適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種適用于低壓工況的由細(xì)長(zhǎng)壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其主要部件包括下游管道、角行程閥門、上游管道、引壓管、活塞、活塞桿、活塞缸、頂桿、頂桿導(dǎo)向器、細(xì)長(zhǎng)桿、桿帽、桿帽夾持器、搖臂、搖臂中樞、止位器、閥桿、閥桿驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行器推桿、執(zhí)行器彈簧、執(zhí)行器支點(diǎn)，其中細(xì)長(zhǎng)桿是該自動(dòng)閥門的核心觸發(fā)部件，其具有直線穩(wěn)定和失穩(wěn)彎曲兩種工作狀態(tài)，并決定整個(gè)自動(dòng)閥門處于何種閥位。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿保持直線穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，其通過頂桿作用在搖臂上的反推力與活塞通過活塞桿作用在搖臂上的推力共同維持搖臂處于平衡狀態(tài)，搖臂利用其特殊設(shè)計(jì)的鎖止結(jié)構(gòu)將閥桿驅(qū)動(dòng)器卡住，角行程閥門處于正常閥位；當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿發(fā)生失穩(wěn)彎曲時(shí)，其對(duì)搖臂的反推力瞬間減小，活塞和活塞桿在介質(zhì)壓力作用下推動(dòng)搖臂圍繞搖臂中樞旋轉(zhuǎn)，釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器的約束作用，閥桿驅(qū)動(dòng)器在執(zhí)行器彈簧和執(zhí)行器推桿作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿將角行程閥門由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位。
【專利說明】
適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種閥門，更具體的涉及一種在低壓或超低壓工況下能夠自動(dòng)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(dòng)開啟或關(guān)閉的閥門。在以往的實(shí)踐中，通常使用壓力變送器檢測(cè)壓力管道或者壓力容器中的壓力，壓力變送器輸出信號(hào)至控制系統(tǒng)，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出指令使閥門開啟或者關(guān)閉。
[0003]使用壓力變送器和控制系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)超壓工況下自動(dòng)啟閉閥門的主要潛在風(fēng)險(xiǎn)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(hào)傳輸出現(xiàn)問題，或者控制系統(tǒng)與閥門之間的信號(hào)傳輸出現(xiàn)問題，就可能出現(xiàn)壓力已經(jīng)超過設(shè)定值，閥門卻未如期動(dòng)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]本發(fā)明主要由閥桿驅(qū)動(dòng)器、角行程閥門、搖臂、搖臂中樞、止位器、活塞、活塞桿、頂桿、頂桿導(dǎo)向器、細(xì)長(zhǎng)桿、桿帽、桿帽夾持器和引壓管組成。其中細(xì)長(zhǎng)桿是控制整個(gè)自動(dòng)閥門開啟或關(guān)閉的核心觸發(fā)部件，該觸發(fā)部件的設(shè)計(jì)基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)的原理。細(xì)長(zhǎng)桿的軸線與桿帽、頂桿、活塞桿的軸線在同一條直線上?；钊惺軄碜陨嫌喂艿纼?nèi)的介質(zhì)壓力，此壓力載荷經(jīng)過活塞桿、搖臂和頂桿加載在細(xì)長(zhǎng)桿上。當(dāng)加載于細(xì)長(zhǎng)桿上的軸向作用力低于細(xì)長(zhǎng)桿的臨界載荷時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿處于直線穩(wěn)定狀態(tài)，細(xì)長(zhǎng)桿的軸向反推力傳遞至頂桿，并與介質(zhì)經(jīng)活塞作用到活塞桿上的推力共同維持搖臂處于平衡狀態(tài)，閥桿驅(qū)動(dòng)器對(duì)搖臂的反推力經(jīng)過搖臂中樞中心，因而對(duì)搖臂的旋轉(zhuǎn)力臂為零，不影響搖臂平衡。此時(shí)，搖臂不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其通過特殊設(shè)計(jì)的鎖止結(jié)構(gòu)將閥桿驅(qū)動(dòng)器卡住，角行程閥門處于正常閥位；當(dāng)加載于細(xì)長(zhǎng)桿上的軸向作用力超過細(xì)長(zhǎng)桿的臨界載荷時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿失穩(wěn)彎曲而喪失承載能力，細(xì)長(zhǎng)桿作用在頂桿上的軸向反推力消失，介質(zhì)壓力會(huì)推動(dòng)活塞和活塞桿移動(dòng)，并推動(dòng)具有特殊鎖止結(jié)構(gòu)的搖臂圍繞搖臂中樞旋轉(zhuǎn)，直至搖臂失去對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器的約束作用。