压力管理控制阀组件制造技术

本发明专利技术公开了一种可调节的液压操作压力管理先导控制组件，其具有限定出两个流体压力腔的第一和第二隔膜组件。改变这两个流体腔之间的压力能在被调整的低压和高压设定点之间调节先导控制组件，这可以用于控制供水系统的减压阀的下游的低压和高压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及先导控制(control pilot)及压力管理系统，如那些用在市政水务系统上的。更特别的是，本专利技术涉及用于管理系统压力条件的可调节的液压操作先导组件。
技术介绍
给水干管和市政水务系统的供给和压力控制及该供给和供给基础设施的适应性处处变化。习惯上，该供水系统布置为使得在系统的所有点上都保持最小水压。这通常是参照在多个临界点下的主导压力进行的，这些临界点包括水区中在海平面上方的最高点或离水区中的供给源最远的点。然而，在全天中对水的需求总是存在相当大的波动，并且还有相当大的季节变化，这使得最大压力通常比必要的最小值要高。在整个世界范围的供水行业中有一个通常的认识，那就是水损失的例子在许多配水网中是常见的，并且在许多例子中水损失水平可能比较高。系统中的水损失量是由于各种泄漏源头引起的，比如不合适固定的管道法兰连接，法兰垫圈泄漏，阀密封泄漏，密封失效，管子陈旧(小孔爆裂)，配件松动，龙头泄漏，等等。这些泄漏源头的总和可以合计达到大体上的水损失量。将进入点压力总是保持为在高需求期间在远点提供充足的压力所必需的水平会导致在低需求期间消费者房屋处的压力过大，从而增加由不必要的消耗和泄漏导致的水的浪费。通过泄漏损失的水的体积与系统中的压力直接相关。自动减压阀用于配水系统中，以将压力降低到预定值或次要点，其是足够的但是并不使诸如家用热水箱之类的正常元件经受过压。该次要点通常被确定，来提供符合水务标准的最小压力，特别是低于在救火时可能出现的最大或“峰值”需求条件。峰值需求所要求的压力通常显著高于“非峰值”或典型夜间条件下所要求的压力。在低需求条件下，不仅泄漏构成总需求的较高比例部分，并且研究还暗示一些泄漏口的面积实际上会随压力增加，如果一直保持过多的压力就会加重该问题。这样，在供水行业中，希望在低需求期间降低系统水压。从实践观点来看，在低需求期间降低系统中的水压会将降低系统泄漏导致的水损失的量。管理水压力也能够降低在水网基础设施老化过程中的管道破损的发生频率。较低的压力意味着管道在低需求期间承受较低的应力。随着时间的过去，对管道基础设施的累积的低应力帮助增加配水系统中的管道的预期寿命。因此，存在对可调节液压操作压力管理先导控制组件的持续需求，其能够被用于设定水压力的高点和低点，以在低需求期和高需求期之间控制系统水压。还存在对用于自动控制在选定的设定点之间的下游压力的改进的流量-驱动阀系统的持续需求。本专利技术满足这些需求并提供其他相关优点。
技术实现思路
本专利技术涉及先导阀组件，其在高压和低压设定点之间控制供水系统的减压阀，以-->在低需求期和高需求期之间控制系统水压。本专利技术的该先导阀组件通常包括限定出内腔的本体。位于该内腔内的第一隔膜组件包括具有第一表面的第一隔膜，第一表面至少部分限定与形成在该本体中的流体通道流体连通的第一流体压力腔。第一隔膜组件还包括用于偏压该第一隔膜的第一偏压装置。第二隔膜组件位于该内腔内并包括第二隔膜，该第二隔膜具有至少部分限定该第一流体压力腔的第一表面以及至少部分限定该第二流体压力腔的第二表面。该第二流体压力腔与形成在该本体中的流体入口和流体出口流体连通。闸门位于该流体入口和该流体出口之间，用于控制通过该第二流体压力腔的流体流。第二偏压装置偏压该闸门和该第二隔膜。在该第二腔的出口处的流体压力实质上等于在该减压阀出口处的压力。该组件包括用于选择性调整该第一偏压装置以调整高压力设定点的装置。典型地，该第一偏压装置包括弹簧，及该调整装置包括与该弹簧连接的第一调整螺丝。该组件的该第二偏压装置典型地包括朝向关闭位置偏压该闸门的弹簧。在特别优选实施方式中，该第一和第二隔膜的面积之比大约为1∶1。该第二隔膜组件包括杆，其延伸进入该第一隔膜组件并在该第一隔膜组件和该第二隔膜组件彼此相对移动时相对第一隔膜组件可滑动地移动。该第一隔膜组件包括用于限制该杆移动的第一和第二挡块。该第一和第二挡块在该第一隔膜移动时移动。第二调整螺丝形式的装置用于调整该第一挡块以调整低压力设定点。当在该第一流体压力腔的流体压力等于或小于低压力设定点时，该闸门朝关闭位置移动以限制穿过该第二腔的流体流量。当在该第一流体压力腔的该流体压力等于或高于高压力设定点时，该闸门朝开启位置移动以便于流体流通过该第二腔流动。在一个实施方式中，该先导阀组件的该第一和第二流体压力腔的流体连通相互隔离。在另一实施方式中，流体通道在它们之间形成，其根据该第一和第二隔膜组件的相对位置而被打开或关闭。该第二流体压力腔流体连接到该减压阀的阀致动压力腔。固定节流口设在该第二流体压力腔的入口和该减压阀的入口之间。在一个实施例中，至少一个电控阀流体连接到该第一流体压力控制腔以调整该第一流体压力腔中的流体压力。典型地，该至少一个电控阀包括第一电控阀，其流体连接到第一流体压力控制腔和减压阀的入口。第二电控阀流体连接到第一流体压力控制腔和该减压阀的出口。电子控制器用于控制该第一和第二电控阀。