本發(fā)明涉及流體控制，尤其涉及一種高壓截流控制裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，在一些化工、機(jī)械、以及壓力校準(zhǔn)領(lǐng)域中，均需要提供一定壓力環(huán)境，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的自動(dòng)化控制，傳統(tǒng)的方式多是在壓力輸出源的出口處設(shè)置電磁閥，并通過控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力輸出管路的開啟與關(guān)閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力環(huán)境的壓力調(diào)節(jié)與控制。

2、尤其是壓力校準(zhǔn)領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)壓力校準(zhǔn)設(shè)備適用更多的待檢壓力表檢定，各大廠商不斷突破設(shè)備檢定量程，然而隨著壓力量程的逐漸升高，壓力輸出精確控制的難度逐漸加大，由于傳統(tǒng)的壓力校準(zhǔn)設(shè)備在控壓時(shí)，多采用電磁閥進(jìn)行壓力輸出控制，然而傳統(tǒng)的電磁閥適用的壓力環(huán)境多在30mpa之下，無法適配更高壓環(huán)境（如60mpa以上）的壓力輸出控制，即便是市面上存在適用高壓環(huán)境的電磁閥，但這些電磁閥的控制精度普遍較低，無法實(shí)現(xiàn)在壓力校準(zhǔn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，且這些電磁閥在高壓環(huán)境中的使用壽命不高，穩(wěn)定較差。

3、另外，一些廠家也會(huì)采用伺服閥實(shí)現(xiàn)壓力輸出管路的開啟與關(guān)閉，然而長(zhǎng)時(shí)間開啟與關(guān)閉，導(dǎo)致伺服閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)有磨損，尤其是截止口受到伺服閥的多次沖壓，則造成截止口撐大現(xiàn)象，而伺服閥仍按照設(shè)定的進(jìn)給線程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，則會(huì)造成壓力管路關(guān)閉不嚴(yán)，壓力輸出控制精度下降的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓截流控制裝置，用以解決傳統(tǒng)電磁閥、伺服閥無法適用高壓環(huán)境的壓力輸出控制的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種高壓截流控制裝置，用于對(duì)高壓流體管路進(jìn)行截流控制，包括控壓閥以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)；

4、所述控壓閥，包括活塞、活塞筒、閥針、以及閥體，所述活塞可活動(dòng)地設(shè)于所述活塞筒中，并與所述活塞筒形成第一腔室，所述第一腔室通過調(diào)壓管路與調(diào)壓機(jī)構(gòu)連通；所述閥針與所述活塞相連接并隨所述活塞作同步運(yùn)動(dòng)，所述閥針的截面積小于活塞的截面積；所述閥體與高壓流體管路相連通，所述閥體內(nèi)設(shè)有閥口，所述閥針與閥口相配合；

5、所述調(diào)壓機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)第一腔室的壓強(qiáng)值，改變所述活塞與所述閥針的受壓平衡，實(shí)現(xiàn)閥針與閥口的開合。

6、進(jìn)一步的，高壓截流控制裝置還包括第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器設(shè)置于調(diào)壓管路上，用于感測(cè)第一腔室內(nèi)的壓強(qiáng)值，以反饋調(diào)壓機(jī)構(gòu)基于感測(cè)的壓強(qiáng)值進(jìn)行調(diào)壓工作。

7、進(jìn)一步的，調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括低壓源和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥用于控制低壓源的流體進(jìn)入第一腔室進(jìn)行升壓，或釋放出第一腔室的流體進(jìn)行降壓。

8、進(jìn)一步的，活塞的外周與活塞筒的內(nèi)壁接觸處套設(shè)有密封圈。

9、進(jìn)一步的，所述活塞筒背離第一腔室的一側(cè)形成第二腔室，第二腔室內(nèi)設(shè)有限位部，限位部用于限位活塞朝向閥口過渡運(yùn)動(dòng)。

10、進(jìn)一步的，所述第二腔室為封閉腔體，并在遠(yuǎn)離第一腔室的一側(cè)開設(shè)有腔室接口；所述高壓截流控制裝置還包括輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)，所述輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)通過第三管路連接所述腔室接口，以對(duì)第二腔室進(jìn)行壓強(qiáng)調(diào)節(jié)。

