CN209781273U - 一种防喘阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防喘阀，包括阀组件、气动执行机构和气电控制系统，气电控制系统控制气动执行机构的运动，气动执行机构与阀组件相连接，带动阀组件运动，阀组件为轴流式通道结构，气动执行机构为多弹簧蓄能式单作用气缸，气电控制系统接收气信号和电信号。正常工作时，气体通过气电控制系统进入气缸内，控制信号的变化，会改变气缸内的压力大小变化，使其上下运动，带动阀组件动作，异常工作时，气电控制系统断开控制气路，气缸腔内气体快速排出，阀门快速打开。本实用新型采用电信号控制，可实现阀门快速打开，轴流式通道可使介质快速通过，多弹簧具有蓄能作用，动作快捷，可靠性更高，还可节省空间，其结构简单、维修方便。

Description

一种防喘阀

技术领域

本实用新型涉及轴流式防喘阀技术领域，具体是指一种防喘阀。

背景技术

压缩机在输出压力一定而流量减小到某一数值时，会产生非正常的振动而损伤压缩机。为了防止喘振发生，就要保持流量不能小于某一数值，防喘阀就是在流量降到某一数值时，会自动地将通大气的放空阀或回流到进口的旁通阀打开，增大经过压缩机的流量，防止喘振。

目前防喘阀结构多为蝶阀式、截止阀式、球阀式，由于防喘阀工作时需要快速打开，上述形式的防喘阀不足之处便表现出来，即打开速度相对比较慢，流通能力也比较弱，蝶阀式防喘阀虽然打开速度要比截止阀式和球阀式快，但蝶阀式打开后，阀板是在阀体中间位置且有一定角度，一定程度上阻碍了气体的流量和流速，也会产生冲击涡流，截止阀打开速度虽然也可加快，但其流道为Z型，也不利于气体流动，所以均不利于设备的安全；防喘阀气动执行机构有膜片式和活塞式两种，但多数是通过气压来控制，表现的形式是气缸动作缓慢、平稳、频率低，对于要求快开或快关的阀门将不能满足；防喘阀控制系统基本上使用定位器和流量放大器，不足之处是没有电磁阀和快排阀，气动执行机构不能远程控制，气体排出缓慢，也不能满足快开的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，针对上述问题，提供一种能够使气体流动顺畅和快速打开的防喘阀。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：包括阀组件、气动执行机构和气电控制系统，所述阀组件包括阀体、阀座、阀芯、阀杆、推杆、内套筒、外套筒、导套、压盖，所述阀体为内外两层腔体，用支撑筋相连，分成腰形孔通道，所述导套由压盖固定在阀体上，所述阀杆穿过阀芯用螺母固定，所述阀芯在内套筒内移动控制阀门开度，内套筒安装在外套筒内和阀座通过止动套连接螺纹固定在阀体上，推杆和阀杆垂直安装在导套内，所述推杆上端延伸至阀体外部，与气动执行机构相连，气动执行机构包括：缸体、上缸盖、缓冲垫、活塞、弹簧、弹簧导向套、导向轴、导向轴固定架、缓冲装置、输出轴、下缸盖，所述缸体内设有数个弹簧，安装在活塞与下缸盖之间，所述弹簧中间设有弹簧导向套，所述弹簧导向套与导向轴固定架连接成一体，所述导向轴和输出轴穿过导向轴固定架固接在活塞上，所述下缸盖中间安装有缓冲装置，所述上缸盖下平面上设有数个均布的缓冲垫，所述气动执行机构的运动由气电控制系统完成，所述气电控制系统包括定位器、减压阀、电磁阀、流量放大器、快排阀、阀位变送器，所述气源介质经过减压阀降压后，首先通过电磁阀，再通过流量放大器，进入气缸内，使活塞向下移动，关闭阀门，当电磁阀失电，快排阀输入端失压，气缸内气体通过快排阀快速排出，活塞向上移动，打开阀门，阀门开关量的给定信号为电流信号(4－20毫安)。电磁阀、放大器、定位器等元件完成气动执行机构定位控制，微动调节由快排阀与放大器联合完成，当电磁阀失电，快排阀输入端失压，气动执行机构内气体通过快排阀快速排出，内置蓄能弹簧快速释放推动活塞向上运动，阀门打开，阀位变送器输出为电流信号，可远程监控阀门开度。其特征在于：轴流式结构通道流通能力强，推杆和阀杆采用45度斜齿啮合，呈垂直分布结构，在外力作用下，推杆沿垂直方向移动，带动阀杆水平方向移动，进而带动阀芯移动来改变套筒过流面积，达到控制压力和流量的作用，外套筒上按流通面积设有数个整齐排列的小孔，内套筒上设有数个符合流量特性排列的小孔。弹簧安装在活塞与下缸盖之间，活塞与上缸盖之间充有气体，当气体排出时，活塞会在弹簧力作用下迅速上升，阀门快速打开；活塞和上缸盖之间、输出轴和下缸盖之间均安装有缓冲装置，给活塞向上运动提供缓冲作用，不怕冲击，有效防止金属间撞击产生火花而引起气体燃烧、爆炸，可实现快速、频繁动作，且不影响活塞运行速度。气电控制机构中电磁阀控制流量放大器和快排阀的气路，当电磁阀失电后，气压降低，使快排阀输入端失压并完全开启通道快速排气，可实现阀门快速打开，阀位变送器可实时监控阀门运行状态。

