專利名稱：自力式壓力量程切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體壓力量程自動(dòng)切換裝置，尤其是一種自力式壓力量程切換裝置，屬于管路壓力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在許多場(chǎng)合，有時(shí)同一氣體輸送管路不同時(shí)段的輸氣壓力存在明顯差異。例如反吹掃在正常工況上，壓力通常較小，一般選用低量程的壓力表即可；但當(dāng)系統(tǒng)故障或系統(tǒng)停、投運(yùn)時(shí)，需要數(shù)倍甚至數(shù)十倍于正常工況壓力的高壓惰性氣體或壓縮空氣對(duì)管道進(jìn)行反吹掃，從而清除管道內(nèi)的有毒有害或易燃易爆氣體。此時(shí)的高壓極易將原先低量程的壓力表沖壞。如果為防止壓力表被沖壞，使用大量程的壓力表，又將嚴(yán)重影響正常工況時(shí)測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確度。
因此必須研制一種自力式壓力量程自切換裝置，解決這個(gè)普遍存在的問(wèn)題。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N200820046305. 6的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種機(jī)械式大小流量自動(dòng)切換選路裝置，該裝置是一種通過(guò)氣體流量變化時(shí)引起的壓力變化而自動(dòng)切換選路的裝置， 特別在燃?xì)庥?jì)量上可以自動(dòng)切換到流量大小相適應(yīng)的流量計(jì)所在的管路。其技術(shù)方案為 主路調(diào)壓器的進(jìn)口管及支路調(diào)壓器的進(jìn)口管與上游管路相連，支路調(diào)壓器出口管與主路調(diào)壓器動(dòng)力腔及指揮器進(jìn)口相連，指揮器信號(hào)管連接于下游管路與指揮器動(dòng)力 腔之間，指揮器出口通過(guò)支路流量計(jì)與下游管路相連，主路調(diào)壓器的出口管通過(guò)主路流量計(jì)與下游管路相連。雖然該裝置是采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)于無(wú)法接電或經(jīng)常停電的場(chǎng)所，但由于需要將分離的相關(guān)設(shè)施分布在管路系統(tǒng)中，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種可以在壓力變化時(shí)自動(dòng)切換壓力表的一體結(jié)構(gòu)自力式壓力量程切換裝置。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的自力式壓力量程切換裝置包括閥體，所述閥體具有與被測(cè)壓力管道連通的被測(cè)壓力通道以及分別與高、低壓表頭連通的高、低壓測(cè)量通道，所述閥體中的閥芯具有第一和第二極限位置，所述閥芯一端抵靠在彈性件上，另一端為承受被測(cè)壓力的活塞；所述閥芯上設(shè)有與其移動(dòng)方向呈夾角的第一和第二滑槽，所述第一和第二滑槽中分別裝有與之成為動(dòng)配合的第一和第二滑輪，所述第一滑輪通過(guò)第一連桿與位于高壓測(cè)量通道的第一通斷控制元件連接，所述第二滑輪通過(guò)第二連桿與位于低壓測(cè)量通道的第二通斷控制元件連接；當(dāng)所述被測(cè)壓力通道通入高壓氣體時(shí)，所述閥芯處于克服彈性件彈力的第一極限位置，所述第一滑槽通過(guò)第一連桿驅(qū)使第一通斷控制元件處于開(kāi)通高壓測(cè)量通道的位置，同時(shí)所述第二滑槽通過(guò)第二連桿驅(qū)使第二通斷控制元件處于阻斷低壓測(cè)量通道的位置；當(dāng)所述被測(cè)壓力通道通入低壓氣體時(shí)，所述閥芯處于受彈性件彈力作用的第二極限位置，所述第一滑槽通過(guò)第一連桿驅(qū)使第一通斷控制元件處于阻斷高壓測(cè)量通道的位置，同時(shí)所述第二滑槽通過(guò)第二連桿驅(qū)使第二通斷控制元件處于開(kāi)通低壓測(cè)量通道的位置。由此可見(jiàn)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)壓力量程自動(dòng)切換，從而防止突發(fā)高壓對(duì)低量程壓力表的損壞，提高壓力表的使用壽命，降低維修費(fèi)用，其結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡(jiǎn)捷。具體設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)谝换酆偷诙叟c閥芯移動(dòng)方向的夾角相同時(shí)，兩槽可以合二為一，此時(shí)第一和第二滑輪也可以合二為一；當(dāng)?shù)谝换酆偷诙叟c閥芯移動(dòng)方向具有不同夾角時(shí)，可以控制高、低壓測(cè)量通道的切換快慢。本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述閥芯的活塞截面大于閥芯主體的截面。因?yàn)殚y芯的活塞截面大于閥芯主體的截面，可降低整個(gè)閥芯重量，使閥芯動(dòng)作靈敏可靠。