CN106763960A - 活塞式轴流调压器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种活塞式轴流调压器,它主要由轴流调节阀、调压控制器和与之相连接的一组信号管组成。其显著的结构特点是：在轴流调节阀内按“分开原则”设计分离的流道、节流降压和导向机构功能组件。在阀座与阀套之间嵌装缸套构成环形流道，在缸套内滑配活塞进行调压稳压作业，确保活塞在缸套内滑移时只受到沿轴向推拉作用力，很好地克服了传统调节阀“下进上出曲流式流道”容易产生紊流而造成“流阻大，振动大，噪音高”的缺陷，对进一步提高调压精度和调压平稳性能有非常明显的技术效果。本发明具有结构简捷、生产容易、制造成本低、调压精度高、输出气压稳定性好和运行安全可靠工作寿命长的突出优点，有极佳的推广应用前景。

Description

活塞式轴流调压器

技术领域

本发明涉及气体调压器装置，尤其涉及一种活塞式轴流调压器，属于输气管网调压稳压的技术领域，它特别适合安装于输送天然气、液化气以及CNG调压站的管道上进行调压稳压作业。

背景技术

气体调压器是安装于输气管道上进行调压作业向下游管道或管网提供压力稳定气源的一种专用设备。现行使用最为普遍的调压器大都是由主调压器、指挥器和与之相连接的信号管等组成，它的工作原理是：由信号管将下游输气管道内的压力信号导入指挥器内，指挥器根据导入的压力信号来改变开度，从而增加或者减少输入主调压器膜室的气体流量，由于改变了主调压器膜室的压力平衡状态而驱动主调压器膜片移动进而带动阀芯发生移动，即可将输出压力稳定调节在许可的额定压力范围内。在现行调压器生产行业中，大都是配装使用“阀腔内呈下进上出曲流式流道结构”的调节阀，它的基本结构为：在调压作业过程中，调节阀芯的移位方向与输气管道的轴线相垂直。虽然这种调节阀具有结构简单、生产成本低和安装维护方便的优点，但是，由于介质在调节阀的阀腔内是“下进上出沿曲流式流道”运动，很容易产生紊流现象。它在实际运行中存在“输气流阻高、介质压损大、运行动态稳定性能差、振动噪音大”的技术性缺陷。客观地说，这种“下进上出曲流式流道结构”的调节阀在大流量集输管线或分输站的天然气管道上进行调压作业时仍存在一些技术性缺陷。目前，在天然气输配行业中已开始尝试在集输技术性能要求较高的输气管线上采用轴流阀作为调压设备。现行轴流阀的基本结构特点是：在阀腔内设计一个与输气管道轴线同轴的环形流道，它因调节阀芯的移位方向以及介质的运动方向与输气管道轴线同轴而得名。由于它具有“输气流量大、流阻低、压损小且动态稳定性能好”的良好工作性能，特别适合安装于对集输技术性能要求较高的输气管线上进行调压作业。我们在长期从事调压器产品研发和市场调查中也发现：目前也有采用膜片结构的国产或进口轴流阀产品用作调压器的配置，但是，由于进口轴流阀产品费用极高，维护保养昂贵，用户的工程造价和使用成本很高且存在售后服务不及时等不足；现行轴流阀的基本结构是：将调节套筒外壁的凸环固定嵌装连接于膜片托盘，调节套筒的内孔为介质流道、外壁用作滑移导向、筒端用作节流调压。这种由调节套筒集“流道、导向和节流调压功能为一体”的调压器在实际生产和现场使用中仍存在如下技术结构性缺陷： 第一.由于调节套筒内孔是与主阀口径一样大的流道，弹簧只能安装于调节套筒外侧而导致弹簧直径增大，这会极大地增加弹簧的制造难度和生产成本，弹簧的工作稳定性能也会随之下降，这将严重影响调压器的调压精度和调压平稳性能。第二.由于调节套筒和弹簧的行程较长而使同轴度随之降低，它对加工工艺的要求极高，否则也会影响调压器的调压精度和调压平稳性能。第三.它无法对节流部位进行多级降压设计，特别是在“大压差、小流量”的极端工况下，由于阀口开度过小而使气体流速增高时，高速气流会对节流部位形成严重的冲蚀作用而快速损坏失效。第四.由于它是采用集“流道、导向和节流降压”多种功能为一体的部件，它的工作环境极为恶劣，容易被冲蚀损坏，当需要维修更换调节套筒时必须拆解皮膜托盘后才能进行，维修操作非常麻烦，特别是对大口径调压器进行现场维修作业时更是费工费力、维修成本很高。这是现行轴流式调压器产品还需要进一步改进和完善的问题，本发明正是想要解决这个技术课题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的上述不足之处，提出一种将轴流调节阀内的轴向流道、导向机构、节流降压结构进行分离设计且具有极高调压精度和调压平稳性能的活塞式轴流调压器。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：

