[發明專利]一種可調氣壓式泄壓裝置及基于其的水擊抑制方法有效
| 申請號： | 202110727809.4 | 申請日： | 2021-06-29 |
| 公開（公告）號： | CN113374907B | 公開（公告）日： | 2023-05-30 |
| 發明（設計）人： | 丁佳偉;張俊鋒;王乃世;寇興華;鄒偉龍;周璟瑩;薛博凱;李謙;黃立還;安勇旭 | 申請（專利權）人： | 西安航天動力試驗技術研究所 |
| 主分類號： | F16K17/164 | 分類號： | F16K17/164 |
| 代理公司： | 西安智邦專利商標代理有限公司 61211 | 代理人： | 汪海艷 |
| 地址： | 710100 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 可調 氣壓 式泄壓 裝置 基于 抑制 方法 | ||
1.一種可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：包括殼體(1)、氣缸頂蓋(2)、入口法蘭肩圈(5)、活塞底座(4)及活塞(3)；
殼體(1)包括一體設置的氣腔殼體與液腔殼體，氣腔殼體的過流面積大于液腔殼體的過流面積；氣腔殼體上與液腔殼體連接部位處開設沿其徑向的通氣孔；液腔殼體上設有沿其徑向的排液口；氣缸頂蓋(2)固定在氣腔殼體一端；氣缸頂蓋(2)上開設三個與氣腔殼體相通的接口；入口法蘭肩圈(5)通過法蘭(6)固定在液腔殼體一端；活塞底座(4)與入口法蘭肩圈(5)配合固定在液腔殼體內部；活塞(3)尾部位于氣腔內，且活塞(3)尾部外周面與氣腔殼體內壁通過密封結構實現密封，活塞(3)頭部位于液腔內，且活塞(3)頭部外周面與液腔殼體內壁通過密封結構實現密封，同時，活塞(3)頭部與活塞底座(4)壓緊時，實現排液口封堵；
入口法蘭肩圈(5)用于與流體供應管路連接；
氣缸頂蓋(2)上的三個與氣腔殼體相通的接口分別用于與充氣管路、放氣管路及壓力傳感器連接；
基于下述過程實現水擊抑制：
步驟1、確定氣腔壓力與液腔壓力對應關系；
將可調氣壓式泄壓裝置安裝在流體輸送系統上靠近系統斷流閥位置；
根據氣腔過流面積與液腔過流面積，確定氣腔充氣至不同壓力下對應的液腔排液口打開壓力；
步驟2、確定斷流閥開啟前，氣腔壓力；
選取液腔壓力p1，其中p1大于設定值；將p1對應的氣腔壓力作為流體輸送系統開機前的氣腔壓力；設定值需要確保流體輸送系統正常開機；
步驟3、斷流閥開啟前，對氣腔充氣；
斷流閥開啟前，打開充氣閥門對可調氣壓式泄壓裝置氣腔進行充氣至p1，并在流體供應過程中保持該壓力；
步驟4、斷流閥關閉前，平衡氣腔壓力；
斷流閥關閉前，打開氣腔放氣閥門，將氣腔壓力進行平衡至p2，p2對應的液腔壓力小于步驟2中的所述設定值，當斷流閥關閉，液腔水擊壓力超過p2對應的液腔壓力時，排液口即打開，對液腔壓力進行泄放；
步驟5、水擊壓力泄放完畢，當系統壓力恢復至p2對應的液腔壓力以下時，可調氣壓式泄壓裝置活塞在p2氣壓作用下自動回座，排液口關閉。
2.根據權利要求1所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：活塞(3)與活塞底座(4)之間通過密封線實現密封。
3.根據權利要求2所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：密封線部位堆焊鈷基硬質合金，堆焊完成后再加工到尺寸。
4.根據權利要求3所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：活塞底座(4)外壁與液腔殼體內壁間采用O型密封圈和鋁墊兩道密封。
5.根據權利要求1-4任一所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：氣腔過流面積與液腔過流面積之比為6.25。
6.根據權利要求5所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：排液口為兩個，均布在液腔殼體上。
7.根據權利要求6所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：通氣孔為四個，均布在氣腔殼體上。
8.根據權利要求7所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：密封裝置為O形密封圈。
9.根據權利要求8所述的可調氣壓式泄壓裝置，其特征在于：殼體(1)、氣缸頂蓋(2)、入口法蘭肩圈(5)的材質采用S30408不銹鋼；活塞底座(4)O型密封圈材料選用S8101/羧基亞硝基；活塞(3)靠氣腔位置O型密封圈材料選用丁晴橡膠，靠液腔位置O型密封圈材料選用S8101/羧基亞硝基。
10.一種利用權利要求1-9任一所述可調氣壓式泄壓裝置實現水擊抑制的方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、確定氣腔壓力與液腔壓力對應關系；
將可調氣壓式泄壓裝置安裝在流體輸送系統上靠近系統斷流閥位置；
根據氣腔過流面積與液腔過流面積，確定氣腔充氣至不同壓力下對應的液腔排液口打開壓力；
步驟2、確定斷流閥開啟前，氣腔壓力；
選取液腔壓力p1，其中p1大于設定值；將p1對應的氣腔壓力作為流體輸送系統開機前的氣腔壓力；設定值需要確保流體輸送系統正常開機；
步驟3、斷流閥開啟前，對氣腔充氣；
斷流閥開啟前，打開充氣閥門對可調氣壓式泄壓裝置氣腔進行充氣至p1，并在流體供應過程中保持該壓力；
步驟4、斷流閥關閉前，平衡氣腔壓力；
斷流閥關閉前，打開氣腔放氣閥門，將氣腔壓力進行平衡至p2，p2對應的液腔壓力小于步驟2中的所述設定值，當斷流閥關閉，液腔水擊壓力超過p2對應的液腔壓力時，排液口即打開，對液腔壓力進行泄放；
步驟5、水擊壓力泄放完畢，當系統壓力恢復至p2對應的液腔壓力以下時，可調氣壓式泄壓裝置活塞在p2氣壓作用下自動回座，排液口關閉。
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