專利名稱：改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種用于流體，特別是氣體輸送管路中的壓力調(diào)節(jié)裝置。具體講是一種雖特別適宜但卻并非僅限用于在氣體輸送管路中可由高壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪旱目勺詣?dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定低壓輸出壓力的裝置，并還同時(shí)具有在高壓超壓的非常狀態(tài)時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉和切斷高壓輸入的安全保護(hù)功能。
工業(yè)及民用領(lǐng)域中，各種氣態(tài)和液態(tài)等流體物質(zhì)，特別是各種類型氣體物質(zhì)或介質(zhì)，以高壓狀態(tài)由管路輸送，在進(jìn)入使用前再轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂脿顟B(tài)所需要的低壓是一種常用方式。因此在管路中設(shè)置這種壓力轉(zhuǎn)換和/或調(diào)節(jié)的裝置是必不可少的。其應(yīng)具備的基本技術(shù)要求包括兩方面，一是應(yīng)使經(jīng)其輸出的低壓流體盡量不受或少受高壓來(lái)源端壓力波動(dòng)的影響，另一是當(dāng)高壓源端出現(xiàn)壓力異常增高的非正常情況發(fā)生時(shí)，能檢測(cè)識(shí)別出并關(guān)閉和切斷高壓源的繼續(xù)輸入，防止因超壓造成事故。以在如附圖

圖1所示的現(xiàn)在廣泛使用的這類氣體調(diào)壓裝置為例，在結(jié)構(gòu)上其一般均有與低壓輸出端相連通的調(diào)壓腔室(C)，并在其中設(shè)置有調(diào)節(jié)輸出壓力的控制機(jī)構(gòu)(3)，以及與高壓源端相連通的超壓控制腔室(D)，并在其中設(shè)置有超壓時(shí)的關(guān)閉或切斷機(jī)構(gòu)(18)這樣兩套相互獨(dú)立的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在該調(diào)壓腔室(C)和超壓控制腔室(D)中分別設(shè)有一可隨壓力變化而上下運(yùn)動(dòng)的壓力感應(yīng)膜件(2，20)，其一面為所說(shuō)的壓力氣體，相對(duì)的另一面則設(shè)置有根據(jù)各自所需調(diào)節(jié)和/或控制的壓力而設(shè)定的彈簧等構(gòu)件(1，21)，通過(guò)各自腔室中壓力感應(yīng)膜件隨兩側(cè)相對(duì)作用力此消彼長(zhǎng)的大小變化所產(chǎn)生的上下波動(dòng)式的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其所連接的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，對(duì)各自所設(shè)定壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或控制。由于在完成其所應(yīng)具備的上述兩項(xiàng)功能時(shí)的檢測(cè)及控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在裝置中是兩套單獨(dú)設(shè)置的，且互不相關(guān)，因而其在對(duì)壓力的感應(yīng)、檢測(cè)，以及對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制動(dòng)作的靈敏度和可靠性等方面不可能完全協(xié)調(diào)一致，產(chǎn)生誤動(dòng)作和出現(xiàn)故障的可能性相對(duì)于由同一套機(jī)構(gòu)完成而言也增加了一倍。同時(shí)也必然會(huì)增大裝置的體積，并使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了維護(hù)檢修的難度。
針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的的流體壓力調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)使對(duì)輸出壓力的調(diào)節(jié)以及在超壓時(shí)切斷保護(hù)的壓力檢測(cè)及控制動(dòng)作的執(zhí)行由同一套機(jī)構(gòu)完成，使其應(yīng)具備的兩項(xiàng)技術(shù)功能具有相同的靈敏度和可靠性水平，并使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
本實(shí)用新型所稱的改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)是在具有進(jìn)口和出口的殼體中，設(shè)置有與高壓進(jìn)口端連通的高壓腔室和與低壓輸出口端連通的低壓腔室，其間有通道結(jié)構(gòu)相互連通。該通道結(jié)構(gòu)的高壓端開(kāi)口處設(shè)置有由鎖定結(jié)構(gòu)件鎖定于常開(kāi)位的高壓端口關(guān)閉結(jié)構(gòu)，低壓端口處設(shè)置有可改變其與該開(kāi)口間間距的調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)。低壓腔室經(jīng)另一通道結(jié)構(gòu)連通有壓力調(diào)節(jié)腔室，低壓端口處的調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)的操縱部位與具有支承結(jié)構(gòu)的操縱部件的執(zhí)行端經(jīng)鉸接結(jié)構(gòu)連接。該操縱部件的控制端與設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)腔室中的壓力傳感膜件處的連接結(jié)構(gòu)連接；與其相對(duì)的壓力傳感膜件的另一側(cè)面處設(shè)置有按調(diào)節(jié)壓力設(shè)定的彈性構(gòu)件。