一种双路加载式低压指挥器的制作方法

1.本实用新型涉及燃气输配系统中的燃气调压设备技术领域，具体涉及一种可配合间接作用式调压器做低压调节的采用双路加载式结构的低压指挥器。


背景技术：

2.在燃气调压系统中，指挥器是与间接作用式调压器配合使用的导阀，其根据上下游的压力发生一个相应的指挥压力，该指挥压力传输到主阀进行主阀的驱动控制，从而在燃气系统中起到良好的调压作用。指挥器的性能决定了整套调压系统的性能，属于关键的专用设备。
3.现有的调压器指挥器通常采用单膜片结构，在调压过程中难以抵消指挥器加载气压对指挥器内运动组件产生的单向力做功，从而使运动组件的运动行程无法达到良好的平衡，导致指挥器动作受阻，从而影响指挥器性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在提供一种双路加载式低压指挥器，采用双膜片设计、双路加载结构，使得指挥器内运动组件的运动行程更加平衡稳定，从而增强指挥器的调压工作性能。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种双路加载式低压指挥器，包括：从上至下依次连接的上模盖、中阀体和下阀体，以及设置于中阀体上的高压气压接口和加载气压接口、设置于下阀体上的低压气压接口；
7.所述中阀体处还设置有运动组件，所述运动组件包括：
8.通孔，其上下贯通设置于所述中阀体中部；
9.上阀杆，其活动密封插接于所述通孔内；
10.上膜片，其设置于所述上模盖与中阀体之间，并与所述上阀杆连接；
11.下膜片，其设置于所述中阀体与下阀体之间，并与所述上阀杆连接；以及
12.设置于所述上膜片处的上托盘和设置于所述下膜片处的下托盘，所述上托盘与下托盘均与所述上阀杆固定连接；
13.所述运动组件还包括固定设置于所述上阀杆中部的阀口垫，所述阀口垫位于所述下膜片上方；
14.所述中阀体内位于所述上膜片与下膜片之间处还设置有阀口，所述阀口与所述阀口垫位置相适应；
15.所述上模盖中部设置有弹簧调节机构，所述弹簧调节机构底部与所述上阀杆的顶部相连接；
16.所述上模盖与所述上膜片之间形成大气平衡腔，所述上膜片与下膜片之间形成加载腔，所述下膜片与所述下阀体之间形成后压反馈腔；
17.其中，
18.所述高压气压接口与所述加载腔相连通，并且两者的连通受所述阀口和阀口垫之间的离合程度的控制；
19.所述加载气压接口与所述加载腔相连通；
20.所述低压气压接口与所述后压反馈腔相连通。
21.可选的，所述上阀杆内部还设有t形内孔，所述t形内孔的顶部横向孔设置于所述上阀杆位于所述阀口垫上方的位置，所述t形内孔的底部竖向孔设置于所述上阀杆的底部，所述顶部横向孔与所述底部竖向孔相连通；
22.所述下阀体内设置有加载泄压区，所述加载泄压区内活动密封插接有下阀杆，所述下阀杆顶部与所述上阀杆底部相连接；所述下阀杆内部设置有上下贯通的连接孔，所述连接孔与所述上阀杆内的底部竖向孔相连通；
23.所述加载泄压区底部还设置有泄压孔，所述泄压孔连通至所述后压反馈腔。
24.可选的，还包括阻尼器，所述阻尼器设置于所述下阀体上，所述阻尼器上设置有连通泄压孔和后压反馈腔的小口径通道。
25.可选的，所述下阀杆与所述加载泄压区之间采用o型密封圈滑动密封连接。
26.可选的，所述上托盘为双层结构，包括位于上层的外板和位于下层的内板，所述上膜片设置于所述外板和内板之间；且所述内板与所述中阀体之间设有活动间隙。
27.可选的，所述下托盘也为双层结构，且其与所述上托盘呈上下对称布置；所述阀口垫设置于所述下托盘的内板上方。
28.可选的，所述上膜片通过上托盘与所述上阀杆固定连接，所述下膜片通过下托盘与所述上阀杆固定连接。
29.可选的，所述弹簧调节机构包括设置于所述上模盖中部的弹簧罩、设置于所述弹簧罩内的调压弹簧，以及贯穿所述弹簧罩顶部并与所述调压弹簧顶部连接的调节螺杆；所述调压弹簧的底部与所述上阀杆的顶部相连接。
