一种间接作用式调压器的制作方法

本发明涉及气体调压设备，尤其涉及一种间接作用式调压器，属于对输气管线进行调压和安全保护装置的技术领域，它适合在输配送天然气、煤气、液化石油气的管道上安装使用，对提高输气管网设备的安全保护性能具有明显的技术效果。

背景技术：

输气管理部门向广大客户提供具有稳定压力的优质燃气是确保输气设备安全运行的一项重要工作。在现行输气行业中普遍采用的调压稳压技术措施是：在输气管线上配装调压设备对所输送气体的压力波动进行“削峰填谷式”的调压作业，其工作原理是将输出压力的波动信号按负反馈方式导入指挥器自动调节主阀的出口开度来增加或降低输出气压并将其稳定在额定压力范围内。据了解，现行使用的调压器产品大都只具有调压稳压的基本功能，当输气管网发生“超压”或“失压”极端现象时却很难快速关闭主阀进行安全保护。为了解决这个问题，本发明人曾于2014年12月12日提出了一种名称为“阀后欠压自动关闭调压器”（cn204420279u）的专利技术，它主要由主阀、配装于主阀的主调膜盒、调压指挥器和安装于调压指挥器进气端的后压控制器构成。其结构特点是：在现行调压指挥器的前端再增加一个后压控制器，将下游管线压力波动信号导入后压控制器内作用于后压膜片进而调控输入调压指挥器的调压气源信号，即可对主阀进行调压稳压作业。当输出压力低至设定的欠压值时，它能自动关闭后压控制器并通过切断调压指挥器的信号气源来关闭主阀。客观地说，按这种技术方案生产的调压器产品在实际使用中对输气管网进行“欠压保护”也曾发挥了一定的作用。但是，我们在长期从事调压器研发和对该产品进行后续市场调查中也发现，该调压器产品在实际运行中仍存在“欠压切断反应速度较慢、调压稳压精度较低”的技术性缺陷：这是由于它采用后压控制器来调节或者切断调压指挥器的信号气源、再通过调压指挥器对主阀进行调压稳压和“欠压保护”作业的。它在实际运行中用作调压作业的波动信号气源是首先经过后压控制器再经过调压指挥器而起作用的，由于压力波动信号气源的传递途径冗长会导致波动信号失真损耗大而影响调压稳压的精度和欠压切断反应的速度。另外，该调压器产品还不具备“超压保护”功能，它在推广应用上仍存在较大的局限性。

国家知识产权局于2017年8月25日，公开了一件公开号为cn206439478u，名称为“超压失压切断型调压器”的实用新型专利，该实用新型专利由主阀、调压膜盒、指挥器、切断控制器和一组信号管构成，其结构特点是：在主阀进气腔内设置由切断阀芯、导向柱、切断弹簧组成并由切断控制器控制的切断执行机构。切断控制器包括由超压失压信号作用的切断膜盒、由超压弹簧、失压弹簧作用的控制机构和传动机构，当输出气压超过或低于设定压力值时，在传动机构的切断控制轴脱扣后即可由切断弹簧推动切断阀芯上移封闭阀座底端面快速切断气源进行安全保护。

但是现有的间接作用式调压器中调压阀瓣的承压面的受力不平衡，调压不稳定，易出现卡阻的现象。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种间接作用式调压器，本发明的发明目的在于克服现有技术存在的上述不足之处，本申请的调压器可以全面实现调压阀瓣的承压面的受力平衡，实现调压稳定，不易卡阻，设备安全性能更高。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：

