煤气系统管网中的压力超高自动放散装置的制作方法

专利名称：煤气系统管网中的压力超高自动放散装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，属于煤气管网中压力自动控制技术领域。
背景技术：
现有的煤气自动放散装置是由阀体，阀盖，连杆，配重等构件组成的，其原理是阀盖与阀体的配合密封住煤气，阀盖边缘部位与一根连杆通过焊接联接，连杆与水平方向成 0° 90°角。连杆远阀盖端悬挂有配重块。配重重量调节煤气的放散压力，当煤气大于放散压力时，顶开放散阀阀盖，达到实现自动放散的目的。该型阀门存在着以下主要问题当煤气压力大于放散压力时，阀盖被顶开，此时外置配重顺时针力矩因力臂的增大而增大；阀盖开启，其重力力臂减小，其逆时针力矩减小。 也就是说，在阀门开启过程中，阀盖与配重之间的顺时针力矩会大幅度增大，当到达最大限位时无缓冲，对连接点及整个阀体的冲击会很大；当管道煤气压力降低时，因阀盖、配重系统顺时针力矩已经很大，煤气压力必须降至足够低，有足够的压力差抵消这种顺时针力矩， 才能使阀盖逆时针转动重新关闭，即阀门难以关闭，且关闭过程阀盖逆时针力矩增大，连杆顺时针力矩减小，在与阀体接触时其对阀体的冲击力达到最大，影响密封效果和寿命。且因其结构的局限性，阀盖受力不均勻，阀盖与阀体的密封结构不够稳定和严密，存在泄漏隐
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)Qi、O由此可见此种结构，其一，阀体的冲击力较大，影响使用寿命；其二，密封面容易损坏，密封结构很难做到安全可靠；其三，阀盖平面受力不均，传动不平稳，且难于精确控制阀盖开启压力值(放散开启压力)；其四，阀门关闭困难，难以复位。

发明内容
本发明的目的提供一种压力可调、密封可靠、开关灵活，冲击小的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置。本发明的技术方案是本发明的一种煤气系统管网中的压力超高自动放散装置包括缸体、缸体内的活塞、活塞杆，其缸体包括外缸，在外缸中有与之同轴心线的内缸，内缸上有放散口连通外缸与内缸的中间环形区域，环形区域与外缸上部的排气口相通；外缸下口与环形底座上端面连接，内缸下口与环形底座的上端面连接，环形底座的内环口是进气口， 所述的煤活塞为阶梯状，上大下小，进气口与活塞下部匹配形成开闭口，内缸与活塞上部直径匹配，内缸的底部分布有下排气孔，活塞杆在活塞上部，活塞杆上部穿过轴套，轴套外侧与固定横梁的一端连接，固定横梁的另一端与外缸连接，固定横梁下表面与内缸上端盖连接，内缸上端盖的边缘与内缸内侧连接；活塞杆的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳的一端，钢丝绳经过外缸外侧的定滑轮另一端连接调整块，定滑轮的位置高于活塞在底部时活塞杆的顶端。所述的外缸与内缸之间安装喷水围管，内缸上对称分布有喷孔，喷水围管与喷孔连通，喷水围管的进水回路上对称安装压力阀，压力阀位于调整块的下部，调整块向下运动撞击压力阀的压杆，压力阀的压杆上下运动控制压力阀的开闭。所述的活塞下部半径为，与环形底座的内环口匹配；上部半径为r与内缸匹配；中部由斜形锥台过渡，斜形锥台与环形底座上的斜形内锥台匹配；斜形锥台上有环槽或环凸与环形底座的斜形内锥台上的环凸或环槽匹配；活塞外包有活塞橡胶层。所述的内缸壁上有多个竖直排列的放散口均勻分布在圆周上，放散口为上下大中间小的腰葫芦形，起调节活塞摩擦力作用。所述的内缸的顶部也分布有上排气孔，下排气孔和上排气孔分别有两层分布，一层分布在内缸上下边缘部位，另一层分布在距离上下边缘IOmm 50mm位置。所述的上部半径r= 150mm 600mm ；下部半径rl = r_20mm 50mm ；活塞下部半径为rl段的高度hi = 30mm 70mm，活塞的总厚度h2 = 50mm 250mm。所述的定滑轮的位置与活塞在底部时活塞杆顶端的距离h4 = 30mm 70mm。所述的调整块的总重量为mg，煤气额定压强对活塞的压力值为P，煤气超高压强对活塞的压力值为Pmax，活塞活塞杆自重为Mg，活塞与内缸的摩擦力为f，关系是Mg-P+f > mg > Mg-Pmax+f。所述的活塞的最大行程h3 = 150mm 800mm。所述的活塞杆的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳，各相邻钢丝绳之间的圆心角相等。本发明的有益效果1.