自平衡调节阀及具有其的管道压力平衡系统的制作方法

本实用新型涉及控制设备领域，具体而言，涉及一种自平衡调节阀及具有其的管道压力平衡系统。

背景技术：

在润滑油、水、其它液体、气体压力平衡控制领域，现阶段普遍采用的电磁式平衡调节阀和手动式平衡调节阀，但是电磁式平衡调节阀由于结构复杂，整体可靠性差，容易发生误动作和不动作的问题，故现有技术中的电磁式平衡调节阀可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种自平衡调节阀及具有其的管道压力平衡系统，以解决现有技术中的电磁式平衡调节阀可靠性差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种自平衡调节阀，包括阀体，阀体内设置有压力感应腔和旁路导流腔；压力感应腔用于与管道压力平衡系统的主管道的输入侧和输出侧均连通；旁路导流腔用于与管道压力平衡系统的旁路管道的入口端和出口端均连通；压力感应腔内设置有压力作动组件，旁路导流腔内设置有调节阀芯，压力作动组件与调节阀芯驱动连接；其中，旁路管道的入口端与主管道的输入侧连通；旁路管道的出口端与主管道的输出侧连通；压力作动组件用于在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下驱动调节阀芯运转以调节旁路导流腔的开闭度以使主管道的输入侧和输出侧的压力达到平衡。

进一步地，压力感应腔为管形结构，压力感应腔具有第一端口和第二端口，第一端口用于与主管道的输入侧连通，第二端口用于与主管道的输出侧连通。

进一步地，压力作动组件包括：活塞结构，沿压力感应腔的延伸方向可移动地设置在压力感应腔内并与调节阀芯驱动连接，活塞结构的两端分别与压力感应腔的第一端口和第二端口对应，以在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下沿压力感应腔的延伸方向移动以驱动调节阀芯运转。

进一步地，活塞结构包括：第一活塞头，第一活塞头与压力感应腔的第一端口相对以承受主管道的输入侧的压力；第二活塞头，第二活塞头与压力感应腔的第二端口相对以承受主管道的输出侧的压力。

进一步地，活塞结构还包括：连接臂，连接臂的两端分别与第一活塞头和第二活塞头连接以跟随第一活塞头和第二活塞头沿压力感应腔的延伸方向移动；其中，连接臂与调节阀芯驱动连接以驱动调节阀芯运转。

进一步地，压力作动组件还包括：齿条，沿连接臂的延伸方向设置在连接臂上；从动齿轮，设置在调节阀芯上，齿条与从动齿轮相互啮合，以在活塞结构沿压力感应腔的延伸方向移动时通过齿条和从动齿轮驱动调节阀芯运转。

进一步地，从动齿轮通过齿轮连接轴与调节阀芯的上端面连接以驱动调节阀芯绕齿轮连接轴的轴线转动。

进一步地，齿轮连接轴穿过阀体并由压力感应腔延伸至旁路导流腔；其中，齿轮连接轴上套设有密封橡胶圈，密封橡胶圈用于将压力感应腔和旁路导流腔相互密封。

进一步地，第一活塞头和第二活塞头上均套设有活塞环。

进一步地，调节阀芯上具有导流缺口，以在调节阀芯运转时通过导流缺口调节旁路导流腔的开闭度。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种管道压力平衡系统，包括主管道、旁路管道以及与主管道和旁路管道均连通的自平衡调节阀，旁路管道的入口端与主管道的输入侧连通，旁路管道的出口端与主管道的输出侧连通；自平衡调节阀为上述内容的自平衡调节阀。

应用本实用新型技术方案的自平衡调节阀，包括阀体，阀体内设置有压力感应腔和旁路导流腔；压力感应腔用于与管道压力平衡系统的主管道的输入侧和输出侧均连通；旁路导流腔与旁路管道的入口端和出口端均连通；压力感应腔内设置有压力作动组件，旁路导流腔内设置有调节阀芯，压力作动组件与调节阀芯驱动连接；其中，旁路管道的入口端与主管道的输入侧连通；旁路管道的出口端与主管道的输出侧连通；压力作动组件用于在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下驱动调节阀芯运转以调节旁路导流腔的开闭度以使主管道的输入侧和输出侧的压力达到平衡。从而能够根据主管道的输入侧和输出侧的压力值的变化调节旁路管道的开闭度，以使主管道的输入侧和输出侧达到压力平衡。解决了现有技术中的电磁式平衡调节阀可靠性差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种自平衡调节阀的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例可选的一种道压力平衡系统的结构示意图；以及