一种间接作用式调压器，包括指挥阀、主阀和安装于主阀的调压膜盒，在主阀内配装有阀座、阀套和阀瓣组件，其特征在于：所述调压膜盒内配装有膜片组件，膜片组件将调压膜盒内部空腔分隔为调压上膜腔和调压下膜腔，阀瓣组件的上端与膜片组件相连；所述调压上膜腔的壳体上安装有平衡组件，所述平衡组件包括平衡阀、平衡阀杆、调压弹簧和平衡壳体，所述平衡壳体安装于调压上膜腔的壳体上，所述平衡壳体、调压上膜腔壳体和平衡阀围拢形成平衡腔，所述平衡阀在平衡腔内滑动，所述平衡阀下端作用于膜片组件上，所述调压弹簧作用于平衡阀上，所述平衡阀杆下端与平衡阀相连，上端由平衡壳体限制其移动；所述平衡腔通过前压信号管与主阀的进气腔相连，将主阀的进气腔的调压前压力传导至平衡腔内，所述平衡阀上端承受调压前压力的面积与阀瓣组件中阀芯下端承受调压前压力的面积相同；所述前压信号管的一支分管与指挥器相连，由指挥器流出的控制压力通过控制压力信号管与调压下膜腔连通，所述调压上膜腔通过后压信号管与主阀的出气腔连通。它的结构特点是：通过前压信号管将主阀的进气腔的气体导入到指挥阀和平衡腔内，使得平衡腔内与主阀进气腔的调压前压力相同，而将该压力作用在平衡阀上，平衡阀直接作用于膜片组件上，而膜片组件的调压上膜腔内是调压后气体，即主阀出气腔出的提起压力，一方面，平衡阀作用于膜片组件上，可以平衡掉阀瓣组件所受到的调压前压力，另一方面，通过平衡阀的设置，调压后压力的变化可以及时通过平衡阀得到反馈，使得调压器的响应更加及时，整个调压过程更加稳定，全面实现了调压阀瓣组件的承受面的受力平衡，实现调压稳定，不易卡阻，设备安全性更高。

更进一步地说，本发明还具有如下技术特征：

所述阀套上端与主阀之间围成一过渡用的过渡空腔，所述阀瓣组件上设置有平衡孔，所述平衡孔将主阀的进气腔与过渡空腔连通，将调压前压力传导至该过渡空腔内；所述平衡腔通过前压信号管与过渡空腔连通。它的结构特点是：将主阀进气腔的气体通过平衡孔导入到过渡空腔内，而该过渡空腔是由阀套与主阀阀体围拢形成的，并不会直接作用于阀芯上，但是通过该平衡孔的设置，可以有效的防止主阀的阀芯与阀座之间的卡阻现象。

所述平衡阀的下端作用在于膜片组件相连的阀瓣组件的阀杆顶端。

所述调压下膜腔与过渡空腔之间通过阀瓣组件中阀杆与主阀之间的密封，阻断调压下膜腔与过渡空腔之间的连通。

所述调压下膜腔与过渡空腔之间通过阀瓣组件中阀杆与调压下膜腔的壳体之间的密封，阻断调压下膜腔与过渡空腔之间的连通。

还包括切断组件，所述切断组件包括切断控制器和设置在主阀进气腔的切断阀组件。

所述切断控制器通过后压信号管与主阀的出气腔连通，将主阀出气腔的压力导入到切断控制器中。

它是这样工作的：当调压器下游流量增大时，出口压力有下降的趋势，此时，主调压器上腔内的压力下降，使得主调压膜片向上移动，同时带动阀杆向上移动，使调压器阀芯与阀座的开度加大，从而通过阀芯处的流量增加，维持下游压力的恒定。同样，当调压器下游流量减小至关闭时，出口压力有上升的趋势，此时，主调压器上腔内的压力升高，使得调压膜片向下移动，同时带动阀杆向下移动，直到调压阀芯与阀座闭合，从而关闭调压器。当调压器之后管线压力非正常升高时，调压器自带切断部件会自带切断气源，以保证安全用气。

与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：

本申请增加了平衡组件，与现有技术相比，取消了原阀瓣在笼形罩结构中滑动的运动原理，采用平衡孔的方式，将管网中调压前压力导入调压后压力区，尤其是设置平衡组件，将调压前压力导入到平衡腔内，使得平衡阀受到的调压前压力与阀瓣组件中阀芯受到的调压前压力一致，实现了阀瓣的受力平衡，确保阀瓣组件的响应及时，实现了阀瓣的压力稳定，不易卡阻，使得设备安全性能更高。

附图说明

图1为本发明主阀剖视结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明工作原理图；

附图标记：1、指挥阀，2、主阀，3、调压膜盒，4、阀座，5、阀套，6、阀瓣组件，7、过渡空腔，8、平衡孔，9、进气腔，10、膜片组件，11、调压上膜腔，12、调压下膜腔，13、平衡阀，14、平衡阀杆，15、调压弹簧，16、平衡壳体，17、平衡腔，18、前压信号管，19、阀芯，20、阀杆，21、控制压力信号管，22、后压信号管，23、出气腔，24、切断部件，25、切断控制器，26、切断阀组件。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步描述本发明的实施例。

