CN209876113U - 先导阀、先导阀组件及压力控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种先导阀、先导阀组件及压力控制系统，属于控制阀领域。上述压力控制系统主要用于调节主阀出口端的出水(本实施例以水为例，还可以是其它流体)压力。上述压力控制系统包括主阀和先导阀组件，通过先导阀组件能够实时精确调节主阀控制腔和出水端的低压腔之间的流量，从而实时调整低压腔内的出水压力。先导阀能够通过调节高压腔与控制腔的连接管路上的流量来调节主阀的出口压力；并且，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断即可来精确控制先导阀的开度，便于远程控制和精准调节。

Description

先导阀、先导阀组件及压力控制系统

技术领域

本实用新型涉及控制阀领域，尤其涉及一种先导阀、先导阀组件及压力控制系统。

背景技术

流体管道的压力控制一般要用到压力控制系统，压力控制系统一般包括主阀和先导阀，主阀串联在流体管道中；先导阀与主阀连接，通过调节先导阀来调节主阀出水压力。

主阀内部设置有阀芯、阀座和隔膜，隔膜和主阀阀盖之间形成独立的控制腔；阀芯和隔膜连接，并与阀体的内孔滑动配合，流体能够从高压腔穿过阀体的内孔以及阀芯与阀座之间的间隙到达低压腔。高压腔一般通过导管与控制腔连接，导管上设置有小型控制阀；控制腔还通过控制管路与低压腔连通，通过调节控制管路上的流量即能够调节主阀出水压力。现有技术中调节控制管路流量的方式一般是在控制管路上设置截止阀作为先导阀，通过手动调节截止阀来调节主阀的出水压力；这种方式调节较为不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种先导阀，其能够比较方便地用于调节主阀的出口压力。

本实用新型的另一目的在于提供一种先导阀组件，其是由上述先导阀与电磁阀进行配合，从而便于远程控制主阀出口压力。

本实用新型的另一目的在于提供一种压力控制系统，其采用了主阀和先导阀，在主阀和先导阀的配合作用下使得主阀的出口压力能够便于被调节。

本实用新型的实施例可以这样实现：

一种先导阀，所述先导阀包括：阀体组件，包括阀体、与阀体连接的阀座、设置于阀座的阀芯通孔以及穿设于所述阀芯通孔的阀杆，所述阀体设置有入口和出口，所述入口和所述出口分别与所述阀芯通孔连通，所述阀杆的端部设置有密封头；控制组件，所述控制组件与阀杆传动连接，用于驱动阀的密封头相对于阀座运动，从而调节所述密封件与所述阀座之间的间隙，进而调节经过先导阀的流体流量。

可选的；所述阀体组件还包括感应膜片；

所述阀体包括空腔和连接端面，所述空腔延伸至所述连接端面，使得所述连接端面上形成敞口；

所述阀座设置在所述空腔内并与所述阀体的内壁连接；所述阀座上设置有阀芯通孔；

所述阀体还包括入口和出口，所述入口与所述阀芯通孔相贯，从而将所述阀芯通分为靠近所述敞口的第一段和远离所述敞口的第二段；所述阀杆设置在所述阀芯通孔中，所述阀杆的外壁与所述阀芯通孔第一段的内壁密封设置，并与所述阀芯通孔第二段的内壁间隙设置；所述出口与所述空腔连通；

所述感应膜片与所述连接端面连接，并将所述敞口进行密封；所述阀杆与所述阀芯通孔第一段配合的一端与所述感应膜片连接；

控制组件，所述控制组件包括端盖、连接盘和控制膜片；

所述端盖与所述连接盘连接，所述端盖内表面上设置有凹部，所述连接盘包括通孔，使得所述端盖与所述连接盘之间形成容置空间；所述控制膜片被夹持在所述端盖和所述连接盘之间；所述端盖上还设置有连接通孔，所述连接通孔与所述凹部连通；

所述控制膜片和所述感应膜片之间均采用弹性可变形材料制成，所述控制膜片和所述感应膜片之间还设置有连接件，所述连接件的一端与所述控制膜片连接，另一端与所述感应膜片连接；

