[发明专利]超压时压杆失稳触发动作的阀门组件

说明书

本发明主要由弹簧执行器、液压油、开关阀、换向阀、液压泵、连通管和液压油储罐组成。其中换向阀的设计基于压杆失稳原理，其阀芯组件承受来自管道内的压力载荷，此载荷将加载在细长杆上，当管道内的介质压力产生的作用力低于细长杆的临界载荷时，细长杆稳定，细长杆的轴向推力使阀芯组件处于工作位置一，此时弹簧执行器会使开关阀处于正常阀位；当介质压力产生的作用力超过细长杆的临界载荷时，细长杆失稳，换向阀使液压油连通管导通，液压油向下游液压油储罐泄放。弹簧执行器的活塞失去了液压油的支撑作用，在弹簧的推动下将开关阀动作至工作位置二。阀门将由正常阀位改变为非正常阀位，从而实现了超压工况下阀门的自动开启或者关闭。

技术领域

本发明涉及一种阀门组件，更具体的涉及一种能够在压力超过设定值时能够自动开启或关闭的阀门组件。

背景技术

为了保护压力管道、压力容器以及它们上下游的装置与设备，经常需要设置在超压工况下能够自动开启或关闭的阀门。在以往的实践中，通常使用压力变送器检测压力管道或者压力容器中的压力，压力变送器输出信号至控制系统，当压力超过设定值时，控制系统会发出指令改变安装于气动执行机构供气管路的电磁阀的供电状态，进而改变电磁阀气流通道的状态，从而仪表风使气动执行机构动作，达到开启或关闭阀门的目的。

使用压力变送器、电磁阀、气动执行器、开关阀和控制系统共同实现超压工况下自动启闭阀门的主要潜在风险在于，如果压力变送器失效，或者压力变送器与控制系统之间的信号传输出现问题，或者电磁阀的供电出现问题，或者仪表风供应出现问题，就可能出现压力已经超过设定压力，气动执行器却未使开关阀如期动作的情形，给压力管道、压力容器以及它们上下游的装置与设备带来威胁。

本发明主要由弹簧执行器、液压油、开关阀、换向阀、液压泵、引压管和液压油储罐组成。其中换向阀的设计基于压杆稳定和压杆失稳的原理，其阀芯承受来自管道内的压力载荷，此载荷将加载在细长杆上，当管道内的介质压力产生的作用力低于细长杆的临界载荷时，细长杆稳定，细长杆的轴向推力使阀芯处于工作位置一，此时弹簧执行器会使开关阀处于正常阀位；当介质压力产生的作用力超过细长杆的临界载荷时，细长杆失稳，换向阀使液压油通道导通，液压油向液压油储罐流动。弹簧执行器活塞失去了液压油的支撑作用，在弹簧的推动下使开关阀动作至工作位置二。阀门将由正常阀位改变为非正常阀位，从而实现了超压工况下阀门的自动开启或者关闭。

在此应用中，基于压杆稳定和压杆失稳原理设计的换向阀实现了压力变送器、电磁阀和控制系统三者的功能，而弹簧执行器与液压油系统的结合实现了气动执行器的功能，即整个装置功能的实现无需传感器、供电以及仪表风的供应。

经查，目前没有以压杆稳定和压杆失稳原理为基础设计的无需供电和仪表风以及传感器且能在在超压工况下自动动作的阀门组件。

发明内容