專利名稱：自力式微壓控制器的制作方法
自力式微壓控制器本發(fā)明涉及壓力控制和測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是在一種通過自力式微壓控制 器的自動(dòng)控制，可使用量程為(0 0. IMPa)的壓力儀表在0 16MPa的壓力變化范圍內(nèi)測(cè) 量0 0. IMPa區(qū)間內(nèi)的壓力值，即可讓量程為(0 0. IMPa)的壓力儀表使用在壓力高達(dá) 16MPa的設(shè)備上的自力式微壓控制器。壓力測(cè)量的傳感器都具有一定的測(cè)量范圍和精度，這就使得高精度的低壓傳感器 在一個(gè)大的壓力范圍內(nèi)進(jìn)行高精度的低壓值測(cè)量難以開展。例如廣泛使用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各 個(gè)領(lǐng)域(小到日常生活中的壓力煮飯鍋，大到航天飛船上的進(jìn)出口)的快開門式壓力容器。 為了防止因快開門蓋未完全關(guān)閉就升壓或設(shè)備中的壓力沒有釋放完全就開啟門蓋而造成 的安全事故，快開門式壓力容器必須具有安全聯(lián)鎖功能是國(guó)家《固定式壓力容器安全技術(shù) 監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。要做到安全地開啟或閉合快開門式壓力容器，安全聯(lián)鎖功能必須使得壓 力容器內(nèi)的壓力值在非常接近零時(shí)才能啟閉快開門蓋(目前大量的快開門式壓力容器安 全聯(lián)鎖功能的動(dòng)作壓力值在O 0. 03MPa間)，而壓力容器自帶的壓力儀表都是為了滿足其 工作壓力的量程和精度(通常工作壓力在0 15MPa間)，故無(wú)法滿足對(duì)安全聯(lián)鎖功能的動(dòng) 作壓力值進(jìn)行測(cè)定與判斷。若使用高精度小量程的壓力儀表，則因?yàn)榱砍虩o(wú)法滿足壓力容 器的實(shí)際工作壓力，也無(wú)法安裝使用。因此，開發(fā)置于壓力傳感器連接管路中的、利用介質(zhì)自身能量而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)當(dāng)介質(zhì) 壓力超過壓力傳感器量程前，切斷與傳感器連接管路，使傳感器免于超壓破壞；當(dāng)介質(zhì)壓力 回到壓力傳感器量程后，開啟與傳感器連接管路，傳感器即可恢復(fù)測(cè)量工作的控制裝置，從 而改變我國(guó)沒有大壓力的背壓下(0 16MPa)，進(jìn)行低壓力(0 0. IMPa)控制與切斷的自 力式微壓控制器的現(xiàn)狀，是非常必要的。本發(fā)明的目的在于提供一種自力式微壓控制器裝置，實(shí)現(xiàn)根據(jù)設(shè)定壓力自動(dòng)快 速切斷與開啟管路，使量程相對(duì)小的(0 0. IMPa)壓力儀表在0 16MPa的壓力變化范圍 內(nèi)測(cè)量0 0. IMPa區(qū)間內(nèi)的壓力值，擴(kuò)展高精度微壓儀表的實(shí)際使用場(chǎng)合。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的方案是一種自力式微壓控制器，包括閥體控制器和切 斷閥，其特征在于控制器由支架座(15)、端蓋(20)與推桿(11)固定連接的托盤(19)和壓 盤(22)及安置在托盤下的旋轉(zhuǎn)彈簧座(13)構(gòu)成，所述的旋轉(zhuǎn)彈簧座(13)上設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧 (14)，壓盤和托盤之間設(shè)有膜片(18)和0型密封圈(21)，切斷閥閥桿與推桿的連接由一連 接套(9)組合在一起，連接套(9)上設(shè)有緩沖彈簧(12)，切斷閥由閥體(1)、0型圈密封(2、 4、5)、壓套(3)、壓環(huán)(6)和閥桿(8)組成，流體介質(zhì)分二路同時(shí)進(jìn)入切斷閥進(jìn)口和控制器 膜片上腔，當(dāng)流體介質(zhì)壓力小于控制器設(shè)定切斷壓力時(shí)，控制器不動(dòng)作，流入切斷閥的介質(zhì) 經(jīng)過閥座由閥門出口流出，當(dāng)流體介質(zhì)內(nèi)壓大于控制器設(shè)定切斷壓力后，介質(zhì)進(jìn)入膜片上