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖I為本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I—整定螺絲、2—閥體、3—彈簧、4一滑槽A (第一滑槽)、5—滑輪A (第一滑輪)、6—連桿A(第一連桿)、7—阻塞球A(第一通斷控制元件)、8—高壓側(cè)接頭、9—高壓測(cè)量通道、10—異型活塞、11一測(cè)量管道接頭、12—被測(cè)壓力通道、13—滑槽B (第二滑槽)、14一低壓測(cè)量通道、15—阻塞球B (第二通斷控制元件)、16—低壓側(cè)接頭、17—連桿B (第二連桿)、18—滑輪B (第二滑輪)、19一閥芯。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例為一種用于冶金、熱電、化工等行業(yè)反吹掃的自力式壓力量程切換裝置，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，閥體2具有通過(guò)測(cè)量管道接頭11與被測(cè)壓力管道連通的被測(cè)壓力通道12，以及分別通過(guò)高、低壓側(cè)接頭8、16與高、低壓表頭連通的高、低壓測(cè)量通道9、14，高、低壓側(cè)接頭8、16分別位于閥體2兩側(cè)的同一水平線上，與測(cè)量管道接頭11相垂直。閥體2與其中的閥芯19形成與被測(cè)壓力通道12同軸的移動(dòng)副；遠(yuǎn)離被測(cè)壓力通道12的一端抵靠在彈簧3上，該彈簧遠(yuǎn)離閥芯的一端抵靠在旋擰于閥體2的整定螺絲I上，因此可以根據(jù)需要調(diào)整彈簧預(yù)緊力。閥體鄰近被測(cè)壓力通道12的一端為承受被測(cè)壓力的異形活塞10。該活塞通過(guò)中間連桿與閥芯19主體連為一體，其截面大于閥芯主體的截面，從而使此連接處呈“工”字形。閥芯19的主體設(shè)有與移動(dòng)副移動(dòng)方向呈夾角的第一和第二滑槽4、13，第一和第二滑槽中分別裝有與之成為動(dòng)配合的第一和第二滑輪5、18，第一滑輪5通過(guò)第一連桿7與位于高壓測(cè)量通道拐轉(zhuǎn)處的第一通斷控制元件一阻塞球7連接，第二滑輪18通過(guò)第二連桿17與位于低壓測(cè)量通道拐轉(zhuǎn)處的第二通斷控制元件一阻塞球15連接。閥芯及活塞10具有第一和第二極限位置，當(dāng)被測(cè)壓力通道12通入高壓氣體時(shí)，閥芯及活塞10處于克服彈簧力的第一極限位置(圖中上極限位置)，第一滑槽4通過(guò)第一連桿6驅(qū)使阻塞球7處于開(kāi)通高壓測(cè)量通道9的位置，同時(shí)第二滑槽13通過(guò)第二連桿17驅(qū)使阻塞球15處于阻斷低壓測(cè)量通道14的位置。當(dāng)被測(cè)壓力通道12通入低壓氣體時(shí)，閥芯及活塞10處于受彈簧彈力作用的第二極限位置(圖示位置)，第一滑槽4通過(guò)第一連桿6驅(qū)使阻塞球7處于阻斷高壓測(cè)量通道9的位置，同時(shí)第二滑槽13通過(guò)第二連桿17驅(qū)使阻塞球15·處于開(kāi)通低壓測(cè)量通道14的位置。
正常工況下，由于管道內(nèi)的被測(cè)壓力比較低，此時(shí)異型活塞所受的壓力小于彈簧對(duì)閥芯的作用力，被測(cè)管道內(nèi)的壓力經(jīng)過(guò)被測(cè)壓力通道和低壓測(cè)量通道進(jìn)入低量程的壓力表進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)由于阻塞球7的密封作用，使高壓測(cè)量通道封閉，從而使低量程壓力表準(zhǔn)確測(cè)量正常工況下的被測(cè)介質(zhì)壓力。在系統(tǒng)故障或系統(tǒng)停、投運(yùn)時(shí)，需要數(shù)倍甚至數(shù)十倍于正常工況壓力的高壓力惰性氣體或壓縮空氣對(duì)管道進(jìn)行反吹掃，此事異型活塞所受的壓力克服彈簧作用力，異型活塞向上移動(dòng)，使阻塞球15封閉低壓測(cè)量通道，從而保護(hù)了低量程壓力表，避免高壓力損壞低量程壓力表；而阻塞球7開(kāi)通了高壓測(cè)量通道，高量程壓力表顯示反吹掃的高壓力。反吹掃結(jié)束，高壓力消失，此時(shí)恢復(fù)到正常工況。
根據(jù)受力公式F=PS=P*V4 d2 (P :測(cè)量管道工況壓力，d :活塞受力截面直徑)可知，活塞受力截面面積越大，活塞所受的推力也越大，即測(cè)量管道工況壓力的O. 785d2倍。在正常工況上，介質(zhì)壓力通常較小，如煤氣壓力在6-12KPa，而反吹掃時(shí)壓力在600KPa左右， 活塞動(dòng)作壓力在16KPa.所以需要加大活塞受力截面面積。本實(shí)施例的異型活塞受力橫截面的直徑為60_，活塞所受的推力是測(cè)量管道工況壓力的28倍，因此可以有效地推動(dòng)異型活塞準(zhǔn)確移動(dòng)，適用于小量程的切換場(chǎng)合。