其中所說(shuō)的操縱部件的支承結(jié)構(gòu)為在可釋放性限位構(gòu)件的配合下鉸接于鎖定結(jié)構(gòu)件控制端處的另一鉸接結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的可釋放性的限位構(gòu)件，是指在正常情況下應(yīng)具有與常規(guī)限位結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)件相同的作用，即能對(duì)可活動(dòng)的部件或結(jié)構(gòu)的固定位置和/或位置范圍進(jìn)行所要求的限定，而在特定或所設(shè)定的壓力或者撥、拉、頂、觸等其它條件直接或間接的參與和/或作用下，又可以解除或釋放其原有的限位作用。例如，最簡(jiǎn)單的方式是可使這種所說(shuō)的限位構(gòu)件為與殼體適當(dāng)部位相連接的彈簧等彈性構(gòu)件。在作用力在不足以克服其彈性力使其發(fā)生彈性形變范圍內(nèi)，其可具有與剛性定位結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同的定位或限位作用；而當(dāng)作用力超過(guò)一定范圍，使其產(chǎn)生了彈性形變時(shí)，其形變本身即改變或解除和釋放了原有的限位或定位位置。除所說(shuō)的彈性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件外，也可以采用其它簡(jiǎn)單的常用結(jié)構(gòu)形式的限位結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)件，如，在施以或受到一定作用力時(shí)可以解除原有限位作用的擋卡、夾持、或其它適當(dāng)形式的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)件。上述結(jié)構(gòu)中所說(shuō)高壓端口處的關(guān)閉結(jié)構(gòu)，可以如現(xiàn)有同類裝置的結(jié)構(gòu)形式一樣，采用為配合有彈性構(gòu)件的閥芯件。
由上述結(jié)構(gòu)可清楚表明，在本實(shí)用新型流體壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)中，正常情況下的輸出壓力的調(diào)節(jié)以及非正常超壓情況時(shí)的切斷保護(hù)，都是由設(shè)置于同一壓力調(diào)節(jié)腔室中的同一組壓力傳感膜件及相關(guān)的壓力調(diào)節(jié)彈性構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)和控制，因而使其檢測(cè)和控制能具有相同的靈敏度，也使產(chǎn)生誤動(dòng)作的可能性比由兩套機(jī)構(gòu)單獨(dú)完成時(shí)減少了一半，提高了檢測(cè)和動(dòng)作的可靠性。同時(shí)，也簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減小了整個(gè)裝置的體積，方便了日常的維護(hù)和檢修。
以下用附圖所示的以氣體壓力調(diào)節(jié)裝置為代表的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述內(nèi)容的范圍僅限于下述的實(shí)例。
圖1是現(xiàn)有傳統(tǒng)形式壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1是所示的是現(xiàn)在仍廣泛使用的氣體壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其結(jié)構(gòu)為有一與低壓輸出端相連通的調(diào)壓腔室C，其中設(shè)置有調(diào)壓控制閥芯13；有一與高壓源端相連通的超壓控制腔室D，其中設(shè)置有超壓關(guān)閉或切斷閥芯18，其為兩套相互獨(dú)立的用于壓力調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在其調(diào)壓腔室C和超壓控制腔室D中分別各設(shè)有一可隨壓力變化而上下運(yùn)動(dòng)的壓力感應(yīng)膜件2，20，與氣體所在側(cè)相對(duì)的該壓力感應(yīng)膜結(jié)構(gòu)件的另一側(cè)則設(shè)置有按所需控制壓力設(shè)定的輸出壓力調(diào)節(jié)彈簧1和超壓控制彈簧21，通過(guò)各自腔室中的壓力感應(yīng)膜件在其兩側(cè)氣體壓力和調(diào)節(jié)或控制彈簧二者作用力間的相對(duì)消長(zhǎng)變化的作用下所產(chǎn)生的上下波動(dòng)式運(yùn)動(dòng)，分別帶動(dòng)各自執(zhí)行結(jié)構(gòu)中的調(diào)節(jié)閥芯13，以調(diào)節(jié)連通高、低壓腔室間通道10的低壓端口與調(diào)節(jié)閥芯13間的間距大小實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出壓力的調(diào)節(jié)；通過(guò)與超壓控制腔室D中的壓力感應(yīng)膜件20在異常增高的氣體壓力作用下對(duì)抗彈簧21的彈性力向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)鎖定銷19上移，使正常情況下被鎖定于常開(kāi)位的切斷閥芯18釋放，在彈簧17作用下將高、低壓腔室間的通道10的高壓端口關(guān)閉，切斷通過(guò)該通道10進(jìn)入低壓腔室的氣體，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。即，其對(duì)輸出壓力的調(diào)節(jié)和超壓時(shí)的安全保護(hù)是由兩套互不關(guān)聯(lián)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)分別完成的。