30.可选的，所述加载腔包括互相连通的上加载腔和下加载腔，所述上加载腔为所述上膜片与所述中阀体围合形成的加载空间，所述下加载腔为所述中阀体与所述下膜片围合形成的加载空间；所述上加载腔与所述下加载腔之间设有垂直连通管，所述加载气压接口与所述垂直连通管相连通。
31.与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
32.1、本实用新型的双路加载式低压指挥器，结构上采用了运动一体的上、下双膜片形式，通过双膜片内侧受加载气压，外侧分别受低压气压和调节弹簧推力，来进行双路加载状态，即上、下膜片将指挥器分割成上、中、下三个腔体，上腔体为大气，驱动元件为弹簧，中腔体为加载气压，用于平衡上、下膜片内侧受力，下腔体为后低压反馈气压。该种双膜片结构中不同腔体同时分别承受后低压反馈气压和加载气压两种不同气压的形式，即为双路加载结构。
33.该双膜片平衡结构，上膜片和下膜片通分别通过上托盘和下托盘与上阀杆固定连接，组成运动一体组件。当高压气压通过高压气压接口注入阀口时，上加载腔与下加载腔将同时获得相同气压值的加载气压，并且因上膜片和下膜片的受力面积相同，故上膜片下侧面所受加载气压产生的向上推力，和下膜片上侧面所受加载气压产生的向下推力完全相
等，并且可相互抵消各自所受推力的做功，从而使得运动组件的运动行程更加平衡稳定，增强指挥器的调压工作性能。
34.2、通常，指挥器在控制调压器正常工作时，其内部膜片和阀杆的运动组件是频繁做上下、往复运动的，通过高频率的开、关阀口达到及时调节加载气压输出值的效果，以使调压器能随时获得受需的加载气压，从而达到随时力平衡状态。然而现有技术的单膜片结构中，单一的膜片受气压影响所产生的运动，缺少良好的限位结构，往往导致膜片单方向上移动量过多，导致往复行程变长，从而降低了往复运动的速度，造成指挥器反应速度变慢，影响调压器精度。而本实用新型的双路加载式低压指挥器，采用双膜片、上下双层托盘的结构，通过上托盘和下托盘的内板，与中阀体的上下两个面形成有效限位，大幅降低膜片单向运动行程，提高运动组件往复运动的频率和速度，从而有效提高反应速度和调压精度，起到了良好的动态阻尼效果。
35.3、本实用新型的双路加载式低压指挥器，在下阀体的泄压孔处设置了阻尼器，在因小气量运行发生喘振现象时，只需要对阻尼器进行适当调节，即可改变指挥器的加载气压和加载速度，以缓解仅靠阀口与阀口垫的启闭无法解决的喘振问题，达到了可变静态阻尼效果。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本实用新型的整体结构示意图。
38.图2为本实用新型的加载气压泄压路径示意图。
39.附图标记：
40.1-上模盖；
41.2-中阀体；
42.3-下阀体，31-加载泄压区，311-泄压孔，32-下阀杆；
43.4-高压气压接口；
44.5-加载气压接口；
45.6-低压气压接口；
46.7-运动组件，71-通孔，72-上阀杆，73-上膜片，74-下膜片，75-上托盘，75a-外板，75b内板，76-下托盘，77-阀口垫；
47.8-阀口；
48.9-弹簧调节机构，91-弹簧罩，92-调压弹簧，93-调节螺杆；
49.10-大气平衡腔；
50.11-加载腔，11a-上加载腔，11b-下加载腔；
51.12-后压反馈腔；
52.13-阻尼针；
53.14-o型密封圈。
具体实施方式
54.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
55.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