3腔所產(chǎn)生的作用力大于調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮力小于緩沖彈簧預(yù)壓縮力，膜片帶動(dòng)托盤和推桿 壓縮調(diào)節(jié)彈簧向下位移，緩沖彈簧不動(dòng)作，直到與推桿相連的閥桿達(dá)到關(guān)閉位置，這時(shí)膜片 上方的作用力繼續(xù)增大，當(dāng)作用力大于調(diào)節(jié)彈簧、緩沖彈簧壓縮力時(shí)，膜片帶動(dòng)推桿、調(diào)節(jié) 彈簧、緩沖彈簧一起向下位移，推桿在連接套內(nèi)位移，不帶動(dòng)閥桿做動(dòng)作，直到膜片的托盤 到位，此時(shí)控制器內(nèi)壓力繼續(xù)增大直至工作壓力16MPa，膜片已完全貼合控制器下腔不做動(dòng) 作，切斷閥的閥桿對(duì)閥座密封0型圈的密封力為調(diào)節(jié)彈簧和緩沖彈簧的全行程壓縮力。所述的緩沖彈簧設(shè)置在連接套上，所述的連接套連接控制器推桿和閥門閥桿，所 受推桿作用力大于緩沖彈簧的壓縮力時(shí)，推桿在連接套的導(dǎo)向下，向下滑動(dòng)位移，所述的緩 沖彈簧預(yù)壓縮力大于調(diào)節(jié)彈簧全行程的作用力，帶動(dòng)緩沖彈簧的全行程作用力遠(yuǎn)小于膜片 能承受作用力，使膜片完全貼合控制器下腔前，控制器內(nèi)壓力在膜片能承受范圍內(nèi)，所述的 緩沖彈簧結(jié)構(gòu)使本控制器承受背壓達(dá)到16MPa。所述的調(diào)節(jié)彈簧，該彈簧放置在彈簧座上，可通過螺紋旋轉(zhuǎn)彈簧座來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈 簧的預(yù)壓縮力，調(diào)節(jié)控制器的關(guān)閉、開啟壓力。所述的膜片采用高強(qiáng)度的薄型橡膠膜片，并在膜片下方增加了一條緩沖0型圈， 防止氣壓突然增大時(shí)膜片向下運(yùn)動(dòng)造成的碰撞。所述的切斷閥外密封采用0型圈密封，所述的0型圈采用氟橡膠制成，使閥門的調(diào) 節(jié)靈敏度大大提高，產(chǎn)生的回差更小。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明同現(xiàn)有的技術(shù)相比，在閥桿和連接膜片的推桿之間 增加了一條預(yù)緊彈簧，即緩沖彈簧，此彈簧設(shè)計(jì)的預(yù)壓縮力大于調(diào)節(jié)彈簧全行程的作用力， 即閥桿在做全行程內(nèi)動(dòng)作時(shí)，緩沖彈簧不做位移，當(dāng)閥桿達(dá)到關(guān)閉位置后，膜片帶動(dòng)緩沖彈 簧有一段緩沖行程，直到膜片貼合控制器下腔，即保證了膜片貼合控制器下腔后，腔內(nèi)壓 力繼續(xù)增加膜片已不受拉力，同時(shí)緩沖彈簧又保證閥門有一定的密封力，使自力式微壓控 制器承受背壓達(dá)到16Mpa，膜片比一般的氣動(dòng)閥門橡膠膜片更薄，上下用一金屬片夾住，并 在膜片下方增加了一條緩沖0型圈，防止介質(zhì)壓力突然增大時(shí)膜片向下運(yùn)動(dòng)造成的碰撞， 切斷閥使用橡膠0型圈密封，比傳統(tǒng)的填料密封摩擦力小，使自力式微壓控制器的調(diào)節(jié)靈 敏度大大提高，閥桿與推桿的連接通過一連接套相連，閥桿行程方便調(diào)整，設(shè)定壓力(0 0. IMPa)可以通過旋轉(zhuǎn)彈簧座隨意調(diào)整，調(diào)試方便，自力式微壓控制器可分離為兩個(gè)部分， 在維修更換0型圈和膜片時(shí)方便，簡(jiǎn)單，本發(fā)明整體外形小巧，加工簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便，節(jié) 約時(shí)間和成本，本發(fā)明特別適用于高精度、小量程的壓力儀表(0 0. IMPa)在大的壓力范 圍(0 16MPa)內(nèi)測(cè)量高精度壓力值，是快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置在線檢驗(yàn)的必備
直ο

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。 [具體實(shí)施方式
]下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。參見圖1，1為閥體，2為0型圈密封，3為壓套，4為0型圈密封，5為0型圈密封， 6為壓環(huán)，7為內(nèi)六角錐端緊定螺釘，8為閥桿，9為連接套，10為內(nèi)六角錐端緊定螺釘，11為
4推桿，12為緩沖彈簧，13為彈簧座，14為調(diào)節(jié)彈簧，15為支架座，16為0型圈密封，17為內(nèi) 六角錐端緊定螺釘，18為膜片，19為托盤，20為端蓋，21為0型圈密封，22為壓盤，23為六 角螺母。 一種自力式微壓控制器，由壓力傳感和壓力切斷二部分功能組成。其特征在于控 制器由支架座(15)、端蓋(20)、與推桿(11)固定連接的托盤(19)和壓盤(22)及旋轉(zhuǎn)彈簧 座(13)構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)彈簧座(13)上設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧(14)和緩沖彈簧(12)。壓盤和托盤之間 設(shè)有膜片(18)和0型密封圈(21)，切斷閥閥桿與推桿(11)由連接套(9)連接組合在一起。 切斷閥由閥體(1)、0型圈密封(2、4、5)、壓套(3)、壓環(huán)(6)和閥桿⑶組成。工作原理 流體介質(zhì)分二路同時(shí)進(jìn)入切斷閥進(jìn)口和控制器膜片上腔。當(dāng)流體介質(zhì)內(nèi)壓小于切斷閥設(shè) 定切斷壓力時(shí)，流入切斷閥的流體通過出口流出。當(dāng)流體介質(zhì)內(nèi)壓大于切斷閥設(shè)定切斷壓 力后，介質(zhì)進(jìn)入膜片上腔所產(chǎn)生的作用力大于調(diào)節(jié)彈簧的作用力，首先壓縮的是調(diào)節(jié)彈簧， 直到閥桿達(dá)到關(guān)閉位置，這時(shí)膜片上方的作用力繼續(xù)增大，帶動(dòng)與膜片連動(dòng)的推桿、調(diào)節(jié)彈 簧、緩沖彈簧一起向下位移，但閥桿不做動(dòng)作，直到膜片的托盤到位。
