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调压器驱动及其动态平衡方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于调压器技术领域,具体为调压器驱动及其动态平衡方法。

相关背景技术

[0002] 燃气调压器俗称减压阀,也叫燃气调压阀是通过自动改变经调节阀的燃气流量,使出口燃气保持规定压力的设备。
[0003] 1.在应对日益提高的阀前压力和流通量需求时,现有技术从工作原理和标准定义上只能通过加大驱动器来解决启动和关闭问题,在不断增大驱动器尺寸的同时带来了难以平衡的制造难度和极高的制造成本。
[0004] 2.通过加大驱动器获得的驱动力增益是一个定量,不具可控性,即使解决了开启和关闭问题,却导致力平衡基数提高,不能获得平稳和良好的平衡关系,从而降低了调压器的反应灵敏性,牺牲了精度。
[0005] 3.现有技术在遇到不断提高的应用环境要求时,调压器的口径越大,则驱动器尺寸越大,在条件有限的现场对其进行维修和拆装时,硕大的体积和极端的重量都是现场维修的难题。
[0006] 本发明提出的动态平衡方法,打破了现有技术驱动力受制于驱动器尺寸的瓶颈,提出了一个创新的调压器设计思路,通过用驱动腔加载力增益可控的方法替代增大驱动受力面积的现有技术,从而解决上述难题。

具体实施方式

[0023] 以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
[0024] 请参阅图1、图2和图3所示,本调压器驱动主要由主指挥器1组成,主指挥器1的底部连通有过程管2,过程管2的底部连通有调压器壳体8,调压器壳体8的顶部焊接有金属隔板10,金属隔板10内腔的底部连通有阀座6,阀座6的顶部焊接有阀垫7,金属隔板10的顶部焊接有驱动壳5,驱动壳5的顶部焊接有驱动器壳体11,驱动器壳体11的内腔设置有驱动器3,过程管2的表面设置有增益指挥器14,增益指挥器14包括第一壳体16,第一壳体16的右侧设置有加速指挥器15,驱动器壳体11的右侧连通有信号管4,信号管4的底部与调压器壳体8连通,主指挥器1的右侧通过管道与调压器壳体8连通。
[0025] 在实际制造时,该驱动器3的具体实施方式为:主要由第一弹性膜片12组成,驱动器壳体11的内壁通过螺栓与第一弹性膜片12连接,第一弹性膜片12的表面通过螺栓连接有调节元件9,调节元件9的表面套设有第一弹簧13,调节元件9的底部与阀座6配合使用,调节元件9的表面与驱动壳5滑动连接;第一弹簧13的顶部通过螺栓与驱动壳5连接,第一弹簧13的底部通过螺栓与调节元件9连接。
[0026] 在实际制造时,该增益指挥器14主要由第一壳体16组成,第一壳体16的左侧通过管道与调压器壳体8连通,第一壳体16左侧的顶部通过管道与过程管2连通,第一壳体16的顶部贯穿设置有第一拉杆18,第一拉杆18的底部通过螺栓连接有第二弹簧17,第二弹簧17的底部通过螺栓连接有第一封堵块20,第一壳体16的内腔通过螺栓连接有第二弹性膜片19,第二弹性膜片19的表面通过螺栓与第一封堵块20连接,第一壳体16的内腔通过螺栓连接有第一分隔板21,第一壳体16的内壁和第一分隔板21的底部均通过螺栓连接有第一挡气板22;第一拉杆18的表面与第一壳体16滑动连接,第一拉杆18的顶部通过螺栓连接有第一拉把。
[0027] 在实际制造时,该加速指挥器15主要由第二壳体23组成,第二壳体23的左侧通过管道分别与第一壳体16和驱动壳5连通,第二壳体23的右侧通过管道分别与主指挥器1和调压器壳体8连通,第二壳体23的顶部贯穿设置有第二拉杆24,第二拉杆24的底部通过螺栓连接有第三弹簧25,第三弹簧25的底部通过螺栓连接有第二封堵块26,第二壳体23的内腔通过螺栓连接有第三弹性膜片27,第三弹性膜片27的表面通过螺栓与第二封堵块26连接,第二壳体23的内壁通过螺栓连接有第二分隔板28,第二分隔板28的底部和第二壳体23的内壁均通过螺栓连接有第二挡气板29;第二拉杆24的表面与第二壳体23滑动连接,第二拉杆24的顶部通过螺栓连接有第二拉把;第一壳体16的右侧通过管道与驱动壳5连通,驱动壳5的左侧通过管道与过程管2连通。
