通的排放孔，先导阀壳体(2.2)还设有连通流通通道(2.5)与先导阀膜片组件(2.3)下侧腔室的回流通道(2.6)，回流通道(2.6)具有阻尼孔。

3.根据权利要求1所述的一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：所述伺服壳体(4.1)螺纹连接有调节螺钉(4.4)，调节螺钉(4.4)伸入到伺服壳体(4.1)内腔并套接有调节弹簧(4.3)，调节弹簧(4.3)的一端与挡板(4.5)抵触。

4.根据权利要求1所述的一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：所述连杆组件(5)包括长直杆(5.1)，长直杆(5.1)的一端与活塞组件(3.4)铰接，长直杆(5.1)的另一端通过摆臂(5.2)与蝶板(6)连接，活塞组件(3.4)、长直杆(5.1)、摆臂(5.2)形成连杆结构，将活塞组件(3.4)的直线运动转化为蝶板(6)的转动。

5.根据权利要求1所述的一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：所述驱动装置(4.6)为有限转角力矩马达，有限转角力矩马达通过电连接器与外界电源连接。

6.根据权利要求1所述的一种大流量力矩马达式变反馈系数伺服压力调节阀，其特征在于：所述管路(4.2)靠近管段(1)的具有阻尼孔(4.7)。