權(quán)利要求
一種自力式微壓控制器，包括閥體控制器和切斷閥，其特征在于控制器由支架座(15)、端蓋(20)與推桿(11)固定連接的托盤(19)和壓盤(22)及安置在托盤下的旋轉(zhuǎn)彈簧座(13)構(gòu)成，所述的旋轉(zhuǎn)彈簧座(13)上設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧(14)，壓盤和托盤之間設(shè)有膜片(18)和O型密封圈(21)，切斷閥閥桿與推桿的連接由一連接套(9)組合在一起，連接套(9)上設(shè)有緩沖彈簧(12)，切斷閥由閥體(1)、O型圈密封(2、4、5)、壓套(3)、壓環(huán)(6)和閥桿(8)組成，流體介質(zhì)分二路同時(shí)進(jìn)入切斷閥進(jìn)口和控制器膜片上腔，當(dāng)流體介質(zhì)壓力小于控制器設(shè)定切斷壓力時(shí)，控制器不動(dòng)作，流入切斷閥的介質(zhì)經(jīng)過閥座由閥門出口流出，當(dāng)流體介質(zhì)內(nèi)壓大于控制器設(shè)定切斷壓力后，介質(zhì)進(jìn)入膜片上腔所產(chǎn)生的作用力大于調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮力小于緩沖彈簧預(yù)壓縮力，膜片帶動(dòng)托盤和推桿壓縮調(diào)節(jié)彈簧向下位移，緩沖彈簧不動(dòng)作，直到與推桿相連的閥桿達(dá)到關(guān)閉位置，這時(shí)膜片上方的作用力繼續(xù)增大，當(dāng)作用力大于調(diào)節(jié)彈簧、緩沖彈簧壓縮力時(shí)，膜片帶動(dòng)推桿、調(diào)節(jié)彈簧、緩沖彈簧一起向下位移，推桿在連接套內(nèi)位移，不帶動(dòng)閥桿做動(dòng)作，直到膜片的托盤到位，此時(shí)控制器內(nèi)壓力繼續(xù)增大直至工作壓力16MPa，膜片已完全貼合控制器下腔不做動(dòng)作，切斷閥的閥桿對(duì)閥座密封O型圈的密封力為調(diào)節(jié)彈簧和緩沖彈簧的全行程壓縮力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自力式微壓控制器，其特征在于所述的緩沖彈簧設(shè)置在連 接套上，所述的連接套連接控制器推桿和閥門閥桿，所受推桿作用力大于緩沖彈簧的壓縮 力時(shí)，推桿在連接套的導(dǎo)向下，向下滑動(dòng)位移，所述的緩沖彈簧預(yù)壓縮力大于調(diào)節(jié)彈簧全行 程的作用力，帶動(dòng)緩沖彈簧的全行程作用力遠(yuǎn)小于膜片能承受作用力，使膜片完全貼合控 制器下腔前，控制器內(nèi)壓力在膜片能承受范圍內(nèi)，所述的緩沖彈簧結(jié)構(gòu)使本控制器承受背 壓達(dá)到16MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓力控制和測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種自力式微壓控制器，由閥體控制器和切斷閥組成，其特征在于控制器由支架座、端蓋與推桿固定連接的托盤和壓盤及安置在托盤下的旋轉(zhuǎn)彈簧座構(gòu)成，所述的旋轉(zhuǎn)彈簧座上設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧，壓盤和托盤之間設(shè)有膜片和O型密封圈，切斷閥閥桿與推桿的連接由一連接套組合在一起，連接套上設(shè)有緩沖彈簧，切斷閥由閥體、O型圈密封、壓套、壓環(huán)和閥桿組成。本發(fā)明同現(xiàn)有的技術(shù)相比，緩沖彈簧預(yù)壓縮力大于調(diào)節(jié)彈簧全行程的作用力，使切斷裝置承受背壓達(dá)到16MPa，適用于高精度、小量程的壓力儀表(0～0.1MPa)在大的壓力范圍(0～16MPa)內(nèi)測(cè)量高精度壓力值。
文檔編號(hào)G01L19/00GK101922990SQ201010225468
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者余承善, 羅凡, 鮑家信 申請(qǐng)人:上海大田閥門管道工程有限公司;上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院