56.如图1所示，本实施例公开的双路加载式低压指挥器，包括从上至下依次连接的上模盖1、中阀体2和下阀体3，以及设置于中阀体2上的高压气压接口4和加载气压接口5、设置于下阀体3上的低压气压接口6；中阀体2处还设置有运动组件7，运动组件7包括通孔71、上阀杆72、上膜片73、下膜片74、上托盘75、下托盘76和阀口垫77，通孔71上下贯通设置于中阀体2中部，上阀杆72活动密封插接于通孔71内；上膜片73设置于上模盖1与中阀体2之间，并与上阀杆72连接；下膜片74设置于中阀体2与下阀体3之间，并与上阀杆72连接；上托盘75设置于上膜片73处，并与上阀杆72上部固定连接，下托盘76设置于下膜片74处，并与上阀杆72下部固定连接；阀口垫77固定设置于上阀杆72中部，并位于下膜片74上方；由此可见，运动组件7整体为一体式结构；中阀体2内位于上膜片73与下膜片74之间处还设置有阀口8，阀口8与阀口垫77位置相适应，其结构为现有惯常设计，本实施例不作具体阐述；
57.上模盖1中部设置有弹簧调节机构9，弹簧调节机构9包括设置于上模盖1中部的弹簧罩91、设置于弹簧罩91内的调压弹簧92，以及贯穿弹簧罩91顶部并与调压弹簧92顶部连接的调节螺杆93；调压弹簧92的底部与上阀杆72的顶部相连接；
58.上模盖1与上膜片73之间形成大气平衡腔10，上膜片73与下膜片74之间形成加载腔11，下膜片74与下阀体3之间形成后压反馈腔12；其中，高压气压接口4与加载腔11相连通，并且两者的连通受阀口8和阀口垫77之间的离合程度的控制；具体而言，高压气压接口4与加载腔11两者间的连通流量，是由阀口8和阀口垫77之间的离合程度控制；加载气压接口5与加载腔11相连通；低压气压接口6与后压反馈腔12相连通。
59.本双路加载式低压指挥器采用双膜片平衡结构，上膜片73和下膜片74通分别通过上托盘75和下托盘76与上阀杆72固定连接，组成运动一体组件。当高压气压通过高压气压接口4注入阀口8时，加载腔11的上下面将同时获得相同气压值的加载气压，并且因上膜片73和下膜片74的受力面积相同，故上膜片73下侧面所受加载气压产生的向上推力，和下膜片74上侧面所受加载气压产生的向下推力完全相等，并且可相互抵消各自所受推力的做功，从而使得运动组件7的运动行程更加平衡稳定，增强指挥器的调压工作性能。
60.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，在双路加载式低压指挥器内设置了加载气压泄压机构，具体的，如图2所示，在上阀杆72内部设有t形内孔，t形内孔的顶部横向孔设置于上阀杆72位于阀口垫77上方的位置，t形内孔的底部竖向孔设置于上阀杆72的底部，且顶部横向孔与底部竖向孔相连通；在下阀体3内设置有加载泄压区31，加载泄压区31内活动密封插接有下阀杆32，下阀杆32顶部与上阀杆72底部相连接；下阀杆32内部设置有上下贯通的连接孔，连接孔与上阀杆内的底部竖向孔相连通；在加载泄压区31底部还设置有泄压孔311，泄压孔311连通至后压反馈腔12。
61.本实施场景中，在下阀体3上还设置有阻尼针13，阻尼针13连接至泄压孔311，且阻尼针13上设置有连通泄压孔311和后压反馈腔12的小口径通道。
62.当上阀杆72底部竖向孔和下阀杆32连接孔连通结合后，内部组成了加载气压泄放
的通道，加载气压可随时通过该通道进入加载泄压区31，并通过阻尼针13间隙和阻尼针内部小口径通道泄压到后压反馈腔12，从而实现加载气压的动态平衡。
63.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，下阀杆32与加载泄压区31之间采用o型密封圈14滑动密封连接。采用o型密封圈14滑动密封，可有效分隔加载腔11和后压反馈腔12，同时o型密封圈14的摩擦力还可增加下阀杆32运动的动态阻力，从而提高动作平衡性，有利于获得更为平稳的气压。
64.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，上托盘75为双层结构，包括位于上层的外板75a和位于下层的内板75b，上膜片73设置于外板75a和内板75b之间；且内板75b与中阀体2之间设有活动间隙；下托盘76也为双层结构，且其与上托盘75呈上下对称布置；阀口垫77设置于下托盘76的内板上方；更为具体的，本实施场景中，上膜片73通过上托盘75与上阀杆72固定连接，下膜片74通过下托盘76与上阀杆72固定连接。
