一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種自動閥門，更具體的涉及一種在壓力超過設(shè)定值時能夠自動開啟或關(guān)閉的閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保護(hù)壓力管道、壓力容器以及它們上下游的裝置與設(shè)備，經(jīng)常需要設(shè)置在超壓工況下能夠自動開啟或關(guān)閉的閥門。在以往的實踐中，通常使用壓力變送器檢測壓力管道或者壓力容器中的壓力，壓力變送器輸出信號至控制系統(tǒng)，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，控制系統(tǒng)會發(fā)出指令改變安裝于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)供氣管路的電磁閥的供電狀態(tài)，進(jìn)而改變電磁閥氣流通道的狀態(tài)，從而儀表風(fēng)使氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，達(dá)到開啟或關(guān)閉閥門的目的。
[0003]使用壓力變送器、電磁閥、氣動執(zhí)行器、主閥門和控制系統(tǒng)共同實現(xiàn)超壓工況下自動啟閉閥門的主要潛在風(fēng)險在于，如果壓力變送器失效，或者壓力變送器與控制系統(tǒng)之間的信號傳輸出現(xiàn)問題，或者電磁閥的供電出現(xiàn)問題，或者場地的儀表風(fēng)出現(xiàn)問題，就可能出現(xiàn)壓力已經(jīng)超過設(shè)定壓力，氣動執(zhí)行器卻未使主閥門如期動作的情形，給壓力管道、壓力容器以及它們上下游的裝置與設(shè)備帶來威脅。
[0004]本實用新型主要由彈簧執(zhí)行器、開關(guān)閥、壓桿型組件和壓力連通管組成。其中壓桿型組件的設(shè)計基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)的原理，其閥芯組件承受來自上游管道內(nèi)介質(zhì)的壓力載荷，此載荷將加載在細(xì)長桿上，當(dāng)管道內(nèi)的介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力低于細(xì)長桿的臨界載荷時，細(xì)長桿穩(wěn)定，細(xì)長桿的軸向推力使閥芯組件處于工作位置一，此時執(zhí)行器會使開關(guān)閥處于正常閥位；當(dāng)介質(zhì)壓力產(chǎn)生的作用力超過細(xì)長桿的臨界載荷時，細(xì)長桿失穩(wěn)，壓桿型組件的閥芯組件撥動旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)到一定角度，旋轉(zhuǎn)卡槽不再卡住執(zhí)行器活塞上的軸承，執(zhí)行器活塞在彈簧的推力下促使開關(guān)閥動作至工作位置二。開關(guān)閥將由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位，從而實現(xiàn)了超壓工況下閥門的自動開啟或者關(guān)閉。
[0005]在此應(yīng)用中，基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)原理設(shè)計的壓桿型組件實現(xiàn)了壓力變送器、電磁閥和控制系統(tǒng)三者的功能；而彈簧執(zhí)行器實現(xiàn)了氣動執(zhí)行器的功能。所以此應(yīng)用無需任何電力、傳感器或儀表風(fēng)的驅(qū)動，安全可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型涉及的一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門，其主要包括螺帽、桿籠、細(xì)長桿、閥體、閥芯組件、端蓋、壓力連通管、旋轉(zhuǎn)卡槽、旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)軸、執(zhí)行器缸體、執(zhí)行器彈簧、執(zhí)行器活塞、開關(guān)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開關(guān)閥、開關(guān)閥上游管道、開關(guān)閥下游管道、軸承、回程螺桿。
[0007]其特征在于:由螺帽、桿籠、細(xì)長桿、閥體、閥芯組件、端蓋、旋轉(zhuǎn)卡槽和旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)軸組成的壓桿型組件是整個壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，在超壓工況下由細(xì)長桿的壓桿失穩(wěn)觸發(fā)開關(guān)閥的動作。細(xì)長桿安裝于壓桿型組件本體的外部，一端與閥芯組件相接，另一端與安裝于桿籠的螺帽相接。壓力連通管將開關(guān)閥上游管道與壓桿型組件的下腔相連通，使壓桿型組件的閥芯組件承受來自開關(guān)閥上游的壓力。
