燃气调压器的失效开启装置.pdf

一种燃气调压器的失效开启装置，它的中心有一根拉杆，所述拉杆的下段轴向连接燃气调压器的连接杆；拉杆的中段套在上膜壳与下膜壳扣合的空间内，拉杆中段环向开有一环状的球槽，沿球槽一圈布置有钢球，上膜壳的下边缘与拉杆之间套有钢球保持器，钢球保持器上开有一圈与球槽对应的球孔，钢球保持器外套有活动套，活动套的内侧壁在球孔上方开有对应于钢球的豁口，钢球在燃气调压器正常时嵌入球槽和钢球保持器的球孔中。本装置安装在失效关闭型调压器上，使失效关闭型调压器变为失效开启型调压器，克服了传统调压器失效后无法开启的缺点，当调压器主膜片破裂或调节元件运动所需的驱动力丧失时，调压器失效的同时，调节元件趋向于开启，再也不会关闭。

1.  一种燃气调压器的失效开启装置，与燃气调压器连接，其特征在于：它的中心有一根拉杆(4)，所述拉杆(4)的下段轴向连接燃气调压器的连接杆(12)；拉杆(4)的中段套在上膜壳(5)与下膜壳(8)扣合的空间内，拉杆中段环向开有一环状的球槽(21)，沿球槽一圈布置有钢球(15)，上膜壳(5)的下边缘与拉杆之间套有钢球保持器(16)，钢球保持器(16)上开有一圈与球槽(21)对应的球孔，钢球保持器(16)外套有活动套(14)，活动套(14)的内侧壁在球孔上方开有对应于钢球的豁口(23)，钢球(15)在燃气调压器正常时嵌入球槽和钢球保持器(16)的球孔中，钢球(15)在燃气调压器失效关闭时嵌入豁口(23)和钢球保持器(16)的球孔中，钢球保持器(16)外套接固定有膜片托盘(22)，膜片托盘(22)与活动套(14)之间夹置连接一环形的橡胶膜片(6)，橡胶膜片(6)的外缘夹持在上膜壳(5)与下膜壳(8)的接触面上，在橡胶膜片(6)的下方的下膜壳侧壁上开有进气孔(7)，上膜壳(5)侧壁上也开有气孔，在上膜壳(5)内，膜片托盘(22)之上的拉杆套有定压弹簧(3)；
所述拉杆(4)的顶部连接有一个复位手柄(1)，复位手柄(1)之下的拉杆上段、上膜壳外侧套有开启弹簧(2)。

2.  根据权利要求1所述的燃气调压器的失效开启装置，其特征在于：所述拉杆(4)的下段沿轴向开有一个用于与燃气调压器的连接杆(12)销连接的拉杆键槽(9)。

燃气调压器的失效开启装置
技术领域
本发明涉及一种开启的装置，特别是一种能使燃气调压器失效后开启的装置。
背景技术
燃气(天然气、液化气、煤气)通常是高压力状况下用管道输送，燃具使用时却是低压力，将高压燃气变为低压燃气，需要一种减压、稳压设备，这种设备称为“燃气调压器(以下简称：调压器)”，因此，调压器是燃气输配中重要的设备之一。为了能使燃气设备达到不间断供气的目的，可以使用两台调压器串联连，连接成监控调压装置的形式，其中第一台是监控调压器(备用调压器)，第二台是工作调压器。正常运行时，第一台监控调压器的调节元件(阀瓣、阀口)处于最大开启状态，而第二台工作调压器行使减压、稳压的作用，一旦工作调压器失效，监控调压器(备用调压器)自动启动接续工作，以达到不间断供气的目的。所以，工作调压器必须是一种失效后能开启的结构，也就是说该调压器失效后调节元件必须处于最大开启状态，使这个损坏调压器变为管路上的一个通道，这样就能实现监控调压装置的不间断供气功能。
当调压器主膜片破裂或调节元件运动所需的驱动力丧失时，调节元件趋向于关闭，再也不会开启，这台调压器就会失效，这种调压器称为“失效关闭型调压器”。反之，调压器主膜片破裂或调节元件运动所需的驱动力丧失时，调节元件趋向于开启，再也不会关闭，这台调压器也会失效，这种调压器称为“失效开启型调压器”。以上名词解释见欧洲标准BSEN334：1999《Gas pressure regulators for inlet pressure up to 100 bar》。