本发明提出的一种活塞式轴流调压器，它包括轴流调节阀、调压控制器KZ和与之相连接的前压信号管、后压信号管、主调信号管、回流管，所述的调压控制器KZ由指挥阀和稳压阀组成，指挥阀包括下阀体、中阀体、上阀体、指挥调节弹簧、指挥螺帽和与指挥螺帽螺纹连接的指挥调节螺杆，在上阀体与中阀体之间配装指挥皮膜组件构成指挥下膜腔，在中阀体壁体内设置有连通指挥下膜腔的后压进气通道、后压出气通道，在指挥皮膜组件上由指挥螺栓连接安装有底座，所述指挥调节弹簧支承于底座与压簧板之间，指挥调节螺杆的底端顶贴于压簧板上，在中阀体壁体内设置有指挥气室和与指挥气室相通的节流出气腔、节流出气通道，在指挥气室内配装有指挥节流阀瓣和支承于指挥节流阀瓣的指挥节流弹簧，在下阀体壁体内设置有与指挥气室连通的指挥进气通道，所述的稳压阀包括稳压阀体、稳压阀盖、稳压调节弹簧和与稳压阀盖螺纹连接的稳压调节螺杆，在稳压阀盖与稳压阀体之间配装稳压皮膜组件分隔为稳压上膜腔、稳压下膜腔，在稳压阀盖壁体内设置有连通稳压上膜腔的后压引入通道，稳压调节弹簧支承于稳压皮膜组件与稳压板之间，稳压调节螺杆的底端顶贴于稳压板上，在稳压阀体壁体内设置有与稳压下膜腔相通的稳压调节气道、稳压气室，在稳压气室内配装有稳压节流阀瓣和支承于稳压节流阀瓣的稳压节流弹簧，所述的稳压阀由连接螺栓固定连接安装于指挥阀的下阀体、中阀体，稳压阀的后压引入通道、稳压调节气道分别对接于指挥阀的后压出气通道、指挥进气通道形成“密闭连通的对接气道结构”，所述的轴流调节阀包括主阀体、安装于主阀体两端的左阀体、右阀盖和配装于主阀体内的阀座、阀套，其特征在于：在阀座与阀套之间固定嵌装缸套分隔为环形轴流通道，在缸套的壁体上设置一组与环形轴流通道进口端相通的节流窗口，在阀套的壁体上设置一组与环形轴流通道出口端相通的倾斜出气口，在缸套内滑配活塞形成缸内腔，在活塞上固定连接安装有调压阀杆，在右阀盖与主阀体之间配装由左托盘、右托盘夹装的调压膜片分隔为左膜腔、右膜腔，所述调压阀杆的右端固定连接安装于左托盘、右托盘上，在左托盘、右托盘壁体上对应设置一组与出气腔相通的左盘气道孔、右盘气道孔，左托盘的左端套滑配于阀套内壁面，右托盘的右端套滑配于右阀盖的出气腔内壁面，所述前压信号管的进气端固定连接安装于轴流调节阀的左阀体上与进气腔相连通，前压信号管的出气端固定连接安装于稳压阀的稳压阀体上与稳压气室相连通，所述后压信号管的一端连接安装于轴流调节阀输出端的输出主管，后压信号管的另一端连接安装于指挥阀的中阀体上与后压进气通道相连通，所述主调信号管的进气端连接安装于指挥阀的中阀体上与节流出气通道相连通，主调信号管的出气端连接安装于轴流调节阀的主阀体上与左膜腔相连通，所述回流管的进气端连接安装于轴流调节阀的右阀盖上与右膜腔相连通，回流管的出气端连接于输出主管。它显著的结构特点是：第1.在轴流调节阀内配装的阀座与阀套之间嵌装缸套分隔成“环形流道”结构；第2.在缸套内滑配活塞与缸套壁体上的一组节流窗口在“环形通道”进口端形成“节流调压结构”；第3.将调压膜片左托盘的左端套滑配于阀套内壁面、右托盘的右端套滑配于右阀盖的出气腔内壁面构成与“节流调压结构”相分离的“导向机构”； 第4.在活塞与夹装调压膜片的左托盘、右托盘之间连接安装调压阀杆构成“沿轴向”推移活塞的“驱动机构”，这种全新结构设计能确保活塞在缸套内左右滑移进行节流调压作业时只受到沿轴向的推拉作用力而具有良好的定位导向性能。它很好地克服了传统调节阀“下进上出曲流式流道”容易产生紊流而造成“流阻大，振动大，噪音高”的使用缺陷，对进一步提高调压精度和调压平稳性能具有非常明显的技术效果。

