一種氣控卸壓閥及卸壓方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種氣控卸壓閥及卸壓方法。所述卸壓閥包括閥體、閥芯、閥座和氣缸體；所述閥體的左端與所述氣缸體固定相連，該閥體的右端用于與單向閥相連；所述氣缸體內(nèi)裝有活塞，該活塞與一推桿的左端固定相連，該推桿的右端插入一主螺座的中間通孔內(nèi)；所述主螺座的右端固定在閥體上；所述閥座開(kāi)有中間通孔，所述閥芯裝在該閥座的中間通孔內(nèi)；所述推桿的右端可右移穿過(guò)主螺座的中間通孔而驅(qū)動(dòng)閥芯移動(dòng)；所述氣缸體上開(kāi)有壓縮空氣入口和閥內(nèi)氣體出口；所述壓縮空氣入口與所述活塞的左端連通，所述閥內(nèi)氣體出口與所述活塞的右端和主螺座及閥體的左端之間的腔體連通。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的卸壓閥可以保證壓力容器耐壓試驗(yàn)后測(cè)量容積的殘余變形率滿(mǎn)足緩慢卸壓的要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種氣控卸壓閥及卸壓方法，適用于壓力容器耐壓試驗(yàn)后測(cè)量容積的殘余變形率需要緩慢卸壓時(shí)使用，尤其適用于高壓容器的水壓試驗(yàn)時(shí)卸壓，屬于液壓

技術(shù)介紹
隨著壓縮氣體的廣泛使用，壓力容器的使用也越來(lái)越多。為安全起見(jiàn)，國(guó)家對(duì)壓力容器的檢測(cè)試驗(yàn)方法都有明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。近年來(lái)，車(chē)用壓縮天然氣的使用日漸增多，對(duì)車(chē)用壓縮天然氣氣瓶水壓試驗(yàn)方法制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。其中，明確規(guī)定壓力試驗(yàn)操作步驟中有一個(gè)升壓-保壓-卸壓的過(guò)程。卸壓時(shí)要求緩慢卸壓，對(duì)氣瓶中水的沖擊波動(dòng)越少，測(cè)量到的數(shù)據(jù)越精確。一般的卸壓閥無(wú)法滿(mǎn)足該試驗(yàn)所需的緩慢卸壓要求?，F(xiàn)有技術(shù)中一般用截止閥等直接卸壓，卸壓時(shí)對(duì)管路沖擊大，測(cè)量得來(lái)的數(shù)據(jù)不精確。本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利不僅能滿(mǎn)足卸壓緩慢，而且閥體上具有多個(gè)管路連接孔，與系統(tǒng)連接后能完成容器做耐壓試驗(yàn)的升壓-保壓-卸壓的全過(guò)程，閥上有多個(gè)具有進(jìn)液、出液、卸壓、排余液及檢測(cè)等多功能管路連接孔，集成化程度高，大大減少了因多管路連接的泄露點(diǎn)。該閥門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造簡(jiǎn)單、操作方便，與系統(tǒng)連接后便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)旨在提供一種氣控卸壓閥及卸壓方法，該卸壓閥可以保證壓力容器耐壓試驗(yàn)后測(cè)量容積的殘余變形率滿(mǎn)足緩慢卸壓的要求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種氣控卸壓閥，包括閥體、閥芯、閥座和氣缸體；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述閥體的左端與所述氣缸體固定相連，該閥體的右端用于與單向閥相連；所述氣缸體內(nèi)裝有活塞，該活塞與一推桿的左端固定相連，該推桿的右端插入一主螺座的中間通孔內(nèi)；所述主螺座的右端固定在閥體上；所述閥座開(kāi)有中間通孔，所述閥芯裝在該閥座的中間通孔內(nèi)；所述推桿的右端可右移穿過(guò)主螺座的中間通孔而驅(qū)動(dòng)閥芯移動(dòng)；所述閥體的右端內(nèi)孔與單向閥的左端出口連接，單向閥右端為高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口，所述閥體上還有接試驗(yàn)容器出口、閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口和卸壓出口；所述高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口通過(guò)單向閥與所述閥芯右端腔連通，所述接試驗(yàn)容器出口直接與所述閥芯右端腔連通，所述閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口通過(guò)通道與所述閥座左端與主螺座右端之間的腔體連通，所述卸壓出口與所述閥座的中間通孔連通；所述氣缸體上開(kāi)有壓縮空氣入口和閥內(nèi)氣體出口；所述壓縮空氣入口與所述活塞的左端連通，所述閥內(nèi)氣體出口與所述活塞的右端和主螺座及閥體的左端之間的腔體連通。