作为改进，所述轴流式结构通道流通能力强，可使介质快速通过，不会产生涡流、气蚀和冲击。

作为改进，所述推杆和阀杆为圆柱形结构，呈垂直分布结构，啮合面为半圆形平面，啮合面上设有与轴线呈45°斜齿，速比1：1，可使阀门快速打开。

作为改进，所述套筒上设有过流孔，过流孔按阀门固有流量特性计算出排列组合方式和孔径，可降低噪声和流速。

作为改进，所述弹簧安装在活塞与下缸盖之间，可实现快速动作，使阀门迅速打开。

作为改进，所述下缸盖设有数个弹簧凹槽和活塞上设有数个弹簧座，可保证弹簧位置公差精度。

作为改进，所述下缸盖安装的缓冲装置为液压式结构，所述上缸盖下平面安装的缓冲垫为聚氨酯材料，给活塞向上运动提供缓冲作用，可实现活塞快速、频繁、安全动作。

作为改进，所述电磁阀断电，切断气动放大器的控制口气路，以及先导快排阀控制口气路，流量放大器停止输出，先导快排阀以及快排阀完全开启快速排气，阀门快速打开，阀位变送器实时传输阀门开度位置信息。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，本实用新型轴流式防喘阀通道可使介质快速通过，推杆和阀杆采用45度斜齿条、啮合后呈90度垂直角度的设计，水平啮合面，传动效率高，可降低基本误差和回差，可使阀门快速打开，套筒采用双层线性打孔设计的双级套筒，可精确控制过流面积，流体在阀门内部各个位置均匀分布，从而降低了流体局部的高速流、紊流、喷射流等冲击，最大限度的降低噪声和流速，气动执行机构采用多弹簧互补蓄能式，可实现活塞瞬间急速运动，带动输出轴快速动作，使阀门快速打开，活塞和上缸盖之间、输出轴和下缸盖之间均安装有缓冲装置，可有效防止金属间撞击产生火花而引起气体燃烧、爆炸，电磁阀和快排阀配合使用，可使阀门瞬间快速开启，阀位变送器可实时监控阀门运行状态。其结构简洁，维修保养方便，多簧成对蓄能，可靠性更高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是轴流式防喘阀关闭位置轴向剖面示意图。

