正常工況下，開關閥17處于關閉狀態，來自開關閥上游的壓力低于設定值，換向閥20的細長桿3承受經由膜片6傳遞的載荷小于臨界載荷而壓桿穩定，細長桿的軸向推力使閥芯5處于工作位置一，在此工作位置換向閥20的閥芯組件5和單向閥11同時阻斷了液壓油10向液壓油儲罐12的流通通道。液壓油10在彈簧執行器缸體7內對于彈簧執行器活塞9具有支撐作用。彈簧執行器彈簧8被壓縮，儲存了彈性勢能。見圖1。
[0019]當開關閥上游管道14內的壓力達到特定值時，膜片6上受到的介質壓力通過閥芯5傳遞到細長桿3上的力達到細長桿3的臨界載荷，細長桿3失穩，此時其有效長度會瞬間大幅度變小，其作用在閥芯組件5上的推力會驟然降低，膜片6上的介質壓力推動閥芯組件5動作至工作位置二，此時換向閥組件5使液壓油連通管16向液壓油儲罐12流動的通道連通，液壓油10迅速從彈簧執行器缸體7流向液壓油儲罐12，從而失去了對彈簧執行器活塞9的支撐作用。彈簧執行器活塞9在彈簧執行器彈簧8的推動作用下移動，使開關閥執行結構19動作，將開關閥17迅速開啟，從而開關閥上游管道14內的介質向開關閥下游管道18泄放。見圖2。
[0020]當開關閥上游管道14內的壓力恢復正常后，通過外力推動閥芯組件5，使其帶動膜片6回到工作初始工作位置，并更換新的細長桿3。此時液壓油連通管16向液壓油儲罐12的流通通道被阻斷。然后通過油栗13將液壓油10從液壓油儲罐經12由單向閥11打回到彈簧執行器缸體7內。此時彈簧執行器活塞9被液壓油10推動，壓縮彈簧執行器彈簧8，同時通過開關閥執行結構19將開關閥17關閉，整個閥門組件完成復位。見圖3。
[0021]另外，根據壓桿失穩的歐拉定律，可以通過調整細長桿3的彈性模量和長細比而改變其臨界載荷，進而改變開關閥17動作時的設定壓力。
[0022]當本實用新型的開關閥17設計為超壓工況下自動關閉時，只需要將開關閥執行結構19旋轉90度即可。【具體實施方式】與開關閥17設計為超壓緊急泄放閥時相同，在此不再贅述。
[0023]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟之外，均可以以任何方式組合。
[0024]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可以被其它等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0025]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權項】
1.一種新型膜片輔助式壓桿失穩觸發型閥門組件，主要部件包括桿帽(I)、桿籠(2)、細長桿(3)、閥體(4)、閥芯(5)、膜片￠)、彈簧執行器缸體(7)、彈簧執行器彈簧(8)、彈簧執行器活塞(9)、液壓油(10)、單向閥(11)、液壓油儲罐(12)、油栗(13)、開關閥上游管道(14)、引壓管(15)、液壓油管(16)、開關閥(17)、開關閥下游管道(18)、開關閥執行機構(19)和換向閥(20)，其特征在于:觸發閥芯(5)的工作位置發生改變而使液壓油(10)向液壓油儲罐(12)流動進而使開關閥(17)動作的部件是細長桿(3)，當通過與膜片(6)固定連接的閥芯組件(5)加載到細長桿(3)上的載荷超過細長桿(3)的失穩臨界載荷時，細長桿(3)失穩彎曲進而觸發閥門組件的動作。2.根據權利要求1所述的新型膜片輔助式壓桿失穩觸發型閥門組件，其中引壓管(15)的功能是將開關閥(17)的上游與換向閥(20)的下腔相連通，使換向閥(20)的膜片(6)承受來自開關閥(17)上游的壓力，并通過與膜片(6)固定連接的閥芯組件(5)加載到細長桿(3)上，當壓力低于設定值時，細長桿(3)承受的載荷小于臨界載荷而壓桿穩定，細長桿(3)的軸向推力使閥芯(5)處于工作位置一，此時彈簧執行器會使開關閥(17)處于正常閥位；當介質壓力通過膜片(6)產生的作用力超過細長桿(3)的臨界載荷時，細長桿(3)失穩彎曲，換向閥(20)使液壓油通道導通，液壓油(10)向液壓油儲罐流動(12)，導致彈簧執行器活塞(9)失去液壓油(10)的支撐作用，在彈簧的推動下使開關閥動作至工作位置二，開關閥(17)將由正常閥位改變為非正常閥位，從而實現超壓工況下閥門的自動開啟或者關閉。3.根據權利要求1所述的新型膜片輔助式壓桿失穩觸發型閥門組件，在其動作且開關閥上游管道(14)內的壓力恢復正常后，可以從閥體⑷外部對閥芯(5)施加壓力使其以及膜片(6)恢復至初始工作位置，進而將細長桿(3)更換，細長桿(3)更換后液壓油管(16)向液壓油儲罐(12)的流通通道被阻斷，通過油栗(13)將液壓油(10)從液壓油儲罐(12)經由單向閥(11)壓回到彈簧執行器缸體(7)內，液壓油(10)將推動彈簧執行器活塞(9)進而壓縮彈簧執行器彈簧(8)，在此過程中開關閥執行機構(19)會將開關閥(17)關閉，整個閥門組件完成復位。
【專利摘要】本實用新型是一種閥門組件。此組件主要包括彈簧執行器、液壓油、開關閥、換向閥、液壓油連通管和液壓油儲罐。介質壓力作用在換向閥的膜片上，并通過與之固定連接的換向閥閥芯組件傳遞給觸發換向閥的細長桿。換向閥控制著液壓油的泄放通路，換向閥的觸發應用了細長桿失穩的歐拉定律。當介質壓力達到換向閥的觸發壓力時，換向閥開啟液壓油的泄放通路，從而使彈簧執行器失去液壓油的支撐作用而產生動作，使開關閥關閉到打開，或者驅動主閥從打開到關閉。此閥門組件的動作無需任何電力，傳感器或儀表風的驅動。此閥門組件可以用作緊急泄放裝置或緊急關斷裝置。
【IPC分類】F16K17/10
【公開號】CN204805659
【申請號】CN201520162031
【發明人】劉海亮, 張在曉, 王磊, 趙壽軍
【申請人】劉海亮, 張在曉, 王磊, 趙壽軍
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年3月23日