核电站的减压阀与通用工业用的工作原理分析

1.本实用新型牵涉一种减压阀，详细来说，牵涉一种平衡式减压阀。

背景技术：

2.在过程控制系统中，减压阀作为气动执行器的主要附件，它与气动执行机构配套使用。当来自空气压缩机的空气键入到减压阀阀门进口中，压缩空气经旋风盘的作用下使气流旋转并将空气中的水份分离出一部份，在外壳顶部沉降下去。当气流经过过滤器时，进行除水、除油、除尘，使洁净后的气源输出。

3.应适于核电站的减压阀与通用工业用的减压阀差别在于，应适于核电站核级减压阀须满足在正常环境条件下和在水灾工况下的可运行功耗。安全壳内正常环境条件有一定量的γ幅射累积药量，这些γ幅射对非金属材料形成老化，常年在此环境下形成失效；同时减压阀需考虑在水灾工况下正常工作。

4.减压阀的工作原理见图3所示减压阀，它是以力平衡原理动作的，当来自空气压缩机的空气键入到阀门4进口中，压缩空气经旋风盘9的作用下使气流旋转并将空气中的水份分离出一部份，在壳体12上方沉降出来。当气流经过过滤器10时，进行除水、除油、除尘，使洁净后的气源输出。过滤器10此外，设置有隔盘11。

5.当调节手轮1按逆秒针方向拧到没有斥力时，减压阀衬套7与阀门4的喷嘴在预紧弹簧8作用下关掉，没有输出压力。当调节手轮1按顺秒针方向摇动时，把给定弹簧2往前压，弹簧力将通过阀座组件3并通过推杆6顶开衬套7，使气流经过衬套7而流到输出管道。在此同时，气压通过反馈孔5踏入阀座组件3上部，阀座组件3在气源压力p1作用下将形成一个向下的力，此力与给定弹簧2所形成的力相等时，减压阀达到力平衡，输出压力p2就稳定出来。假如给定弹簧的斥力越大，则输出压力就越高，通常减压阀配有输出压力表，显示输出压力。现有的那种减压阀，稳定性差，容易形成震荡。

技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的不足，提供了一种平衡式减压阀，其才能应适于恶劣载荷。

7.为解决上述技术问题，本实用新型选用的技术方案在于：一种平衡式减压阀，其包括底壳、阀体、阀盖及手轮，所述阀门顺着宽度方向设置有进口和出口，所述底壳连结于所述阀门的上部，所述底壳内设置有套筒，所述套筒连结在所述阀门上，所述套筒两侧罩设有过滤器，所述过滤器两侧罩设有旋风盘，所述套筒上设置有与所述进口及所述出口相连通的气道，所述套筒右侧设置有才能顺着所述套筒滑动的主衬套，所述主衬套的顶部设置有对所述主衬套施加弹性斥力以使其密封所述气道的预紧弹簧，所述阀盖与所述阀门之间设置有阀座组件，所述阀盖内设置有受所述手轮驱动而对所述阀座组件施加斥力的给定弹簧，所述阀座组件与所述主衬套之间设置有推杆，所述壳体上还设置有与所述阀座组件连通的反馈孔，所述手轮动作时，所述阀座组件推进所述推杆以促使所述主衬套处于开启

所述气道的位置。

8.优选地，所述主衬套为树状。

9.优选地，所述预紧弹簧设置于所述主衬套的上方所开办的空腔中，所述主衬套的下端开办有平衡孔。

10.优选地，所述主衬套的下端设置有适于与所述阀门接触的软衬套。

11.优选地，所述主衬套与所述套筒的周向之间设置有密封圈。

12.优选地，所述软轴套和所述密封圈均为橡胶材料。

13.优选地，所述套筒两侧、位于所述旋风盘与所述过滤器之间的位置设置有隔盘。

14.推行本实用新型的平衡式减压阀，具备以下有益疗效：选用平衡式气阀结构，主轴套和套筒侧面导向，提高了衬套的不平衡力，稳定性得到了提升，不易形成震荡，保证在水灾工况下，该减压阀始终才能正常工作。