此時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器在執(zhí)行器彈簧和執(zhí)行器推桿作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿將角行程閥門由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位，從而實(shí)現(xiàn)了超壓工況下閥門的自動(dòng)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(jì)的核心觸發(fā)部件細(xì)長(zhǎng)桿與活塞、活塞桿、頂桿、頂桿導(dǎo)向器、桿帽、桿帽夾持器、搖臂、搖臂中樞等部件協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了壓力變送器和控制系統(tǒng)兩者的功能，整個(gè)系統(tǒng)無需傳感器和信號(hào)傳輸，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安全可靠，尤其適用于低壓或超低壓等介質(zhì)動(dòng)力較弱的工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及的超壓時(shí)由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其主要由閥桿驅(qū)動(dòng)器、角行程閥門、搖臂(帶有特殊設(shè)計(jì)的鎖止結(jié)構(gòu))、搖臂中樞、止位器、活塞、活塞桿、頂桿、頂桿導(dǎo)向器、桿帽、桿帽夾持器、細(xì)長(zhǎng)桿和引壓管組成。
[0007]其中，引壓管的功能是將角行程閥門的上游管道與活塞缸壓力腔相連通，使活塞承受來自角行程閥門上游管道內(nèi)的介質(zhì)壓力。
[0008]其中，細(xì)長(zhǎng)桿是控制整個(gè)自動(dòng)閥門開啟或關(guān)閉的核心觸發(fā)部件，該觸發(fā)部件的設(shè)計(jì)基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)的原理，具有直線穩(wěn)定和失穩(wěn)彎曲兩個(gè)工作狀態(tài)，并決定自動(dòng)閥門處于正?；蚍钦ｉy位，其一端與頂桿相連，另一端與安裝于桿帽夾持器內(nèi)的桿帽相接。
[0009]其中，搖臂具有特殊設(shè)計(jì)的鎖止結(jié)構(gòu)，其與閥桿驅(qū)動(dòng)器的接觸面是以搖臂中樞的旋轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧面。閥桿驅(qū)動(dòng)器對(duì)搖臂的作用力會(huì)通過搖臂中樞的旋轉(zhuǎn)中心，所以閥桿驅(qū)動(dòng)器作用在搖臂上的作用力對(duì)搖臂的旋轉(zhuǎn)力臂是零，其不會(huì)引起搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。即使當(dāng)搖臂主動(dòng)做微小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器也不會(huì)產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，搖臂上設(shè)計(jì)了溝槽，而且溝槽寬度大于閥桿驅(qū)動(dòng)器上與其接觸的部位寬度，當(dāng)搖臂圍繞搖臂中樞旋轉(zhuǎn)一定角度后，閥桿驅(qū)動(dòng)器上被搖臂卡住的部位會(huì)從搖臂的溝槽中滑出，直至搖臂釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器的約束作用。此時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器在執(zhí)行器推桿和執(zhí)行器彈簧作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿改變角行程閥門的閥位。
[0010]其中，由執(zhí)行器推桿、執(zhí)行器彈簧和執(zhí)行器支點(diǎn)組成的執(zhí)行器機(jī)構(gòu)，其作用在于當(dāng)搖臂圍繞搖臂中樞旋轉(zhuǎn)一定角度并釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器的約束時(shí)推動(dòng)閥桿驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)。所有可為閥桿驅(qū)動(dòng)器提供旋轉(zhuǎn)扭矩的機(jī)構(gòu)，或者角行程閥門的偏心閥瓣結(jié)構(gòu)受到介質(zhì)作用力的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)均可以在本專利中采用，而不局限于本專利中作為示意使用的推桿、彈簧和撥叉結(jié)構(gòu)。