常规的调压器中有一种间接作用式调压器，该间接作用式调压器的主阀的调节元件是阀瓣与阀座，阀瓣的开启是靠膜片两侧压力的压差，当该压差克服零件的重力、调压器弹簧的压缩力和作用在阀瓣上方的压力之后，膜片带动阀杆、阀瓣向上运动，使调节元件开启。同理，当压差逐渐减小后，调节元件会逐渐关闭，调压器的出口压力是一个稳定值，当膜片下侧的压力大于或等于调压器的出口压力时，只要合理的控制膜片下侧的压力的变化就可以使调压器正常运行，因此膜片下侧的压力称为“调节元件运动所需的驱动力”。当膜片破裂或膜片下侧的压力丧失后，膜片两侧不会产生压差，因此无法开启调节元件，这台调压器是“失效关闭型”。
人们总希望调压器失效后能自动开启，但对于常规间接作用式调压器又很难设计成失效开启型，因此，社会上能够购买到间接作用式调压器基本上属于失效关闭型。由于上述原因，对于监控调压装置中的工作调压器必须选用失效开启型而带来了困难，因此现在急需要发明一种装置，以解决监控调压装置中工作调压器失效后必须开启的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种燃气调压器的失效开启装置，要解决常规间接作用式调压器失效后无法自动开启的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种燃气调压器的失效开启装置，与燃气调压器连接，其特征在于：它的中心有一根拉杆，所述拉杆的下段轴向连接燃气调压器的连接杆；拉杆的中段套在上膜壳与下膜壳扣合的空间内，拉杆中段环向开有一环状的球槽，沿球槽一圈布置有钢球，上膜壳的下边缘与拉杆之间套有钢球保持器，钢球保持器上开有一圈与球槽对应的球孔，钢球保持器外套有活动套，活动套的内侧壁在球孔上方开有对应于钢球的豁口，钢球在燃气调压器正常时嵌入球槽和钢球保持器的球孔中，钢球在燃气调压器失效关闭时嵌入豁口和钢球保持器的球孔中，钢球保持器外套接固定有膜片托盘，膜片托盘与活动套之间夹置连接一环形的橡胶膜片，橡胶膜片的外缘夹持在上膜壳与下膜壳的接触面上，在橡胶膜片的下方的下膜壳侧壁上开有进气孔，上膜壳侧壁上也开有气孔，在上膜壳内，膜片托盘之上的拉杆套有定压弹簧。
所述拉杆的顶部连接有一个复位手柄，复位手柄之下的拉杆上段、上膜壳外侧套有开启弹簧。
所述拉杆的下段沿轴向开有一个用于与燃气调压器的连接杆销连接的拉杆键槽。
本发明的有益效果如下：
本发明是一种调压器的失效开启装置，把它安装在失效关闭型调压器上，在不影响原调压器性能的情况下，使失效关闭型调压器变为失效开启型调压器，克服了传统调压器失效后无法开启的缺点，当调压器主膜片破裂或调节元件运动所需的驱动力丧失时，调压器失效的同时，调节元件趋向于开启，再也不会关闭。
本发明使用橡胶膜片感应调压器出口压力的变化，当压力一定时驱动失效开启装置发挥作用。本发明的拉杆径向的球槽与钢球的组合为约束与释放拉杆的结构，拉杆下端设有一拉杆键槽，拉杆键槽为长槽孔，在失效开启装置未发挥作用时，允许调压器阀杆及其横销在这一长槽孔内活动，不会影响调压器的正常运行。
本发明使用时，只需将原有的失效关闭型调压器的上盖卸掉，安装上本发明，这台失效关闭型调压器就由失效关闭型变为失效开启型，适用于监控调压系统作为工作调压器使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明安装在燃气调压器上的示意图。
图2是图1中I处的放大示意图。
图3是本发明与连接杆连接的示意图。
图4是图3中II处的放大示意图。
图5是图4中III处的放大示意图。
图6是本发明工作时的示意图。
图7是图6中IV处的放大示意图。
