[实用新型]自动联锁液压控制阀

说明书

本实用新型涉及一种利用流体介质的流动能量操纵制动机构的自动联锁液压控制阀，其中流体介质作用在制动机构的活塞上，活塞驱动阀瓣开启或关闭流体回水通道。该阀适于控制常压热水锅炉“上行下给”循环系统或其它类似系统。

常压热水锅炉是一种新型安全采暖设备，并以安全、经济及使用寿命长赢得了社会和用户好评，正在逐步取代部分承压热水采暖锅炉，取得了较好社会效益和经济效益。大家知道，常压热水锅炉系统不同于承压热水锅炉系统、后者包括锅炉本体及采暖网络是封闭的“上行下给”运行系统，此系统中循环水随水泵启动或停止而循环流动或静止不动；前者在CN86208419中已有公开介绍，其循环系统采用“下行上给”运行，泵出口设置逆止阀，防止正常或突然停泵造成网络回水倒灌，使锅筒产生溢流和网络系统抽空。因此总的来说，尽管技术方案简单可行，但是存在不足之处，一是导致泵工作阻力加大，二是散热系数K值下降30％左右；三是不利于原有承压系统改造和利用；四是循环水膨胀无法控制锅水溢流。

本实用新型仍然采用泵抽锅炉水加压后强制“上行下给”运行，但是必须解决正常间歇运行停泵或因停电等其它原因停泵时，及时切断锅筒与外网系统回水管路，防止外网系统水流回锅炉造成系统水位下降，锅炉水位升高溢流等问题。很显然，手动控制阀无疑可以解决这类问题，缺点是司炉工操作程序复杂、精神负担大，而且阀门动作时间滞后较大，不能在泵启动或停止瞬间（10秒内）及时打开或关闭阀门，遇到突然停电更无法及时控制。

本实用新型的目的在于克服已有技术之不足而提供一种自动联锁液压控制阀，该阀的开启、关闭管接头分别与泵出口和回水管路连接，利用启、停水泵系统流体压力变化作用在致动活塞所形成的总压力（合力方向），驱动设置在回流管路中阀门及时开启或关闭流体通道。该阀特别适于控制常压热水锅炉“上行下给”循环系统。

自动联锁液压控制阀主要适用于启动或停止泵时，能够借助流体介质的流动能量开启或关闭阀门，防止正常或突然停泵后流体回流。因此，该控制阀应具备两种功能，一是停止工作泵时，网络系统回水压强P₁作用在制动活塞上的总推动力，应克服制动机构摩擦力F₁和回水作用于阀瓣的阻力F₂前提下，自动关闭液压控制阀门；二是启动工作时，泵出口压强P₂作用在制动活塞上的总推动力，应克服回水压力、活塞及其制动机构重力g、摩擦力F₁及回水阻力F₂之和，自动开启液压控制阀门。设计活塞时，其上截面积为A₁、下截面为A₂，本控制阀启闭应满足：

开启：P₂×A₂＞P₁×A₁＋g＋F₁＋F₂

关闭：P₁×A₁＋g＞F₁＋F₂

根据上式，考虑开启阀门存在的阻力较大，应适当减小活塞上截面积A₁，具体方案可在A₁上设置活塞导柱，导柱直径φ应在大于零，小于活塞直径的范围内，满足上式要求，以保证泵出口压强不变情况下，活塞开启力方向向上，开启阀门。泵停止工作时，泵出口压强P₂为零，回水压强P₁作用活塞，其总压力方向始终向下，关闭阀门。

本文叙述的总压力是活塞面积上压强与其活塞面积之乘积，其中作用在制动活塞上的压强P₁和P₂为表工作压力值。

上述控制阀包括阀体、阀瓣及其制动机构所组成，其中阀体二端连接在回流管路中，阀体通道中设置有阀瓣，该阀瓣与阀杆及制动机构连成一体。本控制阀的特点在于内部设置有活塞的缸体上、下端分别装有活塞关闭管接头和开启管接头，其中开启管接头与泵出口管路相接；关闭管接头与回流管路相接，缸体固定在阀体阀瓣通道一侧，活塞通过阀杆连接阀瓣构成制动机构。系统中流体压力发生变化，即泵启动或停止工作时，作用在活塞上的流体总压力也随之变化，驱动活塞带动阀瓣上移或下移，开启或关闭液压控制阀门。阀瓣动作取决于作用在活塞上总压力方向（合力），总压力方向向上，开启阀瓣；总压力方向向下，关闭阀瓣。阀门类型可选用闸板阀或截止阀等。