65.通过对上托盘75、下托盘76采用双层结构设计，在阀口8与阀口垫77的往复开启、关闭的过程中，即上膜片73/下膜片74的往复运动过程中，通过上托盘75和下托盘76的内板，与中阀体2的上下两个面形成有效限位，可以大幅降低膜片单向运动行程，提高运动组件往复运动的频率和速度，从而有效提高反应速度和调压精度，起到了良好的动态阻尼效果。于此同时，上阀杆72的运动与下阀杆32运动同步，当下阀杆32向上运动时，指挥器趋于关闭状态，此时加载泄压区31体积变大，加快加载气压的泄压速度，可使指挥器快速关闭；当下阀杆32向下运动时，指挥器趋于开启状态，此时加载泄压区31体积变小，降低加载气压的泄压速度，可使指挥器快速打开。因此，上阀杆72单向行程的限位也使下阀杆32的单向行程收到限制，可进一步提高加载气压的调节效率和精度，有利于获得更为稳定的加载气压。
66.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，加载腔11包括互相连通的上加载腔11a和下加载腔11b，上加载腔11a为上膜片73与中阀体2围合形成的加载空间，下加载腔11b为中阀体2与下膜片74围合形成的加载空间；上加载腔11a与下加载腔11b之间设有垂直连通管，加载气压接口5与垂直连通管相连通。
67.上加载腔11a与下加载腔11b的设计使得加载腔11内的气压在上下部分布更为均匀，提高上、下膜片受力的平衡性，有利于消除运动组件受加载气压的做功。
68.图1也示出了本实用新型指挥器的工作原理。在本双路加载式低压指挥器与间接作用式调压器安装连接后，调压器前的高压气压进入指挥器高压气压接口，在通过阀口后，受阀口与阀口垫的间隙的影响和调整，其气压值将被降低并获得一个负载气压进入加载腔，再经加载气压接口将所得负载气压提供给调压器做驱动加载气压，随着负载气压逐渐升高，调压器被缓慢打开，调压前高压气压开始从调压器开口处进入调压器后端管道，并产生调压后低压气压。本指挥器采用双膜片平衡结构，当高压气压注入阀口时，上加载腔与下加载腔将同时获得相同气压值的加载气压，并且最终相互抵消加载气压所施推力的做功；调压器后抵押气压通过信号管反馈到指挥器低压气压接口，并进入指挥器的后压反馈腔，因上、下膜片已组成运动一体组件，且上、下膜片之间的加载气压已经平衡，故指挥器后压反馈腔中的低压气压作用在下膜片下侧面产生的推力，将通过上、下膜片运动一体组件直接传递到上膜上侧的调节弹簧。此时，低压气压在下膜片下侧面产生的推力直接与调节弹簧的弹力进行对抗和平衡。随着低压气压的逐渐升高，气压推力会克服调节弹簧的弹力并将上、下膜片组件逐渐向上推动，膜片组件则通过上阀杆将阀口垫逐渐向上提起，则阀口垫
与阀口之间的间隙逐渐减小；当下膜片下侧受低压气压的推力与调节弹簧的弹簧力相等时，膜片组件将保持当前位置，并通过上阀杆让阀口垫与阀口间的间隙维持在一个固定值，同时通过该间隙获得一个稳定的加载气压，并通过加载气压接口持续提供给调压器做驱动气压，该加载气压气压值越稳定，则调压器驱动力就越稳定，那么调压器性能就越稳定。而如图2所示，本指挥器设计了采用的动态结构的加载气压泄压机构，可有效的提高加载气压的气压值的稳定性，从而确保指挥器稳定的调压工作性能。
69.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”、“部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
70.同时除非另有明确的规定和限定，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，如术语“设置”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
71.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。