一種自動控制壓力閥的製作方法

2023-05-25 15:35:36 1

專利名稱：一種自動控制壓力閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體壓力閥，特別是關於一種自動控制壓力閥。
技術背景煤礦瓦斯是威脅煤礦安全生產的主要因素之一，為了保證安全生產，礦井內 要按照安全生產的規範預先對要開採的煤層進行瓦斯壓力的檢測。瓦斯壓力檢測 時，需要對未開採的煤層打檢測孔，並對檢測孔進行封堵。在現有技術中，對煤 層瓦斯檢測孔進行封堵的方法， 一般採用向檢測孔內灌入黃泥或橡膠或矽膠或不 收縮水泥等物質，待封堵物固化或凝固後形成對檢測孔的封堵。然而這些常規的 封堵物質在固化或凝固後，體積有些會發生微小變化，使封堵效果並不理想，封 堵面時常會發生漏氣，從而影響瓦斯壓力測定值的精度。針對上述問題，本申請人研製了一種採用三相泡沫密封液對煤層瓦斯檢測孔 進行封堵的方法(如圖1所示)，其是在煤層1的瓦斯檢測孔2中設置兩段常規材 料的封堵物3、 4，在瓦斯檢測孔2裡端與封堵物4之間留有一段間隙，形成一瓦 斯氣體室5，在兩段封堵物3、 4之間灌注本申請人研製的三相泡沫密封液形成一 密封液灌注室6，並通過充氣保持密封液的壓力高於瓦斯氣體的壓力，使密封液6 的壓力能夠頂住瓦斯氣體對封堵物4的擠壓，並使密封液能夠很好地滲入到煤層1 的細密孔隙和封堵物3、 4膨脹或固化後形成的孔隙中，在密封液凝固後可以與煤 層形成一個整體，從而有效解決了現有技術中的問題。然而，在實現上述封堵方 法中需要一個自動控制壓力閥。 發明內容本實用新型的目的是提供一種在實現三相泡沫密封液封堵方法過程中使用 的，可以根據瓦斯氣體在檢測孔間隙中壓力變化而自動調節密封液壓力的自動控 制壓力闊。為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案 一種自動控制壓力閥，其 特徵在於它包括一閥體，在所述閥體內設置一中間具有一圈凹緣的活塞，在所 述閥體的兩端分別設置一密封端蓋，在所述活塞的兩端分別設置一組限位柱，在 所述活塞與所述兩端蓋之間，分別設置一彈簧；在所述閥體壁面的中部與所述活 塞上的凹緣對應設置一壓力氣體進口，在所述壓力氣體進口一側的閥體壁面上設 置一瓦斯氣體進口，在所述壓力氣體進口另一側的閥體壁面上設置一壓力氣體出
口，與所述壓力氣體進口徑向位置相對的閥體壁面上設置一過渡口，在所述過渡 口上連接一過渡管，所述過渡管的另一端連接在所述壓力氣體出口一側的閥體壁面上。所述瓦斯氣體進口一側的限位柱長度為該側限位柱端部頂住所述端蓋時， 所述活塞中部的凹緣恰好全部位於靠近所述瓦斯氣體進口 一側的閥體壁面內；所 述壓力氣體出口一側的限位柱長度為該側限位柱端部頂住所述端蓋時，所述活 塞中部的凹緣恰好全部位於所述壓力氣體進口處。每組所述限位柱為三根，且三根所述限位柱間的相位角為120° 。 設置在所述活塞與所述端蓋之間的兩彈簧，分別套在相對一側的所述限位柱 的外面。在所述兩密封端蓋內分別設置一密封膠墊。本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本實用新型在一閥 體內設置了一中部具有凹緣的活塞，並在活塞的兩端分別設置限位柱和彈簧，同 時使活塞在兩彈簧的作用下處於平衡時，其上的凹緣恰可處於中部的高壓氣進、 出氣口，向閥體內與密封液灌注室連通的一側進高壓氣，使密封液灌注室足以頂住瓦斯檢測孔內瓦斯氣體的壓力，從而阻止瓦斯氣體流出煤層，並將密封液擠壓 入煤層和封堵物的細密孔隙，使並申請人研製的密封方法得以實現。2、本實用新 型通過閥體兩端壓力的變化帶動活塞向兩端運動，因此可以在動態平衡中保持壓 力的自動調節，其不但結構簡單，而且操作方便，而且安全可靠。本實用新型可 以很好地配合本申請人發明的三相泡沫密封液對煤層瓦斯壓力檢測孔進行封堵方 法的實施過程中，本實用新型還可以用於其它氣體封堵的過程中。