本发明具有可靠的密封性能活塞与底座的密封分三部分，其一在活塞底部侧面与底座内侧存在一定的摩擦力，挤压形成第一道密封；其二在底座锥形台阶上设计有弧形外凸环，线性接触密封，使密封更可靠。其三在活塞上部侧面与内缸内表面有一定的摩擦力，挤压形成第三道密封。2.具有可调的自动放散压力通过外置配重调节块对放散压力进行调节，使其对活塞的作用力平稳且可控。3.具有平稳的活塞运行状态调节块的重量可根据现场调试增减，满足现场调试需要，外部调节块的拉力和活塞受到的摩擦力的改变，共同作用下能对活塞运动速度进行控制，使活塞的运行实现快开，稳关。4.有效地抗压力的瞬间波动性能第一处，活塞底部与环形底座内侧设计有摩擦面，其高度为hl，活塞如要上升打开放散，首先必须克服此摩擦力，并使活塞上升hi高度。 第二处，活塞向上运动hi高度，此时活塞处于临界点，冲过此临界点则活塞受煤气向上压力变大，只有管道压力稳定在足够大，放散才能顺利开启，否则管道压力变小，活塞将下降并恢复到初始关闭状态。此两处设计能够有效抵抗煤气压力瞬间波动造成的阀门频繁开启和关闭。5.优秀的抗机械冲击性能在放散开启瞬间和关闭瞬间，在内缸底部和内缸顶部分别设计有气孔，活塞经过此两处区域时有缓冲，能有效防止活塞硬着陆，减少活塞机械冲
击ο6.优秀的防卡塞对中性能活塞中部为斜形锥台，斜形锥台上有与环形底座的斜形内锥台匹配的环凸、环槽配合；不仅加强了密封效果，而且能够有效保证活塞对中良好，避免发生倾斜和卡塞现象。7.自动清洗润滑煤气含尘量较大，长时间不清洗，活塞结垢会加大放散开启压力，且会增加摩擦力，导致密封不严，甚至损坏内缸，阀门无法回复到位等故障；橡胶层与内缸接触处，有喷水装置，既清洗又水润，其效果会更好，活塞更稳定。8.全自动结构，无需外部动力，安全可靠；机械构件寿命长、故障率低。


图1是本发明的结构示意图。图2是本发明的俯视结构示意图。图3是本发明内缸平面展开图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步详细的说明。图1、图2是本发明的结构示意图本发明的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置包括缸体、缸体内的活塞、活塞杆，其缸体包括外缸1，在外缸1中有与之同轴心线的内缸2，内缸2上有放散口加连通内缸2与外缸1，外缸1与内缸2的中间环形区域8与外缸1上部排气口 19相通；外缸1下口与环形底座3上端面连接，内缸2下口与环形底座3的上端面连接，环形底座3的内环口是进气口 20，所述的煤活塞4为阶梯状，上大下小，进气口 20与活塞4下部匹配形成开闭口， 内缸2与活塞4上部直径匹配，内缸2的底部分布有下排气孔2b，活塞杆5在活塞4上部， 活塞杆5上部穿过轴套7，轴套7外侧与固定横梁6的一端连接，固定横梁6的另一端端与外缸1连接，固定横梁6下表面与内缸上端盖18连接，内缸上端盖18的边缘与内缸2内侧连接；活塞杆5的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳9的一端，钢丝绳9经过外缸1外侧的定滑轮10另一端连接调整块12，定滑轮10的位置高于活塞在底部时活塞杆5的顶端。所述的外缸1与内缸2之间安装喷水围管14，内缸2上对称分布有喷孔14a，喷水围管14与喷孔14a连通，喷水围管14的进水回路上对称安装压力阀13，压力阀13位于调整块12的下部，调整块12向下运动撞击压力阀13的压杆，压力阀13的压杆上下运动控制压力阀13的开闭。所述的活塞4为阶梯状，下部小，半径为rl，与环形底座3的内环口匹配；上部大， 半径为r与内缸2匹配；中部由斜形锥台过渡，斜形锥台与环形底座3上的斜形内锥台匹配；斜形锥台上有环槽或环凸如与环形底座3的斜形内锥台上的环凸或环槽3a匹配；活塞 4外包有活塞橡胶层11。15是钢丝绳密封环，16是外缸1与内紅2的上部连接件，17是连接座(上下各4 个)，D是活塞杆5上端达到的最高点。内缸2的顶部也分布有上排气孔2c，下排气孔2b和上排气孔2c分别有两层分布， 一层分布在内缸上下边缘部位，另一层分布在距离上下边缘边缘10mm-50mm位置。所述的活塞上部半径r = 150mm 600mm ；活塞底部半径rl = r-20mm 50mm ；活塞4下部半径为rl段的高度hi = 30mm 70mm。所述的定滑轮10的位置与活塞在底部时活塞杆5顶端的距离h4 = 30mm 70mm。