11、進(jìn)一步的，所述輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括輔助低壓源、輔助調(diào)壓閥和第二壓力傳感器，所述輔助調(diào)壓閥用于控制輔助低壓源的流體進(jìn)入第二腔室進(jìn)行升壓，或釋放出第二腔室的流體進(jìn)行降壓，所述第二壓力傳感器用于感測(cè)第二腔室內(nèi)的壓強(qiáng)值，以反饋輔助調(diào)壓閥基于感測(cè)的壓強(qiáng)值進(jìn)行調(diào)壓工作。

12、在所述控壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，則所述調(diào)壓機(jī)構(gòu)控制第一腔室的壓強(qiáng)值p1大于（p2*s2-p0*s2+p0*?s1）/s1，其中，s1為活塞的截面積，s2為閥針的截面積，p2為高壓流體管路的流體壓強(qiáng)，p0為第二腔室的壓強(qiáng)值。

13、進(jìn)一步的，所述閥體還包括閥腔以及連通于閥腔的流體入口和流體出口，所述流體入口連接高壓流體管路，所述閥口對(duì)應(yīng)于流體入口或流體出口處。

14、優(yōu)選的，所述高壓截流控制裝置還包括密封組件，所述密封組件裝配在閥體中并套設(shè)于閥針，用于實(shí)現(xiàn)閥腔的密封。

15、本發(fā)明的增壓源通過增壓處理后得到較高壓強(qiáng)的流體，此時(shí)較高的壓強(qiáng)將會(huì)對(duì)閥針施加壓力，由于活塞的截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥針的截面積，根據(jù)壓強(qiáng)、受壓面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以通過在第一腔室保持較小的壓強(qiáng)即可實(shí)現(xiàn)推動(dòng)閥針封閉閥口，實(shí)現(xiàn)控壓閥的截止功能。

16、本發(fā)明通過調(diào)壓機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)第一腔室內(nèi)的壓強(qiáng)變化來打破閥針和活塞之間的受壓平衡點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)閥針和活塞之間的壓差，實(shí)現(xiàn)閥針移動(dòng)，進(jìn)而打開或關(guān)閉閥口。在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的整個(gè)調(diào)壓過程中，第一腔室內(nèi)的壓強(qiáng)是平緩變化的，閥針和活塞之間的壓差也是平緩變化，閥針的移動(dòng)也是平緩移動(dòng)，進(jìn)而使得閥口241開啟或及關(guān)閉過程也是平緩的，并不會(huì)出現(xiàn)突升、突降、頓挫的現(xiàn)象，從而提升了壓力輸出控制的精度。

17、本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定截止，通過調(diào)壓機(jī)構(gòu)始終維持第一腔室高于閥針和活塞之間的受壓平衡點(diǎn)的壓強(qiáng)。也就是說，實(shí)現(xiàn)截止的力來源于活塞與閥針的壓差，只要存在壓差，就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定截止的功能，即閥針始終能夠封閉到閥口處，可以說，此處的截止是自適應(yīng)截止。即便是，閥口與閥針之間的位移發(fā)生變化，或者閥口擴(kuò)張，只要存在壓差，則仍可以實(shí)現(xiàn)截止。相較于傳統(tǒng)的伺服閥，伺服閥是通過外力施加在閥針，且閥針的進(jìn)給線程預(yù)先設(shè)定，閥針受到的外力與閥針受高壓流體的壓強(qiáng)力沒有任何關(guān)聯(lián)，當(dāng)閥針受到的外力過大，則造成過渡沖擊閥口的問題，同時(shí)由于閥針的進(jìn)給線程預(yù)先設(shè)定，也就是說對(duì)于伺服閥而言，只要閥針達(dá)到預(yù)先設(shè)定位置時(shí)，才會(huì)認(rèn)為是截止或開啟狀態(tài)，然而隨著長(zhǎng)時(shí)間工作，伺服閥的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精度下降，使得閥針難以達(dá)到預(yù)定位置，控制精度下降，或即便是能夠達(dá)到預(yù)定位置，但由于閥口受壓外擴(kuò)，在截止時(shí)，閥針與閥口之間將存在間隙，造成截止不能現(xiàn)象。