在圖2所示的為本實(shí)用新型上述壓力調(diào)節(jié)裝置中的一種氣體壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)。在具有高壓進(jìn)口和低壓出口的殼體16中，設(shè)置有與高壓進(jìn)口端8直接連通的高壓腔室和與低壓輸出口端11直接連通的低壓腔室，兩室間有通道結(jié)構(gòu)10相互連通。在該通道結(jié)構(gòu)10高壓端的開(kāi)口處配合有用于關(guān)閉該端口的切斷閥芯式關(guān)閉結(jié)構(gòu)9，并由配合有彈簧7的鎖銷式構(gòu)件6將其鎖定在使該高壓端口保持于常開(kāi)位；在低壓端的開(kāi)口處配合有可調(diào)節(jié)其與該端口間的間距以及能最終關(guān)閉該端口的閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13。該低壓腔室還同時(shí)經(jīng)另一通道結(jié)構(gòu)12與壓力調(diào)節(jié)腔室15連通。連通高低壓腔室的通道結(jié)構(gòu)10的低壓端口處的閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13的操縱控制部位與具有支承結(jié)構(gòu)5的杠桿式操縱部件3的執(zhí)行端以鉸接結(jié)構(gòu)14連接。其中該支承結(jié)構(gòu)5為在設(shè)置于殼體16處的限位彈簧4的頂壓限位作用下鉸接于上述鎖銷式鎖定結(jié)構(gòu)件6控制端處的另一鉸接結(jié)構(gòu)，該限位彈簧4的彈性力根據(jù)需實(shí)施安全保護(hù)時(shí)的具體控制壓力而設(shè)定。所說(shuō)該操縱部件3的控制端與設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)腔室15中的壓力傳感膜構(gòu)件2處的連接結(jié)構(gòu)連接。壓力傳感膜構(gòu)件2的相對(duì)另一面處設(shè)置有根據(jù)輸出調(diào)節(jié)壓力而設(shè)定彈性力的壓力調(diào)節(jié)彈簧1，用于調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出氣體的壓力。
圖2所示壓力調(diào)節(jié)裝置的工作過(guò)程是將其連接于輸氣管路后，高壓氣體自進(jìn)口8進(jìn)入，經(jīng)通道結(jié)構(gòu)10及通道的低壓端開(kāi)口與閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13間的間隙而進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15。該腔室15內(nèi)的氣體在經(jīng)另一通道結(jié)構(gòu)12進(jìn)入低壓腔室由低壓出口11輸出的同時(shí)，還將對(duì)壓力傳感膜構(gòu)件2產(chǎn)生對(duì)抗設(shè)置于相對(duì)另一面的壓力調(diào)節(jié)彈簧1的作用力，其平衡狀態(tài)下該腔室15中的壓強(qiáng)，或常稱之為的壓力即為輸出氣體的壓力。當(dāng)進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15中氣體的壓力下降時(shí)，原有平衡中該壓力調(diào)節(jié)彈簧1的作用力相對(duì)變大，使壓力傳感膜構(gòu)件2在壓力調(diào)節(jié)彈簧1的作用下而向下運(yùn)動(dòng)，并會(huì)帶動(dòng)杠桿式操縱部件3以鉸接結(jié)構(gòu)5為支承點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13與通道10低壓端開(kāi)口間的距離間隙變大，增加進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15中的氣體量，使壓力經(jīng)調(diào)節(jié)而回升；反之，當(dāng)進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15中的氣體壓力增高時(shí)，該壓力傳感膜構(gòu)件2則作向上的運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)杠桿式操縱部件3以鉸接結(jié)構(gòu)5為支承點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使該閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13與通道10低壓端開(kāi)口間的距離間隙變小，減少進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15中的氣體量，使壓力下降。隨該腔室15中氣體壓力增高的程度不同，這一使開(kāi)口間隙減小的過(guò)程可一直進(jìn)行，直至使該閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13的端部將該低壓端開(kāi)口部關(guān)閉為止，以阻止高壓氣體繼續(xù)進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)腔室15。