所述的调整块12的重量为mg，煤气额定压强时(放散开关额定值)对活塞的压力值为P，煤气超高压强(超高值使放散开启)对活塞的压力值为Pmax，活塞自重为Mg (含活塞橡胶层11和活塞杆5重量)，活塞与内缸的摩擦力为f，关系是Mg-P+f >mg> Mg-Pmax+f。 具体调节块12的重量可根据现场调试增减，以满足开关性能现场调试需要。所述的活塞4的最大行程h3 = 150mm 800mm。所述的活塞4的总厚度h2 = 50mm 250mm。所述的活塞杆5的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳9，各相邻钢丝绳之间的圆心角相等。两根钢丝绳时相隔180°，四根钢丝绳时相隔90°。图3是本发明内缸平面展开图内缸2上有多个均勻分布在圆周上竖直排列的放散口加，放散口加为上下大中间小的腰葫芦形，起调节活塞摩擦力作用。所述的内缸2的底部和顶部分布的下排气孔2b和上排气孔2c分别有两层分布， 一层分布在内缸上下边缘部位，另一层分布在距离上下边缘边缘IOmm 50mm位置。工作原理和过程初始状态，煤气压力Pl < P时，因活塞自重Mg，调整块重mg和摩擦力f的影响，管道煤气不能使活塞向上运动，此时活塞处于初始状态，放散全关闭。启动状态，当煤气压力Pl > P时，活塞自初始位置开始向上运动，若此时煤气压力稳定在Pl > Pfflax并持续一段时间，活塞将向上运动hi后冲过临界点，否则，活塞将回到初始位置。活塞向上冲过临界点后，其受煤气压力面积瞬间增大，若煤气压力Pl > Pmax稳定， 活塞加速开启，向上运行一段距离后，放散口加打开，此时煤气通过内缸侧壁镂空的放散口向内外缸中间环形区域8中放散煤气，环形区域8与排气口 19接通，放散正式开始。放散开启过程，随着煤气压力Pl的继续作用，活塞继续向上运动，至放散口加全开。当活塞上表面越过放散口上边时( 全开时)，因内缸顶部有内缸上端盖18密封，若此时活塞继续向上运动，必将压缩此区域空间气体，这时，气体从上排气孔2c及轴套与活塞杆配合间隙中排出，此区域能缓冲活塞。(在此过程中，内缸顶部缓冲区域可缓冲活塞，避免活塞硬着陆，撞击顶盖和横梁)。放散关闭过程，当煤气压力Pl降低至一定值，即Pl <P时，活塞自上向下运动至力平衡状态。当Pi <P稳定时，活塞将回复初始状态，放散全关。(在此过程中，内缸底部缓冲区域可缓冲活塞，避免活塞硬着陆，撞击底座)。活塞回到初始位置时，活塞上部与内缸内侧配合，活塞下部与环形底座内侧配合， 活塞中间斜形锥台与环形底座斜形内锥台之间凸凹配合，线性密封。其三道配合密封，可防止煤气泄漏，同时保证对中性能。图1中，活塞由A点向C点运动和由C点向A点运动过程中，在B点位置区域时， 由于放散口加中间小，活塞4运行受摩擦力相对较大，起缓冲作用。图1中，当活塞4越过B点位置向A点位置运动时，由于放散口加下部最大，此时活塞4受摩擦力降到最小，利于活塞4向下运动锁紧并严密密封进气口 20。在活塞4上升或下降过程中，每当调整块12处于最低位置附近时，会撞击两侧压力阀13的压杆，使压力阀13打开，喷孔1 开始喷水，水流会首先冲洗活塞杆5上部和轴套7，随着活塞4上升，喷孔1 会依次清洗活塞橡胶层11上部侧面，活塞橡胶层11斜形锥台，活塞橡胶层11下部侧面，并溅射清洗环形底座3。当活塞4越过B点一定位移时，调整块12脱离压力阀13压杆，压力阀13由弹簧复位关闭，喷孔1 喷水结束。图3中，放散口的形状能产生变化的摩擦力，其与变化的调整块垂直方向力拉力配合，共同调节活塞4使其上下运动快且稳定。在内缸2的A位置和C位置分别设计有下排气孔2b和上排气孔2c，使活塞在上限位和下限位时运动平稳，减少冲击。上述具体实施方式
只是对本发明所作的示例性说明，而并不限定它的保护范围， 本领域人员还可以对本发明作一些非实质性的改变，只要是利用活塞的运动开闭进气口， 活塞开闭由配重调节块调节，都属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，包括缸体、缸体内的活塞、活塞杆， 其特征在于缸体包括外缸(1)，在外缸(1)中有与之同轴心线的内缸O)，内缸( 上有放散口 Qa)连通外缸(1)与内缸O)的中间环形区域(8)，环形区域(8)与外缸(1)上部的排气口(19)相通；外缸(1)下口与环形底座C3)上端面连接，内缸( 下口与环形底座 (3)的上端面连接，环形底座(3)的内环口是进气口(20)，所述的煤活塞(4)为阶梯状，上大下小，进气口 OO)与活塞(4)下部匹配形成开闭口，内缸(2)与活塞(4)上部直径匹配， 内缸( 的底部分布有下排气孔(2b)，活塞杆( 在活塞(4)上部，活塞杆( 上部穿过轴套(7)，轴套(7)外侧与固定横梁(6)的一端连接，固定横梁(6)的另一端与外缸(1)连接， 固定横梁(6)下表面与内缸上端盖(18)连接，内缸上端盖(18)的边缘与内缸O)内侧连接；活塞杆( 的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳(9)的一端，钢丝绳(9)经过外缸(1) 外侧的定滑轮(10)另一端连接调整块(12)，定滑轮(10)的位置高于活塞在底部时活塞杆 (5)的顶端。
