CN205663933U - 一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置,包括安装座和两个止回阀。安装座包括两个止回阀安装孔、安装座出口和安装座内部通道。两个止回阀安装孔通过安装座内部通道均与安装座出口连通；两个止回阀的出口端通过止回阀安装孔同向并联安装在安装座上，两个止回阀的出口通过安装座内部通道均与安装座出口连通。两个止回阀与止回阀安装孔通过螺纹连接。止回阀的出口与止回阀安装孔之间设有O型密封圈。采用这样的结构后，无须人工操作，不需要控制电路，利用本机输出压力，外部气源压力之压力差，自动控制两组止回阀。有着结构简单、工作可靠、制造与运行成本低、安装方便、适应性好的优点。

Description

一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，尤其涉及一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置。

背景技术

大型压缩机通常要用低压压缩空气作为仪表控制气源，控制各级气阀的开启与闭合。当压缩机刚启动后，一定时间内，本机的气压尚未建立，需要外部气源的帮助，关闭吸气阀，使压缩机轻载启动，待本机气压建立后，要转换成本机气源供气。外部仪表气源通常由一台微型低压空气压缩机(0.7MPa)或由其他低压气源提供。

气源转换的传统方式是安装手动切换阀，由人工操作，或安装电磁阀，自动切换。手动切换阀结构简单，但需要人工操作，容易发生人为操作失误；电磁阀自动切换，成本较高，而且需外接控制电路，系统较复杂，当电磁阀或控制电路失效时，会导致运行故障。

基于上述情况，研发一种结构简单，成本低，不需要人工操作，也无需控制电路的可靠性极高的压缩机仪表控制气源自动切换装置显得尤为重要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是设计一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，解决现有技术的人工手动切换阀误操作以及自动切换的电磁阀成本高和故障率的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置包括安装座和两个止回阀，两个止回阀结构相同；所述安装座包括两个止回阀安装孔、安装座出口和安装座内部通道，所述两个止回阀安装孔通过安装座内部通道均与安装座出口连通；所述两个止回阀的出口端通过止回阀安装孔同向并联安装在安装座上，两个止回阀的单向出口通过安装座内部通道均与安装座出口连通。

进一步的，所述两个止回阀出口与安装座的止回阀安装孔通过螺纹连接。

进一步的，所述止回阀的出口与安装座的止回阀安装孔之间设有O型密封圈。

进一步的，所述止回阀包括阀体、弹簧、止回阀芯、碗形密封圈和进气座，所述阀体上端与进气座安装连接；所述进气座为中空结构；所述止回阀芯在阀体的内孔中，止回阀芯的上端盘形外圆与阀体内孔设有通流环形间隙，止回阀芯顶端盘形外圆的边缘呈R形，止回阀芯盘形外圆的下方颈部设有三角环槽，在三角环槽的下锥面上设有多个通流孔与阀芯内腔相通；止回阀芯中空内腔下端为台阶孔用以安装弹簧，台阶孔与多个通流小孔均连通；所述弹簧上端抵住止回阀芯内孔的环形台阶处，下端抵住阀体内孔的环形台阶底部。止回阀芯中空内腔下端的台阶孔用于弹簧径向定位，其上部设有直径较小的盲孔，与弹簧径向定位孔同轴，盲孔与三角环槽下锥面上多个小孔相通，两孔之间形成的环形肩台与弹簧上端面接触，弹簧上端抵住止回阀芯内孔的环形肩台处，下端抵住阀体内孔的底部环形肩台。

进一步的，所述阀体与进气座之间设有调节垫圈，所述调节垫圈为多个紫铜薄垫圈，用来调节进气座下端的轴向位置，并兼有密封功能。

进一步的，所述进气座的下端盘形外圆，所述盘形外圆上方设有密封环槽，环槽内套装碗形密封圈，碗形密封圈与阀体的内孔相配合，并与止回阀芯上端面的盘形外圆的R状边缘相接触，构成径向与轴向的软密封。