在另一实施方式中，可变的节流口组件可操作地连接到该减压阀上。该可变节流口组件在其流体连接到该第一流体压力腔的入口和其流体连接到该减压阀的出口之间具有可变的流体流量。该可变节流口组件的可变的节流口流体流动杆连接到减压阀的阀上并设于可变节流组件的流动入口和流动出口之间。当减压阀的阀打开和关闭时，穿过该可变节流口组件的流体流量变化。结合附图，根据下文更详细的描述，本专利技术另外的特征及优点将变得明显，其中附图通过例子的方式示出本专利技术的原理。附图说明附图图示了本专利技术。在这些图中：-->图1是体现本专利技术的先导控制的剖面图；图2是图1中的区域“2”的放大截面图；图3是表示处于高流量状态下的先导控制的剖面示意图；图4是处于低流量状态下的先导控制的剖面示意图；图5是处于调整流量状态下的先导控制的剖面示意图；图6的示意图为本专利技术的可操作地连接到减压阀及电子控制系统的先导控制，示出了系统处于正常到高流量需求情况；图7是类似于图6的示意图，但示出了低流量需求期间的系统调整压力；图8的示意图为在正常到高流量需求条件期间可操作地连接到减压阀的先导控制，该减压阀具有连接于其上的可变节流口组件；图9是类似于图8的示意图，示出了低流量需求条件期间的压力调节；图10是表示本专利技术的另一先导控制的剖视图；图11是图10中的区域“11”的放大截面图；图12是图10的先导控制的示意图，示出了系统处于正常到高流量需求情况，该先导控制可操作地连接到减压阀和电子控制系统；图13的示意图示出了在正常到高流量需求条件期间图10的先导控制，该先导控制可操作地连接到具有连接于其上的可变节流口组件的减压阀；图14是类似于图13的示意图，但示出了在低流量需求条件下的压力调节；图15是该可变节流口组件的放大截面图；图16是示出具有图15中的可变节流口组件的调节曲线的图形；图17是类似图15的可变节流孔组件的放大截面图，但具有不同的杆轮廓；及图18是示出具有图17中的可变节流口组件的调节曲线的图形。具体实施方式如附图中所示，为了阐明的目的，本专利技术涉及可调节液压操作压力管理先导控制，通常由附图标记100表示。如在这里将会被更充分地讨论的那样，该先导控制100可以用在多种应用中，并且特别地适合用于管理供水系统中的压力条件。现在参考图1，示出先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在高压力设定点和低压力设定点之间控制供水系统的减压阀的先导阀组件，该先导阀组件包括：　　限定内腔的本体；　　第一隔膜组件，其位于该内腔内并包括具有第一表面的第一隔膜和用于偏压该第一隔膜的第一偏压装置，所述第一表面至少部分地限定与形成在该本体中的流体通道流体连通的第一流体压力腔；和　　第二隔膜组件，其位于该内腔内并包括第二隔膜和第二偏压装置，该第二隔膜具有至少部分地限定该第一流体压力腔的第一表面以及至少部分地限定第二流体压力腔的第二表面，该第二流体压力腔与形成在该本体中的流体入口和流体出口、以及位于该流体入口和该流体出口之间的闸门流体连通，所述闸门用于控制流体流过该第二流体压力腔，第二偏压装置用于偏压该闸门和该第二隔膜；　　其中，在该第二腔的出口处的流体压力基本上等于该减压阀的出口压力。

【技术特征摘要】
US 2009-5-21 61/180,200;US 2010-5-18 12/782,2361.一种在高压力设定点和低压力设定点之间控制供水系统的减压阀的先导阀组件，该先导阀组件包括：限定内腔的本体；第一隔膜组件，其位于该内腔内并包括具有第一表面的第一隔膜和用于偏压该第一隔膜的第一偏压装置，所述第一表面至少部分地限定与形成在该本体中的流体通道流体连通的第一流体压力腔；和第二隔膜组件，其位于该内腔内并包括第二隔膜和第二偏压装置，该第二隔膜具有至少部分地限定该第一流体压力腔的第一表面以及至少部分地限定第二流体压力腔的第二表面，该第二流体压力腔与形成在该本体中的流体入口和流体出口、以及位于该流体入口和该流体出口之间的闸门流体连通，所述闸门用于控制流体流过该第二流体压力腔，第二偏压装置用于偏压该闸门和该第二隔膜；其中，在该第二腔的出口处的流体压力基本上等于该减压阀的出口压力。2.如权利要求1所述的先导阀组件，其中，当第一流体压力腔中的流体压力大约等于或小于低压力设定点时，该闸门朝向关闭位置移动，以限制流体流通过第二腔，当在第一流体压力腔中的流体压力等于或大于高压力设定点时，该闸门朝向开启位置移动以便于流体流通过该第二腔。3.如权利要求1所述的先导阀组件，包括用于选择性调节该第一偏压装置以调整高压力设定点的装置。4.如权利要求3所述的先导阀组件，其中该第一偏压装置包括弹簧，该调节装置包括与该弹簧连接的第一调节螺丝。5.如权利要求1所述的先导阀组件，其中该第二偏压装置包括朝向关闭位置偏压该闸门的弹簧。6.如权利要求1所述的先导阀组件，其中该第一隔膜和第二隔膜的面积之比约为1∶1。7.如权利要求1所述的先导阀组件，其中该第二隔膜组件包括杆，该杆延伸到该第一隔膜组件中，当该第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：D雷，
申请(专利权)人：CLAVAL公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]