CN217207061U - 供油稳压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了供油稳压装置，包括与压力罐连接的气压调节系统及液位控制系统。所述液位控制系统包括PLC、液位传感器和流量控制阀，液位传感器设于压力罐内部，流量控制阀安装在压力罐的进油口处，液位传感器和流量控制阀均和PLC电信连接。所述气压调节系统包括气动容积增压器、通气阀和第一单向阀，气动容积增压器通过并联的通气阀、第一单向阀和压力罐连接，气动容积增压器连接有空气减压阀。通过协调设置的气压调节系统和液位控制系统，液位控制系统可以在压力罐输出流量快速变化时调节液位高度，气压调节系统可通过压力罐内的气体压力变化快速补偿供油压力，液位控制系统和气压调节系统的协调作用可以保证宽流量范围内流体压力的稳定。

Description

供油稳压装置

技术领域

本实实用新型涉及供油领域，具体涉及供油稳压装置。

背景技术

针对某些行业的流体零部件进行测试(如油泵特性测试)，需要计量被试零部件入口侧流量并在被试零部件入口处建立稳定的供油压力，同时保证在被试件状态发生变化时(转速变化范围超过一万转)供油压力依然稳定。现有技术常采用各种调节阀、变频输送泵、泄压阀、气体稳压罐或几者结合的方式实现。

采用调节阀或变频输送泵进行压力控制的方式可以保证稳态下的控制精度，但是当被试件状态连续变化时因调节阀或变频输送泵响应速度低无法保证动态压力控制精度；采用泄压阀时需要将泄压阀尽可能的放在里被试件入口很近的地方，泄出的油液影响入口流量的计量。另外根据泄压阀的压力流量特性，在不同流量时的阀口两端压力差是变化的，在面对较大流量变化的工况时压力控制精度不高；气体稳压罐通过气体膨胀或压缩进而补偿供油压力的方式可以实现快速响应的目的，一般用于补偿系统压力脉动，补偿能力取决于稳压罐体积，无法应对流量在较大范围的变化时的情况；气体稳压罐结合变频泵的方式可在较宽范围进行压力控制，但是受限于变频泵的控制速度低，面对大范围的流量快速变化任然无法保证控制精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种供油稳压装置，解决现有技术的缺陷。该装置安装在油源出口(被试件入口前)，可将在较宽流量范围内保证被试件入口流体压力稳定，调节时间短，同时兼具占地面积小，具备流体安全保护的功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：供油稳压装置，包括与压力罐连接的气压调节系统及液位控制系统。通过协调设置的气压调节系统和液位控制系统，液位控制系统可以在压力罐输出流量快速变化时调节液位高度，气压调节系统可通过压力罐内的气体压力变化快速补偿供油压力，液位控制系统和气压调节系统的协调作用可以保证宽流量范围内流体压力的稳定。

进一步，所述液位控制系统包括PLC、液位传感器和流量控制阀，液位传感器设于压力罐内部，流量控制阀安装在压力罐的进油口处，液位传感器和流量控制阀均和PLC电信连接。PLC、液位传感器和流量控制阀构成的液位控制系统，可以对压力罐内液面的实现闭环控制，可以迅速针对输出流量变化进行调节，响应速度快。

进一步，所述气压调节系统包括气动容积增压器、通气阀和第一单向阀，气动容积增压器通过并联的通气阀、第一单向阀和压力罐连接，气动容积增压器连接有空气减压阀。设置气压调节系统可以在压力罐内输出流量快速变化时，对压力罐内的气体压力随着液位高度变化进行补偿，提高压力控制精度。

进一步，所述PLC上编有PID算法，PLC通过PID算法控制流量控制阀的阀口开度。PLC接收液位高度信号后与预设液位高度比较，根据PID算法向流量控制阀发出指令调节流量控制阀的阀口开度，实现液位的闭环控制，从而将压力罐内的液位高度控制在指定高度。

进一步，所述气动容积增压器内设有与空气减压阀连接的信号膜片总成，气动容积增压器上设有和信号膜片总成连接的供气阀、排气阀。将空气减压阀与气动容积增压器内的信号总成连接，可以通过空气减压阀控制气动容积增压器内的信号压力，进而控制压力罐内的气压。

进一步，所述通气阀内设有浮球连杆阀座结构，浮球连杆阀座结构的浮球置于油液面上，油液面与压力罐内的液面高度相同，浮球连杆阀座结构的阀座与油液面之间留有空腔。通过在通气阀内设置浮球连杆阀座结构，可以使得油液仅接触浮球连杆阀座结构的浮球，不接触阀座，避免油液进入气路，造成污染。