[0028] 由国家标准定义的结构原理可见,间接作用式调压器的驱动器为单个膜片驱动腔结构,在调压器正常工作中达到平衡状态时,力平衡关系为:式1:
[0029] 式中:——调压器阀后输出气压(压强)
——驱动壳5内的驱动气压(压强)
——第一弹簧13的弹性系数
——第一弹簧13的压缩量
——第一弹性膜片12的受力面积。
[0030] 理论推导前提:在应对相同工况参数前提下,调压器关闭所需的关闭弹簧13的加载力相等,而驱动器弹性膜片12面积小于现有技术下的调压器膜片面积,即 < ,其中为现有技术下调压器所需的膜片面积, 为更小的膜片面积。
[0031] 根据式1: 进行公式推导,可得
[0032]
[0033] 由于 <
[0034] 因此在减小调压器膜片面积后 和 在 面积下所获得的力小于关闭弹簧13的加载力 ,故需要增加一个压差值方能使等式成立,从而获得式2:式2:
[0035] 式中:——第一弹簧13的加载力,与式1中等值
——为现有技术所获得的驱动气压(压强),与式1中等值
——为调压器阀后所需输出的气压(压强),与式1中等值
——减小驱动器膜片后驱动气压所需的压差值(压强)
将式2代入式1,得:
[0036]
[0037]
[0038] 获得,式3:
[0039] 式3为本驱动动态平衡方法的理论公式,命名为“动态平衡力补偿公式”。实施例
[0040] 调压器驱动,包括主指挥器1,主指挥器1的底部连通有过程管2,过程管2的底部连通有调压器壳体8,调压器壳体8的顶部焊接有金属隔板10,金属隔板10内腔的底部连通有阀座6,阀座6的顶部焊接有阀垫7,金属隔板10的顶部焊接有驱动壳5,驱动壳5的顶部焊接有驱动器壳体11,驱动器壳体11的内腔设置有驱动器3,过程管2的表面设置有增益指挥器14,增益指挥器14包括第一壳体16,第一壳体16的右侧设置有加速指挥器15,驱动器壳体11的右侧连通有信号管4,信号管4的底部与调压器壳体8连通,主指挥器1的右侧通过管道与调压器壳体8连通。
[0041] 驱动器3包括第一弹性膜片12,驱动器壳体11的内壁通过螺栓与第一弹性膜片12连接,第一弹性膜片12的表面通过螺栓连接有调节元件9,调节元件9的表面套设有第一弹簧13,调节元件9的底部与阀座6配合使用,调节元件9的表面与驱动壳5滑动连接。该调节元件9,能够便于对阀座6进行遮挡,能够便于控制阀座6的开闭,能够便于控制气体流动。
[0042] 第一壳体16的左侧通过管道与调压器壳体8连通,第一壳体16左侧的顶部通过管道与过程管2连通,第一壳体16的顶部贯穿设置有第一拉杆18,第一拉杆18的底部通过螺栓连接有第二弹簧17,第二弹簧17的底部通过螺栓连接有第一封堵块20,第一壳体16的内腔通过螺栓连接有第二弹性膜片19,第二弹性膜片19的表面通过螺栓与第一封堵块20连接,第一壳体16的内腔通过螺栓连接有第一分隔板21,第一壳体16的内壁和第一分隔板21的底部均通过螺栓连接有第一挡气板22。该第一分隔板21,能够便于对第一壳体16进行分隔,能够便于对气体流动进行控制。
[0043] 加速指挥器15包括第二壳体23,第二壳体23的左侧通过管道分别与第一壳体16和驱动壳5连通,第二壳体23的右侧通过管道分别与主指挥器1和调压器壳体8连通,第二壳体23的顶部贯穿设置有第二拉杆24,第二拉杆24的底部通过螺栓连接有第三弹簧25,第三弹簧25的底部通过螺栓连接有第二封堵块26,第二壳体23的内腔通过螺栓连接有第三弹性膜片27,第三弹性膜片27的表面通过螺栓与第二封堵块26连接,第二壳体23的内壁通过螺栓连接有第二分隔板28,第二分隔板28的底部和第二壳体23的内壁均通过螺栓连接有第二挡气板29。该第三弹性膜片27,能够便于为第二封堵块26提供弹力,能够便于第二封堵块26进行复位。
[0044] 第一壳体16的右侧通过管道与驱动壳5连通,驱动壳5的左侧通过管道与过程管2连通。该驱动壳5,能够便于对气体流动进行调控,能够便于装置正常工作。实施例
[0045] 调压器驱动,包括主指挥器1,主指挥器1的底部连通有过程管2,过程管2的底部连通有调压器壳体8,调压器壳体8的顶部焊接有金属隔板10,金属隔板10内腔的底部连通有阀座6,阀座6的顶部焊接有阀垫7,金属隔板10的顶部焊接有驱动壳5,驱动壳5的顶部焊接有驱动器壳体11,驱动器壳体11的内腔设置有驱动器3,过程管2的表面设置有增益指挥器14,增益指挥器14包括第一壳体16,第一壳体16的右侧设置有加速指挥器15,驱动器壳体11的右侧连通有信号管4,信号管4的底部与调压器壳体8连通,主指挥器1的右侧通过管道与调压器壳体8连通。
