[發明專利]齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥

有效

• 申請號: 202110173367.3
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112879625B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 田中山;楊昌群;劉柏揚;王現中;王永飛;牛道東;趙升噸;史鐵峰;李育特
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司華南分公司;西安交通大學
• 主分類號: F16K17/10
• 分類號: F16K17/10;F16K17/164;F16K17/168;F16K31/38;F16K31/40;F16K37/00;F16K41/02
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 朱偉軍;耿慧敏

本發明涉及泄壓閥技術領域，尤其涉及一種齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥，包括控制器和異形外螺紋堵頭，異形外螺紋堵頭的一端從上至下依次穿過齒輪馬達、閥蓋并延伸至主閥體內并與主閥體密封配合，異形外螺紋堵頭與閥蓋轉動連接，齒輪馬達用于帶動異形外螺紋堵頭旋轉；主閥體和齒輪馬達之間設置有電磁先導比例換向閥、機械先導閥、第一截止閥和第二截止閥；控制器根據壓力值控制電磁先導比例換向閥實現換向；還能夠控制電磁先導比例換向閥增大工作口通過流量，增大異形外螺紋堵頭提升高度。本發明提出的一種齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥，解決了現有的泄壓閥不能自適應調節泄壓流量的問題。

技術領域

本發明涉及水擊泄壓閥技術領域，尤其涉及一種齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥。

背景技術

在石油長輸管線中，意外停泵或閥門異常啟閉等情況會引發水擊現象，可能造成管路中局部超壓引起爆管事故。為了保證石油長輸管道以及相關設備的安全運行，通常利用水擊泄壓閥來泄放水擊壓力。

當管路中發生水擊現象時，泄壓閥能夠迅速打開并將高壓介質泄放，使管道壓力恢復正常范圍，從而達到保護管道以及管線中設備的目的。因此，泄壓閥在發生水擊時的開啟速度對于整個管路的安全運行具有重要意義。

目前傳統水擊泄壓閥主要包括角式、軸流式以及Y型這三種結構形式。其原理上均是通過主閥閥腔內的壓力變化以及主閥彈簧來保證主閥的正常動作。其普遍存在著以下缺陷：

1.主閥閥腔通過先導閥與前后管路連通，動作時需要將主閥腔內液體排出，受先導閥結構以及引壓管直徑限制，主閥腔內液體排出速度較慢，使得主閥不能夠迅速開啟。

2.油液需要流經主閥腔內，因此對液體介質的要求較高，且需安裝過濾器，使得傳統水擊泄壓閥僅能用于成品油長輸管道，限制了其應用場景。

3.由于主閥彈簧的存在，工作時會造成閥芯顫振，加劇了閥芯磨損，使用壽命較短。

4.由于主閥閥芯的開合程度不可調，只能處于“開”或“閉”兩種狀態，導致在某些情況下主閥閥芯需要頻繁開閉，降低了主閥的使用壽命。

發明內容

本發明提出一種齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥，以解決現有的泄壓閥不能自適應調節泄壓流量的問題。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種齒輪馬達直驅的多冗余比例先導式軸流安全型水擊泄壓閥，包括手輪、齒輪馬達、閥蓋、機械先導閥、電磁先導比例換向閥、壓力傳感器、角位移傳感器和主閥體；

所述手輪底部設置有異形外螺紋堵頭，所述異形外螺紋堵頭的一端從上至下依次穿過齒輪馬達、閥蓋并延伸至所述主閥體內并與所述主閥體密封配合，所述異形外螺紋堵頭與所述閥蓋轉動連接，所述齒輪馬達用于帶動所述異形外螺紋堵頭旋轉；

所述異形外螺紋堵頭與所述主閥體的入油口軸線夾角為90度；

所述電磁先導比例換向閥和機械先導閥的進油口串聯后通過第一截止閥與所述主閥體的入油口連接，所述電磁先導比例換向閥、機械先導閥的排油口連接至所述主閥體的出油口；齒輪馬達的進油口通過第一管路連接至所述電磁先導比例換向閥、機械先導閥的一個工作口，齒輪馬達的第二油口通過第二管路連接至所述電磁先導比例換向閥、機械先導閥的另一個工作口，第一管路和第二管路之間設置第二截止閥；

所述壓力傳感器用于獲取主閥體入口處的壓力值并將所述壓力值傳送到控制器，所述控制器根據所述壓力值控制電磁先導比例換向閥實現換向；

所述角度傳感器用于測量異形外螺紋堵頭轉動角度，并將該轉動角度信號傳送給控制器，控制器根據轉動角度判斷是否能夠滿足此時壓力值對應的泄壓要求，若不滿足，控制器會控制電磁先導比例換向閥增大工作口通過流量，增大異形外螺紋堵頭提升高度。