CN104154286A - 充气式密封***调节阀 - Google Patents

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陈勇
杨利兵
史小勇
胡云涛
肖晓清
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Abstract

本发明涉及透平机械调节阀领域，尤其是一种充气式密封***调节阀。所要解决的技术问题是提供一种适用于在被密封介质压力高频率波动时进行压力调节的充气式密封***调节阀。充气式密封***调节阀，包括阀座，阀座内设置有进气端、阀孔和出气端、阀杆和阀芯，通过调节阀芯与阀孔的间距而调节出气端出气量，阀杆与弹性件连接；包括调节室，调节室通过弹性膜片分隔为彼此密闭的密封介质腔和被密封介质腔，阀杆的上端与弹性膜片固定连接，出气端与密封介质腔相通。通过将被密封介质引入到调节阀的调节反射中，减少了传统调节阀的外部元器件。本发明尤其适用于被密封介质压力波动频率高的调节场合。

Description

充气式密封***调节阀
技术领域
本发明涉及透平机械调节阀领域，尤其是一种充气式密封***调节阀。
背景技术
透平机械的透平轴部充气式密封***中末端密封采用氮气密封，正常工作时充氮压力比被密封煤气压力高出20～40Kpa，其氮气密封***采用气动压差调节阀。其存在以下问题：由于动力机械充气式轴部密封，一般采用气动压差调节阀，即密封介质压力和被密封介质压力引入差压变送器，将压差信号转换成电信号，并与设定值比较后，输出控制信号控制气动调节阀开度，形成一个简单的闭环调节控制。特点是：控制精度困难、稳定性较差、需外部元件控制，当被密封介质压力波动频率高，气动调节阀不能对快速波动的压力做出压差调节，并且外部控制元件发生故障时，容易造成被密封介质泄漏，影响***的安全运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于在被密封介质压力高频率波动时进行压力调节的充气式密封***调节阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：充气式密封***调节阀，包括阀座，所述阀座内依次设置有进气端、阀孔和出气端，包括可滑动套接于阀座的阀杆和设置于所述阀杆下端的阀芯，通过调节阀芯与阀孔的间距而调节出气端出气量，阀杆与弹性件连接；包括调节室，所述调节室通过弹性膜片分隔为彼此密闭的密封介质腔和被密封介质腔，所述阀杆的上端与弹性膜片固定连接，出气端与密封介质腔相通。
进一步的是，所述阀杆与弹性件之间通过调节螺母连接。
进一步的是，包括阀杆室，所述弹性件和调节螺母均设置于阀杆室内。
进一步的是，所述阀座和调节室通过阀杆室连接为一体的结构。
进一步的是，所述弹性膜片为不锈钢波纹圈。
进一步的是，包括密封圈，所述密封圈套接于阀杆，阀杆与调节室之间通过所述密封圈密封。
进一步的是，所述弹性件为弹簧。
本发明的有益效果是：在实际使用时，首先存在着一组力平衡，所述力平衡的力的构成为：密封介质腔内介质对弹性膜片的压力，被密封介质腔内介质对弹性膜片的压力，弹性件通过阀杆对弹性膜片的弹力以及弹性膜片本身的初始反弹力。上述四个力达到的原始力平衡为：密封介质腔内介质对弹性膜片的压力与弹性膜片本身的初始反弹力之和，其合力的大小等于被密封介质腔内介质对弹性膜片的压力与弹性件通过阀杆对弹性膜片的弹力之和。一旦出现了被密封介质腔内介质的气压波动，阀杆即会有上下方向的移动从而调节阀芯与阀孔的间距，由于上述间距的调节，必然会改变出气端出气量，而出气端与密封介质腔相通并最终改变密封介质腔内的介质量。所以的，本发明在被密封介质腔内介质的气压波动出现后即可迅速的改变密封介质腔内介质量，从而迅速的达到新的力的平衡。另外的，本发明设计构思巧妙之处在于：通过将被密封介质引入到调节阀的调节反射中，大大的减少了传统调节阀的外部元器件，不仅让结构更稳固耐用，也大大的简化了结构，让生产更简便，当然的，也让调节更灵敏。本发明尤其适用于被密封介质压力波动频率高的调节场合。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记为：阀座1、阀孔11、出气端12、密封介质腔121、进气端13、阀芯2、阀杆3、调节螺母4、弹性件5、阀杆室51、密封圈6、弹性膜片7、调节室71、被密封介质腔8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示的充气式密封***调节阀，包括阀座1，所述阀座1内依次设置有进气端13、阀孔11和出气端12，包括可滑动套接于阀座1的阀杆3和设置于所述阀杆3下端的阀芯2，通过调节阀芯2与阀孔11的间距而调节出气端12出气量，阀杆3与弹性件5连接；包括调节室71，所述调节室71通过弹性膜片7分隔为彼此密闭的密封介质腔121和被密封介质腔8，所述阀杆3的上端与弹性膜片7固定连接，出气端12与密封介质腔121相通。
本发明的关注点是被密封介质压力高频率波动的状态进行灵敏的调节。在实际使用时，在弹性膜片7两侧首先存在着两个力的平衡，第一个力是由密封介质腔121内介质压力与弹性膜片7初始反弹力的合力，第二个力是由被密封介质腔8内介质压力与弹性件5弹力的合力，上述第一和第二合理作用于弹性膜片7两侧，构成初始的力平衡。在出现了被密封介质腔8内介质压力的变动之时，首先弹性膜片7会在不平衡的力的作用下产生位移，该位移作依次用于阀杆3、阀芯2，进而进一步的调节阀芯2与阀孔11之间的间距，故而调节由出气端12输入到密封介质腔121内的密封介质的数量，这样的一系列反馈最终实现构成新的力平衡。与传统的结构相比，本发明大大简化了实现上述反馈的外部元件，实现这样一个飞跃的关键点是引入了被密封介质参与到调节阀的调节中。另外的，结构的简化还带来了调节更灵敏的优点。
为了增加本发明的应用范围，让本发明可以适用于更多的压力状态，可以选择这样的方案：所述阀杆3与弹性件5之间通过调节螺母4连接。如图1所示的，可以通过调节螺母4来放松或加紧弹性件5对阀杆3的作用力，故而实现本发明适应对不同压力状态的需要，大大扩展了本发明的应用范围。当然的，为了防止外界的干扰对弹性件5和调节螺母4的损坏，包括阀杆室51，所述弹性件5和调节螺母4均设置于阀杆室51内。如图1所示的，阀杆室51可以很好的保护弹性件5和调节螺母4，以及保护阀杆3，从而让本发明更好的运转。更进一步的，还可以选择将阀座1和调节室71通过阀杆室51连接为一体的结构，这样可以让整个结构更紧凑，更稳定。
对于弹性膜片7的选取，结合实践的应用经验，一般优选为不锈钢波纹圈。不锈钢波纹圈不仅有较长的使用寿命，且可以很到的实现对密封介质腔121和被密封介质腔8的分隔。对于弹性件5，从降低成本的角度，一般优选为弹簧即可。
由于调节室71内气体压力较大，为了防止气体从阀杆3与调节室71之间泄露，可以选择这样的方案：包括密封圈6，所述密封圈6套接于阀杆3，阀杆3与调节室71之间通过所述密封圈6密封。如图1所示的，密封圈6可以有效的保证气体的温度，从而让本发明的压力反馈更稳定和灵敏。

