[發明專利]閥開口面積伺服可調的齒輪馬達直驅的軸流水擊泄壓閥

有效

• 申請號: 202110173376.2
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112879628B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 田中山;楊昌群;徐洪忠;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;F16K31/40;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

本發明屬于水擊泄壓閥技術領域，具體涉及一種閥開口面積伺服可調的齒輪馬達直驅的軸流水擊泄壓閥，包括閥體、支撐筒、齒輪馬達、閥桿、電磁式先導比例換向閥、手輪、壓力傳感器、角度傳感器和控制器，支撐筒固定在閥體上，支撐筒上設有密封端蓋，閥體包括入口和出口；閥桿穿過支撐筒、密封端蓋和齒輪馬達，閥桿的一端設有堵頭，另一端與手輪連接；所述堵頭伸入閥體內，閥體的入口軸線與閥桿軸線垂直；閥桿靠近堵頭處設有外螺紋段，外螺紋段與支撐筒設置的內螺紋嚙合。本發明能夠通過電磁式先導比例換向閥自動和人工手動控制齒輪馬達直接驅動閥桿移動，從而實現對閥門口徑的準確控制，自動調節，進而使泄壓閥啟動速度快、調節方便、控制準確、安全性可靠性高、使用壽命長。

技術領域

本發明屬于水擊泄壓閥技術領域，具體涉及一種閥開口面積伺服可調的齒輪馬達直驅的軸流水擊泄壓閥。

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。

發明內容

為解決上述背景技術中存在的問題，本發明提出一種閥開口面積伺服可調的齒輪馬達直驅的軸流水擊泄壓閥，其能夠通過電磁式先導比例換向閥自動和人工手動控制齒輪馬達直接驅動閥桿移動，從而實現對閥門口徑的準確控制，自動調節，進而使泄壓閥啟動速度快、調節方便、控制準確、安全性可靠性高、使用壽命長。

本發明實現上述功能的技術方案是：一種閥開口面積伺服可調的齒輪馬達直驅的軸流水擊泄壓閥，其特殊之處在于：

包括閥體、支撐筒、齒輪馬達、閥桿、電磁式先導比例換向閥、手輪、壓力傳感器、角度傳感器和控制器，

支撐筒固定在閥體上，支撐筒上設有密封端蓋，閥體包括入口和出口；

閥桿穿過支撐筒、密封端蓋和齒輪馬達，閥桿的一端設有堵頭，另一端與手輪連接；所述堵頭伸入閥體內，閥體的入口軸線與閥桿軸線垂直；

閥桿靠近堵頭處設有外螺紋段，外螺紋段與支撐筒設置的內螺紋嚙合；

齒輪馬達包括殼體、第一齒輪和第二齒輪，殼體上設有吸油口和出油口，第一齒輪帶動閥桿轉動；

閥體的入口通過第一截止閥連接至電磁式先導比例換向閥的進油口，電磁式先導比例換向閥的排油口連接至閥體的出口；齒輪馬達的吸油口和出油口分別通過管路連接至電磁式先導比例換向閥的兩個工作口，兩管路之間安裝第二截止閥；所述壓力傳感器用于獲取閥體入口處的壓力值并將該壓力值傳送到控制器，所述控制器根據該壓力值控制電磁式先導比例換向閥實現換向，所述角度傳感器用于測量閥桿轉動角度，并將該轉動角度傳送給控制器，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，控制器會控制電磁式先導比例換向閥增大工作口通過流量，增大閥桿提升高度。