[0046] 第一弹簧13的顶部通过螺栓与驱动壳5连接,第一弹簧13的底部通过螺栓与调节元件9连接。该第一弹簧13,能够便于对调节元件9提供弹力,能够便于控制调节元件9进行移动,能够便于调节元件9正常工作。
[0047] 第一拉杆18的表面与第一壳体16滑动连接,第一拉杆18的顶部通过螺栓连接有第一拉把。该第一拉把,能便于工作人员对第一拉杆18进行抓握,能够便于工作人员对第一拉杆18进行拉动。
[0048] 第二拉杆24的表面与第二壳体23滑动连接,第二拉杆24的顶部通过螺栓连接有第二拉把。该第二拉把,能够便于工作人员对第二拉杆24进行抓握,能够便于工作人员对第二拉杆24进行拉动。实施例
[0049] 调压器驱动,包括主指挥器1,主指挥器1的底部连通有过程管2,过程管2的底部连通有调压器壳体8,调压器壳体8的顶部焊接有金属隔板10,金属隔板10内腔的底部连通有阀座6,阀座6的顶部焊接有阀垫7,金属隔板10的顶部焊接有驱动壳5,驱动壳5的顶部焊接有驱动器壳体11,驱动器壳体11的内腔设置有驱动器3,过程管2的表面设置有增益指挥器14,增益指挥器14包括第一壳体16,第一壳体16的右侧设置有加速指挥器15,驱动器壳体11的右侧连通有信号管4,信号管4的底部与调压器壳体8连通,主指挥器1的右侧通过管道与调压器壳体8连通。
[0050] 驱动器3包括第一弹性膜片12,驱动器壳体11的内壁通过螺栓与第一弹性膜片12连接,第一弹性膜片12的表面通过螺栓连接有调节元件9,调节元件9的表面套设有第一弹簧13,调节元件9的底部与阀座6配合使用,调节元件9的表面与驱动壳5滑动连接。该调节元件9,能够便于对阀座6进行遮挡,能够便于控制阀座6的开闭,能够便于控制气体流动。
[0051] 第一拉杆18的表面与第一壳体16滑动连接,第一拉杆18的顶部通过螺栓连接有第一拉把。该第一拉把,能便于工作人员对第一拉杆18进行抓握,能够便于工作人员对第一拉杆18进行拉动。
[0052] 加速指挥器15包括第二壳体23,第二壳体23的左侧通过管道分别与第一壳体16和驱动壳5连通,第二壳体23的右侧通过管道分别与主指挥器1和调压器壳体8连通,第二壳体23的顶部贯穿设置有第二拉杆24,第二拉杆24的底部通过螺栓连接有第三弹簧25,第三弹簧25的底部通过螺栓连接有第二封堵块26,第二壳体23的内腔通过螺栓连接有第三弹性膜片27,第三弹性膜片27的表面通过螺栓与第二封堵块26连接,第二壳体23的内壁通过螺栓连接有第二分隔板28,第二分隔板28的底部和第二壳体23的内壁均通过螺栓连接有第二挡气板29。该第三弹性膜片27,能够便于为第二封堵块26提供弹力,能够便于第二封堵块26进行复位。
[0053] 调压器驱动的动态平衡方法,包括以下步骤:A:在需要进行通气时,通过主指挥器1将气体输送至第一壳体16内腔的顶部,通过气体挤压第二弹性膜片19,通过第二弹性膜片19带动第一封堵块20做上下运动,使第一封堵块20与第一挡气板22分离,使第一壳体16底部的气体通过第一分隔板21进入第一分隔板
21的顶部,使第一壳体16内部气体保持平衡,并通过管道将气体输送至驱动壳5和第二壳体
23内,然后主指挥器1将气体通过过程管2输入驱动壳5内,通过驱动壳5内气体挤压第一弹性膜片12带动调节元件9向上运动,使调节元件9与阀座6分离,使气体通过阀座6从调压器壳体8内流动,对气体进行通气;
B:在需要进行平衡时,通过管道使气体流入驱动壳5、第一壳体16和第二壳体23
内,通过驱动壳5、第一壳体16和第二壳体23内的气体位置装置内部气体平衡,便于装置正常工作;
C:在需要停止供气时,通过主指挥器1控制停止对驱动壳5内注气,同时使气体流入驱动器壳体11内,使气体对第一弹性膜片12进行挤压,时调节元件9向下运动,同时通过第一弹簧13对调节元件9提供压力,便于使调节元件9对阀座6进行封堵,对气体进行封闭。
[0054] 本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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