更进一步地说，它还具有如下的技术特征：

在缸套内配装有支承活塞的调压弹簧。这种将调压弹簧配装于缸套内的结构设计，极大地减小了调压弹簧的直径、降低了调压弹簧的制造难度和生产成本，可明显改善调压弹簧的工作稳定性能，所配装的调压弹簧能有效缓冲对活塞的推拉作用力进而增强活塞在缸套内左右滑移的平稳性能，它对进一步提高调压器的调压精度和调压平稳性能有一定的技术效果。

在活塞的左端由螺钉固定连接安装压板构成压装密封圈的嵌配结构，在阀座的右端面与压装的密封圈相对应的位置处堆焊设置硬质合金环。这种结构设计的目的是由压装的密封圈与阀座右端面的硬质合金环形成轴流调节阀的关闭密封副结构，压板能有效阻挡高速气流直接冲刷密封圈，这种结构设计对密封圈具有很好的保护作用。

在活塞左端的压板上设置有连通进气腔与缸内腔的平衡孔。这种平衡孔结构设计能将进气腔内的带压气介导入缸内腔，其作用是：一.在轴流调节阀开启处于正常调节工作状态时，它能使滑配于缸套内的活塞内、外端面受到相同的气压作用，对确保活塞在缸套内左右滑移的轻便灵活性能进而提高调压反应速度具有明显效果；二.在轴流调节阀处于关闭状态时，由平衡孔导入缸内腔的带压气介会一直作用于活塞的内端面，它能借助介质压力推紧活塞形成“气压自紧式辅助密封”结构，对增强轴流调节阀的关闭密封性能有一定作用。

在夹装调压膜片的左托盘、右托盘上穿配安装有阻尼螺栓，在阻尼螺栓杆体内设置有连通左膜腔、右膜腔的阻尼微孔形成缓泄气道结构。这种结构设计能有效改善导入左膜腔内调压信号气介的压变平顺性和平稳性，能减缓因调压信号气介的压力瞬变幅度过大对调压膜片形成的强烈冲击力，可有效避免因左、右膜腔压差过大而引发撕裂损坏调压皮膜的设备事故，对保护调压膜片、延长工作寿命和提高调压稳压性能都具有非常明显的技术效果。

控制阻尼微孔缓泄气道的进口、出口两端之间的压力差为0.06MPa—0.09MPa。这种将阻尼微孔缓泄气道的进口、出口两端之间压力差控制在0.06MPa—0.09MPa之间的优化设计具有极佳的泄流缓释作用，经过试用表明：它对缓释平顺调压气介压力瞬变幅度、改善压变平顺平稳性能和提高调压精度、稳定输出气压都具有一定的技术效果。

在右阀盖的出气腔内口壁面镶配有耐磨不锈钢套，所述右托盘的右端套滑配于耐磨不锈钢套的内壁面。这种结构设计对右阀盖具有很好的保护作用，由于右阀盖一般都是采用碳钢制造，表面容易产生锈蚀而不利于右端套的滑动。采用镶配耐磨不锈钢套的结构可以保证右端套的滑移灵活性能进而保证调压导向的灵敏性能。在耐磨不锈钢套磨损后也无需整体更换右阀盖，只需重新镶配一个耐磨不锈钢套即可。

在阀套上设置一组倾斜出气口的倾斜角α为40°—65°。这种倾斜出气口结构设计能极大地改善气质在环形轴流通道出口端的流态平顺稳定性能，对防止产生紊流现象、减小流道阻力、降低输气压力损失和减小振动噪音都具有非常明显的技术效果。