所述閥體的左端與所述氣缸體右端通過(guò)螺紋連接，該閥體的右端用于與單向閥相連；所述閥內(nèi)氣體出口用于當(dāng)活塞右移腔內(nèi)空氣受壓時(shí)能及時(shí)排出，減少空氣阻力。由于本專(zhuān)利技術(shù)的閥芯移動(dòng)量設(shè)置在0.8mm-1mm或調(diào)整得更小，閥芯直徑優(yōu)選為3.7mm，閥座直徑優(yōu)選為5mm，閥芯與閥座組成的環(huán)形通流面積為8.9mm左右，試驗(yàn)介質(zhì)流量小，卸壓速度不超過(guò)0.35MPa/s，使卸壓時(shí)試驗(yàn)介質(zhì)流動(dòng)平緩，無(wú)沖擊，便于記錄和采集高壓容器的殘余變形值，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，滿(mǎn)足殘余變形率緩慢卸壓的要求。優(yōu)選所述推桿左大端伸入活塞右端沉孔內(nèi)而實(shí)現(xiàn)固定連接。推桿右端插入主螺座中間通孔中。該主螺座的右端與所述閥座配合；右端外部通過(guò)螺紋與閥體連接，頂住閥座使之與閥體緊密貼合；所述閥座開(kāi)有中間通孔，所述閥芯裝在該中間通孔內(nèi)；根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例，還可以對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案：優(yōu)選地，為了方便調(diào)整閥座和閥芯之間的開(kāi)口大小，所述推桿上套裝有小螺蓋和調(diào)整墊，該調(diào)整墊用于調(diào)整閥座和閥芯之間的開(kāi)口大小。為了方便活塞導(dǎo)向平穩(wěn)，同時(shí)保證活塞與氣缸體內(nèi)壁的密封效果，所述活塞的外周面上裝有導(dǎo)向環(huán)和Y型密封圈。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)容器的壓力，所述閥體上開(kāi)有壓力表接口，該壓力表接口上用于安裝檢測(cè)被實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)壓力的壓力表。優(yōu)選地，所述閥體整體為圓柱體，其內(nèi)部開(kāi)有階梯孔。為了方便活塞復(fù)位，所述推桿與主螺座之間安裝有使推桿和活塞左向復(fù)位的彈性元件。為了方便閥芯復(fù)位，所述閥芯的左端裝有驅(qū)動(dòng)閥芯左向復(fù)位的彈性元件；優(yōu)選為彈性元件包括裝在閥芯左端的彈簧座，設(shè)置在彈簧座與閥座之間的彈簧，以及擋住彈簧座的擋圈。優(yōu)選地，所述閥芯為階梯軸，該閥芯與閥座的密封為錐面與直角密封，所述閥芯的右端頭部直徑大于進(jìn)液段的直徑，使通流面積由小變大，且閥芯與閥座內(nèi)孔之間形成一環(huán)形的進(jìn)液腔。優(yōu)選地，所述閥座上均布有4個(gè)徑向小孔及環(huán)形腔，與閥體卸壓孔相通。所述單向閥包括單向閥體和閥球；所述單向閥體具有直徑小于閥球直徑的介質(zhì)進(jìn)液孔和直徑大于閥球直徑的導(dǎo)向座安裝孔，所述導(dǎo)向座安裝孔內(nèi)固定安裝有導(dǎo)向座；所述導(dǎo)向座具有從左至右依次為閥球運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向孔、復(fù)位元件伸縮導(dǎo)向孔和介質(zhì)出液孔；所述導(dǎo)向座上開(kāi)有供介質(zhì)通過(guò)的十字槽；所述復(fù)位元件伸縮導(dǎo)向孔內(nèi)裝有位于閥球與導(dǎo)向座之間的復(fù)位元件；所述單向閥體的左部和右部具有帶退刀槽的外螺紋接口。由此，所述單向閥可以適應(yīng)帶內(nèi)螺紋的液壓缸或集成分配塊等的連接。十字槽對(duì)稱(chēng)式設(shè)計(jì)，可以保證運(yùn)行時(shí)無(wú)噪聲、沖擊小、磨損小、使用壽命長(zhǎng)。優(yōu)選地，所述介質(zhì)進(jìn)液孔和閥球運(yùn)動(dòng)通道形成階梯孔。為了保證閥門(mén)關(guān)閉時(shí)的隔斷密封效果，所述介質(zhì)進(jìn)液孔和閥球運(yùn)動(dòng)通道結(jié)合處為直角。為了方便清洗和維護(hù)，所述導(dǎo)向座可拆卸地固定在單向閥體的閥球運(yùn)動(dòng)通道內(nèi)。優(yōu)選地，所述單向閥體的右端開(kāi)有直徑大于介質(zhì)出液孔的擋圈安裝孔，裝在該擋圈安裝孔內(nèi)的擋圈將所述導(dǎo)向座擋在單向閥體的導(dǎo)向座安裝孔內(nèi)。為了保證管路的密封效果，所述單向閥體左端外部開(kāi)有放置組合密封圈的螺紋退刀槽，右端部開(kāi)有直徑大于介質(zhì)出液孔的右沉孔，內(nèi)放置相應(yīng)的密封圈。為了方便扳手緊固單向閥，所述單向閥體中部外壁面上為六方結(jié)構(gòu)。