若此時(shí)雖該閥芯端部與該通道端的開(kāi)口部已接觸并頂緊，但因存在有機(jī)械性異物或者其它因素而使其無(wú)法真正被關(guān)閉時(shí)，高壓氣體就仍會(huì)繼續(xù)進(jìn)入該腔室15，使腔室內(nèi)的氣體壓力仍繼續(xù)增高，則該壓力傳感膜構(gòu)件2也就仍會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并要帶動(dòng)杠桿式操縱部件3繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于此時(shí)該閥芯式調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)13已與通道10的低壓端口抵觸頂緊無(wú)法再動(dòng)，成為了新的支承點(diǎn)；壓力傳感膜構(gòu)件2帶動(dòng)該杠桿式操縱部件3繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力在克服了鎖定該鎖銷式結(jié)構(gòu)件6的彈簧7，或其它形式限位結(jié)構(gòu)中所設(shè)定的限位力后，原來(lái)作為正常情況下的支承點(diǎn)使用的該鉸接結(jié)構(gòu)5就轉(zhuǎn)變成為了可使該操縱部件3繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)真正意義上的鉸接結(jié)構(gòu)。即此時(shí)，正常情況下該杠桿式操縱部件3運(yùn)動(dòng)的支承點(diǎn)與轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)發(fā)生了相互轉(zhuǎn)換，使該操縱部件3能以轉(zhuǎn)換后的新的支承和轉(zhuǎn)動(dòng)部位繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)果同時(shí)就將原已被鎖定于常開(kāi)位的切斷閥芯式關(guān)閉結(jié)構(gòu)9釋放，在彈簧7的作用下，使鎖銷式結(jié)構(gòu)件6再將通道結(jié)構(gòu)10的高壓端開(kāi)口關(guān)閉，再次切斷高壓氣體的進(jìn)入，保證使用安全。
由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型的壓力調(diào)節(jié)裝置由同一套壓力檢測(cè)的傳感和控制操縱機(jī)構(gòu)，通過(guò)在正常和非正常不同情況下可互為轉(zhuǎn)變的支承—鉸接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在正常情況下對(duì)輸出壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以及在非正常情況下將高壓源自動(dòng)切斷的安全保護(hù)，且兩者的檢測(cè)和控制動(dòng)作的執(zhí)行完成相互關(guān)聯(lián)，既保證和提高了工作的可靠性，也簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置，在具有流體進(jìn)口和出口的殼體中，設(shè)置有與高壓進(jìn)口端(8)連通的高壓腔室和與低壓輸出口端(11)連通的低壓腔室，其間有通道結(jié)構(gòu)(10)相互連通，該通道結(jié)構(gòu)(10)的高壓端開(kāi)口處設(shè)置有由鎖定結(jié)構(gòu)件(6)鎖定于常開(kāi)位的高壓端口關(guān)閉結(jié)構(gòu)(9)，低壓端口處設(shè)置有可改變其與該開(kāi)口間間距的調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)(13)，低壓腔室經(jīng)另一通道結(jié)構(gòu)(12)連通有壓力調(diào)節(jié)腔室(15)，低壓端口處的調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)(13)的操縱部位與具有支承結(jié)構(gòu)的操縱部件(3)的執(zhí)行端經(jīng)鉸接結(jié)構(gòu)(14)連接，該操縱部件(3)的控制端與設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)腔室(15)中的壓力傳感膜件(2)處的連接結(jié)構(gòu)連接，壓力傳感膜件(2)相對(duì)的另一側(cè)面處設(shè)置有按調(diào)節(jié)壓力設(shè)定的彈性構(gòu)件(1)，其特征在于所說(shuō)的操縱部件(3)的支承結(jié)構(gòu)為在可釋放性限位構(gòu)件(4)的配合下鉸接于鎖定結(jié)構(gòu)件(6)控制端處的另一鉸接結(jié)構(gòu)(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所說(shuō)的限位構(gòu)件(4)為連接于殼體(16)處的彈簧構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所說(shuō)的高壓端口處的關(guān)閉結(jié)構(gòu)(9)為配合有彈性構(gòu)件(7)的閥芯式構(gòu)件。
專利摘要本改進(jìn)的流體壓力調(diào)節(jié)裝置在有進(jìn)、出口的殼體中設(shè)有與進(jìn)口連通的高壓腔和與輸出口連通的低壓腔,其間有通道連通,通道的高壓端口設(shè)有由鎖定件鎖定于常開(kāi)位的關(guān)閉結(jié)構(gòu),低壓端口設(shè)有調(diào)節(jié)/關(guān)閉結(jié)構(gòu)。低壓腔經(jīng)另一通道連通壓力調(diào)節(jié)腔。低壓口調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的操縱部位與具有支承結(jié)構(gòu)的操縱部件執(zhí)行端鉸接,操縱部件控制端與設(shè)于壓力調(diào)節(jié)腔的壓力傳感膜處的連接結(jié)構(gòu)連接,壓力傳感膜另一側(cè)面有調(diào)壓彈性件。操縱部件的支承結(jié)構(gòu)為在可釋放性限位件配合下鉸接于鎖定構(gòu)件控制端的另一鉸接結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G05D16/06GK2407199SQ00222089
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者杜桂生 申請(qǐng)人:成都儀表閥門二廠