进一步的，所述止回阀芯的下端面与阀体内孔底部的台肩之间安装有缓冲垫。止回阀芯在阀体的内孔中，能轴向自由的移动，其轴向活动距离为H（即阀芯的开口间隙），选配缓冲垫的厚度，可调节止回阀芯轴向移动距离在设定值H范围内。H值过大会引起止回阀芯运动时撞击能量上升，H值过小会影响通气流量。当两组单向阀入口处均有压力气源存在，但压力有高低时，其中压力高的气源经进气座内孔流入，推动止回阀芯下行H，压力气流经止回阀芯上端外园与阀体内孔之间环形通流间隙流入止回阀芯上端颈部的三角环形腔，经一组小孔流入止回阀芯内腔，从阀体的内孔流出；而另一组单向阀由于入口处压力低，其单向阀芯出口处的压力由于相邻止回阀输入了更高的压力气体而升高，则该止回阀芯在弹簧力和压力差双重作用下上移H，封闭进气口，使气源进口处的较低压力的气体不能从该止回阀流出。另一组止回阀入口为较高压力的气源，其止回阀芯被高压气流推开，弹簧被压缩，高压气流通过该止回阀流出，经减压成为仪表控制气，高压气体依靠压力差将入口气压较低的相邻止回阀芯逆向封闭。

进一步的，所述止回阀的金属结构件均由不锈钢制成。

进一步的，所述阀体与进气座通过螺纹连接，阀体上端设有内螺纹，进气座下端外圆设有外螺纹与阀体上端内螺纹连接。

进一步的，所述阀体下端外圆为外螺纹，用于安装连接。

进一步的，进气座上端设有内螺纹孔，用于连接气源的管接头。

本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置在使用时，安装座出口接本机仪表气源减压阀的进口，两个止回阀的进口分别接外部仪表气源和本机缓冲储气罐出口。原则上从两个止回阀入口分别输入的压缩机空气,都可以推开止回阀的阀芯,流至本机仪表气减压阀的入口,经减压后形成控制气。但是，由于本机气源压力较高（本例为4.0MPa),而外接气源压力低（通常为0.7MPa),本实用新型的大型压缩机仪表气源自动切换装置的两组单向阀的连接组合方式，只允许高压气源通过，经减压后成为仪表控制气。仪表控制的压力通常在0.4～0.5MPa内取值。减压阀是本装置的相关件，与本切换装置的功能无关，故图中未标出，只有文字说明。

本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的工作原理：

为方便表述，将与外部气源相通的止回阀称外止回阀，与本机储气罐相接的止回阀称内止回阀。当压缩机启动后，储气罐内的压力小于外部气源压力时，外部气源流经外止回阀至仪表气减压阀入口，经减压后成为仪表控制气，同时依靠压力差将内止回阀逆向关闭，外接气源不会进入本机储气罐。当储气罐内的压力逐渐升高，并高于外部气源压力时，其压力差迫使外止回阀逆向关闭，本机储气罐内的压缩空气经内止回阀流至减压阀进口，经减压后成为仪表控制气。由于本机额定输出压力较高（4.0MPa),确保了压缩机正常运行到输出压力大于外部气源压力时自动切换。而外部压缩机，处于卸荷待机状态。当本机储气罐气压下降到低于外部气源压力时，自动切换成外部气源供给仪表控制气。

本实用新型的大型压缩机仪表气源自动切换装置，结构简单，无须人工操作，不需要控制电路，利用本机输出压力与外部气源压力之压力差，自动控制两组止回阀，只允许较高压力的气源经止回阀，流至仪表气减压阀的进口，经减压后成为仪表控制气，实现外部仪表气源与本机气源的自动切换。有着结构简单、工作可靠、制造与运行成本低、安装方便、适应性好的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的功能符号图；

图2为本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的结构图；

图3为本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的安装底座结构图；

图4为本实用新型的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的止回阀结构图。

具体实施方式

结合图1、图2和图3，本实例的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置包括安装座1和两个止回阀3，两个止回阀3的结构相同，所述安装座1包括两个止回阀安装孔1-1、安装座出口1-2和安装座内部通道1-3，所述两个止回阀安装孔1-1通过安装座内部通道1-3均与安装座出口1-2连通；所述两个止回阀3的出口端通过止回阀安装孔1-1同向并联安装在安装座1上，两个止回阀3的单向出口通过安装座内部通道1-3均与安装座出口1-2连通。本实施例中，图1中右边的止回阀3的入口m接通外部气源，左边的止回阀3的入口n接通本机储气罐出口，两组阀的单向出口均接通仪表气减压阀的入口p，经减压后成为控制气。两个止回阀3中，只允许气压高的气源通过止回阀3经减压后成为控制气，而另一组气源压力低的止回阀3的阀芯，被高气压的压差逆向封闭。气源的切换，是由压力差自动实现的。