2.根据权利要求1所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于外缸⑴与内缸⑵之间安装喷水围管(14)，内缸⑵上对称分布有喷孔(Ha)，喷水围管 (14)与喷孔(14a)连通，喷水围管(14)的进水回路上对称安装压力阀(13)，压力阀(13) 位于调整块(12)的下部，调整块(12)向下运动撞击压力阀(13)的压杆，压力阀(13)的压杆上下运动控制压力阀(13)的开闭。
3.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于 活塞(4)下部半径为rl，与环形底座(3)的内环口匹配；上部半径为r与内缸(2)匹配；中部由斜形锥台过渡，斜形锥台与环形底座C3)上的斜形内锥台匹配；斜形锥台上有环槽或环凸Ga)与环形底座(3)的斜形内锥台上的环凸或环槽(3a)匹配；活塞(4)外包有活塞橡胶层(11)。
4.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于 内缸( 壁上有多个竖直排列的放散口 Oa)均勻分布在圆周上，放散口 Oa)为上下大中间小的腰葫芦形，起调节活塞摩擦力作用。
5.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于 内缸( 的顶部也分布有上排气孔(2c)，下排气孔Qb)和上排气孔Oc)分别有两层分布， 一层分布在内缸上下边缘部位，另一层分布在距离上下边缘IOmm 50mm位置。
6.根据权利要求3所述的煤气系统管网中的压力超高压自动放散装置，其特征在于 上部半径r = 150mm 600mm ；下部半径rl = r-20mm 50mm ；活塞(4)下部半径为rl段的高度hi = 30mm 70mm,活塞(4)的总厚度h2 = 50mm 250mmo
7.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于 定滑轮(10)的位置与活塞在底部时活塞杆(5)顶端的距离h4 = 30mm 70mm。
8.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于调整块(1 的总重量为mg，煤气额定压强对活塞的压力值为P，煤气超高压强对活塞的压力值为Pmax,活塞活塞杆自重为Mg，活塞与内缸的摩擦力为f，关系是Mg-P+f >mg> Mg_Pmax+f。
9.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于 活塞的最大行程h3 = 150mm 800mm。
10.根据权利要求1或2所述的煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，其特征在于活塞杆(5)的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳(9)，各相邻钢丝绳之间的圆心角相寸。
全文摘要
本发明提供一种煤气系统管网中的压力超高自动放散装置，包括缸体、缸体内的活塞、活塞杆，在外缸中有与之同轴心线的内缸，内缸上有放散口连通内缸与外缸，外缸与内缸的中间环形区域与外缸上部排气口相通；外缸下口与环形底座上端面连接，内缸下口与环形底座的上端面连接，环形底座的内环口是进气口，内缸与活塞上部直径匹配，内缸的底部分布有下排气孔，活塞杆在活塞上部，活塞杆上部穿过轴套，轴套外侧与固定横梁的一端连接，固定横梁的另一端端与外缸连接，固定横梁下表面与内缸上端盖连接，内缸上端盖的边缘与内缸内侧连接；活塞杆的顶端连接对称的两根或四根钢丝绳的一端，钢丝绳经过外缸外侧的定滑轮另一端连接配重调节块，定滑轮的位置高于活塞在底部时活塞杆的顶端。
文档编号F16K47/00GK102537446SQ201210035978
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者付刚朝, 张静波, 高千才, 黄学能 申请人:武汉钢铁(集团)公司