[0008]當(dāng)來自開關(guān)閥上游管道的介質(zhì)壓力低于設(shè)定壓力時，細(xì)長桿承受的載荷小于其臨界載荷而壓桿穩(wěn)定，細(xì)長桿的軸向推力使閥芯組件處于工作位置一，此時旋轉(zhuǎn)卡槽卡住執(zhí)行器活塞上的軸承，執(zhí)行器活塞無法動作，此時開關(guān)閥處于正常閥位；當(dāng)來自開關(guān)閥上游管道的壓力高于設(shè)定壓力時，細(xì)長桿承受的載荷將超過其臨界載荷而壓桿失穩(wěn)，此時其有效長度會瞬間大幅度變小，其作用在閥芯組件上的推力會驟然降低，閥芯組件在介質(zhì)壓力推動下動作至工作位置二，此時閥芯組件上的結(jié)構(gòu)將撥動旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)到一定角度，旋轉(zhuǎn)卡槽不再卡住與執(zhí)行器活塞一體固定連接的軸承，執(zhí)行器活塞在執(zhí)行器彈簧的推力下使得開關(guān)閥動作至非正常閥位(若正常工況下開關(guān)閥處于全開位，則超壓工況下開關(guān)閥應(yīng)自動關(guān)閉，閥位變?yōu)槿P(guān)位；若正常工況下開關(guān)閥處于全關(guān)位，則超壓工況下開關(guān)閥應(yīng)自動開啟，閥位變?yōu)槿_位)，從而實現(xiàn)了超壓工況下閥門的自動開啟或者關(guān)閉。細(xì)長桿可以通過調(diào)整長細(xì)比而改變其臨界載荷，進(jìn)而改變閥門自動動作時的設(shè)定壓力。
[0009]在細(xì)長桿發(fā)生壓桿失穩(wěn)而開關(guān)閥自動動作且壓力管道內(nèi)的壓力恢復(fù)正常后，可以先旋轉(zhuǎn)回程螺桿，由回程螺桿的推力使得執(zhí)行器活塞向壓桿型組件一側(cè)移動，在此過程中執(zhí)行器活塞帶動開關(guān)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作使開關(guān)閥復(fù)位。然后從閥體外部對閥芯組件施加壓力，使其恢復(fù)至工作位置一，此時閥芯組件帶動旋轉(zhuǎn)卡槽重新卡住與執(zhí)行器活塞一體固定連接的軸承。然后，將細(xì)長桿進(jìn)行更換，并向反方向旋轉(zhuǎn)回程螺桿使其恢復(fù)至原始位置(以免下次動作時妨礙開關(guān)閥的正常動作)，整個自動閥門完成復(fù)位。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型涉及的一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門的主要結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2為本實用新型涉及的一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門正常狀態(tài)時的不意圖；
[0012]圖3為本實用新型涉及的一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門非正常狀態(tài)時的不意圖；
[0013]圖4為本實用新型涉及的一種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門復(fù)位時的不意圖；
【具體實施方式】
[0014]—種超壓工況下由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動作的自動閥門，主要由彈簧執(zhí)行器、開關(guān)閥、壓桿型組件和壓力連通管組成，具體而言其主要部件包括螺帽1、桿籠2、細(xì)長桿3、閥體4、閥芯組件5、端蓋6、壓力連通管7、旋轉(zhuǎn)卡槽8、旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)軸9、執(zhí)行器缸體10、執(zhí)行器彈簧11、執(zhí)行器活塞12、開關(guān)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)13、開關(guān)閥14、開關(guān)閥上游管道15、開關(guān)閥下游管道16、軸承17、回程螺桿18。其中螺帽1、桿籠2、細(xì)長桿3、閥體4、閥芯組件5、端蓋6、旋轉(zhuǎn)卡槽8和旋轉(zhuǎn)卡槽旋轉(zhuǎn)軸9組成壓桿型組件19，是整個壓桿失穩(wěn)觸發(fā)型閥門組件的觸發(fā)機(jī)構(gòu)。
[0015]控制自動閥門動作的部件是細(xì)長桿3，由細(xì)長桿3的壓桿失穩(wěn)觸發(fā)相關(guān)部件的動作，進(jìn)一步觸發(fā)自動閥門動作。其安裝于壓桿型組件19本體的外部，一端與閥芯組件5相接，另一端與安裝于桿籠2的螺帽I相接。
[0016]其中端蓋6通過壓力連通管7與開關(guān)閥上游管道15相連。開關(guān)閥14控制著開關(guān)閥上游管道15和開關(guān)閥下游管道16內(nèi)介質(zhì)的流通。執(zhí)行器缸體10、執(zhí)行器彈簧11、執(zhí)行器活塞12和開關(guān)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)13控制著開關(guān)閥14的開啟和關(guān)閉。軸承17可以降低旋轉(zhuǎn)卡