高精度全自动安全减压阀技术领域的先导式导阀

本发明牵涉的是一种高精度全手动安全减压稳压阀组，属于减压阀技术领域。

背景技术：

通常减压阀是用弹簧来调节压力，当要求减压阀对大流量高压的介质减压时，作用在压力敏感器件－活塞或阀座的力会巨大，所需的弹簧挠度也会巨大。这时，当进口压力或阀后流量发生变化时，减压阀阀后的压力会有巨大变化，达不到稳压的疗效。

为解决此问题，就有了先导式减压阀。先导式减压阀的导阀是一个大型减压阀，它通过控制主减压阀压力敏感器件下部调压腔的压力，促使压力敏感器件的联通，推动主减压阀阀瓣的联通，进而控制主减压阀出口的压力。导阀的进口与主减压阀的进口通道相通。导阀的出口有两个通道，一个通道连结主减压阀压力敏感器件下部的调压腔；另一个通道连结主减压阀的出口通道。这个通道将主减压阀的出口压力变化反馈给导阀，控制主减压阀的压力敏感器件联通，从而控制主减压阀出口的压力，借以保持主减压阀出口压力的稳定。因为这个主减压阀的出口压力可以直接作用到主减压阀的压力敏感器件下部的调压腔，当主减压阀进口压力或阀后流量发生较大变化时，主减压阀出口压力还是会出现波动。按照国家标准-89《先导减压阀》及-89《减压阀功耗实验方式》规定，流量特征检测要求是在出口流量在20％最大流量至100％最大流量之间变化时及压力特征检测要求在80％最高进口压力至105％最高进口压力之间变化时，出口压力的误差值要符合国家标准-89《先导减压阀》规定指标。该种先导式减压阀的缺陷是：当超出这种载荷变化要求时，出口压力误差值达不到-89《先导减压阀》规定指标。另外，该种先导式减压阀出口没有安装安全阀。

专利2010.03.17对先导式减压阀进行了改进，提高了2个弹簧直接荷载式安全阀，其中一个安装在导阀出口处；另一个安装在主减压阀出口流道处。这对于减少先导式减压阀的功耗是有帮助的。但还存在如下缺陷：该发明也是针对二氧化碳介质，对于液体介质不适用。当该先导式减压阀组的阀后存在有多个不同压力要求的系统时，当还要在某些系统之间切换时，就须要时常调整压力。为了更好的保护好阀后的系统，安全阀也须要调整，这时还要自动调整这两个安全阀，变得不便于。

进口的类似产品，如,规格26-1200，主减压阀压力敏感器件下部的调压腔只与导阀连结，而没有通道与主减压阀出口通道连结，那样清除了出口压力的变化对主减压阀压力敏感器件下部的调压腔的压力影响。该阀的导阀是一个自排式减压阀。自排式减压阀在调整出口压力时，还要同时旋转摇杆调整弹簧力的大小和调压螺栓内顶杆的厚度。顶杆比较粗壮，调整时，还须要打开摇杆后盖。该种球阀缺陷是：假如还要频繁调整出口压力值时，调整顶杆的厚度不便于；使得该阀的出口处没有安装安全阀。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种为解决上述缺陷，手动保持减压稳压阀组后的压力恒定并同时手动设定安全阀开启压力的高精度全手动安全减压稳压阀组。

本发明的技术方案是：一种高精度安全减压稳压阀组，它的技术特点是对介质起节流减压作用的主减压阀，控制主减压阀出口的压力及同时控制手动安全阀开启压力的前控制阀和后控制阀，以及对主减压阀出口压力起保护作用的手动安全阀。所述前控制阀、后控制阀、自动安全阀均安装在主减压阀上，主减压阀有1个进口和2个出口，手动安全阀的调压腔通过手动安全阀的上阀门及活络接头组件、主减压阀上阀门与主减压阀调压腔连通，手动安全阀活塞腔通过活络接头组件、主减压阀出口与主减压阀活塞腔连通，手动安全阀出口既可以接回收罐，也可以不接管直接与大气连通；前控制阀出口通过活络接头组件、主减压阀上阀门与主减压阀调压腔连通，前控制阀进口既可以通过三通活络接头组件与主减压阀进口连通，也可以另外接外部压力源；后控制阀进口通过活络接头组件、主减压阀上阀门与主减压阀调压腔连通，后控制阀出口既可以通过三通活络接头组件与主减压阀出口连通，也可以另外接回收罐或则直接排到大气中。