本发明同现有技术相比具有如下优点：

本发明首创了一种由轴流调节阀、调压控制器和一组信号管组成的活塞式轴流调压器，它突出的结构特点在于：将轴流调节阀内的流道、节流降压和导向机构按“分开原则”设计为分离的功能组件。即是说：它是在阀座与阀套之间嵌装一个缸套与主阀壳体构成“环形流道”结构，其优点是：可将调压弹簧配装于缸套内而使结构更为紧凑，极大地减小调压弹簧的直径进而降低制造难度和生产成本，对提高调压工作稳定性能具有明显的技术效果；在缸套内滑配由调压阀杆沿轴向推移的活塞，即可在“环形通道”的进口端形成“节流降压结构”进行调压稳压作业，其优点是：它能确保活塞在缸套内左右滑移进行节流调压作业时只受到沿轴向的推拉作用力，很好地克服了传统调节阀“下进上出曲流式流道”容易产生紊流而造成“流阻大，振动大，噪音高”的使用缺陷，对进一步提高调压精度和调压平稳性能有非常明显的技术效果；在左、右托盘上分别设置左、右端套构成“导向机构”，它与现行“节流导向一体化设计”相比较，其优点是：它按“分开原则”来分别设计、制造单个的节流功能零件和导向功能零件，能使单个零件尺寸更为紧凑并大大降低了制造难度，更容易保证单个零件的加工精度，特别方便于生产制造、组合装配、维护检修和零部件更换拆卸操作。经过试用表明：这种与“节流降压结构”相分离的“导向机构”具有极佳的定位导向性能，它对进一步提高调压精度和调压平稳性能具有非常明显的技术效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，也作摘要附图。

图2展示由一组连接螺钉固定连接左托盘、右托盘夹装调压膜片的结构示意图。

图3是图2的A—A视图，展示在左托盘壁体上设置一组左盘气道孔的结构示意图。

图4是图1的Ⅰ局部放大图，展示在夹装调压膜片的左托盘、右托盘上穿配安装阻尼螺栓形成缓泄气道的结构示意图。

图5是阻尼螺栓的结构图（放大），展示在阻尼螺栓内设置阻尼微孔的结构示意图。

图6是轴流调节阀的阀座的结构示意图（放大），展示在阀座右端面堆焊设置硬质合金环的结构示意图。

图7是轴流调节阀的活塞的结构示意图（放大），展示在活塞左端连接安装压板构成压装密封圈的嵌配结构示意图。

图8是轴流调节阀的阀套的结构示意图（放大），展示在阀套的壁体上设置一组倾斜出气口的结构示意图。

图9是本发明的调压控制器的结构示意图（放大），展示稳压阀由一组连接螺栓固定连接安装于指挥阀形成“密闭对接气道结构”的示意图。

图10是调压控制器的指挥阀的结构示意图（放大）。

图11是调压控制器的稳压阀的结构示意图（放大）。

图12是图10的B—B视图，展示在指挥阀的中阀体上连接安装主调信号管连通节流出气通道的结构示意图。

附图中的标记说明：

1为主调信号管，2为单实线箭头，3为左膜腔，4为阻尼螺栓，5为调压阀杆，6为主阀体，7为缸套，8为环形轴流通道，9为调压弹簧，10为活塞，11为左阀体，12为阀座，13为进气腔，14为密封圈，15为平衡孔，16为双线空心箭头，17为螺钉，18为压板，19为节流窗口，20为倾斜出气口，21为阀套，22为左盘气道孔，23为左托盘，24为缸内腔，25为左端套，26为右盘气道孔，27为右端套，28为耐磨不锈钢套，29为右托盘，30为一组连接螺钉，31为前压信号管，32为出气腔，33为输出主管，34为后压信号管，35为回流管，36为右膜腔，37为调压膜片，38为右阀盖，39为通孔，40为阻尼微孔，41为硬质合金环，42为指挥螺帽，43为上阀体，44为中阀体，45为后压进气通道，46为指挥阀瓣轴，47为指挥气室，48为指挥进气通道，49为下阀体，50为一组连接螺栓，51为稳压调节气道，52为稳压阀体，53为稳压阀瓣轴，54为稳压皮膜组件，55为稳压阀盖，56为稳压调节螺杆，57为指挥皮膜组件，58为指挥调节弹簧，59为指挥调节螺杆，60为指挥下膜腔，61为底座，62为节流出气腔，63为指挥节流弹簧，64为后压出气通道，65为指挥节流阀瓣，66为指挥螺栓，67为压簧板，68为稳压上膜腔，69为后压引入通道，70为稳压节流阀瓣，71为稳压气室，72为稳压节流弹簧，73为稳压下膜腔，74为稳压螺栓，75为稳压调节弹簧，76为稳压板，77为节流出气通道，KZ为调压控制器，α为倾斜角。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的实施例：