圖1是本實用新型使用狀態示意圖圖2是本實用新型結構示意圖(非供氣狀態)圖3是本實用新型供氣狀態示意圖具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖l、圖2所示，本實用新型的自動控制壓力閥lO包括一閥體ll，閥體ll 的兩端分別設置一密封端蓋12、 13，在閥體ll內設置一活塞14，活塞14的中部 具有一圈凹緣15，在活塞14兩端分別設置一連接其上的限位柱16、 17，在活塞 14兩端與兩端蓋12、 13之間分別設置一彈簧18、 19。在閥體ll的壁面中部設置 一壓力氣體進口 20，在壓力氣體進口 20 —側的閥體11壁面上設置一瓦斯氣體進 口21，在壓力氣體進口 20另一側的閥體11壁面上設置一密封液壓力進口 22。與
壓力氣體進口 20徑向位置相對的閥體11壁面上設置一過渡口 23，在過渡口 23上連接一過渡管24，過渡管24的另一端連接在壓力氣體出口 22 —側的閥體11壁面上。上述實施例中，瓦斯氣體進口 20—側的限位柱16的長度，是在限位柱16端 部頂住端蓋12時，活塞14中部的凹緣15恰好全部位於高壓氣源進出氣口 20、 21 的左側，即凹緣右側活塞部分恰好堵住高壓氣源進出氣口 20、 21，高壓氣源處於 停止供氣狀態；壓力氣體出口 22 —側的限位柱17的長度，是在限位柱17端部頂 住端蓋13時，活塞14中部的凹緣15恰好全部位地壓力氣體進口 20處。上述實施例中，活塞14兩側的限位柱16、 17，每組可以是三根，成120°角 設置，限位柱16、 17數量是可以在1 4根之間變化。增加對兩密封端蓋12、 13 的密封性，在兩密封端蓋12、 13內分別設置一密封膠墊26、 27。另外彈簧18、 19可以套在限位柱16、 17的外面，也可以設置在各限位柱16、 17圍成的空間內。上述實施例中，閥體ll中部的進氣口 20和出氣口 23—定要設置在徑向位置 上，二者之間的相位角不一定非要求呈180。，只要保持一定距離即可。本實用新型安裝時，將壓力氣體出口 22通過管路7連接密封液灌注室6，將 瓦斯氣體進口 21通過管路8連接瓦斯檢測孔2內的瓦斯氣體室5，將壓力氣體進 口 20通過管路連接高壓氣瓶(比如氮氣)9。活塞14在非工作狀態時，其左右兩 側彈簧17、 18的設置原則是恰好使活塞14中部的凹緣15對準壓力氣體進口 20， 此時活塞14兩端的壓力均為零，限位柱19的端部頂在右側密封端蓋13內的橡膠 墊27上，使本實用新型的壓力閥10處於開啟狀態。本實用新型使用時，打開高壓氮氣瓶9，高壓氮氣依次通過壓力氣體進口 20、 過渡口23、過渡管24、壓力氣體出口 22和管路7，進入密封液灌注室6。隨著密 封液灌注室6的壓力逐漸增大，活塞14被慢慢地推向瓦斯氣體進口21—側，使 閥體11上的壓力氣體進口 20逐漸減小，從過渡管24和壓力氣體出口 22通過的 高壓氣體逐漸減少，直至本實用新型自動控制壓力閥10被全部關閉(如圖3所示)。 此時瓦斯氣體一側的限位柱16已經頂在密封膠墊26上不能再移動了，高壓氮氣 瓶9仍處於開啟狀態，但已不能向密封液灌注室6供氣，此時與密封液灌注室6 連通一側的壓力應大於瓦斯氣體室5壓力0.5MPa。隨著時間的推移，瓦斯氣體逐 漸順著煤層1細密孔隙流向瓦斯氣體室5，瓦斯氣體進口 22 —側的空間壓力逐漸 增大，直到其壓力值超過額定值(比如與密封液灌注室壓力小於0.5MPa)時，活 塞14便會在壓力的作用下逐漸向另一側移動，使活塞14中部的凹緣15逐漸與壓 力氣體進口 20連通，自動向密封液灌注室6充氣，活塞14在這種壓力動態平衡 的作用下，自動控制密封液灌注室6壓力始終保持高於瓦斯氣體室0. 5Mpa。