歸納起來(lái)，本實(shí)施例的有益效果在于1)被測(cè)高低壓變化時(shí)自動(dòng)切換相應(yīng)測(cè)量表頭，無(wú)需配備其他動(dòng)力；2)活塞上部的Z字形閥芯和滑槽、滑輪、連桿、阻塞球構(gòu)成垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成水平運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，借此開(kāi)通或阻斷不同量程的壓力表測(cè)量通道，結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡(jiǎn)捷；3)借助整定螺絲，量程切換值可調(diào)，因此可以靈活地應(yīng)用于不同量程的壓力場(chǎng)合；4)由于活塞受力截面面積較大，可用于IOKPa的小量程切換場(chǎng)合；5)使用方便、安全。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。例如，第一滑槽以及第一和第二滑輪可以合二為一；又如，高、低壓側(cè)接頭分別位于閥體I兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)的水平線上；再如，第一滑槽和第二滑槽與閥芯移動(dòng)方向具有不同夾角；等等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自力式壓力量程切換裝置，包括閥體，所述閥體具有與被測(cè)壓力管道連通的被測(cè)壓力通道以及分別與高、低壓表頭連通的高、低壓測(cè)量通道，所述閥體中的閥芯具有第一和第二極限位置，所述閥芯一端抵靠在彈性件上，另一端為承受被測(cè)壓力的活塞；其特征在于所述閥芯上設(shè)有與其移動(dòng)方向呈夾角的第一和第二滑槽，所述第一和第二滑槽中分別裝有與之成為動(dòng)配合的第一和第二滑輪，所述第一·滑輪通過(guò)第一連桿與位于高壓測(cè)量通道的第一通斷控制元件連接，所述第二滑輪通過(guò)第二連桿與位于低壓測(cè)量通道的第二通斷控制元件連接；當(dāng)所述被測(cè)壓力通道通入高壓氣體時(shí)，所述閥芯處于克服彈性件彈力的第一極限位置，所述第一滑槽通過(guò)第一連桿驅(qū)使第一通斷控制元件處于開(kāi)通高壓測(cè)量通道的位置，同時(shí)所述第二滑槽通過(guò)第二連桿驅(qū)使第二通斷控制元件處于阻斷低壓測(cè)量通道的位置；當(dāng)所述被測(cè)壓力通道通入低壓氣體時(shí)，所述閥芯處于受彈性件彈力作用的第二極限位置，所述第一滑槽通過(guò)第一連桿驅(qū)使第一通斷控制元件處于阻斷高壓測(cè)量通道的位置，同時(shí)所述第二滑槽通過(guò)第二連桿驅(qū)使第二通斷控制元件處于開(kāi)通低壓測(cè)量通道的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自力式壓力量程切換裝置，其特征在于所述閥芯的活塞截面大于閥芯主體的截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自力式壓力量程切換裝置，其特征在于所述閥體具有通過(guò)測(cè)量管道接頭與被測(cè)壓力管道連通的被測(cè)壓力通道，以及分別通過(guò)高、低壓側(cè)接頭與高、低壓表頭連通的高、低壓測(cè)量通道，所述高、低壓側(cè)接頭分別位于閥體兩側(cè)的同一水平線上，且與測(cè)量管道接頭相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自力式壓力量程切換裝置，其特征在于所述閥體與其中的閥芯形成與被測(cè)壓力通道同軸的移動(dòng)副。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自力式壓力量程切換裝置，其特征在于所述閥芯遠(yuǎn)離被測(cè) >壓力通道的一端抵靠在彈簧上，所述彈簧遠(yuǎn)離閥芯的一端抵靠在旋擰于閥體的整定螺絲上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自力式壓力量程切換裝置，其特征在于所述活塞通過(guò)中間連桿與閥芯主體連為一體，連接處呈“工”字形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自力式壓力量程切換裝置，屬于管路壓力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置的閥體具有被測(cè)壓力通道以及高、低壓測(cè)量通道，閥芯具有第一和第二極限位置，閥芯上的第一和第二滑槽分別通過(guò)第一和第二連桿與第一和第二通斷控制元件連接，當(dāng)通入高壓氣體時(shí)，閥芯處于第一極限位置，第一通斷控制元件開(kāi)通高壓測(cè)量通道，第二通斷控制元件阻斷低壓測(cè)量通道；當(dāng)通入低壓氣體時(shí)，閥芯處于第二極限位置，第一通斷控制元件阻斷高壓測(cè)量通道，第二通斷控制元件開(kāi)通低壓測(cè)量通道。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)壓力量程自動(dòng)切換，從而防止突發(fā)高壓對(duì)低量程壓力表的損壞，提高壓力表的使用壽命，降低維修費(fèi)用，其結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡(jiǎn)捷。
文檔編號(hào)G01L19/06GK102927316SQ20111022947
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者陸洪波, 成濤, 王蓉婷 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司