所述主减压阀是没有调压弹簧的大流量活塞减压阀或阀座减压阀。

所述前控制阀是高精度的小流量活塞减压阀或阀座减压阀。

所述后控制阀是高精度的小流量活塞背压阀或阀座背压阀。

所述手动安全阀是没有调压弹簧的大流量活塞背压阀或阀座背压阀。

本发明的减压稳压阀组，可以达到以下要求：介质可以是液体或氢气；出口压力可以是超低压、低压、中压、高压、超高压；当阀前压力从接近出口压力到最高进口压力变化时，阀后出口压力误差值满足-89《先导减压阀》规定指标；当流量从0到最大流量变化时，出口压力负误差值满足-89《先导减压阀》规定指标；主减压阀出口处的手动安全阀，在主减压阀出口压力设定好后同时手动设定技术参数，技术指标满足国家标准-2005《安全阀的通常要求》规定的指标。本发明的减压阀组既能满足通常载荷的要求，又能满足特殊压力、流量的载荷要求，适宜于各类液体、气体介质。

附图说明：

图1是主减压阀和前控制阀同压力源的剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

详细施行方法

见图1～2所示，本阀组包括对介质起节流减压的主减压阀2、控制主减压阀出口23、32的压力及同时控制手动安全阀4开启压力的前控制阀1和后控制阀3、对主减压阀出口23、32的压力起安全保护作用的手动安全阀4。本发明的前控制阀1、后控制阀3和手动安全阀4均安装在主减压阀2上。前控制阀活塞腔8通过活络接头组件14、主减压阀上阀门22与主减压阀调压腔21连通；前控制阀进口12通过活络接头组件13与主减压阀进口15连通。后控制阀活塞腔28通过活络接头组件25、主减压阀上阀门22与主减压阀调压腔21连通；后控制阀出口26通过活络接头组件24与主减压阀出口23连通。手动安全阀调压腔41通过手动安全阀上阀门42、活络接头组件43、主减压阀上阀门22与主减压阀调压腔21连通；手动安全阀活塞腔39通过手动安全阀下阀门35、活络接头组件33、主减压阀出口32与主减压阀活塞腔16连通；手动安全阀出口34直接通到大气中。

本发明的减压稳压阀组初始工作时，前控制阀阀瓣10在复位弹簧11和介质压力作用下压在汽缸9上，前控制阀活塞腔8的压力为零；主减压阀阀瓣18在复位弹簧19和介质压力作用下压在汽缸17上，主减压阀活塞腔16、出口23、出口32的压力为零；后控制阀压力敏感组件29不受力，后控制阀活塞腔28的压力为零；手动安全阀调压腔41的压力为零，手动安全阀敏感器件40不受力，活塞腔39的压力也为零。当减压稳压阀组开始减压时，同时旋转前控制阀摇杆5和后控制阀摇杆31适当圈数，前控制阀压力敏感组件7在调压弹簧6力的作用下，打开前控制阀阀瓣10，高压介质经前控制阀1减压后，踏入主减压阀调压腔21；同时后控制阀压力敏感组件29在调压弹簧30力的作用下，压在汽缸27上；主减压阀压力敏感组件20在调压腔21的压力下，打开阀瓣18，高压介质通过主减压阀阀瓣18和喷嘴17开启的通道间隙，将压力降至为设定压力；同时手动安全阀调压腔41的压力与主减压阀调压腔21的压力相似，手动安全阀压力敏感器件40通过复位弹簧38将阀柱压在汽缸36上，手动安全阀4的开启压力设定完成。前控制阀1和后控制阀3配合，一直保证主减压阀调压腔21的压力恒定。当主减压阀出口23的压力和流量稳定时，前控制阀阀瓣10是压在汽缸9上，后控制阀压力敏感组件29是压在汽缸27上，主减压阀调压腔21压力保持稳定。当主减压阀出口23的压力增加时，主减压阀活塞腔16的压力升高，当大于主减压阀调压腔21的压力时，压力敏感组件20下移，这一方面使主减压阀调压腔21的容积减小，调压腔21的压力会升高，造成后控制阀活塞腔28的压力同时会升高，作用在后控制阀压力敏感组件29的力大于调压弹簧30的弹簧力，压力敏感组件29保持关掉，同时前控制阀活塞腔8压力也增加，作用在压力敏感组件7的力大于前控制阀调压弹簧6的弹簧力，压力敏感组件7下移，顶开阀瓣10，使前控制阀活塞腔8的压力下降。当压力下降到设定压力值时，前控制阀阀瓣10与喷嘴9关掉，前控制阀活塞腔8的压力保持恒定；同时，主减压阀压力敏感组件20下移并且阀瓣18与喷嘴17的通道面积加强，主减压阀活塞腔16和出口23、32的压力会上升,直至设定的压力。