一种间接作用式调压器，包括指挥阀1、主阀2和安装于主阀2的调压膜盒3，在主阀2内配装有阀座4、阀套5和阀瓣组件6，其特征在于：所述调压膜盒3内配装有膜片组件10，膜片组件10将调压膜盒3内部空腔分隔为调压上膜腔11和调压下膜腔12，阀瓣组件6的上端与膜片组件10相连；所述调压上膜腔11的壳体上安装有平衡组件，所述平衡组件包括平衡阀13、平衡阀杆14、调压弹簧15和平衡壳体16，所述平衡壳体16安装于调压上膜腔11的壳体上，所述平衡壳体16、调压上膜腔11壳体和平衡阀13围拢形成平衡腔17，所述平衡阀13在平衡腔17内滑动，所述平衡阀13下端作用于膜片组件10上，所述调压弹簧15作用于平衡阀13上，所述平衡阀杆14下端与平衡阀13相连，上端由平衡壳体16限制其移动；所述平衡腔17通过前压信号管18与主阀2的进气腔9相连，将主阀2的进气腔9的调压前压力传导至平衡腔17内，所述平衡阀13上端承受调压前压力的面积与阀瓣组件6中阀芯19下端承受调压前压力的面积相同；所述前压信号管18的一支分管与指挥器相连，由指挥器流出的控制压力通过控制压力信号管21与调压下膜腔12连通，所述调压上膜腔11通过后压信号管22与主阀2的出气腔23连通。它的结构特点是：通过前压信号管18将主阀2的进气腔9的气体导入到指挥阀1和平衡腔17内，使得平衡腔17内与主阀2进气腔9的调压前压力相同，而将该压力作用在平衡阀13上，平衡阀13直接作用于膜片组件10上，而膜片组件10的调压上膜腔11内是调压后气体，即主阀2出气腔23出的提起压力，一方面，平衡阀13作用于膜片组件10上，可以平衡掉阀瓣组件6所受到的调压前压力，另一方面，通过平衡阀13的设置，调压后压力的变化可以及时通过平衡阀13得到反馈，使得调压器的响应更加及时，整个调压过程更加稳定，全面实现了调压阀瓣组件6的承受面的受力平衡，实现调压稳定，不易卡阻，设备安全性更高。本实施例中所称的调压前压力和调压后压力均是指的气体压力。

在本实施中，所述的指挥阀1可以采用现有的指挥阀1的结构，均可以实现对主阀2的控制。例如背景技术中提到的指挥器等。

更进一步地说，本发明还具有如下技术特征：

所述阀套5上端与主阀2之间围成一过渡用的过渡空腔7，所述阀瓣组件6上设置有平衡孔8，所述平衡孔8将主阀2的进气腔9与过渡空腔7连通，将调压前压力传导至该过渡空腔7内；所述平衡腔17通过前压信号管18与过渡空腔7连通。它的结构特点是：将主阀2进气腔9的气体通过平衡孔8导入到过渡空腔7内，而该过渡空腔7是由阀套5与主阀2阀体围拢形成的，并不会直接作用于阀芯19上，但是通过该平衡孔8的设置，可以有效的防止主阀2的阀芯19与阀座4之间的卡阻现象。

所述平衡阀13的下端作用在于膜片组件10相连的阀瓣组件6的阀杆20顶端。

所述调压下膜腔12与过渡空腔7之间通过阀瓣组件6中阀杆20与主阀2之间的密封，阻断调压下膜腔12与过渡空腔7之间的连通。

所述调压下膜腔12与过渡空腔7之间通过阀瓣组件6中阀杆20与调压下膜腔12的壳体之间的密封，阻断调压下膜腔12与过渡空腔7之间的连通。

还包括切断部件24，所述切断部件24包括切断控制器25和设置在主阀2进气腔9的切断阀组件26。在本实施例中，切断部件24可以采用现有的切断部件24，如背景技术中提到的切断控制器25和切断阀，以及与切断阀相配合的其他组件。

所述切断控制器25通过后压信号管22与主阀2的出气腔23连通，将主阀2出气腔23的压力导入到切断控制器25中。

它是这样工作的：当调压器下游流量增大时，出口压力有下降的趋势，此时，主调压器上腔内的压力下降，使得主调压膜片向上移动，同时带动阀杆20向上移动，使调压器阀芯19与阀座4的开度加大，从而通过阀芯19处的流量增加，维持下游压力的恒定。同样，当调压器下游流量减小至关闭时，出口压力有上升的趋势，此时，主调压器上腔内的压力升高，使得调压膜片向下移动，同时带动阀杆20向下移动，直到调压阀芯19与阀座4闭合，从而关闭调压器。当调压器之后管线压力非正常升高时，调压器自带切断部件24会自带切断气源，以保证安全用气。