基于同一個(gè)專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)思，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種所述的氣控卸壓閥的卸壓方法，所述閥體上所裝的單向閥具有高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口、接試驗(yàn)容器出口、閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口和卸壓出口；所述高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口通過(guò)單向閥與所述閥芯右端腔連通，所述接試驗(yàn)容器出口直接與所述閥芯右端腔連通，所述閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口通過(guò)通道與所述閥座左端與主螺座右端之間的腔體連通，所述卸壓出口與所述閥座的中間通孔連通；所述氣缸體上開(kāi)有壓縮空氣入口和閥內(nèi)氣體出口；所述壓縮空氣入口與所述活塞的左端連通，所述閥內(nèi)氣體出口與所述活塞的右端和主螺座及閥體的左端之間的腔體連通；所述的氣控卸壓閥的卸壓方法包括如下步驟：S1、高壓試驗(yàn)介質(zhì)從單向閥的高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口流入，進(jìn)入閥體后，由閥體的接試驗(yàn)容器出口流入試驗(yàn)容器內(nèi)，此時(shí)，閥芯在高壓試驗(yàn)介質(zhì)的作用下緊緊與閥座貼合；S2、當(dāng)試驗(yàn)容器內(nèi)的壓力升到規(guī)定的試驗(yàn)壓力時(shí)，停止供液，單向閥關(guān)閉，停止升壓，進(jìn)入保壓階段；在壓力的作用下，當(dāng)試驗(yàn)容器發(fā)生全變形后，記錄其全變形值；S3、保壓到規(guī)定時(shí)間后，低壓壓縮空氣從氣缸體的壓縮空氣入口進(jìn)入，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，活塞推動(dòng)推桿向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推桿接觸閥芯后，推桿繼續(xù)右行推動(dòng)閥芯向右緩慢運(yùn)動(dòng)，使閥芯與閥座的密封面緩慢分開(kāi)，高壓腔內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)入閥座與閥芯之間形成的環(huán)形腔內(nèi)，再經(jīng)閥座從閥體的卸壓出口開(kāi)始緩慢卸壓；同時(shí)，活塞右行時(shí)，活塞與閥體之間的空氣受壓，從氣缸體的閥內(nèi)氣體出口排出；由于閥芯的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，閥芯上附著的少量試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)入閥座左端與主螺座右端之間的腔體內(nèi)，經(jīng)閥座從閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口流出；S4、卸壓結(jié)束后，活塞和閥芯左行，直到閥芯與閥座的密封面貼合，關(guān)閉閥門(mén)，完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。由于本專(zhuān)利技術(shù)的閥芯移動(dòng)量設(shè)置在0.8mm-1mm或調(diào)整得更小，閥芯直徑本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氣控卸壓閥，包括閥體（1）、閥芯（2）、閥座（3）和氣缸體（9）；其特征在于，所述閥體（1）的左端與所述氣缸體（9）固定相連，該閥體（1）的右端用于與單向閥（20）相連；所述氣缸體（9）內(nèi)裝有活塞（10），該活塞（10）與一推桿（11）的左端固定相連，該推桿（11）的右端與一主螺座（15）固定相連；所述主螺座（15）的右端分別與所述閥座（3）和閥體（1）配合相連，使主螺座（15）頂住閥座（3）使閥座（3）與閥體（1）緊密貼合；所述閥座（3）開(kāi)有中間通孔，所述閥芯（2）裝在該中間通孔內(nèi)；所述閥體（1）的右端內(nèi)孔與單向閥的左端出口連接，單向閥右端為高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口（a），所述閥體（1）上還有接試驗(yàn)容器出口（b）、閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口（c）和卸壓出口（e）；所述高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口（a）通過(guò)單向閥（20）與所述閥芯（2）右端腔連通，所述接試驗(yàn)容器出口（b）直接與所述閥芯（2）右端腔連通，所述閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口（c）通過(guò)通道與所述閥座（3）左端與主螺座（15）右端之間的腔體（h）連通，所述卸壓出口（e）與所述閥座（3）的中間通孔連通；所述氣缸體（9）上開(kāi)有壓縮空氣入口（g）和閥內(nèi)氣體出口（d）；所述壓縮空氣入口（g）與所述活塞（10）的左端連通，所述閥內(nèi)氣體出口（d）與所述活塞（10）的右端和主螺座（15）及閥體（1）的左端之間的腔體連通。