附图说明

15.下边将结合附图及推行例对本实用新型作逐步说明，附图中：

16.图1为本实用新型的平衡式减压阀的剖视图；

17.图2为图1的i-i部放大图；

18.图3为现有技术中减压阀的剖视图。

19.图1、图2中，附字体记如下：

20.1-手轮；2-给定弹簧；3-阀座组件；4-阀门；5-反馈孔；6-推杆；7-软衬套；8-旋风盘；9-主衬套；10-密封圈；11-预紧弹簧；12-隔盘；13-套筒；14-过滤器；15-底壳；16-阀盖；17-平衡孔。

21.图3中，附字体记如下：

22.1-手轮；2-给定弹簧；3-阀座组件；4-阀门；5-反馈孔；6-推杆；7-衬套；8-预紧弹簧；9-旋风盘；10-过滤器；11-隔盘；12-机壳。

详细施行方法

23.为了使本实用新型的目的、技术方案和特点格外清楚明白，下边结合推行例和附图，对本实用新型逐步具体说明。

24.参照图1所示，本实用新型的平衡式减压阀，其包括底壳15、阀体4、阀盖16及手轮1。如图中所示，底壳15和阀盖16分别坐落阀门4的上部和下部，而手轮1安装于阀盖16上。

25.如图1所示，阀门4顺着厚度方向设置有进口（坐落图中左边）和出口（坐落图中左边），流体由进口踏入，并由出口排出。底壳15连结于壳体4的上部，底壳15内设置有套筒13，套筒13连结在壳体4上，套筒13两侧罩设有过滤器14，过滤器14两侧罩设有旋风盘8。套筒13两侧、位于旋风盘8与过滤器14之间的位置，还设置有隔盘12。套筒13上设置有与进口及出口相连通的气道，进而保证进口和出口之间的流体才能连通。

26.套筒13两侧设置有才能顺着套筒13滑动的主衬套9，主衬套9联通时，才能促使气道处于打开或关掉状态（即密封状态）。主气阀9的顶部设置有对主衬套9施加弹性斥力以使其密封气道的预紧弹簧11，即在初始状态下，预紧弹簧11对主衬套9施加弹性斥力，使得主衬套9处于密封气道的位置。

27.阀盖16与阀门4之间设置有阀座组件3，阀盖16内设置有受手轮1驱动而对阀座组件3施加斥力的给定弹簧2，如图中所示，给定弹簧2受手轮1的驱动，当旋转手轮1时，给定弹簧2遭到压力或则释放弹性力，当遭到压力时，则对阀座组件3施加斥力。

28.阀座组件3与主衬套9之间设置有推杆6，该推杆6适于推进主衬套9联通，因而促使气道处于导通状态。阀门4上还设置有与阀座组件3连通的反馈孔5，手轮1动作时，阀座组件3推进推杆6以使得主衬套9处于开启气道的位置。

29.参照图2所示减压阀，主衬套9为树状，因而促使其才能与套筒13形成挺好的滑动连结，保证联通的靠谱性及稳定性。

30.如图2所示，预紧弹簧11设置于主衬套9的顶部所开办的空腔中，主衬套9的下端开办有平衡孔17。逐步地，为防止主衬套9对壳体4形成刚性冲击，主衬套9的下端设置有适于与阀门4接触的软衬套7。

31.另外，为保证密封，主衬套9与套筒13的周向之间设置有密封圈10。

32.软衬套7和密封圈10，采用耐γ幅射的非金属材料，比如均为橡胶材料等具备抗幅射能力的材料。

33.本实用新型的工作原理为：来自空气压缩机的空气p1键入到阀门4进口中，压缩空气经旋风盘8的作用下使气流旋转并将空气中的水份分离出一部份，分离下来的水，顺着隔盘12在外壳顶部沉降出来。当气流经过过滤器14时，进行除水、除油、除尘，使洁净后的气源输出。

34.当调节手轮1按逆秒针方向拧到没有斥力时，减压阀的主衬套9和其相嵌的软衬套7在预紧弹簧11的作用下关掉，没有输出压力。当调节手轮1按顺秒针方向摇动时，把给定弹簧2往前压，弹簧力将通过阀座组件3通过推杆6顶开主衬套9，使气流经过套筒13的气道，经主衬套9而流到输出管道。在此同时，气压通过反馈孔5踏入阀座组件3上部a腔，阀座组件3在输出气源压力作用下将形成一个向下的力，此力与给定弹簧2所形成的力相等时，减压阀达到力平衡，输出压力就稳定出来。假如给定弹簧2的斥力越大，则输出压力就越高，通常减压阀配有输出压力表，显示输出压力。

