CN205371128U - 自动测压预启式单通道气压控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动测压预启式单通道气压控制器。包括由下至上依次连接的底座(10)、中间体(7)、上气腔(4)和上盖(3)，在该上盖(3)中安装有调压螺杆(12)，该调压螺杆(12)部分伸出至上盖(3)以外，在该上气腔(4)和上盖(3)之间安装有第一膜片(15)，该调压螺杆(12)底端与托盘组件连接，前述第一膜片(15)安装在该托盘组件上，其特点是：在所述中间体(7)和上气腔(4)之间安装有第二膜片(5)，在底座(10)和中间体(7)之间安装有密封圈从而将两者气密封。本实用新型的控制器可以实现气动压力开关和三通气控换向阀组合实现的功能，具有整机体积小、调压范围宽的特点。

Description

自动测压预启式单通道气压控制器

技术领域

本实用新型涉及一种自动测压预启式单通道气压控制器。

背景技术

传统的控制方案如下：当气动控制回路中需要检测仪表的气源压力并实现气路换向时采用“气动压力开关”和“气控三通换向阀”组合来实现。如图1所示，以流程控制工业中的气动调节阀的控制案例来简述传统控制方案：减压阀将气源减压后输入到定位器，定位器根据DCS输出的4-20mA电流信号对调节阀进行调节式控制；调节阀的控制系统要求调节阀的气源压力低于某值时，要求气动执行器压力腔的压缩空气能够自动排出到大气中，调节阀在弹簧复位力的作用下运行到安全位置，以满足安全控制需求。气动压力开关用于设定和监测减压阀的输出压力，当气源压力高于气动压力开关的气源故障点设置值时，气动压力开关输出一个气压信号，气压信号控制三通气控换向阀使P口到A口导通，气动执行器实现正常调节式控制；当气源压力低于气动压力开关的气源故障点设置值时，气动压力开关无气压信号输出，三通气控换向阀A口到E口导通，这样气动执行器的压缩空气排出到大气中，气动执行器实现自动复位。

采用此种方案具有产品连接管路多容易泄露、调试复杂，整机外形大，成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种整机体积小、调压范围宽、整机制造成本低并且通用性强的自动测压预启式单通道气压控制器。

一种自动测压预启式单通道气压控制器，包括由下至上依次连接的底座、中间体、上气腔和上盖，在该上盖中安装有调压螺杆，该调压螺杆部分伸出至上盖以外，在该上气腔和上盖之间安装有第一膜片，该调压螺杆底端与托盘组件连接，前述第一膜片安装在该托盘组件上，在该上盖内的调压螺杆上还套装有调压弹簧，其特别之处在于：在所述中间体和上气腔之间安装有第二膜片，在底座和中间体之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上气腔上设有信号口，在第二膜片下方的中间体内安装有T型推杆，在该T型推杆上套装有第一复位弹簧，并且在该中间体上分别设有第一进气口和第一出气口；在底座和中间体之间的空隙内安装有密封阀座，在该密封阀座外套装有第二复位弹簧，在该密封阀座顶端安装有密封橡胶垫，而在前述的底座内设有环形半圆球金属密封台；该密封阀座底端伸入底座中。

其中在上盖中的调压螺杆上通过螺纹套装有丝母，所述调压弹簧的两端分别与该丝母和托盘组件连接。

其中托盘组件由固定在一起的弹簧托盘和底托盘组成，在该弹簧托盘和底托盘之间安装有第一膜片。

其中在托盘组件与上气腔之间安装有密封圈。

其中第一膜片的外缘卡紧在上盖与上气腔之间，而第二膜片的外缘卡紧在中间体和上气腔之间。

其中第一复位弹簧的两端分别与T型推杆内壁顶端和中间体内壁连接，其中第二复位弹簧的两端分别与密封阀座内壁顶端和底座内壁连接。

其中T型推杆的中部伸入中间体内壁中的通气道内，并且在该T型推杆的中部外安装有密封圈。

其中在密封阀座顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有密封橡胶垫。

其中在弹簧托盘上设有橡胶材质的V型密封面，从而能与调压螺杆下端的V型面配合进行密封。

本实用新型的控制器可以实现背景技术中的气动压力开关和三通气控换向阀组合实现的功能，具有整机体积小、调压范围宽的特点；采用半圆形金属环形密封台和带有硫化橡胶密封阀座的软密封结构能保证密封性能；当SIG口检测到气源低于闭锁阀的气源压力设定值时，控制器直接能够将IN口到OUT口完全切断；其整机制造成本低、通用性强。

