[发明专利]带压差控制功能的高压空气供气阀及空气吹除方法

权利要求书

1.带压差控制功能的高压空气供气阀，其特征在于：由主阀、副阀、控制阀三部分组成；主阀是高压空气供气的主通道，高压空气经过主阀进入压载水舱，主阀活塞开度通过上腔和下腔的压差自动调整，从而实现供气流量的调节；副阀通过备气动或手动控制方式对主阀进行启闭控制；控制阀用于感受压载水舱内外压差并控制主阀活塞的开度，依据压差的大小调整控制阀活塞开度，使主阀活塞上腔的压缩空气流动发生变化，进而引起主阀上腔压力的变化，最终控制主阀阀芯的开度位置。

2.根据权利要求1所述的带压差控制功能的高压空气供气阀，其特征在于：主阀、副阀、控制阀三部分共用一个阀体。

3.根据权利要求1或2所述的带压差控制功能的高压空气供气阀，其特征在于：主阀包括主阀活塞、主阀活塞上的主阀弹簧；主阀活塞顶部与阀体内腔之间形成的上腔为主阀压力腔；主阀活塞中部密封面与阀体形成的下腔与压缩空气出口连通；主阀高压空气进口通道与主阀压力腔通过一个节流孔相连通，且当主阀活塞开启时主阀高压空气进口通道与压缩空气出口连通，且主阀活塞中部密封面与阀体结合密封使得主阀关闭时，主阀压力腔与下腔气体压力相同；主阀活塞上部面积大于下部面积。

4.根据权利要求3所述的带压差控制功能的高压空气供气阀，其特征在于：副阀方向设置与主阀平行，主要包括操纵活塞、以及操纵活塞下端的手轮；操纵活塞上端密封平台上部与阀体形成的控制阀上腔与主阀压力腔连通；操纵活塞上端密封平台下方的活塞轴与阀体之间形成中间腔，中间腔与控制阀连通；中间腔下方，操纵活塞中部横向设置与主阀压缩空气出口连通的连通孔，操纵活塞的下端密封平台与阀体之间设置弹簧；下端密封平台底面伸出的活塞轴穿过操纵气源通道和阀体底板后与手轮连接；控制阀方向设置与主阀平行；控制阀采用针阀结构，包括控制阀活塞、与控制阀活塞连接的阀杆以及与阀杆连接的阀芯；控制阀活塞上下两端的腔分别为舷外海水压力腔和与压载水舱侧压力腔；阀芯顶部与阀体顶部间形成与副阀中间腔连通的气体空间；控制阀活塞上端与阀体之间设置竖向压缩弹簧。

5.采用上述权利要求4所述高压空气供气阀的空气吹除方法，其特征在于按如下步骤进行：

a初始状态：

初始状态下，主阀高压空气进口通道与高压空气吹除系统气瓶处于连通状态，副阀操纵活塞关闭、控制阀处于调定的设定开度；

由于没有气体流动，气瓶至主阀高压空气进口通道的压力和主阀压力腔内压力相等，在主阀弹簧作用下主阀活塞关闭，副阀活塞在压力作用下处于压紧状态，控制阀依靠弹簧压紧；

此时若主阀活塞中部密封面发生泄露，气体会直接进入压缩空气出口，并经主阀压缩空气出口与副阀的连通孔排至舱内，不会使气体进入压载水舱；

b开始吹除

开始吹除时，通过气动或手动操纵副阀气缸以关闭横向连通孔，并开启操纵活塞；

操纵活塞开启后，主阀压力腔内的空气经操纵活塞进入控制阀，并通过控制阀排至主压载水舱内；由于主阀压力腔与主阀高压空气进口通道连通的节流孔作用，使主阀压力腔中的压力降低，在主阀活塞的上下腔形成压差，并克服主阀活塞顶部弹簧作用力使主阀开启，吹除压缩空气由压缩空气出口进入压载水舱；

吹除过程中，控制阀的主压载水舱侧压力腔的压力升高，当该压力大于舷外海水压力腔压力时带动控制阀阀杆向上运动，最终减少从压缩空气出口进入压载水舱的压缩空气量；

当主压载水舱侧压力腔的压力高于舷外海水压力腔1bar时，控制阀关闭；此时，主阀压力腔中的气体停止流动，压力升高，直至与吹除压缩空气进口压力相等，主阀活塞上下端压力差消失，主阀活塞在弹簧作用下下移关闭，主阀中止吹除；

中止吹除后，若控制阀的主压载水舱侧压力腔的压力降低，控制阀会再次开启，主阀压力腔压力降低，主阀活塞在压差作用下再次开启，重启吹除过程；

c吹除结束

吹除结束后，通过气动或手动使副阀气缸复位，操纵活塞在气流作用下开度减小，主阀压力腔压力逐渐甚高，并逐步将操纵活塞关闭，直至主阀压力腔压力与主阀高压空气进口通道压力相等，主阀活塞在弹簧作用下关闭。