本发明提出的活塞式轴流调压器，它主要由轴流调节阀、调压控制器KZ和与之相连接的前压信号管31、后压信号管34、主调信号管1、回流管35组成。

所述的轴流调节阀主要由主阀体6、安装于主阀体6两端的左阀体11、右阀盖38和配装于主阀体6内的阀座12、阀套21构成，在阀座12与阀套21之间固定嵌装缸套7分隔为环形轴流通道8，在缸套7的壁体上设置一组与环形轴流通道8进口端相通的节流窗口19，在阀套21的壁体上设置一组与环形轴流通道8出口端相通的倾斜出气口20，在实际生产制造时，可将一组倾斜出气口20的倾斜角α优化控制为45°，它对改善气质在环形轴流通道8出口端的流态稳定性能、减小流阻、降低压损和减小噪音具有很好的技术效果。在缸套7内滑配活塞10形成缸内腔24，在缸套7内还配装有支承活塞10的调压弹簧9，在活塞10左端由螺钉17固定连接安装压板18构成压装密封圈14的嵌配结构，在阀座12的右端面与压装的密封圈14相对应的位置处堆焊设置硬质合金环41形成轴流调节阀的关闭密封副结构，在活塞10左端的压板18上设置有连通进气腔13与缸内腔24的平衡孔15，在活塞10上固定连接安装有调压阀杆5，在右阀盖38与主阀体6之间配装由左托盘23、右托盘29夹装的调压膜片37分隔为左膜腔3、右膜腔36，所述的左托盘23、右托盘29是用一组连接螺钉30固定连接夹装于调压膜片37左、右两侧，在夹装调压膜片37的左托盘23、右托盘29上的通孔39内穿配安装有阻尼螺栓4，在阻尼螺栓4杆体内设置有连通左膜腔3、右膜腔36的阻尼微孔40形成缓泄气道结构，在实际生产制造时，可将阻尼微孔40缓泄气道的进口、出口两端之间的压力差优化控制为0.08MPa，它对缓释平顺调压气介压力瞬变幅度、改善压变平顺平稳性能和提高调压精度稳定输出气压都具有明显的技术效果。所述调压阀杆5的右端固定连接安装于左托盘23、右托盘29上，在左托盘23、右托盘29壁体上对应设置一组与出气腔32相通的左盘气道孔22、右盘气道孔26，左托盘23的左端套25滑配于阀套21内壁面，在右阀盖38的出气腔32内口壁面镶配有耐磨不锈钢套28，右托盘29的右端套27滑配于耐磨不锈钢套28的内壁面。

所述的调压控制器KZ由固定连接为一体的指挥阀和稳压阀组成。

所述的指挥阀主要由下阀体49、中阀体44、上阀体43、指挥调节弹簧58、指挥螺帽42和与指挥螺帽42螺纹连接的指挥调节螺杆59构成，在上阀体43与中阀体44之间配装指挥皮膜组件57构成指挥下膜腔60，在中阀体44壁体内设置有连通指挥下膜腔60的后压进气通道45、后压出气通道64，在指挥皮膜组件57上由指挥螺栓66连接安装有底座61，所述指挥调节弹簧58支承于底座61与压簧板67之间，指挥调节螺杆59的底端顶贴于压簧板67上，在中阀体44壁体内设置有指挥气室47和与指挥气室47相通的节流出气腔62、节流出气通道77，在指挥气室47内配装有指挥节流阀瓣65和支承于指挥节流阀瓣65的指挥节流弹簧63，指挥节流阀瓣65的指挥阀瓣轴46滑配于指挥螺栓66的导向孔内，在下阀体49壁体内设置有与指挥气室47连通的指挥进气通道48。

所述的稳压阀主要由稳压阀体52、稳压阀盖55、稳压调节弹簧75和与稳压阀盖55螺纹连接的稳压调节螺杆56构成，在稳压阀盖55与稳压阀体52之间配装稳压皮膜组件54分隔为稳压上膜腔68、稳压下膜腔73，在稳压阀盖55壁体内设置有连通稳压上膜腔68的后压引入通道69，稳压调节弹簧75支承于稳压皮膜组件54与稳压板76之间，稳压调节螺杆56的底端顶贴于稳压板76上，在稳压阀体52壁体内设置有与稳压下膜腔73相通的稳压调节气道51、稳压气室71，在稳压气室71内配装有稳压节流阀瓣70和支承于稳压节流阀瓣70的稳压节流弹簧72，稳压节流阀瓣70的稳压阀瓣轴53滑配于稳压螺栓74的定位孔内。