附图说明

附图1为本实用新型背景技术的结构示意图；

附图2为本实用新型的结构示意图；

附图3为本实用新型的结构示意图；

附图4为本实用新型中的局部结构示意图；

附图5为本实用新型中的局部结构示意图。

具体实施方式

如图2、3、4、5所示，本实用新型提供了一种自动测压预启式单通道气压控制器，包括由下至上依次连接的底座10、中间体7、上气腔4和上盖3，在该上盖3中安装有调压螺杆12，该调压螺杆12部分伸出至上盖3以外，在该上气腔4和上盖3之间安装有第一膜片15从而将两者气密封，该调压螺杆12底端与托盘组件连接，前述第一膜片15安装在该托盘组件上，在该上盖3内的调压螺杆12上还套装有调压弹簧2，在所述中间体7和上气腔4之间安装有第二膜片5从而将两者气密封，在底座10和中间体7之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上气腔4上设有信号口，在第二膜片5下方的中间体7内安装有T型推杆16，在该T型推杆16上套装有第一复位弹簧6，并且在该中间体7上分别设有第一进气口和第一出气口；在底座10和中间体7之间的空隙内安装有密封阀座8，在该密封阀座8外套装有第二复位弹簧9，在该密封阀座8顶端安装有密封橡胶垫，而在前述的底座10内设有环形半圆球金属密封台18，该密封台直接加工在底座10上，与底座10为一体，密封台截面形状为半圆，凸出底座10的平面；该密封阀座8底端伸入底座10中。

其中在上盖3中的调压螺杆12上通过螺纹套装有丝母1，所述调压弹簧2的两端分别与该丝母1和托盘组件连接。托盘组件由固定在一起的弹簧托盘13和底托盘组成，在该弹簧托盘13和底托盘之间安装有第一膜片15，该第一膜片15固定在托盘组件上，第一膜片15的外缘卡紧在上盖3与上气腔4之间，上盖3与上气腔4压紧膜片外缘。同样的第二膜片5的外缘卡紧在中间体7和上气腔4之间。在弹簧托盘13上设有橡胶材质的V型密封面，从而能与调压螺杆12下端的V型面配合进行密封。

另外其中第一复位弹簧6的两端分别与T型推杆16内壁顶端和中间体7内壁连接，其中第二复位弹簧9的两端分别与密封阀座8内壁顶端和底座10内壁连接。T型推杆16的中部伸入中间体7内壁中的通气道内，并且在该T型推杆16的中部外安装有密封圈。在密封阀座8顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有密封橡胶垫。

上述密封圈均可采用O型圈，包括第一O型圈14、第二O型圈17、第三O型圈19、第四O型圈20。

实施例1：

本实用新型提供了一种可以根据现场需求灵活设定气源压力故障值并自动监测气源压力并根据控制需求使气动仪表自动接通或断开(闭锁)预启式自动测压单通道气压控制器，以替代传统采用两个气动元件组合的控制方案。当SIG口(信号口)输入压力大于故障压力设定值时，控制器的IN口(第一进口)到OUT口(第一出口)导通，反之IN口到OUT口断开。本实用新型采用先导式工作原理的预启式自动测压单通道气压控制器简化了气动仪表的连接并提高了可靠性，它同时具有体积小、成本低、通用性强、压力设定灵活的特点。

如图2、3、4、5所示，本实用新型的控制器通过预启式的工作原理，将气源压力引入压力监测腔21(即第一膜片15下方的空隙)，气压在膜片托盘上产生的推力F1与调压弹簧2的设定压力F2进行比较，从而控制预启式气压孔打开或关闭。当气源进入气压腔22(即第二膜片5上方的空隙)时，气压推动T型推杆16向下运动，同时推动密封阀座8向下运动，第一复位弹簧6被压缩，密封阀座8上的硫化密封面与中间体7上的环形密封台(环形半圆球金属密封台18)脱开，从而实现气路导通。反之当气压从气压腔22排出，T型推杆16在第一复位弹簧6的作用下向上运动，同时密封阀座8在第二复位弹簧9的作用力下也向上运动，密封阀座8上的硫化密封面(密封橡胶垫)与中间体7上的环形密封台接触并压紧，从而实现气路断开。

如图2、3、4、5所示，本实用新型的自动测压预启式单通道气压控制器整机结构如下：底座10、中间体7、上气腔4、上盖3组成了控制器的外壳结构。弹簧托盘13、第一膜片15、托盘通过铆压成为一个整体，组成托盘组件。同时在弹簧托盘13上有橡胶硫化成型的V型密封面，有利于与调压螺杆12下端的金属V型面进行密封。密封阀座8的密封端面上加工有倒梯形的金属槽，内部采用橡胶硫化(硫化是一种将橡胶材料直接成型在金属体上，容易成型，结合牢固)这样有利于中间体7上的环形半圆球金属密封台18与密封阀座8的可靠密封，保证零泄漏。

