CN205446834U - 调节阀用先导式双通道气压控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调节阀用先导式双通道气压控制器。包括由下至上依次连接的下阀体(10)、中阀体(7)、上阀体(4)和上盖(3)，在该上盖(3)中安装有调压螺杆(15)，该调压螺杆(15)部分伸出至上盖(3)以外，在该上阀体(4)和上盖(3)之间安装有第一膜片(18)，该调压螺杆(15)底端与托盘组件连接，前述第一膜片(18)安装在该托盘组件上，在该上盖(3)内的调压螺杆(15)上还套装有调压弹簧(2)。本实用新型提供了一种能够根据现场需求灵活设定气源压力故障点值并自动监测气源压力的先导式双通道气压控制器，可以替代传统用三个气动元件组合的控制方案。

Description

调节阀用先导式双通道气压控制器

技术领域

本实用新型涉及一种调节阀用先导式双通道气压控制器。

背景技术

传统的控制方案如下：当气动控制回路中需要监测仪表的气源压力并实现双作用活塞执行机构的控制气路切断或接通时采用“气动压力开关”和两个“两通切断阀”组合来实现。如图1所示，以流程控制工业中的气动调节阀配套的双作用气动活塞执行机构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电流信号对双作用气动活塞执行机构进行调节式控制；调节阀的控制系统要求调节阀的气源压力低于某值时，要求双作用气动活塞执行机构压力腔的压缩空气能够保持锁定状态，气动调节阀能够保持在气源故障前的位置。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设定值时，气动压力开关输出一个气压信号，气压信号控制同时控制两个切断阀的P口到A口导通；当气源压力低于气动压力开关的气源故障设定值时，气动压力开关无气压信号输出，两个切断阀的P口到A口同时被切断。这样双作用活塞执行机构上缸和下缸内的压缩空气被闭锁，调节阀保持在气源故障前的位置。

所以采用此种方案具有产品连接调试复杂，整机外形体积大，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体积小、成本低、通用性强、压力设定灵活的并且可靠性高的调节阀用先导式双通道气压控制器。

一种调节阀用先导式双通道气压控制器，包括由下至上依次连接的下阀体、中阀体、上阀体和上盖，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，在该上阀体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：在所述中阀体和上阀体之间安装有第二膜片，在下阀体和中阀体之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上阀体上设有信号口，在第二膜片下方的中阀体内安装有T型推杆，并且在该中阀体上分别设有第一进气口和第一出气口；其中在下阀体和中阀体之间的空隙内安装有第一密封阀座，在该第一密封阀座外套装有第一复位弹簧，在该第一密封阀座顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体内设有第一环形密封台从而与该密封橡胶垫配合；在下阀体内还安装有第二密封阀座，在该第二密封阀座外套装有第二复位弹簧，在该第二密封阀座顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体内设有第二环形密封台从而与该密封橡胶垫配合，在该下阀体上分别设有第二进气口和第二出气口，并且在该下阀体底部还安装有弹簧座。

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,并且该第一膜片的外缘夹紧在上盖和上气腔之间。

其中第一密封阀座和第二密封阀座的横截面均为T型，所述第一复位弹簧的两端分别与第一密封阀座的内壁顶端和下阀体连接，而所述第二复位弹簧的两端分别与第二密封阀座的内壁顶端和弹簧座连接。

其中第二膜片的外缘夹紧在上气腔与中气腔之间。

其中T型推杆底端伸入第一密封阀座顶部的导向孔中，并且在该T型推杆上靠近中阀体内壁处安装有密封圈。

其中在第一密封阀座上靠近下阀体内壁处安装有密封圈。

其中在第一密封阀座顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有所述的密封橡胶垫；其中在第二密封阀座顶端开有金属槽，在该金属槽上也安装有所述的密封橡胶垫。

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。

本实用新型提供了一种能够根据现场需求灵活设定气源压力故障点值并自动监测气源压力的先导式双通道气压控制器，可以替代传统用三个气动元件组合的控制方案。当双通道气压控制器的SIG口输入压力大于调压弹簧设定的气源故障设定值时，控制器的IN1口到OUT1口导通，IN2口到OUT2口导通；当控制器的SIG口输入压力小于气源故障设定值时，控制器的IN1口到OUT1口断开，IN2口到OUT2口断开。采用先导式工作原理的双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。本实用新型还具有整机体积小、调压范围宽的特点；采用半圆形金属环形密封台和硫化橡胶的软密封结构能保证密封性能和产品使用寿命；采用：推杆+第一第一密封阀座+第二第一密封阀座的串联结构实现了双通道气路的密封隔离和双联动巧妙实现了调节阀双通道控制气路的接通和断开功能；整机结构紧凑、体积小、制造成本低。