所述连接盘与所述阀体的连接端面连接。

可选的；

还包括连接外管，所述连接外管的一端与所述连接盘连接，并与所述连接盘的通孔同轴设置；所述连接件设置在所述连接外管中。

可选的；

所述控制组件还包括活塞，所述活塞与所述控制膜片连接，并与所述连接外管的内孔滑动配合。

可选的；

所述连接件为压缩弹簧，所述连接件的一端与所述控制膜片抵接，另一端与所述活塞抵接。

可选的；

所述控制组件还包括调节螺杆，所述端盖上设置有螺纹孔，所述调节螺杆穿过所述螺纹孔与所述控制膜片抵接。

可选的；

所述阀体还包括复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述阀体的内部抵接，另一端所述阀杆抵接。

可选的；

所述阀体包括尾塞和外部管体，所述外部管体的一端与所述连接盘连接，另一端与尾塞可拆卸连接。

一种先导阀组件，包括连接管、输送管、第一电磁阀、第二电磁阀和所述的先导阀，所述连接管的一端与所述输送管的中部连接形成三通结构，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀设置在所述输送管上，并分别位于所述连接管的两侧，所述连接管的另一端与所述连接通孔连接。

可选的；

还包括三通管，所述三通管包括第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与所述连接通孔连接，另一端与所述连接管连接；所述第二管道与所述第一管道的中部连接，所述第二管道上设置有截止阀。

一种压力控制系统，包括主阀和所述的先导阀，所述主阀的控制腔与所述先导阀的入口连通，所述主阀的低压腔与所述先导阀的出口连通，所述主阀的高压腔与所述输送管连通，所述主阀的高压腔还通过针阀与主阀的控制腔连通。

本实用新型提供的技术方案至少包括以下有益效果，例如：

上述压力控制系统采用了上述先导阀组件，先导阀组件能够通过调节高压腔与控制腔的连接管路上的流量来调节主阀的出口压力；并且，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断即可来精确控制先导阀的开度，便于远程控制和精准调节。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的压力控制系统的原理图；

图2为本实用新型提供的先导阀的结构剖视图。

图标：100-先导阀；110-阀体组件；112-阀体；1122-外部管体；1124- 尾塞；1125-复位弹簧；1126-密封头；114-阀座；1141-阀芯通孔；1142- 第一段；1143-第二段；1144-堵头；115-阀杆；116-感应膜片；120-控制组件；122-端盖；1222-调节螺杆；124-连接盘；125-活塞；126-控制膜片； 127-固定杆；130-连接外管；132-连接件；200-先导阀组件；210-连接管； 220-输送管；221-第一电磁阀；222-第二电磁阀；230-三通管；231-第一管道；232-第二管道；233-截止阀；300-导流管；310-针阀；400-主阀； 410-进水端；420-出水端；500-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

实施例：

请参考图1和图2，本实施例提供了一种压力控制系统，其主要用于调节主阀400出口端的出水(本实施例以水为例，还可以是其它流体)压力。上述压力控制系统包括主阀400和先导阀组件200，通过先导阀组件200能够实时精确调节主阀400控制腔和出水端420的低压腔之间的流量，从而实时调整低压腔内的出水压力。

具体地，本实施例中主阀400以水利控制阀为例，水力控制阀是以管路系统上下游压力差△p为动力，由先导阀控制，使隔膜(活塞)液压式差动操作，完全由水力自动调节，从而使主阀400阀盘完全开启、完全关闭或处于调节状态。当进入隔膜(活塞)上方控制腔内的压力介质被排到大气或下游低压区时，作用在阀盘底部和隔膜下方的压力值大于上方的压力值，依靠管路介质将主阀400阀盘推到完全开启的位置：当进入隔膜(活塞)上方控制腔内的压力介质不能排到大气或下游低压区时，作用在隔膜 (活塞)上方的压力值大于下方的压力值，管路中的介质将主阀400阀盘压到完全关闭的位置；当隔膜(活塞)上方控制腔内的压力值处于入口压力与出口压力之间时，主阀400阀盘处于调节状态，其调节位置取决于附设管路系统中针阀310和先导阀100的联合控制作用。先导阀100可以调节其自身阀口的开度，从而改变隔膜(活塞)上方控制腔的压力值，控制主阀400阀盘的调节位置，进而控制出水压力。由于主阀400可以直接购买，因此不对主阀400的具体结构进行详细描述。

先导阀100包括阀体组件110、控制组件120和连接外管130，阀体组件110和控制组件120通过上述连接外管130连接形成一个整体结构。具体地，阀体组件110包括阀体112、阀座114、阀杆115和感应膜片116；阀体112包括外部管体1122、尾塞1124，外部管体1122为中空的管状结构，其一端为环形的连接端面，另一端与尾塞1124可拆卸连接。外部管体 1122内还设置有阀座114，阀座114上设置有与外部管体1122同轴的阀芯通孔1141。