[0011 ]當(dāng)角行程閥門上游管道內(nèi)介質(zhì)壓力低于設(shè)定壓力，即活塞缸壓力腔內(nèi)的壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿承受的軸向載荷小于其臨界載荷而保持壓桿直線穩(wěn)定，細(xì)長(zhǎng)桿的軸向反推力傳遞至頂桿，并與介質(zhì)壓力經(jīng)活塞傳遞到活塞桿上的推力共同維持搖臂處于平衡狀態(tài)，閥桿驅(qū)動(dòng)器對(duì)搖臂的反推力經(jīng)過搖臂中樞中心，對(duì)搖臂的旋轉(zhuǎn)力臂是零，不影響搖臂平衡。此時(shí)搖臂不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其通過特殊設(shè)計(jì)的圓弧面鎖止結(jié)構(gòu)將閥桿驅(qū)動(dòng)器卡住，角行程閥門處于正常閥位。
[0012]當(dāng)角行程閥門上游管道內(nèi)介質(zhì)壓力高于設(shè)定壓力，即活塞缸壓力腔內(nèi)的壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿承受的軸向壓縮載荷將超過其臨界載荷，其將發(fā)生壓桿失穩(wěn)而喪失承載能力。此時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿作用在頂桿上的反推力會(huì)驟然降低，介質(zhì)壓力會(huì)推動(dòng)活塞和活塞桿移動(dòng)，并推動(dòng)搖臂圍繞搖臂中樞轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)搖臂圍繞搖臂中樞旋轉(zhuǎn)一定角度后，閥桿驅(qū)動(dòng)器上被搖臂卡住的部位會(huì)從搖臂上特殊設(shè)計(jì)的溝槽中滑出，直至搖臂失去對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器的約束作用。此時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器在執(zhí)行器彈簧和執(zhí)行器推桿作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿將角行程閥門由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位(若正常工況下角行程閥門處于全開位，則超壓工況下角行程閥門應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉，閥位變?yōu)槿P(guān)位;若正常工況下角行程閥門處于全關(guān)位，則超壓工況下角行程閥門應(yīng)自動(dòng)開啟，閥位變?yōu)槿_位)，從而實(shí)現(xiàn)了超壓時(shí)閥門的自動(dòng)開啟或者關(guān)閉。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明涉及的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門的主要結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本發(fā)明涉及的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門正常狀態(tài)時(shí)的不意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明涉及的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門觸發(fā)時(shí)的示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明涉及的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門完成觸發(fā)后的不意圖；
[0017]圖5為本發(fā)明涉及的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門所使用搖臂結(jié)構(gòu)的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，具體而言其主要部件包括下游管道1、角行程閥門2、上游管道3、引壓管4、活塞5、活塞桿6、活塞缸7、頂桿8、頂桿導(dǎo)向器
9、細(xì)長(zhǎng)桿10、桿帽11、桿帽夾持器12、搖臂13、搖臂中樞14、止位器15、閥桿16、閥桿驅(qū)動(dòng)器17、執(zhí)行器推桿18、執(zhí)行器彈簧19和執(zhí)行器支點(diǎn)20。
[0019]其中細(xì)長(zhǎng)桿10是整個(gè)適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門的核心觸發(fā)部件，該核心觸發(fā)部件是基于壓桿穩(wěn)定和壓桿失穩(wěn)原理設(shè)計(jì)，具有直線穩(wěn)定和失穩(wěn)彎曲兩個(gè)工作狀態(tài)，相應(yīng)決定自動(dòng)閥門處于開啟或關(guān)閉閥位。細(xì)長(zhǎng)桿10—端與頂桿8相連，另一端與安裝于桿帽夾持器12中的桿帽11相接。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿10發(fā)生失穩(wěn)彎曲時(shí)，喪失其直線穩(wěn)定狀態(tài)，并進(jìn)而觸發(fā)角行程閥門2由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位。