Claims (7)

1.充气式密封***调节阀，包括阀座(1)，所述阀座(1)内依次设置有进气端(13)、阀孔(11)和出气端(12)，其特征在于：包括可滑动套接于阀座(1)的阀杆(3)和设置于所述阀杆(3)下端的阀芯(2)，通过调节阀芯(2)与阀孔(11)的间距而调节出气端(12)出气量，阀杆(3)与弹性件(5)连接；包括调节室(71)，所述调节室(71)通过弹性膜片(7)分隔为彼此密闭的密封介质腔(121)和被密封介质腔(8)，所述阀杆(3)的上端与弹性膜片(7)固定连接，出气端(12)与密封介质腔(121)相通。
2.如权利要求1所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：所述阀杆(3)与弹性件(5)之间通过调节螺母(4)连接。
3.如权利要求2所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：包括阀杆室(51)，所述弹性件(5)和调节螺母(4)均设置于阀杆室(51)内。
4.如权利要求3所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：所述阀座(1)和调节室(71)通过阀杆室(51)连接为一体的结构。
5.如权利要求1、2、3或4所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：所述弹性膜片(7)为不锈钢波纹圈。
6.如权利要求1、2、3或4所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：包括密封圈(6)，所述密封圈(6)套接于阀杆(3)，阀杆(3)与调节室(71)之间通过所述密封圈(6)密封。
7.如权利要求1、2、3或4所述的充气式密封***调节阀，其特征在于：所述弹性件(5)为弹簧。
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