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種氣控卸壓閥，包括閥體（1）、閥芯（2）、閥座（3）和氣缸體（9）；其特征在于，所述閥體（1）的左端與所述氣缸體（9）固定相連，該閥體（1）的右端用于與單向閥（20）相連；所述氣缸體（9）內(nèi)裝有活塞（10），該活塞（10）與一推桿（11）的左端固定相連，該推桿（11）的右端與一主螺座（15）固定相連；所述主螺座（15）的右端分別與所述閥座（3）和閥體（1）配合相連，使主螺座（15）頂住閥座（3）使閥座（3）與閥體（1）緊密貼合；所述閥座（3）開(kāi)有中間通孔，所述閥芯（2）裝在該中間通孔內(nèi)；所述閥體（1）的右端內(nèi)孔與單向閥的左端出口連接，單向閥右端為高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口（a），所述閥體（1）上還有接試驗(yàn)容器出口（b）、閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口（c）和卸壓出口（e）；所述高壓試驗(yàn)介質(zhì)入口（a）通過(guò)單向閥（20）與所述閥芯（2）右端腔連通，所述接試驗(yàn)容器出口（b）直接與所述閥芯（2）右端腔連通，所述閥內(nèi)滲漏介質(zhì)出口（c）通過(guò)通道與所述閥座（3）左端與主螺座（15）右端之間的腔體（h）連通，所述卸壓出口（e）與所述閥座（3）的中間通孔連通；所述氣缸體（9）上開(kāi)有壓縮空氣入口（g）和閥內(nèi)氣體出口（d）；所述壓縮空氣入口（g）與所述活塞（10）的左端連通，所述閥內(nèi)氣體出口（d）與所述活塞（10）的右端和主螺座（15）及閥體（1）的左端之間的腔體連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述推桿（11）上套裝有小螺蓋（13）和調(diào)整墊（12），該調(diào)整墊（12）用于調(diào)整閥座（3）和閥芯（2）之間的開(kāi)口大小。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述活塞（10）的外周面上裝有導(dǎo)向環(huán)（7）和Y型密封圈（8）。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述閥體（1）上開(kāi)有壓力表接口（f），該壓力表接口（f）上用于安裝檢測(cè)被實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)壓力的壓力表。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述閥體整體為圓柱體，其內(nèi)部開(kāi)有階梯孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述推桿（11）與主螺座（15）之間安裝有使推桿（11）和活塞（10）左向復(fù)位的彈性元件。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述閥芯（2）的左端裝有驅(qū)動(dòng)閥芯左向復(fù)位的彈性元件；優(yōu)選為彈性元件包括裝在閥芯（2）左端的彈簧座，設(shè)置在彈簧座與閥座（3）之間的彈簧，以及擋住彈簧座的擋圈（4）。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的氣控卸壓閥，其特征在于，所述閥芯（2）為階梯軸，該閥芯（2）與閥座（3）的密封為錐面與直角密封，所述閥芯（2）的右端頭部直徑大于進(jìn)液段的直徑，使通流面積由小變大，且閥芯（2）與閥座（3）內(nèi)孔之間形成一環(huán)形的進(jìn)液腔。9.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的氣控卸壓閥，其...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李崇華，李澤平，王健，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江南工業(yè)集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43