18、綜上，采用本發(fā)明的高壓截流控制裝置能夠適應(yīng)高壓環(huán)境下的截止控制，并有效提升高壓輸出控制精度，解決了傳統(tǒng)通過電磁閥、伺服閥無法適應(yīng)高壓截止控制，以及控制精度低的問題。同時(shí)，本發(fā)明高壓截流控制裝置穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)。

19、能夠提升各個(gè)元件的資源利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣體壓力校驗(yàn)儀整體結(jié)構(gòu)的緊湊化設(shè)計(jì)，使得氣體壓力校驗(yàn)儀更加小型化，節(jié)省了制造成本與維修成本。

技術(shù)特征：

1.一種高壓截流控制裝置，用于對(duì)高壓流體管路進(jìn)行截流控制，其特征在于：包括控壓閥以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：還包括第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器設(shè)置于調(diào)壓管路上，用于感測(cè)第一腔室內(nèi)的壓強(qiáng)值，以反饋調(diào)壓機(jī)構(gòu)基于感測(cè)的壓強(qiáng)值進(jìn)行調(diào)壓工作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括低壓源和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥用于控制低壓源的流體進(jìn)入第一腔室進(jìn)行升壓，或釋放出第一腔室的流體進(jìn)行降壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：活塞的外周與活塞筒的內(nèi)壁接觸處套設(shè)有密封圈。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：所述活塞筒背離第一腔室的一側(cè)形成第二腔室，第二腔室內(nèi)設(shè)有限位部，限位部用于限位活塞朝向閥口過渡運(yùn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：所述第二腔室為封閉腔體，并在遠(yuǎn)離第一腔室的一側(cè)開設(shè)有腔室接口；所述高壓截流控制裝置還包括輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)，所述輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)通過第三管路連接所述腔室接口，以對(duì)第二腔室進(jìn)行壓強(qiáng)調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：所述輔助調(diào)壓機(jī)構(gòu)包括輔助低壓源、輔助調(diào)壓閥和第二壓力傳感器，所述輔助調(diào)壓閥用于控制輔助低壓源的流體進(jìn)入第二腔室進(jìn)行升壓，或釋放出第二腔室的流體進(jìn)行降壓，所述第二壓力傳感器用于感測(cè)第二腔室內(nèi)的壓強(qiáng)值，以反饋輔助調(diào)壓閥基于感測(cè)的壓強(qiáng)值進(jìn)行調(diào)壓工作。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：在所述控壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，則所述調(diào)壓機(jī)構(gòu)控制第一腔室的壓強(qiáng)值p1大于（p2*?s2-p0*s2+p0*s1）/s1，其中，s1為活塞的截面積，s2為閥針的截面積，p2為高壓流體管路的流體壓強(qiáng)，p0為第二腔室的壓強(qiáng)值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：所述閥體還包括閥腔以及連通于閥腔的流體入口和流體出口，所述流體入口連接高壓流體管路，所述閥口對(duì)應(yīng)于流體入口或流體出口處。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高壓截流控制裝置，其特征在于：還包括密封組件，所述密封組件裝配在閥體中并套設(shè)于閥針，用于實(shí)現(xiàn)閥腔的密封。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高壓截流控制裝置，用于對(duì)高壓流體管路進(jìn)行截流控制，包括控壓閥以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)；所述控壓閥，包括活塞、活塞筒、閥針、以及閥體，所述活塞可活動(dòng)地設(shè)于所述活塞筒中，并與所述活塞筒形成第一腔室，所述第一腔室通過調(diào)壓管路與調(diào)壓機(jī)構(gòu)連通；所述閥針與所述活塞相連接并隨所述活塞作同步運(yùn)動(dòng)，所述閥針的截面積小于活塞的截面積；所述閥體與高壓流體管路相連通，所述閥體內(nèi)設(shè)有閥口，所述閥針與閥口相配合；所述調(diào)壓機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)第一腔室的壓強(qiáng)值，改變所述活塞與所述閥針的受壓平衡，實(shí)現(xiàn)閥針與閥口的開合。本發(fā)明的高壓截流控制裝置能夠適用于更高壓環(huán)境中，且穩(wěn)定性和控制精度高，使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)研發(fā)人員：韓利民,李文園,王于沖,劉巨海,都洪陽,康改繪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南斯貝克儀表科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26