[實用新型]新型膜片輔助式壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520162031.7
• 申請日: 2015-03-23
• 公開（公告）號: CN204805659U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 申請（專利權(quán)）人: 劉海亮;張在曉;王磊;趙壽軍
• 主分類號: F16K17/10
• 分類號: F16K17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種閥門組件，更具體的涉及一種能夠在壓力超過設(shè)定值時能夠自動開啟或關(guān)閉的閥門組件。

背景技術(shù)

為了保護(hù)壓力管道、壓力容器以及它們上下游的裝置與設(shè)備，經(jīng)常需要設(shè)置在超壓工況下能夠自動開啟或關(guān)閉的閥門。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(tǒng)，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，控制系統(tǒng)會發(fā)出指令改變安裝于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)供氣管路的電磁閥的供電狀態(tài)，進(jìn)而改變電磁閥氣流通道的狀態(tài)，從而儀表風(fēng)使氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，達(dá)到開啟或關(guān)閉閥門的目的。

使用壓力變送器、電磁閥、氣動執(zhí)行器、主閥門和控制系統(tǒng)共同實現(xiàn)超壓工況下自動啟閉閥門的主要潛在風(fēng)險在于，如果壓力變送器失效，或者壓力變送器與控制系統(tǒng)之間的信號傳輸，或者電磁閥的供電出現(xiàn)問題，或者場地的儀表風(fēng)出現(xiàn)問題，就可能出現(xiàn)壓力已經(jīng)超過設(shè)定壓力，氣動執(zhí)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(shè)備帶來威脅。

本實用新型主要由彈簧執(zhí)行器、液壓油、開關(guān)閥、換向閥、液壓泵、液壓油連通管和液壓油儲罐組成。其中換向閥的設(shè)計基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)的原理，其與膜片相連的閥芯組件承受來自管道內(nèi)的壓力載荷，此載荷將加載在細(xì)長桿上，當(dāng)管道內(nèi)的介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力低于細(xì)長桿的臨界載荷時，細(xì)長桿穩(wěn)定，細(xì)長桿的軸向推力使閥芯組件處于工作位置一，此時彈簧執(zhí)行器會使開關(guān)閥處于正常閥位；當(dāng)介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力超過細(xì)長桿的臨界載荷時，細(xì)長桿失穩(wěn)，換向閥使液壓油連通管導(dǎo)通，液壓油向下游液壓油儲罐流動。彈簧執(zhí)行器的活塞失去了液壓油的支撐作用，在彈簧的推動下將開關(guān)閥動作至工作位置二。閥門將由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位，從而實現(xiàn)了超壓工況下閥門的自動開啟或者關(guān)閉。

在此應(yīng)用中，基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)原理設(shè)計換向閥實現(xiàn)了壓力變送器、電磁閥和控制系統(tǒng)三者的功能；而彈簧執(zhí)行器實現(xiàn)了氣動執(zhí)行器的功能。所以此應(yīng)用無需任何電力，傳感器或儀表風(fēng)的驅(qū)動，安全可靠。

經(jīng)查，目前沒有以壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)原理為基礎(chǔ)設(shè)計，并以膜片作為輔助受力元件的超壓工況下自動動作的閥門組件。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型涉及的新型膜片輔助式壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件。主要由彈簧執(zhí)行器、液壓油、開關(guān)閥、換向閥、液壓泵、引壓管和液壓油儲罐組成。其中引壓管15的功能是將主閥門的上游與換向閥的下腔相連通，使來自閥門上游的壓力作用在膜片6上，并通過與膜片6固定連接的閥芯組件5傳遞到細(xì)長桿3上。

其中，換向閥20的主要部件包括桿帽1、桿籠2、細(xì)長桿3、閥體4、閥芯組件5和膜片6等。其中觸發(fā)換向閥20改變工作位置從而改變其內(nèi)部液壓油通道的部件是細(xì)長桿3，其安裝于閥體4外部，一端與閥芯5相接，另一端與安裝于桿籠2的桿帽1相接。

來自開關(guān)閥上游管道14的壓力作用在膜片6上并通過閥芯組件5傳遞到細(xì)長桿3上。當(dāng)管道壓力低于設(shè)定點時，細(xì)長桿3承受的載荷小于臨界載荷而壓桿穩(wěn)定，細(xì)長桿的軸向推力使閥芯組件5處于工作位置一，此時液壓油10向下游流動的通路被關(guān)閉，彈簧執(zhí)行器活塞9受到液壓油10的支撐作用，無法動作，此時開關(guān)閥17處于正常閥位；當(dāng)來自開關(guān)閥上游管道14的壓力高于特定點時，細(xì)長桿3承受的載荷將超過臨界載荷而壓桿失穩(wěn)，此時其有效長度會瞬間大幅度變小，其作用在閥芯組件5上的推力會驟然降低，膜片6和閥芯組件5在介質(zhì)壓力推動下動作至工作位置二，此時液壓油10向下游流動的通道被打開，液壓油10向下游流動，同時液壓油10對彈簧執(zhí)行器活塞9的支撐作用消失，推動開關(guān)閥執(zhí)行結(jié)構(gòu)19動作，使開關(guān)閥17動作至非正常閥位(若正常工況下開關(guān)閥17處于全開位，則超壓工況下開關(guān)閥17應(yīng)自動關(guān)閉，閥位變?yōu)槿P(guān)位；若正常工況下開關(guān)閥17處于全關(guān)位，則超壓工況下開關(guān)閥17應(yīng)自動開啟，閥位變?yōu)槿_位)，從而實現(xiàn)了超壓工況下閥門的自動開啟或者關(guān)閉。

在細(xì)長桿3發(fā)生壓桿失穩(wěn)而開關(guān)閥17自動動作且壓力管道內(nèi)的壓力恢復(fù)正常后，可以從閥體外部對閥芯組件5施加壓力，使閥芯組件5以及膜片6恢復(fù)至工作位置一。此時將細(xì)長桿3進(jìn)行更換，然后使用油泵13將液壓油10經(jīng)過單向閥11壓回至彈簧執(zhí)行器缸體7內(nèi)，此時開關(guān)閥執(zhí)行結(jié)構(gòu)19帶動開關(guān)閥17復(fù)位。

附圖說明

圖1為本實用新型涉及的新型膜片輔助式壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件的主要結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型涉及的新型膜片輔助式壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件動作時的示意圖；

圖3為本實用新型涉及的新型膜片輔助式壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件復(fù)位時的示意圖；

具體實施方式