图2是轴流式防喘阀打开位置轴向剖面示意图。

图3是气电控制系统原理图。

图4是阀体轴向剖面示意图。

图5是推杆、阀杆外形和齿形示意图。

图6是套筒外形和打孔示意图。

图7是缓冲装置示意图。

图8是缓冲垫示意图。

图中：1.阀体，2.阀座，3.阀芯，4.阀杆，5.推杆，6.导套，7.压盖，8.内套筒，9.外套筒， 10.止动套，1－1.支撑筋，1－2.外腔体，1－3.内腔体，11－1.缸体，11－2.上缸盖，11－ 3.缓冲垫，11－4.活塞，11－5.弹簧，11－6.弹簧导向套，11－7.导向轴，11－8.导向轴固定架，11－9.缓冲装置，11－10.下缸盖，11－11.输出轴，101.先导快排阀，102.减压阀，103. 流量放大器，104.电磁阀，105.定位器，106.阀位变送器，107.快排阀。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

一种轴流式防喘阀，包括阀组件、气动执行机构和气电控制系统，所述阀组件包括阀体1、阀座2、阀芯3、阀杆4、推杆5、内套筒8、外套筒9、导套6、压盖7、止动套10，所述阀体1为内外两层腔体，用支撑筋相连，分成腰形孔通道，所述导套6由压盖7固定在阀体上，所述阀杆4穿过阀芯3用螺母固定，所述阀芯3在内套筒8内移动控制阀门开度，内套筒8 安装在外套筒9内和阀座2通过止动套10连接螺纹固定在阀体上，推杆5和阀杆4垂直安装在导套6内，所述推杆5上端延伸至阀体1外部，与气动执行机构输出轴11－10相连接，气动执行机构包括：缸体11－1、上缸盖11－2、缓冲垫11－3、活塞11－4、弹簧11－5、弹簧导向套11－6、导向轴11－7、导向轴固定架11－8、缓冲装置11－9、输出轴11－10、下缸盖11－11，所述缸体11－1内设有数个弹簧11－5，安装在活塞11－4与下缸盖11－11之间，所述弹簧11－5中间设有弹簧导向套11－6，所述弹簧导向套11－6与导向轴固定架11－8 连接成一体，所述导向轴11－7和输出轴11－10穿过导向轴固定架11－8固接在活塞11－4 上，所述下缸盖11－11中间安装有缓冲装置11－9，所述上缸盖11－2下平面上设有数个均布的缓冲垫11－3，所述气动执行机构的运动由气电控制系统完成，所述气电控制系统包括先导快排阀101、减压阀102、流量放大器103、电磁阀104、定位器105、阀位变送器106、快排阀107，所述一路减压阀102连接流量放大器103，流量放大器103连接气动执行机构上缸盖11－2，另一路减压阀102连接定位器105，定位器105连接电磁阀104，电磁阀104分别连接流量放大器103、先导快排阀101和快排阀107，快排阀107和先导快排阀101连接气动执行机构上缸盖11－2，阀位变送器106连接在气动执行机构输出轴上。所述气源经过减压阀102降压后，首先流经电磁阀104，再通过流量放大器103，进入气缸内，使活塞11－4 向下移动，关闭阀门，当电磁阀104失电切断气源，快排阀107输入端失压，气缸内气体通过快排阀107快速排出，活塞11－4向上移动，打开阀门，阀门开关量的给定信号为电流信号4－20毫安，微动调节由快排阀107与流量放大器103联合完成。工作正常时，电磁阀104 带电，当4～20mA的控制信号增加，定位器105的输出压力增加，通过电磁阀104作用于流量放大器103的控制口以及先导快排阀101的控制口，流量放大器103的输出压力增加，先导快排阀101完全关闭，气动执行机构活塞11－4上腔的压力增大，气动执行机构11活塞11 －4推动阀门向下通常是阀门的关闭方向运行；当4～20mA的控制信号减小，定位器105的输出压力减小，通过电磁阀104作用于流量放大器103的控制口以及先导快排阀101的控制口，流量放大器103部分放空，其输出压力减小，先导快排阀101部分开启后关闭，执行机构活塞上腔的压力减小，气动执行机构在弹簧力作用下带动阀门向上通常是阀门的开启方向运行，工作异常时，电磁阀104断电，切断流量放大器103的控制口气路，以及先导快排阀 101控制口气路，流量放大器103停止输出，先导快排阀101以及快排阀107完全开启快速排气，阀门快速打开，阀位变送器106实时传输阀门开度位置信息，传输4～20mA电流信号。

