[发明专利]一种先导式气动呼吸阀

权利要求书

1.一种先导式气动呼吸阀，其特征在于：将压力信号气源与呼吸阀启闭气源分离，储罐中的气体只作为压力信号，引入先导阀执行器中，与预设的设定压力相比较，压力信号的变化决定先导阀的动作；引入外部动力气源，由先导阀控制作为启闭呼吸阀端口的动力；外部动力气源在先导阀中作用于阀芯的轴线方向合力为零，不影响信号气体压力与先导阀预设压力的作用关系；引入呼出端控制气缸和吸入端控制气缸，作为启闭呼吸阀呼出端口和吸入端口的执行设备；

呼出端先导阀(201)和吸入端先导阀(202)结构相同，只是调节弹簧不同，呼出端先导阀(201)用于超压控制，吸入端先导阀(202)用于失压控制；引信号气体(109)进入呼出端先导阀(201)执行器的下腔，同时进入吸入端先导阀(202)执行器的上腔，空气(110)同时进入呼出端先导阀(201)执行器的上腔和吸入端先导阀(202)执行器的下腔；动力气体(113)经过滤减压阀(301)调压，形成稳定压力的工作气体(303)进入呼出端先导阀(201)和吸入端先导阀(202)的进气口；在呼出端先导阀(201)中，信号压力P_信号与弹簧力产生的压强P_弹簧、阀芯重力产生的压强P_阀芯、大气压P_大气相作用，调节弹簧以改变P_弹簧的大小以设定呼出端的开启压力P_呼出；P_呼出＝(P_弹簧+P_阀芯+P_大气)S_上/S_下，S_上、S_下分别为呼出端先导阀(201)执行器膜片的上端受力面积和下端受力面积，此处暂不考虑阀芯与阀体之间的摩擦力；当P_信号＜P_呼出时，呼出端先导阀(201)阀芯处于呼出端先导阀阀体的下部位置，工作气体(303)通过呼出端先导阀(201)下出气口联通呼出端气缸上端气管(104)进入呼出端控制气缸(102)上活塞腔，呼出端控制气缸下行，呼出端(111)关闭；反之，当P_信号＞P_呼出时，呼出端先导阀(201)阀芯上行，工作气体(303)通过呼出端先导阀(201)上出气口联通呼出端气缸下端气管(105)进入呼出端控制气缸(102)下活塞腔，呼出端控制气缸上行，呼出端(111)开启；同理，在吸入端先导阀(202)中，信号压力P_信号、弹簧力产生的压强P′_弹簧、阀芯重力产生的压强P′_阀芯与大气压P_大气相作用，调节弹簧以改变P′_弹簧的大小以设定吸入端的开启压力P_吸入，P_吸入＝P_大气S′_下/S′_上-P′_弹簧-P′_阀芯；S′_上、S′_下分别为吸入端先导阀(202)执行器膜片的上端受力面积和下端受力面积，此处暂不考虑阀芯与阀体之间的摩擦力；当P_信号＞P_吸入时，吸入端先导阀(202)阀芯处于吸入端先导阀阀体的下部位置，工作气体(303)通过吸入端先导阀(202)下出气口联通吸入端气缸上端气管(106)进入吸入端控制气缸(103)上活塞腔，吸入端控制气缸下行，吸入端(112)关闭；反之，当P_信号＜P_吸入时，吸入端先导阀(202)阀芯上行，工作气体(303)通过吸入端先导阀(202)上出气口联通吸入端气缸下端气管(107)进入吸入端控制气缸(103)下活塞腔，吸入端控制气缸上行，吸入端(112)开启；气缸的排出气体(307)由先导阀排气口排出，阻尼排气阀(306)可以调节气缸的运行速度；本呼吸阀就是依靠呼出端先导阀(201)和吸入端先导阀(202)将储罐压力P_信号控制在呼出端的开启压力P_呼出与吸入端的开启压力P_吸入之间；在信号管(108)上安装压力变送器(451)，用于控制室监控储罐压力变化，观察呼吸阀的运行状况。