进一步的，所述两个止回阀3与止回阀安装孔1-1通过螺纹连接。

进一步的，所述止回阀3的出口与止回阀安装孔1-1之间设有O型密封圈2。

结合图4，所述止回阀3包括阀体3-1、弹簧3-2、止回阀芯3-4、碗形密封圈3-5和进气座3-6；所述阀体3-1上端与进气座3-6安装连接，阀体3-1上端设有螺纹孔与进气座3-6下端的外螺纹安装连接；所述进气座3-6为中空结构，所述止回阀芯3-4在阀体3-1的内孔中，止回阀芯3-4的上端盘状外圆与阀体3-1内孔设有通流环形间隙，止回阀芯3-4顶端盘形外圆的边缘呈R形，止回阀芯3-4盘形外圆下方的颈部设有三角环槽，在三角环槽的下锥面上设有多个通流孔与阀芯内腔相通，止回阀芯3-4中空内腔下端为台阶孔用以安装弹簧3-2，台阶孔与多个通流小孔均连通；所述弹簧3-2上端抵住止回阀芯3-4内孔的环形台阶处，下端抵住阀体3-1内孔的环形台阶底部。 止回阀芯3-4中空内腔下端的台阶孔用于弹簧3-2径向定位，其上部设有直径较小的盲孔，与弹簧3-2径向定位孔同轴，盲孔与三角环槽下锥面上多个小孔相通，两孔之间形成的环形肩台与弹簧3-2上端面接触，弹簧3-2上端抵住止回阀芯3-4内孔的环形肩台处，下端抵住阀体3-1内孔的底部环形肩台。

进一步的，所述阀体3-1与进气座3-6之间设有调节垫圈3-7，所述调节垫圈3-7为多个紫铜薄垫圈，用来调节进气座3-6下端的轴向位置，并兼有密封功能。

进一步的，所述进气座3-6的下端设有盘形外圆，所述盘形外圆上方设有密封环槽，环槽内套装碗形密封圈3-5，与阀体3-1的内孔相配合，并与止回阀芯3-4上端面盘形外圆的R状边缘相接触，构成径向与轴向的软密封。进气座3-6下端的盘形外圆与阀芯3-4上端的盘形外圆相类似，其边缘均为R状，确保阀芯3-4关闭时，对碗形密封圈3-5有一定压缩量（约为15%～20%），并保持阀芯3-4顶端与进气阀座3-6下端面直接接触，而不会将碗形密封圈3-5的内边缘夹在中间。

进一步的，所述止回阀芯3-4的下端面与阀体3-1内孔底部的台阶之间安装有缓冲垫3-3。止回阀芯3-4在阀体3-1的内孔中，轴向活动距离H即阀芯的开口间隙，选配缓冲垫的厚度，可调节止回阀芯3-4轴向移动距离在设定值H范围内。H值过大会引起止回阀芯3-4运动时撞击能量上升，H值过小会影响通气流量。当气源进口处压缩空气经进气座3-6内孔流入，推动止回阀芯3-4下行H，压力气流经止回阀芯3-4上端外园与阀体3-1内孔之间环形通流间隙流入止回阀芯3-4上端颈部的三角环形腔，经一组小孔流入止回阀芯3-4内腔，从阀体3-1的内孔流出。当气源进口处无压力气体输入，或者虽然气源进口处有压力气源，但压力较低其出口处的压力由于相邻止回阀输入了更高的压力气体而升高，则止回阀芯3-4在弹簧力和压力差双重作用下上移，封闭进气口，使气源进口处的较低压力的气体不能从该止回阀流出。另一组止回阀入口为较高压力的气源，其止回阀芯被高压气流推开，弹簧3-2被压缩，高压气流通过该止回阀流出，经减压成为仪表控制气，高压气体依靠压力差将入口气压较低的相邻止回阀芯逆向封闭。

进一步的，所述止回阀3的金属结构件均由不锈钢制成。

进一步的，所述阀体3-1与进气座3-6通过螺纹连接，阀体3-1 上端设有内螺纹，进气座3-6 下端外圆设有外螺纹与阀体3-1上端内螺纹连接。

进一步的，所述阀体3-1下端外圆为外螺纹，用于安装连接。

进一步的，进气座3-6上端设有内螺纹孔，用于连接气源的管接头。

本实施例的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置在使用时，安装座出口1-2接本机仪表气源减压阀的进口，两个止回阀3的进口分别接外部仪表气源和本机缓冲储气罐出口。原则上从两个止回阀入口分别输入的压缩机空气,都可以推开止回阀的阀芯,流至本机仪表气减压阀的入口,经减压后形成控制气。实际上，由于两组单向阀入口处的气压有高低，存在压力差，两组单向阀的连接组合方式决定了只允许高压气流通过单向阀，经减压后成为仪表控制气，而低压气源的单向阀芯被高压气体的压差逆向封闭隔离。仪表气的压力通常在0.4～0.5MPa内取值。减压阀是本装置的相关件，与本切换装置的功能无关，故图中未标出，只有文字说明。