[0020]其中角行程閥門2控制著上游管道3和下游管道I內(nèi)介質(zhì)的流通。
[0021]其中引壓管4的功能是將角行程閥門2的上游管道3與活塞缸7相連通，使活塞5承受來自上游管道3內(nèi)的介質(zhì)壓力。
[0022]其中活塞5通過活塞桿6與搖臂13相連，當(dāng)活塞5在介質(zhì)壓力作用下作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以通過活塞桿6推動(dòng)搖臂13圍繞搖臂中樞14旋轉(zhuǎn)，釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器17的約束作用，閥桿驅(qū)動(dòng)器17在執(zhí)行器推桿18和執(zhí)行器彈簧19作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿16進(jìn)而改變角行程閥門2的閥位狀態(tài)。
[0023]其中搖臂13—端固定在搖臂中樞14上，使其能夠繞搖臂中樞14在一定范圍內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。搖臂13上表面與頂桿8相接觸，下表面與活塞桿6相接觸。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿10處于直線穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿10通過頂桿8傳遞的軸向反推力，與上游管道3內(nèi)介質(zhì)經(jīng)活塞5傳遞到活塞桿6上的推力，共同維持搖臂13處于平衡狀態(tài)，而閥桿驅(qū)動(dòng)器17對(duì)搖臂13的反推力恰好通過搖臂中樞14的中心，對(duì)搖臂13的旋轉(zhuǎn)力臂為零，不會(huì)影響搖臂13的平衡。此時(shí)，搖臂13不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其特殊設(shè)計(jì)的圓弧面鎖止結(jié)構(gòu)會(huì)將閥桿驅(qū)動(dòng)器17卡住，即使搖臂13主動(dòng)做微小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，閥桿驅(qū)動(dòng)器17也不會(huì)產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，角行程閥門2處于正常閥位。上述結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0024]其中，由執(zhí)行器推桿18、執(zhí)行器彈簧19和執(zhí)行器支點(diǎn)20組成的執(zhí)行器機(jī)構(gòu)，其作用在于當(dāng)搖臂13圍繞搖臂中樞14旋轉(zhuǎn)一定角度并釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器17的約束時(shí)推動(dòng)閥桿驅(qū)動(dòng)器17的轉(zhuǎn)動(dòng)。(所有可為閥桿驅(qū)動(dòng)器提供旋轉(zhuǎn)扭矩的機(jī)構(gòu)，或者角行程閥門的偏心閥瓣結(jié)構(gòu)受到介質(zhì)作用力的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)均可以在本專利中采用，而不局限于本專利中作為示意使用的推桿、彈簧和撥叉結(jié)構(gòu)。)
[0025]下面以角行程閥門2作為超壓緊急泄壓閥使用時(shí)為例，進(jìn)一步介紹本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0026]在正常工況下，角行程閥門2處于全關(guān)位，上游管道3內(nèi)介質(zhì)壓力低于設(shè)定壓力，即活塞缸7壓力腔內(nèi)的壓力低于設(shè)定壓力，此時(shí)細(xì)長(zhǎng)桿10承受的軸向壓縮載荷小于其臨界載荷而保持直線壓桿穩(wěn)定，細(xì)長(zhǎng)桿10通過頂桿8傳遞的軸向反推力，與上游管道3內(nèi)介質(zhì)經(jīng)活塞5傳遞到活塞桿6上的推力，共同維持搖臂13處于平衡狀態(tài)，而閥桿驅(qū)動(dòng)器17對(duì)搖臂13的反推力恰好通過搖臂中樞14的中心，對(duì)搖臂13的旋轉(zhuǎn)力臂為零，不會(huì)影響搖臂13的平衡。此時(shí)，搖臂13保持平衡而不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其特殊設(shè)計(jì)的圓弧面鎖止結(jié)構(gòu)會(huì)將閥桿驅(qū)動(dòng)器17卡住，即使搖臂13主動(dòng)做微小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，閥桿驅(qū)動(dòng)器17也不會(huì)產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)動(dòng)，角行程閥門2處于正常閥位。如圖2所示。