外部管体1122的管壁上还设置有入口和出口，入口沿连接部延伸并与阀芯通孔1141相贯，从而将阀芯通孔1141分为两部分；为了便于描述，将阀芯通孔1141的两部分根据与连接端面上敞口的相对远近分为第一段 1142和第二段1143，靠近的为第一段1142，相对比较远的为第二段1143。阀芯通孔1141中设置有阀杆115，阀杆115与阀芯通孔1141第一段1142 的内壁之间设置有密封圈，以防止流体从此处泄漏。阀杆115与阀芯通孔 1141第二段1143的内壁之间设置有间隙，以便形成流体通道供流体通过。阀座114与外部管体1122的内壁以及尾塞1124之间设置间隙；阀座114 的侧壁通过连接部与外部管体1122的内壁连接固定。流体从阀体112的入口流入之后，依次通过阀杆115与阀芯通孔1141的第二段1143之间的间隙，阀座114端部与尾塞1124间隙、阀座114外壁与外部管体1122的内壁间隙，并最终通过出口流出。

进一步，为了便于安装，阀座114靠近尾塞1124的一端设置有堵头 1144，堵头1144中部设置有通孔，形成阀芯通孔1141的第二段1143。

尾塞1124的内表面上设置有凹槽，凹槽内设置有复位弹簧1125和密封头1126，阀杆115的端部与密封头1126连接，复位弹簧1125的一端与凹槽底部抵接，另一端与密封头1126抵接，使得密封头1126具有朝堵头 1144运动的趋势。通过调节密封头1126和堵头1144之间的间隙大小，即能够调节先导阀100的开度大小。

感应膜片116连接在外部管体1122的连接端面上，从而能够防止阀体 112空腔内的流体从连接端面处泄漏。

连接管210的一端连接于阀体112的连接端面上，另一端与控制组件120连接。连接管210的内部设置有连接件132，连接件132的一端与感应膜片116抵接，另一端用于与控制膜片126抵接。本实施例中，连接件132 采用了压缩弹簧，在其它实施例中，连接件132可以采用其它刚性或柔性杆状结构。

控制组件120包括端盖122、连接盘124和控制膜片126，端盖122与连接盘124通过螺栓连接，端盖122的内表面上设置有凹部，连接盘124 上设置有通孔，并且与端盖122连接的一面上设置有喇叭形扩口。控制膜片126被夹持在端盖122和连接盘124之间，使得控制膜片126与盖板之间形成容纳腔。连接盘124的通孔中还设置有活塞125，活塞125的上端(以附图为参考)与控制膜片126连接，下端与连接件132的上端抵接。

端盖122的中部还设置有螺纹孔和导向孔，螺纹孔中设置有调节螺杆 1222。控制膜片126的上表面上垂直设置有固定杆127，固定杆127的上端伸入到导向孔中，并与调节螺杆1222的端部抵接。通过转动调节螺杆1222 能够通过固定杆127推动控制膜片126的初始变形量，进而调节初始状态 (即未给先导阀100通入压力流体的状态)下控制膜片126与盖板内壁之间空间的大小。

进一步，为了便于与管路连接并手动将先导阀100容纳腔中的流体放出，在盖板上设置有连接通孔，连接通孔上设置有三通管230，三通管230 包括第一管道231和第二管道232，第一管道231直接与连接通孔连接，第二管道232与第一管道231垂直连接成T型。第二管道232上设置有截止阀233，打开截止阀233后，容纳腔内的压力流体能够被排出。

先导阀组件200还包括连接管210和输送管220，连接管210的一端与三通管230的第一管道231连接，另一端与输送管220的中部连接形成T 型；输送管220的一端与主阀400的高压腔连通，另一端与大气连通。并且，输送管220上设置有第一电磁阀221和第二电磁阀222，两个电磁阀分别位于连接管210的两侧，使得第一电磁阀221能够控制主阀400高压腔和先导阀100容纳腔之间的通断，第二电磁阀222能够控制先导阀100容纳腔与大气之间的通断。为了便于自动化控制，压力控制系统还包括控制器500，控制器500分别与两个电磁阀电连接；本实施例中控制器500采用了PLC。

另外，主阀400的高压腔还通过导流管300与主阀400的控制腔连通，导流管300上设置有针阀310。

本实施例提供的压力控制系统的工作原理如下：

当需要升高主阀400出水压力时，需要加大主阀400开度；此时，需要加大先导阀100的开度，使得主阀400控制腔内的压力介质能够被排到低压腔中。具体操作为，将第一电磁阀221(即输送管220上靠近主阀400 高压腔的电磁阀)打开，将第二电磁阀222(即与大气连通的电磁阀)关闭，使得高压腔内的流体进入到先导阀100的容纳腔，从而使得感应膜片116 被推下，并通过活塞125和压缩弹簧向下推动感应膜片116，并进行通过阀杆115将密封头1126朝远离阀座114的方向推动，从而使得先导阀100的开度加大，流量加大。