图3是根据本实用新型实施例可选的一种自平衡调节阀的压力作动组件和调节阀芯的连接结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀体；11、压力感应腔；12、旁路导流腔；20、压力作动组件；21、活塞结构；211、第一活塞头；212、第二活塞头；213、连接臂；214、活塞环；22、齿条；23、从动齿轮；24、齿轮连接轴；25、密封橡胶圈；30、调节阀芯；31、导流缺口；40、主管道；50、旁路管道；60、自平衡调节阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的自平衡调节阀，如图1和图2所示，包括阀体10，阀体10内设置有压力感应腔11和旁路导流腔12；压力感应腔11用于与管道压力平衡系统的主管道的输入侧和输出侧均连通；旁路导流腔12用于与管道压力平衡系统旁路管道的入口端和出口端均连通；压力感应腔11内设置有压力作动组件20，旁路导流腔12内设置有调节阀芯30，压力作动组件20与调节阀芯30驱动连接；其中，旁路管道的入口端与主管道的输入侧连通；旁路管道的出口端与主管道的输出侧连通；压力作动组件20用于在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下驱动调节阀芯30运转以调节旁路导流腔12的开闭度以使主管道的输入侧和输出侧的压力达到平衡。

应用本实用新型技术方案的自平衡调节阀，包括阀体10，阀体10内设置有压力感应腔11和旁路导流腔12；压力感应腔11用于与管道压力平衡系统的主管道的输入侧和输出侧均连通；旁路导流腔12与旁路管道的入口端和出口端均连通；压力感应腔11内设置有压力作动组件20，旁路导流腔12内设置有调节阀芯30，压力作动组件20与调节阀芯30驱动连接；其中，旁路管道的入口端与主管道的输入侧连通；旁路管道的出口端与主管道的输出侧连通；压力作动组件20用于在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下驱动调节阀芯30运转以调节旁路导流腔12的开闭度以使主管道的输入侧和输出侧的压力达到平衡。从而能够根据主管道的输入侧和输出侧的压力值的变化调节旁路管道的开闭度，以使主管道的输入侧和输出侧达到压力平衡。解决了现有技术中的电磁式平衡调节阀可靠性差的问题。

具体实施时，压力感应腔11为管形结构，压力感应腔11具有第一端口和第二端口，第一端口用于与主管道的输入侧连通，第二端口用于与主管道的输出侧连通。

如图1和图3所示，压力作动组件20包括：活塞结构21，活塞结构21沿压力感应腔11的延伸方向可移动地设置在压力感应腔11内并与调节阀芯30驱动连接，活塞结构21的两端分别与压力感应腔11的第一端口和第二端口对应，以在主管道的输入侧和输出侧的压力的共同作用下沿压力感应腔11的延伸方向移动以驱动调节阀芯30运转。

具体地，如图3所示，活塞结构21包括：第一活塞头211、第二活塞头212和连接臂213，第一活塞头211和第二活塞头212上分别均套设有活塞环214。活塞环214的外径与管形的压力感应腔11的内径相适配，以实现将压力感应腔11的第一端口和第二端口相互隔离密封作用。可选的，活塞环214为轻质碳晶活塞环，轻质碳晶活塞环具有使用寿命长，自润滑性好的特点，可以长期在水、油、空气中工作。