[0027]當(dāng)上游管道3內(nèi)介質(zhì)壓力高于設(shè)定壓力，即活塞缸7壓力腔內(nèi)的壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿10承受的軸向壓縮載荷將超過其臨界載荷，細(xì)長(zhǎng)桿10發(fā)生失穩(wěn)彎曲而喪失承載能力，其作用在頂桿8上的反推力會(huì)驟然降低，介質(zhì)壓力會(huì)推動(dòng)活塞5和活塞桿6移動(dòng)。在此過程中，活塞桿6會(huì)推動(dòng)搖臂13圍繞搖臂中樞14旋轉(zhuǎn)。當(dāng)搖臂13圍繞搖臂中樞14旋轉(zhuǎn)一定角度后，因閥桿驅(qū)動(dòng)器17上與搖臂13接觸的部位寬度小于搖臂13上設(shè)計(jì)的溝槽寬度，其將從搖臂13中滑出，如圖3所示。直至搖臂13失去對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器17的約束，閥桿驅(qū)動(dòng)器17在執(zhí)行器推桿18和執(zhí)行器彈簧19作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿16將角行程閥門2開啟，從而上游管道3內(nèi)的介質(zhì)向下游管道I泄放，如圖4所示。
[0028]搖臂13采用了特殊的鎖止結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其與閥桿驅(qū)動(dòng)器17的接觸面是以搖臂中樞14的旋轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧面，如圖5所示。閥桿驅(qū)動(dòng)器17對(duì)搖臂13的作用力會(huì)通過搖臂中樞14的旋轉(zhuǎn)中心。所以閥桿驅(qū)動(dòng)器17作用在搖臂13上的力對(duì)搖臂13的旋轉(zhuǎn)力臂是0，其不會(huì)引起搖臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)，即使當(dāng)搖臂13主動(dòng)做微小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器17也不會(huì)產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示。另外，搖臂13上設(shè)計(jì)了溝槽，如圖5所示，而且溝槽寬度大于閥桿驅(qū)動(dòng)器17上與其接觸的部位寬度。當(dāng)搖臂13圍繞搖臂中樞14旋轉(zhuǎn)一定角度后，閥桿驅(qū)動(dòng)器17上被搖臂13卡住的部位會(huì)從搖臂13的溝槽中滑出，從而搖臂13釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器17的約束作用，如圖3所示。
[0029]另外，根據(jù)壓桿失穩(wěn)的歐拉定律，可以通過調(diào)整細(xì)長(zhǎng)桿10的彈性模量和長(zhǎng)細(xì)比而改變其臨界載荷，進(jìn)而改變角行程閥門2動(dòng)作時(shí)的設(shè)定壓力。
[0030]當(dāng)本發(fā)明的角行程閥門2設(shè)計(jì)為超壓工況下自動(dòng)關(guān)閉時(shí)，只需要將閥桿16旋轉(zhuǎn)90度即可?！揪唧w實(shí)施方式】與角行程閥門2設(shè)計(jì)為超壓緊急泄放閥時(shí)相同，在此不再贅述。
[0031]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟之外，均可以以任何方式組合。
[0032]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可以被其它等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0033]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其主要部件包括下游管道(1)、角行程閥門(2)、上游管道(3)、引壓管(4)、活塞(5)、活塞桿(6)、活塞缸(7)、頂桿(8)、頂桿導(dǎo)向器(9)、細(xì)長(zhǎng)桿(10)、桿帽(11)、桿帽夾持器(12)、搖臂(13)、搖臂中樞(14)、止位器(15)、閥桿(16)、閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)、執(zhí)行器推桿(18)、執(zhí)行器彈簧(19)、執(zhí)行器支點(diǎn)(20)，該自動(dòng)閥門的特征在于:細(xì)長(zhǎng)桿(10)是決定整個(gè)自動(dòng)閥門是否動(dòng)作的核心觸發(fā)部件，當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿(10)保持直線穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，角行程閥門(2)處于正常閥位；當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿(10)發(fā)生失穩(wěn)彎曲時(shí)，觸發(fā)角行程閥門(2)由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其中細(xì)長(zhǎng)桿(10)—端與頂桿(8)相接，另一端與安裝于桿帽夾持器(12)內(nèi)的桿帽(11)相接，且細(xì)長(zhǎng)桿(10)、桿帽(11)、頂桿(8)和活塞桿(6)的軸線在同一條直線上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其中引壓管(4)將上游管道(3)與活塞缸(7)的壓力腔相連通，使活塞(5)承受來自上游管道(3)內(nèi)的介質(zhì)壓力。