所述的稳压阀是由一组连接螺栓50固定连接安装于指挥阀的下阀体49、中阀体44上，将稳压阀的后压引入通道69、稳压调节气道51分别对接于指挥阀的后压出气通道64、指挥进气通道48形成“密闭连通的对接气道结构”。

本发明提出的活塞式轴流调压器是按如下操作步骤进行安装的：

第一步.将轴流调节阀左阀体11上的进口管法兰固定连接于输入主管、右阀盖38上的出口管法兰固定连接于输出主管33，如双线空心箭头16所示，即可构成由输入主管经轴流调节阀至输出主管33向下游供气的“主输气管路通道”。

第二步.将后压信号管34的一端连接安装于轴流调节阀输出端的输出主管33，后压信号管34的另一端连接安装于指挥阀的中阀体44上与后压进气通道45相连通。即可将出气腔32内的输出压力波动信号导入指挥阀的指挥下膜腔60和稳压阀的稳压上膜腔68内。

第三步.将前压信号管31的进气端固定连接安装于轴流调节阀的左阀体11上与进气腔13相连通，将前压信号管31的出气端固定连接安装于稳压阀的稳压阀体52上与稳压气室71相连通；将主调信号管1的进气端连接安装于指挥阀的中阀体44上与节流出气通道77相连通，将主调信号管1出气端连接安装于轴流调节阀的主阀体6上与左膜腔3相连通；最后，将回流管35的进气端连接安装于轴流调节阀的右阀盖38上与右膜腔36相连通，回流管35的出气端连接于输出主管33。即可如单实线箭头2所示，构成同时受到进气腔13内输入压力波动、出气腔32内输出压力波动共同影响作用的“调压信号气源通道”。

本发明提出的活塞式轴流调压器是按如下方式进行调压稳压作业的：

输气管理人员根据《输配送燃气管理规程》进行设定操作：精确操作指挥调节螺杆59、稳压调节螺杆56，将输出主管33内的输出气压调节至额定的输出压力值。

这时：指挥阀的指挥皮膜组件57、指挥节流阀瓣65会在指挥调节弹簧58、指挥节流弹簧63和指挥下膜腔60、指挥气室47内气压的共同作用下处于平衡位置状态；稳压阀的稳压皮膜组件54、稳压节流阀瓣70会在稳压调节弹簧75、稳压节流弹簧72和稳压上膜腔68和稳压下膜腔73、稳压气室71内气压的共同作用下处于平衡位置状态；轴流调节阀的调压膜片37也会在调压弹簧9和左膜腔3、右膜腔36内气压的共同作用下处于平衡位置状态。这时，滑配于缸套7内的活塞10所处的位置与缸套7的一组节流窗口19形成的节流口开度恰是能维持额定输出压力的平衡位置状态。

需要说明的是：上述“平衡位置状态”只是一种相对稳定的动态平衡状态，这种“平衡位置状态”受外界因素的影响随时都会被破坏。本发明提出的活塞式轴流调压器进行调压稳压的机理正是：在这种“平衡位置状态” 刚被破坏时就能及时地自动进行调节使其快速恢复“平衡位置状态”，即能将输出压力稳定维持在额定范围内。

例如：当轴流调节阀下端的输出气压因下游用户用气数量增加而下降时，回流管35会将输出压力下降的波动信号导入右膜腔36内；后压信号管34会将出气腔32内的输出压力下降的波动信号导入指挥阀的指挥下膜腔60和稳压阀的稳压上膜腔68内，指挥阀内的指挥皮膜组件57的平衡位置状态被破坏，指挥皮膜组件57会在指挥调节弹簧58的推动下向下移动并带动指挥节流阀瓣65向下移动来增大指挥节流开度，即可将“增大的调压信号”由指挥气室47经过节流出气腔62、节流出气通道77、最终由主调信号管1输入左膜腔3内并加载作用于调压膜片37的左端面。这时，“增大的调压信号”会推动调压膜片37向右移动并通过调压阀杆5拉动活塞10随之向右移动，活塞10向右移动后便会随之增大缸套7上一组节流窗口19的节流开度，即可增大轴流调节阀的输出流量直至使输出压力增大并趋于稳定至所设定的额定输出压力值。