当需要降低主阀400出水压力时，关闭第一电磁阀221，开启第二电磁阀，在复位弹簧1125的作用下，阀杆115带动密封头1126朝靠近阀体112 的方向运动，从而使得先导阀100的开度减小，流量减小；进而使得主阀 400的控制腔内的流体难以被排出，在主阀400内部弹簧的作用下，主阀 400开度被减小。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，进行的简单修改或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种先导阀，其特征在于，所述先导阀包括：

阀体组件，包括阀体、与阀体连接的阀座、设置于阀座的阀芯通孔以及穿设于所述阀芯通孔的阀杆，所述阀体设置有入口和出口，所述入口和所述出口分别与所述阀芯通孔连通，所述阀杆的端部设置有密封头；

控制组件，所述控制组件与阀杆传动连接，用于驱动阀的密封头相对于阀座运动，从而调节所述密封头与所述阀座之间的间隙，进而调节经过先导阀的流体流量。

2.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于：

所述阀体组件还包括感应膜片；

所述阀体包括空腔和连接端面，所述空腔延伸至所述连接端面，使得所述连接端面上形成敞口；

所述阀座设置在所述空腔内并与所述阀体的内壁连接；所述阀体还包括入口和出口，所述入口与所述阀芯通孔相贯，从而将所述阀芯通孔分为靠近所述敞口的第一段和远离所述敞口的第二段；所述阀杆设置在所述阀芯通孔中，所述阀杆的外壁与所述阀芯通孔第一段的内壁密封设置，并与所述阀芯通孔第二段的内壁间隙设置；所述出口与所述空腔连通；

所述感应膜片与所述连接端面连接，并将所述敞口进行密封；所述阀杆与所述阀芯通孔第一段配合的一端与所述感应膜片连接。

3.根据权利要求2所述的先导阀，其特征在于：

所述控制组件包括端盖、连接盘和控制膜片；

所述端盖与所述连接盘连接，所述端盖内表面上设置有凹部，所述连接盘包括通孔，使得所述端盖与所述连接盘之间形成容置空间；所述控制膜片被夹持在所述端盖和所述连接盘之间；所述端盖上还设置有连接通孔，所述连接通孔与所述凹部连通；

所述控制膜片和所述感应膜片之间均采用弹性可变形材料制成，所述控制膜片和所述感应膜片之间还设置有连接件，所述连接件的一端与所述控制膜片连接，另一端与所述感应膜片连接；

所述连接盘与所述阀体的连接端面连接。

4.根据权利要求3所述的先导阀，其特征在于：

还包括连接外管，所述连接外管的一端与所述连接盘连接，并与所述连接盘的通孔同轴设置；所述连接件设置在所述连接外管中。

5.根据权利要求4所述的先导阀，其特征在于：

所述控制组件还包括活塞，所述活塞与所述控制膜片连接，并与所述连接外管的内孔滑动配合。

6.根据权利要求4所述的先导阀，其特征在于：

所述阀体还包括复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述阀体的内部抵接，另一端所述阀杆抵接。

7.根据权利要求6所述的先导阀，其特征在于：

所述阀体包括尾塞和外部管体，所述外部管体的一端与所述连接盘连接，另一端与尾塞可拆卸连接。

8.一种先导阀组件，包括连接管、输送管、第一电磁阀、第二电磁阀和权利要求3至7任一项所述的先导阀，其特征在于：

所述连接管的一端与所述输送管的中部连接形成三通结构，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀设置在所述输送管上，并分别位于所述连接管的两侧，所述连接管的另一端与所述端盖的内腔连通。

9.根据权利要求8所述的先导阀组件，其特征在于：

还包括三通管，所述三通管包括第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与所述连接通孔连接，另一端与所述连接管连接；所述第二管道与所述第一管道的中部连接，所述第二管道上设置有截止阀。

10.一种压力控制系统，其特征在于，包括主阀和权利要求8或9所述的先导阀组件，所述主阀的控制腔与所述先导阀的入口连通，所述主阀的低压腔与所述先导阀的出口连通，所述主阀的高压腔与所述输送管连通，所述主阀的高压腔还通过针阀与主阀的控制腔连通。