權利要求1、一種自動控制壓力閥，其特徵在於它包括一閥體，在所述閥體內設置一中間具有一圈凹緣的活塞，在所述閥體的兩端分別設置一密封端蓋，在所述活塞的兩端分別設置一組限位柱，在所述活塞與所述兩端蓋之間，分別設置一彈簧；在所述閥體壁面的中部與所述活塞上的凹緣對應設置一壓力氣體進口，在所述壓力氣體進口一側的閥體壁面上設置一瓦斯氣體進口，在所述壓力氣體進口另一側的閥體壁面上設置一壓力氣體出口，與所述壓力氣體進口徑向位置相對的閥體壁面上設置一過渡口，在所述過渡口上連接一過渡管，所述過渡管的另一端連接在所述壓力氣體出口一側的閥體壁面上。
2、 如權利要求l所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於所述瓦斯氣體進 口一側的限位柱長度為該側限位柱端部頂住所述端蓋時，所述活塞中部的凹緣 恰好全部位於靠近所述瓦斯氣體進口 一側的閥體壁面內；所述壓力氣體出口 一側 的限位柱長度為該側限位柱端部頂住所述端蓋時，所述活塞中部的凹緣恰好全 部位於所述壓力氣體進口處。
3、 如權利要求l所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於每組所述限位柱 為三根，且三根所述限位柱間的相位角為120° 。
4、 如權利要求2所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於每組所述限位柱 為三根，且三根所述限位柱間的相位角為120° 。
5、 如權利要求1或2或3或4所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於設置在所述活塞與所述端蓋之間的兩彈簧，分別套在相對一側的所述限位柱的外面。
6、 如權利要求1或2或3或4所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於在所述兩密封端蓋內分別設置一密封膠墊。
7、 如權利要求5所述的一種自動控制壓力閥，其特徵在於在所述兩密封端蓋內分別設置一密封膠墊。
專利摘要本實用新型涉及一種自動控制壓力閥，其特徵在於它包括一閥體，在閥體內設置一中間具有一圈凹緣的活塞，在閥體的兩端分別設置一密封端蓋，在活塞的兩端分別設置一組限位柱，在活塞與兩端蓋之間，分別設置一彈簧；在閥體壁面的中部與活塞上的凹緣對應設置一壓力氣體進口，在壓力氣體進口一側的閥體壁面上設置一瓦斯氣體進口，在壓力氣體進口另一側的閥體壁面上設置一壓力氣體出口，與壓力氣體進口徑向位置相對的閥體壁面上設置一過渡口，在過渡口上連接一過渡管，過渡管的另一端連接在壓力氣體出口一側的閥體壁面上。本實用新型可以用於煤層瓦斯壓力檢測孔封堵過程中，也用於其他場合有毒有害氣體的封堵過程中。
文檔編號F16K17/00GK201016403SQ200720103288
公開日2008年2月6日 申請日期2007年1月19日 優先權日2007年1月19日
發明者孫志海, 徐志斌, 為 梁, 梁育龍, 程根銀, 陳學習, 馬尚權 申請人:華北科技學院