本实用新型的工作原理如下：

当SIG口输入气源压力并进入压力监测腔21，膜片托盘部件受到向上的气压力F1；当旋转调压螺杆12时，丝母1向下运动，调压弹簧2被压缩，膜片托盘部件受到向下的弹簧压力F2；当F1大于F2时，膜片托盘部件向上移动使弹簧托盘13上的V型硫化密封面与调压螺杆12下端的V型面接触并实现密封；同时膜片托盘部件中的托盘下端面与O型圈脱开，气压通过进气孔进入气压腔22；T型推杆16在第二膜片5作用力向下运动，同时推动密封阀座8向下运动，第一复位弹簧6和第二复位弹簧9被压缩；密封阀座8上的硫化密封面与中间体7上的环形半圆球金属密封台18脱开，IN口与OUT口导通。

反之当向上的气压力F1小于向下的弹簧力F2时，膜片托盘部件向下移动，托盘上的硫化密封面与调压螺杆12下端的V型面脱开，膜片托盘部件的排气孔打开，膜片托盘部件中的托盘与密封圈压紧并密封，气压腔22内的气压通过排气孔排空；T型推杆16在第一复位弹簧6的作用下向上运动；密封阀座8在第二复位弹簧9的作用力下向上运动，密封阀座8上的硫化密封面与中间体7上的环形半圆球金属密封台18压紧并密封，IN口到OU1口不导通。

通过设置调压弹簧2的预压力就可以设置控制阀的气源故障设定值，当控制器的SIG口检测到气源压力高于气源故障设置值时，口控制器的IN口到OUT口导通；当控制器的SIG口检测到气源压力低于气源故障设置值时，控制器的IN口到OUT口不导通。

在中间体7、上气腔4上加工有输入、输出螺纹接口，用于气源输入和输出的连接。环形半圆球金属密封台18直接加工在中间体7上，密封阀座8的密封面采用倒梯形嵌入式橡胶硫化的软密封结构，能够保证密封阀座8与环形半圆球金属密封台18可靠密封，无泄漏。调压螺杆12调整到需要的安全压力切换点时，通过锁紧螺母11可以防止调压螺杆12松动；整机结构及活塞密封采用O型圈密封，无外漏和内漏。整机设计采用预启式工作原理，产品体积小、调压范围宽。

Claims (9)

1.一种自动测压预启式单通道气压控制器，包括由下至上依次连接的底座(10)、中间体(7)、上气腔(4)和上盖(3)，在该上盖(3)中安装有调压螺杆(12)，该调压螺杆(12)部分伸出至上盖(3)以外，在该上气腔(4)和上盖(3)之间安装有第一膜片(15)，该调压螺杆(12)底端与托盘组件连接，前述第一膜片(15)安装在该托盘组件上，在该上盖(3)内的调压螺杆(12)上还套装有调压弹簧(2)，其特征在于：在所述中间体(7)和上气腔(4)之间安装有第二膜片(5)，在底座(10)和中间体(7)之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上气腔(4)上设有信号口，在第二膜片(5)下方的中间体(7)内安装有T型推杆(16)，在该T型推杆(16)上套装有第一复位弹簧(6)，并且在该中间体(7)上分别设有第一进气口和第一出气口；在底座(10)和中间体(7)之间的空隙内安装有密封阀座(8)，在该密封阀座(8)外套装有第二复位弹簧(9)，在该密封阀座(8)顶端安装有密封橡胶垫，而在前述的底座(10)内设有环形半圆球金属密封台(18)；该密封阀座(8)底端伸入底座(10)中。

2.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中在上盖(3)中的调压螺杆(12)上通过螺纹套装有丝母(1)，所述调压弹簧(2)的两端分别与该丝母(1)和托盘组件连接。

3.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中托盘组件由固定在一起的弹簧托盘(13)和底托盘组成，在该弹簧托盘(13)和底托盘之间安装有第一膜片(15)。

4.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中在托盘组件与上气腔(4)之间安装有密封圈。

5.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中第一膜片(15)的外缘卡紧在上盖(3)与上气腔(4)之间，而第二膜片(5)的外缘卡紧在中间体(7)和上气腔(4)之间。

6.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中第一复位弹簧(6)的两端分别与T型推杆(16)内壁顶端和中间体(7)内壁连接，其中第二复位弹簧(9)的两端分别与密封阀座(8)内壁顶端和底座(10)内壁连接。

7.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中T型推杆(16)的中部伸入中间体(7)内壁中的通气道内，并且在该T型推杆(16)的中部外安装有密封圈。

8.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中在密封阀座(8)顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有密封橡胶垫。

9.如权利要求1所述的自动测压预启式单通道气压控制器，其特征在于：其中在弹簧托盘(13)上设有橡胶材质的V型密封面，从而能与调压螺杆(12)下端的V型面配合进行密封。