附图标记：1-复位手柄、2-开启弹簧、3-定压弹簧、4-拉杆、5-上膜壳、6-橡胶膜片、7-进气孔、8-下膜壳、9-拉杆键槽、10-调压器弹簧、11-横销、12-连接杆、13-阀瓣、14-活动套、15-钢球、16-钢球保持器、17-阀体、18-阀座、19-阀杆、20-调压器膜片及托架、21-球槽、22-膜片托盘、23-豁口。
具体实施方式
实施例参见图1-7所示，这种燃气调压器的失效开启装置与燃气调压器连接，它的中心有一根拉杆4，拉杆4的下段轴向连接燃气调压器的连接杆12；拉杆4的中段套在上膜壳5与下膜壳8扣合的空间内，拉杆中段环向开有一环状的球槽21，沿球槽一圈布置有钢球15，上膜壳5的下边缘与拉杆之间套有钢球保持器16，钢球保持器16上开有一圈与球槽21对应的球孔，钢球保持器16外套有活动套14，活动套14的内侧壁在球孔上方开有对应于钢球的豁口23，钢球15在燃气调压器正常工作时嵌入球槽和钢球保持器16的球孔中，钢球15在燃气调压器失效关闭时嵌入豁口23和钢球保持器16的球孔中，钢球保持器16外套接固定有膜片托盘22，膜片托盘22与活动套14之间夹置连接一环形的橡胶膜片6，橡胶膜片6的外缘夹持在上膜壳5与下膜壳8的接触面上，在橡胶膜片6的下方的下膜壳侧壁上开有进气孔7，上膜壳5侧壁上也开有气孔，在上膜壳5内，膜片托盘22之上的拉杆套有定压弹簧3。
拉杆4的顶部连接有一个复位手柄1，复位手柄1之下的拉杆上段、上膜壳外侧套有开启弹簧2。所述拉杆4的下段沿轴向开有一个用于与燃气调压器的连接杆12销连接的拉杆键槽9。参见图3，连接杆12下端连接阀瓣13，上端通过横销11和拉杆键槽9与拉杆4连接，拉杆键槽9可为长槽孔。
参见图1，所述燃气调压器包括有调压器弹簧10、阀瓣13、阀体17、阀座18、阀杆19和调压器膜片及托架20。
本发明的结构和工作原理：
工作原理及结构见图27，图2是一套完整的失效开启装置，其中φD孔用于连接连接杆12，在连接杆12和拉杆键槽9之间插入横销11，这样就将调压器内部的阀瓣13与失效开启装置连接在一起了，参见图3。所述横销11可为圆柱销，也可为其它销。
图3绘制的是调压器与失效开启装置正常工作状态(失效开启装置处于准备状态)，调压器出口压力P₂通过进气孔7引入到膜片、托盘6与下膜壳8组成的腔体中，此时P₂作用在膜片、托盘下侧的作用力与定压弹簧3的作用力平衡。见图5，拉杆4上有一球槽21，沿球槽一圈布置有钢球15，钢球分别嵌入拉杆球槽和钢球保持器16的孔中，这样拉杆4就被钢球15约束住，不能上下运动，由于拉杆键槽9有足够的长度，可以允许阀瓣在满足行程的条件下进行压力调节，因此不影响原有调压器的正常工作。
当调压器失效后，调压器出口压力P₂压力迅速下跌，见图6，P₂作用于膜片、托盘的作用力也跟随下降，因此失去与定压弹簧3的平衡，膜片、托盘向下位移，见局部放大图II，活动套14随托盘向下位移，见图4，拉杆4传递钢球的作用力N可以分解为垂直分力T和水平分力H，水平分力H总使钢球有脱离球槽的趋势，但是由于活动套的约束，钢球和拉杆都不可以运动，参见图7，当活动套向下运动后，水平分力H使钢球从球槽中退出因而无法约束拉杆。
见图6，在上述条件下，拉杆被开启弹簧2迅速弹起，拉杆键槽跟随拉杆上升，阀瓣通过横销被拉到最高点，使调压器中的调节元件处于最大开度，拉杆向上的行程为L。
如果调压器的故障被排除，P₂恢复正常，用手按下复位手柄1，钢球会自动进入拉杆的球槽中，又会进入到图3准备状态中。
本发明使用橡胶膜片感应燃气调压器出口压力的变化，当压力一定时驱动失效开启装置发挥作用。拉杆径向的球槽与钢球的组合，在本发明中，做为约束与释放拉杆的结构。拉杆下端设有拉杆键槽，在失效开启装置未发挥作用时，允许调压器的阀杆及其横销在这一拉杆键槽内活动，不会影响燃气调压器的正常运行。