[發明專利]膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門

有效

• 申請號: 201510091254.3
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN105443815B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞朗博機械設備有限公司
• 主分類號: F16K17/02
• 分類號: F16K17/02;F16K11/04
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 黃杭飛

本發明涉及一種膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門。其設計是基于壓桿失穩的原理，介質壓力作用在先導閥的膜片和閥芯組件上，并通過閥芯組件加載在細長桿上。當介質壓力低于細長桿的臨界載荷時，細長桿保持穩定，細長桿的軸向推力使閥芯組件處于工作位置一，此時流過先導閥內部通道的動力氣源會通過氣動執行器使開關閥處于正常閥位；當介質壓力達到細長桿的臨界載荷時，細長桿失穩而喪失承載能力，先導閥的膜片和閥芯組件在介質壓力的推動下發生位移到達工作位置二，此時先導閥內部的動力通道被切換，氣動執行器發生動作促使開關閥動作，開關閥將由正常閥位切換至非正常閥位。同時先導閥配合膜片使用，可以應用在需要微壓觸發的場合。

技術領域

本發明涉及一種自動閥門，更具體的涉及一種能夠在壓力超過設定值時自動開啟或關閉的自動 閥門。

背景技術

為了保護壓力管道、壓力容器以及它們上下游的裝置與設備，經常需要設置在超壓工況下能夠 自動開啟泄壓的裝置。在以往的實踐中，通常使用壓力變送器檢測壓力管道或者壓力容器中的 壓力，壓力變送器輸出信號至控制系統，當壓力超過設定值時，控制系統會發出指令改變安裝 于氣動執行機構供氣管路的電磁閥的供電狀態，進而改變電磁閥氣流通道的狀態，從而儀表風 使氣動執行機構動作，達到開啟或關閉閥門的目的。

使用壓力變送器、電磁閥、氣動執行器、主閥門和控制系統共同實現超壓工況下自動啟閉閥門 的主要潛在風險在于，如果壓力變送器失效，或者壓力變送器與控制系統之間的信號傳輸，或 者電磁閥的供電出現問題，就可能出現壓力已經超過設定壓力，氣動執行器卻未使主閥門如期 動作的情形，給壓力管道、壓力容器以及它們上下游的裝置與設備帶來威脅。

本發明是基于壓桿穩定和壓桿失穩的原理設計的壓桿失穩觸發型的自動閥門，可以實現了壓力 變送器、電磁閥和控制系統三者的功能，所以此應用無需任何電力，傳感器的驅動，安全可靠。 同時配合膜片使用，可以應用在需要微壓觸發的場合。

發明內容

本發明涉及的膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門，主要部件包括開關閥、上游管道、下游 管道、壓力連通管線、氣動執行器、膜片、閥芯組件、儀表風連通管線、先導閥體、針籠、先 導閥蓋，消音器、細長桿、螺帽和先導閥。其中，膜片、閥芯組件、儀表風連通管線、先導閥 體、針籠、先導閥蓋，消音器、細長桿和螺帽組成了先導閥。細長桿是裝置的觸發部件，其應 用了壓桿失穩的歐拉定律，其一端與閥芯組件相連，另一端與安裝在針籠上的螺帽相連。

上游管道的介質壓力通過壓力連通管線進入先導閥內，作用于膜片與閥芯組件的組合體上，進 而通過閥芯組件作用在細長桿上。當介質壓力低于設定壓力時，介質壓力通過閥芯組件作用在 細長桿上的軸向載荷小于細長桿的臨界載荷，細長桿保持穩定，此時閥芯組件處于工作位置一， 流過先導閥的內部通道的儀表風使開關閥處于正常狀態；當上游管道的介質壓力達到細長桿的 臨界載荷時，細長桿失穩而喪失承載能力，閥芯組件在介質壓力的推動下動作至工作位置二， 流過先導閥內部的儀表風流通通道被切換，進而促使氣動執行器動作使開關閥轉化為非正常狀 態(如果正常工況下開關閥處于全關位，則超壓工況下開關閥轉換為全開位；如果正常工況下開 關閥處于全開位，則超壓工況下開關閥轉換為全關位)。

對于本發明的自動閥門，氣動執行器可以是雙作用執行器(執行器通過儀表風或主管道介質的壓 力將主閥開啟，并需要通過儀表風或主管道介質壓力實現主閥的復位)，也可以是單作用執行器 (執行器通過儀表風或主管道介質的壓力將主閥開啟，并在執行器本身彈簧的作用下復位)

附圖說明

圖1為本發明涉及的膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門的主要結構圖；

圖2為本發明涉及的膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門使用雙作用氣動執行器在正常狀態 的示意圖；

圖3為本發明涉及的膜片輔助式壓桿失穩觸發型的自動閥門使用雙作用氣動執行器在非正常狀 態的示意圖；