特别需要说明的是：由主调信号管1输入左膜腔3内的“增大的调压信号”是由前压信号管31将进气腔13内的前压信号气源导入稳压阀经稳压节流阀瓣70进行“一次稳压节流”、再进入指挥阀经指挥节流阀瓣65进行“二次调压节流”作业后形成的“调压信号”，更进一步地说，在“一次稳压节流”和“二次调压节流”的全过程中还会同时受到反馈输入指挥下膜腔60、稳压上膜腔68内的阀后输出压力下降波动信号的共同作用而形成的“增大的调压信号”。显然，这种“增大的调压信号”是由稳压节流阀瓣70、指挥节流阀瓣65成串联的复式调压稳压结构依次经过“一次稳压节流”和“二次调压节流”后所形成的，这种“增大的调压信号”在左膜腔3内进行调压稳压作业时具有极佳的“压变平顺性和平稳性”，能极大地平缓调压信号气介的压力瞬变幅度，可有效缓减对调压膜片37的冲击破坏力，对保护调压膜片37延长工作寿命和提高调压器的调压稳压工作性能都具有非常明显的技术效果。

当发生极端情况时，如下游输气管线因“爆管”导致输出压力急剧下降时，由后压信号管34导入指挥阀和稳压阀内的气压也会快速下降。这时，指挥节流弹簧63、稳压节流弹簧72会推动指挥节流阀瓣65、稳压节流阀瓣70向上移动关闭指挥阀和稳压阀快速切断前压信号气源。与此同时，活塞10会在调压弹簧9的推动下快速向左移动封闭缸套7的一组节流窗口19，即可快速关闭轴流调节阀进行安全保护。

反之，当轴流调节阀下端输出气压因下游用户用气数量减少而上升时，回流管35会将输出压力上升的波动信号导入右膜腔36内；后压信号管34也会将出气腔32内的输出压力上升的波动信号导入指挥阀的指挥下膜腔60和稳压阀的稳压上膜腔68内，与上述同理：指挥阀内的指挥皮膜组件57的平衡位置状态被破坏，指挥皮膜组件57会在指挥下膜腔60内上升气压的推动下向上移动，这时，指挥节流阀瓣65会在指挥节流弹簧63推动下向上移动来减小指挥节流开度，即可将“减小的调压信号”经节流出气腔62、节流出气通道77、主调信号管1输入左膜腔3内，由于回流管35导入右膜腔36内的输出压力波动信号是上升的，调压膜片37会在右膜腔36内气压的作用下向左移动并通过调压阀杆5推动活塞10向左移动，活塞10向左移动后便会随之减小缸套7上一组节流窗口19的节流开度，即可减小轴流调节阀的输出流量直至使输出压力减小并趋于稳定至所设定的额定输出压力值。至此，即可完美地实现本发明的发明目的。

Claims (8)