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为本实用新型的局部结构示意图；

附图5为本实用新型的局部结构示意图。

具体实施方式

如图2、3、4、5所示，本实用新型提供了一种调节阀用先导式双通道气压控制器，包括由下至上依次连接的下阀体10、中阀体7、上阀体4和上盖3，在该上盖3中安装有调压螺杆15，该调压螺杆15部分伸出至上盖3以外，在该上阀体4和上盖3之间安装有第一膜片18从而将两者气密封，该调压螺杆15底端与托盘组件连接，前述第一膜片18安装在该托盘组件上，在该上盖3内的调压螺杆15上还套装有调压弹簧2，在所述中阀体7和上阀体4之间安装有第二膜片5从而将两者气密封，在下阀体10和中阀体7之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上阀体4上设有信号口，在第二膜片5下方的中阀体7内安装有T型推杆6，并且在该中阀体7上分别设有第一进气口和第一出气口；其中在下阀体10和中阀体7之间的空隙内安装有第一密封阀座9，在该第一密封阀座9外套装有第一复位弹簧8，在该第一密封阀座9顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体10内设有第一环形密封台20从而与该密封橡胶垫配合；在下阀体10内还安装有第二密封阀座11，在该第二密封阀座11外套装有第二复位弹簧12，在该第二密封阀座11顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体10内设有第二环形密封台24从而与该密封橡胶垫配合，在该下阀体10上分别设有第二进气口和第二出气口，并且在该下阀体10底部还安装有弹簧座13。

其中在上盖3中的调压螺杆15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16和底托盘组成，在该弹簧托盘16和底托盘之间安装有第一膜片18，该第一膜片18固定在托盘组件上，并且第一膜片18的外缘被上盖3和上气腔夹紧。第一密封阀座9和第二密封阀座11的横截面均为T型，所述第一复位弹簧8的两端分别与第一密封阀座9的内壁顶端和下阀体10连接，而所述第二复位弹簧12的两端分别与第二密封阀座11的内壁顶端和弹簧座13连接。

其中第二膜片5的外缘被上气腔与中气腔夹紧。T型推杆6底端伸入第一密封阀座9顶部的导向孔中，并且在该T型推杆6上靠近中阀体7内壁处安装有密封圈。在第一密封阀座9上靠近下阀体10内壁处安装有密封圈。另外在第一密封阀座9顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有密封橡胶垫；其中在第二密封阀座11顶端开有金属槽，在该金属槽上也安装有密封橡胶垫。

其中在第一密封阀座9和第二密封阀座11顶端均开有金属槽，在该金属槽上安装有密封橡胶垫，在弹簧托盘16上设有橡胶材质的V型密封面，从而能与调压螺杆15下端的V型面配合进行密封。

上述密封圈均可采用O型圈，包括第一O型圈17、第二O型圈19、第三O型圈22、第四O型圈23、第五O型圈26、第六O型圈27。上述密封橡胶垫均可采用硫化密封面，包括第一硫化密封面21、第二硫化密封面25。

实施例1：

本实用新型的控制器通过先导式的工作原理，将气源压力引入压力监测腔28，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，从而控制先导式气压孔打开或关闭。当气源进入气压腔29时，气压推动(T型)推杆6向下运动，推杆6推动第一密封阀座9和第二密封阀座11向下运动；第一密封阀座9上的硫化密封面与中阀体7上的第一环形密封台20脱开，第二密封阀座11上的硫化密封面与下阀体10上的第二环形密封台24脱开；IN1口(第一进气口)到OUT1口(第一出气口)导通，IN2口(第二进气口)到OUT2口(第二出气口)导通。反之推杆6向上运动，在第一复位弹簧8的作用力下，第一密封阀座9上的硫化橡胶密封面(密封橡胶垫)和中阀体7上的第一环形密封台20接触并密封，第二密封阀座11上的硫化密封面(密封橡胶垫)和下阀体10上的第二环形密封台24接触并密封；IN1口到OUT1口断开，IN2口到OUT2口断开。

本实用新型的一个控制器可以实现背景技术中的一个气动压力开关和两个两通切断阀组合实现的功能，产品具有整机体积小、调压范围大的特点；采用半圆形金属环形密封台和硫化橡胶的软密封结构能保证密封性能和产品使用寿命；整机制造成本低、通用性强。

如图2、3、4、5所示，本实用新型的调节阀用先导式双通道气压控制器整机结构如下：弹簧座13、下阀体10、中阀体7、上阀体4、上盖3组成了双通道气压控制器的外壳结构。弹簧托盘16、第一膜片18、(底)托盘通过铆压成为一个整体，即托盘组件；同时在弹簧托盘16上有橡胶硫化成型的V密封面，有利于与调压螺杆15的金属V型面进行密封。第二密封阀座11、第一密封阀座9的密封端面上加工有倒梯形的金属槽，内部采用橡胶硫化，这样有利于下阀体10和中阀体7上的环形密封台与第二密封阀座11、第一密封阀座9的密封端面密封，保证零泄漏。