本实施例的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置的工作原理：

为方便表述，将与外部气源相通的止回阀称外止回阀，与本机储罐相接的止回阀称内止回阀。当压缩机启动后，储气罐内的压力小于外部气源压力时，外部气源流经外止回阀至仪表气减压阀入口，经减压后成为仪表控制气，同时将内止回阀逆向关闭，外接气源不会进入本机储气罐。当储气罐内的压力逐渐升高，并高于外部气源压力时，其压力差迫使外止回阀的阀芯逆向关闭，本机储气罐内的压缩空气经内止回阀进减压阀进口，经减压后成为仪表控制气。由于本机额定输出压力较高（4.0MPa)，确保了压缩机正常运行到输出压力大于外部气源压力时自动切换。而外部压缩机，处于卸荷待机状态。当本机储气罐气压下降到低于外部气源压力时，自动切换成外部气源供给仪表控制气。

本实施例的大型压缩机仪表气源自动切换装置，结构简单，无须人工操作，不需要控制电路，利用本机输出压力与外部气源压力之压力差，自动控制两组止回阀切换，只允许较高压力的气源经止回阀，流至仪表气减压阀的进口，经减压后成为仪表控制气，实现外部仪表气源与本机气源的自动切换。有着结构简单、工作可靠、制造与运行成本低、安装方便、适应性好的优点。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，如止回阀3结构的不同、进出口的连接方式的不同，采用不同的材料等，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：包括安装座（1）和两个止回阀（3），所述安装座（1）包括两个止回阀安装孔（1-1）、安装座出口（1-2）和安装座内部通道（1-3）；所述两个止回阀安装孔（1-1）通过安装座内部通道（1-3）均与安装座出口（1-2）连通；所述两个止回阀（3）的出口端通过止回阀安装孔（1-1）同向并联安装在安装座（1）上，两个止回阀（3）的单向出口通过安装座内部通道（1-3）均与安装座出口（1-2）连通。

2.根据权利要求1所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述止回阀（3）的出口与止回阀安装孔（1-1）之间设有O型密封圈（2）。

3.根据权利要求1或2所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述止回阀（3）与止回阀安装孔（1-1）通过螺纹连接。

4.根据权利要求1或2所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述止回阀（3）包括阀体(3-1)、弹簧(3-2)、止回阀芯(3-4)、碗形密封圈(3-5)和进气座(3-6)；所述阀体(3-1)上端与进气座(3-6)安装连接，所述进气座(3-6)为中空结构，所述止回阀芯(3-4)在阀体(3-1)的内孔中，止回阀芯(3-4)的上端盘形外圆与阀体(3-1)内孔设有通流环形间隙，止回阀芯(3-4)顶端盘形外圆的边缘呈R形，止回阀芯(3-4)盘形外圆的下方颈部设有三角环槽，在三角环槽的下锥面上设有多个通流孔与阀芯内腔相通，止回阀芯(3-4)中空内腔下端为台阶孔用以安装弹簧(3-2)，台阶孔与多个通流小孔均连通；所述弹簧(3-2)上端抵住止回阀芯(3-4)内孔的环形台阶处，下端抵住阀体(3-1)内孔的环形台阶底部。

5.根据权利要求4所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述阀体(3-1)与进气座(3-6)之间设有调节垫圈(3-7)，所述调节垫圈(3-7)为多个紫铜薄垫圈。

6.根据权利要求4所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述进气座(3-6)的下端设有盘形外圆，所述盘形外圆上方设有密封环槽，环槽内套装碗形密封圈(3-5)，与阀体(3-1)的内孔相配合，并与止回阀芯(3-4)上端面的盘形外圆的R状边缘相接触。

7.根据权利要求4所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述止回阀芯(3-4)的下端面与阀体(3-1)内孔底部的台肩之间安装有缓冲垫(3-3)。

8.根据权利要求4所述的大型压缩机仪表控制气源自动切换装置，其特征在于：所述阀体(3-1)上端设有内螺纹，进气座(3-6) 下端外圆设有外螺纹与阀体(3-1)上端内螺纹连接。