35.在给定弹簧2没有压缩时，推杆6对主衬套9没有斥力，主衬套9在预紧弹簧11及p1压力作用下，斥力为：p2

×

（d1-d2)，主衬套9与喷嘴完全密封，没有压力输出。在给定弹簧2压缩时，推杆6对主衬套9形成向上斥力，主衬套9离开喷嘴，压缩空气从套筒13的气道流入，经主衬套9的软衬套7流出到输出通道，在主衬套9上设有平衡孔17，使输出压力p2作用在主衬套9上的力上下相平衡，主衬套9与套筒13之间的密封设有密封圈10，且主衬套9在套筒13之间有足够的导向面，使主衬套9上下联通时有挺好的稳定性。

36.本实用新型可实现如下功能：

37.选用力平衡式设计，提高给定弹簧2的挠度，保证了减压阀抗震功耗；增加抗拉差能力：当减压阀两端压差较大时，介质对减压阀的主衬套9形成较大的不平衡力，此力将破坏原先的工作位置，使减压回路形成扰动作用，假如使用了本实用新型，辅以力平衡式衬套结构，使介质流体对主阀芯9不平衡力很小，且主衬套9的导向面大，动作平衡，有促使增加抗震功耗；软密封结构，更好地满足减压阀的占空比输出实验要求。

38.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特点和本实用新型的特点。本行业的技术人员应当了解，本实用新型不受上述推行例的限制，上述推行例和说明书中描述

的也是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型都会有各类变化和改进，这种变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权力要求书及其等效物划分。

技术特点：

1.一种平衡式减压阀，其特点在于，包括底壳、阀体、阀盖及手轮，所述阀门顺着宽度方向设置有进口和出口，所述底壳连结于所述阀门的上部，所述底壳内设置有套筒，所述套筒连结在所述阀门上，所述套筒两侧罩设有过滤器，所述过滤器两侧罩设有旋风盘，所述套筒上设置有与所述进口及所述出口相连通的气道，所述套筒右侧设置有才能顺着所述套筒滑动的主衬套，所述主衬套的顶部设置有对所述主衬套施加弹性斥力以使其密封所述气道的预紧弹簧，所述阀盖与所述阀门之间设置有阀座组件，所述阀盖内设置有受所述手轮驱动而对所述阀座组件施加斥力的给定弹簧，所述阀座组件与所述主衬套之间设置有推杆，所述壳体上还设置有与所述阀座组件连通的反馈孔，所述手轮动作时，所述阀座组件推进所述推杆以促使所述主衬套处于开启所述气道的位置。2.按照权力要求1所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述主衬套为树状。3.按照权力要求1所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述预紧弹簧设置于所述主衬套的上方所开办的空腔中，所述主衬套的下端开办有平衡孔。4.按照权力要求1所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述主衬套的下端设置有适于与所述阀门接触的软衬套。5.按照权力要求4所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述主衬套与所述套筒的周向之间设置有密封圈。6.按照权力要求5所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述软衬套和所述密封圈均为橡胶材料。7.按照权力要求1所述的平衡式减压阀，其特点在于，所述套筒两侧、位于所述旋风盘与所述过滤器之间的位置设置有隔盘。

技术小结

本实用新型公开了一种平衡式减压阀，其包括底壳、阀体、阀盖及手轮，阀门设置有进口和出口，底壳连结于阀门的上部，底壳内设置有套筒，套筒连结在壳体上，套筒两侧罩设有过滤器，过滤器两侧罩设有旋风盘，套筒上设置有气道，套筒右侧设置有才能顺着套筒滑动的主衬套，主衬套的顶部设置有对主衬套施加弹性斥力以使其密封气道的预紧弹簧，阀盖与阀门之间设置有阀座组件，阀盖内设置有受手轮驱动而对阀座组件施加斥力的给定弹簧，阀座组件与主衬套之间设置有推杆，阀门上还设置有与阀座组件连通的反馈孔，手轮动作时，阀座组件推进推杆以使得主阀芯处于开启气道的位置。选用本实用新型，才能方便在恶劣环境下工作。才能方便在恶劣环境下工作。才能方便在恶劣环境下工作。

技术研制人员：施建中宋祉霖李俭秋党俊杰范遂杨洋龚钊李健捷曹晓楠朱京梅

受保护的技术使用者：北京一核球阀股份有限公司

技术研制日：2021.12.10

技术发布日：2022/6/7

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