本实用新型的控制器工作原理如下：

SIG口输入气源压力并进入压力监测腔28，膜片托盘部件受到向上的气压力F1；当旋转调压螺杆15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16上的V型硫化密封面与调压螺杆15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29；推杆6在第二膜片5作用力向下运动，推杆6推动第一密封阀座9向下运动，第二复位弹簧12被压缩，第一密封阀座9上的硫化密封面与中阀体7上的环形密封面脱开，IN1口与OUT1口导通；第一密封阀座9向下运动过程中推动第二密封阀座11向下运动，第一复位弹簧8被压缩，第二密封阀座11上的硫化密封面与下阀体10上的环形密封面脱开，IN2口与OUT2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15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29内的气压通过排气孔排空；第一密封阀座9在第二复位弹簧12的作用力下向上运动，第一密封阀座9上的硫化密封面与中阀体7上的环形密封面压紧并密封，IN1口到OUT1口不导通，同时推杆6被顶起；第二密封阀座11在第一复位弹簧8的作用力下向上运动，第二密封阀座11上的硫化密封面与下阀体10上的环形密封面压紧并密封，IN2口到OUT2口不导通。

通过设置调压弹簧2的预压力就可以设置气动仪表的气源故障设定值，当双通道气压控制器的SIG口检测到气源压力高于气源故障设置值时，控制器的IN1口到OUT1口导通，IN2口到OUT2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IN1口到OUT1口不导通，IN2口到OUT2口不导通。

在下阀体10、中阀体7和上阀体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。环形密封台直接加工在下阀体10和中阀体7上，第一密封阀座9和第二密封阀座11的密封面采用橡胶硫化的软密封结构，能够保证密封阀座与环形密封台可靠密封，无泄漏。调压螺杆15调整到需要的安全压力切换点时，通过锁紧螺母14可以防止调压螺杆15松动；整机结构及活塞密封采用O型圈密封，无外漏和内漏。整机设计采用先导式工作原理，产品体积小、调压范围宽。

Claims (9)

1.一种调节阀用先导式双通道气压控制器，包括由下至上依次连接的下阀体(10)、中阀体(7)、上阀体(4)和上盖(3)，在该上盖(3)中安装有调压螺杆(15)，该调压螺杆(15)部分伸出至上盖(3)以外，在该上阀体(4)和上盖(3)之间安装有第一膜片(18)，该调压螺杆(15)底端与托盘组件连接，前述第一膜片(18)安装在该托盘组件上，在该上盖(3)内的调压螺杆(15)上还套装有调压弹簧(2)，其特征在于：在所述中阀体(7)和上阀体(4)之间安装有第二膜片(5)，在下阀体(10)和中阀体(7)之间安装有密封圈从而将两者气密封；在上阀体(4)上设有信号口，在第二膜片(5)下方的中阀体(7)内安装有T型推杆(6)，并且在该中阀体(7)上分别设有第一进气口和第一出气口；其中在下阀体(10)和中阀体(7)之间的空隙内安装有第一密封阀座(9)，在该第一密封阀座(9)外套装有第一复位弹簧(8)，在该第一密封阀座(9)顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体(10)内设有第一环形密封台(20)从而与该密封橡胶垫配合；在下阀体(10)内还安装有第二密封阀座(11)，在该第二密封阀座(11)外套装有第二复位弹簧(12)，在该第二密封阀座(11)顶端安装有密封橡胶垫，而在下阀体(10)内设有第二环形密封台(24)从而与该密封橡胶垫配合，在该下阀体(10)上分别设有第二进气口和第二出气口，并且在该下阀体(10)底部还安装有弹簧座(13)。

2.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中在上盖(3)中的调压螺杆(15)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所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中托盘组件由固定在一起的弹簧托盘(16)和底托盘组成，在该弹簧托盘(16)和底托盘之间安装有第一膜片(18),并且该第一膜片(18)的外缘夹紧在上盖(3)和上气腔之间。

4.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中第一密封阀座(9)和第二密封阀座(11)的横截面均为T型，所述第一复位弹簧(8)的两端分别与第一密封阀座(9)的内壁顶端和下阀体(10)连接，而所述第二复位弹簧(12)的两端分别与第二密封阀座(11)的内壁顶端和弹簧座(13)连接。

5.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中第二膜片(5)的外缘夹紧在上气腔与中气腔之间。

6.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中T型推杆(6)底端伸入第一密封阀座(9)顶部的导向孔中，并且在该T型推杆(6)上靠近中阀体(7)内壁处安装有密封圈。

7.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中在第一密封阀座(9)上靠近下阀体(10)内壁处安装有密封圈。

8.如权利要求1所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中在第一密封阀座(9)顶端开有金属槽，在该金属槽上安装有所述的密封橡胶垫；其中在第二密封阀座(11)顶端开有金属槽，在该金属槽上也安装有所述的密封橡胶垫。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的调节阀用先导式双通道气压控制器，其特征在于：其中在弹簧托盘(16)上设有橡胶材质的V型密封面，从而能与调压螺杆(15)下端的V型面配合进行密封。