1.一种活塞式轴流调压器，它包括轴流调节阀、调压控制器（KZ）和与之相连接的前压信号管（31）、后压信号管（34）、主调信号管（1）、回流管（35），所述的调压控制器（KZ）由指挥阀和稳压阀组成，指挥阀包括下阀体（49）、中阀体（44）、上阀体（43）、指挥调节弹簧（58）、指挥螺帽（42）和与指挥螺帽（42）螺纹连接的指挥调节螺杆（59），在上阀体（43）与中阀体（44）之间配装指挥皮膜组件（57）构成指挥下膜腔（60），在中阀体（44）壁体内设置有连通指挥下膜腔（60）的后压进气通道（45）、后压出气通道（64），在指挥皮膜组件（57）上由指挥螺栓（66）连接安装有底座（61），所述指挥调节弹簧（58）支承于底座（61）与压簧板（67）之间，指挥调节螺杆（59）的底端顶贴于压簧板（67）上，在中阀体（44）壁体内设置有指挥气室（47）和与指挥气室（47）相通的节流出气腔（62）、节流出气通道（77），在指挥气室（47）内配装有指挥节流阀瓣（65）和支承于指挥节流阀瓣（65）的指挥节流弹簧（63），在下阀体（49）壁体内设置有与指挥气室（47）连通的指挥进气通道（48），所述的稳压阀包括稳压阀体（52）、稳压阀盖（55）、稳压调节弹簧（75）和与稳压阀盖（55）螺纹连接的稳压调节螺杆（56），在稳压阀盖（55）与稳压阀体（52）之间配装稳压皮膜组件（54）分隔为稳压上膜腔（68）、稳压下膜腔（73），在稳压阀盖（55）壁体内设置有连通稳压上膜腔（68）的后压引入通道（69），稳压调节弹簧（75）支承于稳压皮膜组件（54）与稳压板（76）之间，稳压调节螺杆（56）的底端顶贴于稳压板（76）上，在稳压阀体（52）壁体内设置有与稳压下膜腔（73）相通的稳压调节气道（51）、稳压气室（71），在稳压气室（71）内配装有稳压节流阀瓣（70）和支承于稳压节流阀瓣（70）的稳压节流弹簧（72），所述的稳压阀由连接螺栓（50）固定连接安装于指挥阀的下阀体（49）、中阀体（44），稳压阀的后压引入通道（69）、稳压调节气道（51）分别对接于指挥阀的后压出气通道（64）、指挥进气通道（48）形成“密闭连通的对接气道结构”，所述的轴流调节阀包括主阀体（6）、安装于主阀体（6）两端的左阀体（11）、右阀盖（38）和配装于主阀体（6）内的阀座（12）、阀套（21），其特征在于：在阀座（12）与阀套（21）之间固定嵌装缸套（7）分隔为环形轴流通道（8），在缸套（7）的壁体上设置一组与环形轴流通道（8）进口端相通的节流窗口（19），在阀套（21）的壁体上设置一组与环形轴流通道（8）出口端相通的倾斜出气口（20），在缸套（7）内滑配活塞（10）形成缸内腔（24），在活塞（10）上固定连接安装有调压阀杆（5），在右阀盖（38）与主阀体（6）之间配装由左托盘（23）、右托盘（29）夹装的调压膜片（37）分隔为左膜腔（3）、右膜腔（36），所述调压阀杆（5）的右端固定连接安装于左托盘（23）、右托盘（29）上，在左托盘（23）、右托盘（29）壁体上对应设置一组与出气腔（32）相通的左盘气道孔（22）、右盘气道孔（26），左托盘（23）的左端套（25）滑配于阀套（21）内壁面，右托盘（29）的右端套（27）滑配于右阀盖（38）的出气腔（32）内壁面，所述前压信号管（31）的进气端固定连接安装于轴流调节阀的左阀体（11）上与进气腔（13）相连通，前压信号管（31）的出气端固定连接安装于稳压阀的稳压阀体（52）上与稳压气室（71）相连通，所述后压信号管（34）的一端连接安装于轴流调节阀输出端的输出主管（33），后压信号管（34）的另一端连接安装于指挥阀的中阀体（44）上与后压进气通道（45）相连通，所述主调信号管（1）的进气端连接安装于指挥阀的中阀体（44）上与节流出气通道（77）相连通，主调信号管（1）的出气端连接安装于轴流调节阀的主阀体（6）上与左膜腔（3）相连通，所述回流管（35）的进气端连接安装于轴流调节阀的右阀盖（38）上与右膜腔（36）相连通，回流管（35）的出气端连接于输出主管（33）。

2.根据权利要求1所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在缸套（7）内配装有支承活塞（10）的调压弹簧（9）。

3.根据权利要求1或2所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在活塞（10）的左端由螺钉（17）固定连接安装压板（18）构成压装密封圈（14）的嵌配结构，在阀座（12）的右端面与压装的密封圈（14）相对应的位置处堆焊设置硬质合金环（41）。

4.根据权利要求1或2所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在活塞（10）左端的压板（18）上设置有连通进气腔（13）与缸内腔（24）的平衡孔（15）。

5.根据权利要求1或2所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在夹装调压膜片（37）的左托盘（23）、右托盘（29）上穿配安装有阻尼螺栓（4），在阻尼螺栓（4）杆体内设置有连通左膜腔（3）、右膜腔（36）的阻尼微孔（40）形成缓泄气道结构。

6.根据权利要求5所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：控制阻尼微孔（40）缓泄气道的进口、出口两端之间的压力差为0.06MPa—0.09MPa。

7.根据权利要求1或2所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在右阀盖（38）的出气腔（32）内口壁面镶配有耐磨不锈钢套（28），所述右托盘（29）的右端套（27）滑配于耐磨不锈钢套（28）的内壁面。

8.根据权利要求1或2所述的活塞式轴流调压器，其特征在于：在阀套（21）上设置一组倾斜出气口（20）的倾斜角（α）为40°—65°。