连接臂213的两端分别与第一活塞头211和第二活塞头212连接以跟随第一活塞头211和第二活塞头212沿压力感应腔11的延伸方向移动；其中，连接臂213与调节阀芯30驱动连接以驱动调节阀芯30运转。第一活塞头211与压力感应腔11的第一端口相对以承受主管道的输入侧的压力；第二活塞头212与压力感应腔11的第二端口相对以承受主管道的输出侧的压力。当主管道的输入侧的压力大于输出侧的压力时，推动活塞结构21在压力感应腔11内由第一端口向第二端口移动，在移动过程中驱动调节阀芯30运转，使旁路管道的入口端和出口端导通，部分压力介质通过旁路管道由主管道的输入侧流入到输出侧，使输入侧与输出侧压力逐渐趋于平衡。当输入侧压力与输出侧压力达到平衡后，活塞结构21停止移动并保持在相应的位置。

为了实现对调节阀芯30的精准驱动，进一步地，如图3所示，压力作动组件20还包括：齿条22、从动齿轮23和齿轮连接轴24，齿条22沿连接臂213的延伸方向设置在连接臂213上，齿轮连接轴24穿过阀体10并由压力感应腔11延伸至旁路导流腔12，如图1所示，齿轮连接轴24上套设有密封橡胶圈25，密封橡胶圈25用于将压力感应腔11和旁路导流腔12相互密封。可选地，密封橡胶圈25为双唇密封橡胶圈并背对安装在齿轮连接轴24上。

从动齿轮23设置在齿轮连接轴24的一端，齿轮连接轴24的另一端与调节阀芯30的上端面连接，齿条22与从动齿轮23相互啮合，以在活塞结构21沿压力感应腔11的延伸方向移动时通过齿条22、从动齿轮23和齿轮连接轴24驱动调节阀芯30绕齿轮连接轴24的轴线转动。

调节阀芯30上具有导流缺口31，当调节阀芯30转过一定角度后，导流缺口31与旁路导流腔12的内侧壁之间形成开口，从而使旁路管道的入口端和出口端导通，部分压力介质通过旁路管道由主管道的输入侧流入到输出侧，使输入侧与输出侧压力逐渐趋于平衡。调节阀芯30的转过的角度大小，也即旁路导流腔12的开闭度由主管道的输入侧和输出侧的压力差决定，主管道的输入侧和输出侧的压力差越大，调节阀芯30转过的角度越大，相应地，导流缺口31与旁路导流腔12的内侧壁之间形成开口越大，使压力介质由主管道的输入侧通过旁路管道快速流入主管道的输出侧，进而使主管道的输入侧和输出侧的压力快速达到平衡。

以下通过具体实施例结合附图的描述对本实用新型作进一步详细说明，如图2所示，为电站燃油管道的输送系统，要求燃油保持恒定压力来保证燃烧的稳定性。

采用本实施例的自平衡调节阀通过主管路的输入侧和输出侧的压力差来控制旁路管道的供油量，当主管路的输入侧压力大于输出侧的压力时则打开旁路导流腔12，反之则关小旁路导流腔12。这样就能维持主管路压力的稳定性。该自平衡调节阀也可以以反装模式安装在主管路来起到单向阀的作用，从而在现场发生故障时，可快速切断燃油的供应。

由于采用了纯机械式结构，调节阀芯30在整个运动过程中可靠性较高。它能在管路中通过管路前后压差的情况来调节旁路导流腔12的开口的大小，维持压力的稳定性。同时它还能在输出动力发生故障时，通过主管路输出侧流体的高度势能压力差快速关闭阀门，起到快速关闭阀的作用。

另外该自平衡调节阀能竖直安装，采用单活塞结构，起到单向阀的作用，通过下部流体的压力，打开主阀，当流体失动力时，它由于活塞自重，能快速关闭，起到单向阀的作用。

本实用新型还提供了一种管道压力平衡系统，如图2所示，包括主管道40、旁路管道50以及与主管道40和旁路管道50均连通的自平衡调节阀60，旁路管道50的入口端与主管道40的输入侧连通，旁路管道50的出口端与主管道40的输出侧连通；自平衡调节阀60为上述实施例的自平衡调节阀。应用上述实施例的自平衡调节阀的管道压力平衡系统，能够根据主管道的输入侧和输出侧的压力值的变化调节旁路管道的开闭度，以使主管道的输入侧和输出侧达到压力平衡。解决了现有技术中的电磁式平衡调节阀可靠性差的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。