当主减压阀出口23的压力下降时，主减压阀活塞腔16的压力会下降，超出调压腔21的压力，压力敏感组件20会上升，调压腔21的容积会缩小，调压腔21的压力会上升；前控制阀活塞腔8的压力也下降，小于前控制阀调压弹簧6的力，压力敏感组件7上移，阀瓣10与喷嘴9保持关掉，同时后控制阀活塞腔28的压力会下降，超出后控制阀调压弹簧30的弹簧力，压力敏感元组件29上移，离开喷嘴27，介质排出，压力升高。当压力升高到设定压力时，压力敏感组件29下移与喷嘴27关掉，介质不能排出，保证压力恒定。同时当主减压阀压力敏感组件20上升时，主减压阀阀瓣18在复位弹簧19和介质压力作用下上升，阀瓣18与喷嘴17的通道面积增大，通过节流减压作用，主减压阀活塞腔16的压力会升高，直至设定压力。那样保持动态平衡，确保主减压阀出口23的压力恒定。主减压阀压力敏感组件20的联通距离只有数毫米，主减压阀调压腔21的容积变化只有数毫升，所以通过前控制阀1和后控制阀3的共同作用，主减压阀调压腔21的压力在压力敏感组件20联通时，仍然保持恒定不变，也可以确保主减压阀2的出口23、32压力保持恒定。手动安全阀调压腔41的压力仍然保持和主减压阀调压腔21的压力一致；通过前控制阀1和后控制阀3调整主减压阀调压腔21的压力时，手动安全阀调压腔41的压力同时确定，开启压力就设定好。当主减压阀出口32的压力下降过大时，手动安全阀活塞腔39的压力同时下降稳压减压阀，超出调压腔41的压力，手动安全阀压力敏感器件40上升，推动阀柱37伸出，超压介质从出口34排出；手动安全阀活塞腔39的压力会升高，直至和调压腔41的压力相等时，手动安全阀压力敏感器件40恢复原位，将阀柱37压在汽缸36上，手动安全阀4关掉。

本发明的主减压阀2的压力敏感组件20既可以是活塞结构，也可以是阀座结构，都可以达到同样的减压疗效。

本发明的前控制阀1的压力敏感组件7既可以是活塞结构，也可以是阀座结构稳压减压阀，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的前控制阀1的压力源既可以是和主减压阀2的压力源是同一个压力源，也可以和主减压阀2的压力源不同，另外接相应的压力源，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的前控制阀1的进口12既可以从前控制阀1的顶部接入，也可以从侧面接入，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的后控制阀3的压力敏感组件29既可以是活塞结构，也可以是阀座结构，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的后控制阀3的出口26既可以是和主减压阀2的出口23连通，也可以是另外接管通到回收罐或则大气中，或则不接管直接排放入大气中，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的前控制阀1和后控制阀3的调压方法，既可以是用摇杆，也可以是用螺栓刀，或则是任何可压缩调压弹簧6和30的其他方法，都可以达到同样的控压疗效。

本发明的手动安全阀4的压力敏感组件40既可以是活塞结构，也可以是阀座结构，都可以达到同样的保护主减压阀2的疗效。

本发明的手动安全阀4的出口34既可以接管通到回收罐，也可以直接排到大气中，都可以达到同样的保护主减压阀2的疗效。

本发明的减压稳压阀组中,前控制阀1、后控制阀3、自动安全阀4与主减压阀2之间的管道联接,既可以通过活络接头组件连通，也可以通过胶管连通，或则其它任何连通形式,都可以达到同样功能。

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