进一步，所述气动容积增压器连接有进气管，进气管上设有第二单向阀。进气管上设置单向阀可以避免压缩空气反向回流。

进一步，所述压力罐顶部设有第一压力表，气动容积增压器的出口处设有第二压力表。设置第一压力表和第二压力表可以实时监测压力罐和气动容积增压器的压力值。

进一步，所述压力罐顶部设有安全阀。设置安全阀可以在装置出现故障，压力罐内压力值超出安全压力值时，向回油侧泄出流体保护装置和系统安全。

进一步，所述压力罐的回油口处设有截止阀。

本实用新型具有的有益效果：

1、通过液位控制系统和气压调节系统的协调作用，可以使得压力罐在供油流量宽度快速变化时保证稳定的供油压力。

2、PLC、液位传感器和流量控制阀构成的液位控制系统，可以对压力罐内液面的实现闭环控制，可以迅速针对输出流量变化进行调节，响应速度快。

3、设置气压调节系统可以在压力罐内输出流量快速变化时，对压力罐内的气体压力随着液位高度变化进行补偿，提高压力控制精度。

4、通过在通气阀内设置浮球连杆阀座结构，可以避免油液进入气管，对气管造成污染。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

附图标记：

1-PLC，2-流量控制阀，3-截止阀，4-压力罐，5.1-第一压力表，5.2-第二压力表，6-通气阀，7-第一单向阀，8-气动容积增压器，9-第二单向阀，10.1-空气减压阀，11-安全阀，12-液位传感器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：

如图1，供油稳压装置，包括与压力罐4连接的气压调节系统及液位控制系统。通过协调设置的气压调节系统和液位控制系统，液位控制系统可以在压力罐4输出流量快速变化时调节液位高度，气压调节系统可通过压力罐4内的气体压力变化快速补偿供油压力，液位控制系统和气压调节系统的协调作用可以保证宽流量范围内流体压力的稳定。

液位控制系统包括PLC1、液位传感器12和流量控制阀2，液位传感器12设于压力罐4内部，流量控制阀2安装在压力罐4的进油口处，液位传感器12和流量控制阀2均和PLC1电信连接。PLC1、液位传感器12和流量控制阀2构成的液位控制系统，可以对压力罐4内液面的实现闭环控制，可以迅速针对输出流量变化进行调节，响应速度快。

气压调节系统包括气动容积增压器8、通气阀6和第一单向阀7，气动容积增压器8通过并联的通气阀6、第一单向阀7和压力罐4连接，气动容积增压器8连接有空气减压阀10.1。设置气压调节系统可以在压力罐4内输出流量快速变化时，对压力罐4内的气体压力随着液位高度变化进行补偿，提高压力控制精度。并联的通气阀6和第一单向阀7，当压力罐4内空气膨胀导致空气压力降低时，通过第一单向阀7快速向压力罐4内充气，提升压力罐4气压达到设定值，当压力罐4内的空气被压缩导致空气压力升高时，压力罐4通过通气阀6快速向外排气，降低压力罐4气压达到设定值。

PLC1上编有PID算法，PLC1通过PID算法控制流量控制阀2的阀口开度。PLC1接收液位高度信号后与预设液位高度比较，根据PID算法向流量控制阀2发出指令调节流量控制阀2的阀口开度，实现液位的闭环控制，从而将压力罐4内的液位高度控制在指定高度。

气动容积增压器8内设有与空气减压阀10.1连接的信号膜片总成，气动容积增压器8上设有和信号膜片总成连接的供气阀、排气阀。将空气减压阀10.1与气动容积增压器8内的信号总成连接，可以通过空气减压阀10.1控制气动容积增压器8内的信号压力，当气动容积增压器8信号膜片顶部的信号压力对膜片总成产生向下的力时，供气阀门开启，压缩空气进入压力罐4；当达到设定值时，作用于信号膜片顶部的信号压力的力与输出压力的力相平衡作用于控制隔膜底部，关闭供气阀，停止向压力罐4充气。当压力罐4内空气压力高于信号压力时，膜片总成向上移动以关闭供气阀门并打开排气阀；压力罐4内多余的压缩空气通过气动容积增压器8侧面的排气口排出，直到压力罐4内空气压力达到设定值，气动容积增压器8的信号压力由空气减压阀10.1控制，通过调节信号气源压力进而控制压力罐4内气压。