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其中搖臂(13)—端固定在搖臂中樞(14)上，能夠繞搖臂中樞(14)在一定范圍內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);搖臂(13)上表面與頂桿(8)相接觸，下表面與活塞桿(6)相接觸;活塞桿(6)和頂桿(8)作用在搖臂(13)上的推力不平衡時(shí)，可推動(dòng)搖臂(13)圍繞搖臂中樞(14)旋轉(zhuǎn);搖臂(13)與閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)的接觸面是以搖臂中樞14的旋轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧面;搖臂(13)上設(shè)計(jì)的溝槽寬度大于與其接觸的閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)上的對(duì)應(yīng)部位寬度，當(dāng)搖臂(13)繞搖臂中樞(14)旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)上與搖臂(13)接觸的部位會(huì)從搖臂(13)的溝槽中滑出，直至搖臂(13)釋放對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)的約束作用，閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)在執(zhí)行器推桿(18)和執(zhí)行器彈簧(19)作用下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥桿(16)改變角行程閥門(2)的閥位狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其中當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿(10)處于直線壓桿穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，細(xì)長(zhǎng)桿(10)的軸向反推力傳遞至頂桿(8)，并與介質(zhì)壓力經(jīng)活塞(5)傳遞到活塞桿(6)上的推力共同維持搖臂(13)處于平衡狀態(tài)，閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)對(duì)搖臂(13)的反推力經(jīng)過搖臂中樞(14)的旋轉(zhuǎn)中心，其對(duì)搖臂(13)的旋轉(zhuǎn)力臂為零，不影響搖臂(13)平衡，此時(shí)搖臂(13)不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其將閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)卡住，角行程閥門(2)處于正常閥位;當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿(10)發(fā)生失穩(wěn)彎曲而喪失承載能力后，細(xì)長(zhǎng)桿(10)作用在頂桿(8)上的反推力會(huì)驟然降低，介質(zhì)壓力會(huì)推動(dòng)活塞(5)和活塞桿(6)移動(dòng)，并推動(dòng)搖臂(13)圍繞搖臂中樞(14)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)搖臂(13)圍繞搖臂中樞(14)旋轉(zhuǎn)一定角度后，閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)上與搖臂(13)接觸的部位會(huì)從搖臂(13)的溝槽中滑出，直至搖臂(13)失去對(duì)閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)的約束作用；閥桿驅(qū)動(dòng)器(17)在執(zhí)行器推桿(18)和執(zhí)行器彈簧(19)作用下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)閥桿(16)將角行程閥門(2)由正常閥位改變?yōu)榉钦ｉy位。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于低壓工況的由壓桿失穩(wěn)觸發(fā)動(dòng)作的自動(dòng)閥門，其中的細(xì)長(zhǎng)桿(10)可通過調(diào)整其彈性模量和長(zhǎng)細(xì)比而改變其臨界載荷，進(jìn)而改變閥門自動(dòng)動(dòng)作時(shí)的設(shè)定壓力。
【文檔編號(hào)】F16K31/44GK205534510SQ201620268378
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
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