本实用新型的优选方案是，所述轴流式结构通道流通能力强，可使介质快速通过，不会产生涡流、气蚀和冲击。

本实用新型的优选方案是，所述推杆和阀杆为圆柱形结构，呈垂直分布结构，啮合面为半圆形平面，啮合面上设有与轴线呈45°斜齿，速比1：1，可使阀门快速打开。

本实用新型的优选方案是，所述套筒上设有过流孔，过流孔按阀门固有流量特性计算出排列组合方式和孔径，可降低噪声和流速。

本实用新型的优选方案是，所述弹簧安装在活塞与下缸盖之间，可实现快速动作，使阀门迅速打开。

本实用新型的优选方案是，所述下缸盖设有数个弹簧凹槽和活塞上设有数个弹簧座，可保证弹簧位置公差精度。

本实用新型的优选方案是，所述下缸盖安装的缓冲装置为液压式结构，所述上缸盖下平面安装的缓冲垫为聚氨酯材料，给活塞向上运动提供缓冲作用，可实现活塞快速、频繁、安全动作。

本实用新型的优选方案是，所述电磁阀断电，切断气动放大器的控制口气路，以及先导快排阀控制口气路，流量放大器停止输出，先导快排阀以及快排阀完全开启快速排气，阀门快速打开，阀位变送器实时传输阀门开度位置信息。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防喘阀，包括阀组件、气动执行机构和气电控制系统，所述阀组件包括阀体、阀座、阀芯、阀杆、推杆、内套筒、外套筒、导套、压盖、止动套，其特征在于：所述阀体为内外两层腔体，所述两层腔体之间通过支撑筋相连，且分成腰形孔通道，所述导套由压盖固定在阀体上，所述阀杆穿过阀芯用螺母固定，所述阀芯在内套筒内移动控制阀门开度，内套筒安装在外套筒内和阀座通过止动套连接螺纹固定在阀体上，推杆和阀杆垂直安装在导套内，所述推杆上端延伸至阀体外部，与气动执行机构输出轴相连接，气动执行机构包括缸体、上缸盖、缓冲垫、活塞、弹簧、弹簧导向套、导向轴、导向轴固定架、缓冲装置、输出轴、下缸盖，所述缸体内设有数个弹簧，所述弹簧安装在活塞与下缸盖之间，所述弹簧中间设有弹簧导向套，所述弹簧导向套与导向轴固定架连接成一体，所述导向轴和输出轴穿过导向轴固定架固接在活塞上，所述下缸盖中间安装有缓冲装置，所述上缸盖下平面上设有数个均布的缓冲垫，所述气动执行机构的运动由气电控制系统完成，所述气电控制系统包括先导快排阀、减压阀、流量放大器、电磁阀、定位器、阀位变送器、快排阀。

2.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述阀体是轴流式结构通道。

3.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述推杆和阀杆采用45度斜齿啮合，呈垂直分布结构，速比1：1，所述推杆和阀杆为圆柱形结构，啮合连接段为半圆平面，所述推杆和阀杆沿轴向设有数个45°斜齿。

4.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述套筒为双层套筒，圆周面上设有数个过流孔，按阀门固有流量特性进行排列组合。

5.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述下缸盖设有数个弹簧凹槽和活塞上设有数个弹簧座。

6.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述导向轴与活塞用螺纹连接，所述输出轴与活塞用法兰盘连接。

7.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述下缸盖安装的缓冲装置为液压式结构，给输出轴向上运动提供缓冲作用。

8.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述上缸盖下平面安装的缓冲垫为聚氨酯材料，给活塞运动上端提供缓冲作用。

9.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述气动执行机构的运动由放大器、定位器联合完成。

10.根据权利要求1所述的一种防喘阀，其特征在于：所述电磁阀通道关闭，快排阀输入端失压，气动执行机构内气体通过快排阀快速排出，内置蓄能弹簧快速释放推动活塞向上运动，阀门打开。