通气阀6内设有浮球连杆阀座结构，浮球连杆阀座结构的浮球置于油液面上，油液面与压力罐4内的液面高度相同，浮球连杆阀座结构的阀座与油液面之间留有空腔。当油液进入排气阀内，促使浮球浮起，关闭阀座，阀座与油液面有一定空间存储空气，油液不接触阀座，油液不会泄露到空气管路中，空气进入，导致浮球下降，牵动连杆开启阀座，排气后油液面上升，再次关闭阀座。通过在通气阀6内设置浮球连杆阀座结构，可以使得油液仅接触浮球连杆阀座结构的浮球，不接触阀座，避免油液进入气管，造成污染。

气动容积增压器8连接有进气管，进气管上设有第二单向阀9。进气管上设置单向阀可以避免压缩空气反向回流。

压力罐4顶部设有第一压力表5.1，气动容积增压器8的出口处设有第二压力表5.2。设置第一压力表5.1和第二压力表5.2可以实时监测压力罐4和气动容积增压器8的压力值。

压力罐4顶部设有安全阀11。设置安全阀11可以在装置出现故障，压力罐4内压力值超出安全压力值时，向回油侧泄出流体保护装置和系统安全。

压力罐4的回油口处设有截止阀3。压力罐4压力升高时，打开截止阀3，压力罐4通过回油侧泄出流体，降低压力罐4内压力，从而保护装置和系统安全。

下面为本实用新型的工作原理：

稳态工作时，供油稳压装置输出油液流量不变，流量控制阀2保持一定开度维持液位，油液在压缩空气作用下由装置供油出口流出，输出油液压力维持不变；

供油稳压装置供油出口侧所需流量瞬间增大，此时压力罐4内液位迅速下降，因压力罐4上部气体膨胀造成气压低于设定气压，空气系统向压力罐4内充气直至气压等于设定气压；液位下降的同时控制系统检测到液位低于目标值，调整流量控制阀2开度增大，使液位回复至目标值。在此过程中因压力罐4上部气体被压缩，气压高于设定气压，空气系统将压力罐4内气体排出直至气压等于设定压力；

供油稳压装置供油出口侧所需流量瞬间减小，此时压力罐4内液位迅速上升，因压力罐4上部气体被压缩造成气压高于设定气压，空气系统将压力罐4内气体排出直至气压等于设定气压；液位上升的同时控制系统检测到液位高于目标值，调整流量控制阀2开度减小，使液位回复至目标值。在此过程中因压力罐4上部气体膨胀，气压低于设定气压，空气系统向压力罐4内充气直至气压等于设定压力；

通过PLC1、流量控制阀2和液位传感器12构成的液位控制系统可以对压力罐4内的液面实现液位闭环控制，可以快速针对输出流量变化进行调节，响应速度快，同时，在液位变化的过程中，气动容积增压器8、通气阀6、第一单向阀7以及空气减压阀10.1构成的气压调节系统可以对压力罐4内的气压进行快速补偿，提高压力控制精度，使得本实用新型相较于目前的供油稳压方式适用的流量变化范围更宽、控制精度更高。

使用本实用新型时，以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.供油稳压装置，其特征在于，包括与压力罐(4)连接的气压调节系统及液位控制系统；

所述液位控制系统包括PLC(1)、液位传感器(12)和流量控制阀(2)，液位传感器(12)设于压力罐(4)内部，流量控制阀(2)安装在压力罐(4)的进油口处，液位传感器(12)和流量控制阀(2)均和PLC(1)电信连接；

所述气压调节系统包括气动容积增压器(8)、通气阀(6)和第一单向阀(7)，气动容积增压器(8)通过并联的通气阀(6)、单向阀和压力罐(4)连接，气动容积增压器(8)连接有空气减压阀(10.1)。

2.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述PLC(1)上编有PID算法，PLC(1)通过PID算法控制流量控制阀(2)的阀口开度。

3.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述气动容积增压器(8)内设有与空气减压阀(10.1)连接的信号膜片总成，气动容积增压器(8)上设有和信号膜片总成连接的供气阀、排气阀。

4.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述通气阀(6)内设有浮球连杆阀座结构，浮球连杆阀座结构的浮球置于油液面上，油液面与压力罐(4)内的液面高度相同，浮球连杆阀座结构的阀座与油液面之间留有空腔。

5.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述气动容积增压器(8)连接有进气管，进气管上设有第二单向阀(9)。

6.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述压力罐(4)顶部设有第一压力表(5.1)，气动容积增压器(8)的出口处设有第二压力表(5.2)。

7.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述压力罐(4)顶部设有安全阀(11)。

8.根据权利要求1所述的供油稳压装置，其特征在于，所述压力罐(4)的回油口处设有截止阀(3)。

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