一种管道流体压力适用自调装置的调节方法

技术领域

本发明属于管道流体控制技术领域，具体涉及一种管道流体压力适用自调装置。

背景技术

流体是气体和液体的总称。大气和水是最常见的两种流体，大气包围着整个地球，地球表面的70%是水面。大气运动、海水运动乃至地球深处熔浆的流动都是流体的研究内容。流体，是与固体相对应的一种物体形态，是液体和气体的总称.由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一定的形状并且具有流动性。流体都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大，在流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力。当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。是液压传动和气压传动的介质。具有黏性的流体在发生变形时将产生阻力，而没有黏性的流体则不会有任何阻力，度量流体黏性的物理量称为流体的黏度。没有黏性的流体又称为超流体。

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中，流体输送是工业生产过程中的常规步骤之一，管道输送流体是目前最常用的手段。

利用管道进行流体输送的过程中，为了使流体的使用达到指定的效果，常常需要根据管道内流体的压力对流体的输送进行调整。传统的流体调节一般以人工操作为主，该方式对人力的消耗较大，且用时较长，受人为因素影响较多，因而不利于管道内流体的及时调整；同时，现有的管道流体调节方式较为的单一，对流体压力的变更效果较差，变更效率较低，因而在实际的生产过程中影响了流体实际应用的要求，导致实际的生产受到很大影响；最后，现有的管道流体在调节时，只能进行单一性的调节，无法同时满足对流体的增、减压调节，导致流体的使用范围受限，严重影响了流体的实用性以及实际的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道流体压力适用自调装置，通过PLC控制面板和压力传感器的配合控制，使得第一加压机构、第二加压机构、第一调压机构和第二调压机构得以进行相应的运转，对恒定流速的流体进行指定的调节，使得管道内流体的调节效果更好，用时更少，且能有效的节省人力的消耗，更好的满足实际生产过程中对流体压力的指定需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管道流体压力适用自调装置，包括第一输液管，所述第一输液管一端固定连通有第一加压机构，所述第一加压机构上固定连通有第二输液管，所述第二输液管另一端固定连通有第二加压机构，所述第二加压机构上固定连通有第一调压机构，所述第一调压机构上固定连通有第二调压机构；

所述第一调压机构包括第三输液管，所述第三输液管外壁固定有支撑板，所述支撑板一内壁固定有液压缸，所述支撑板一侧面固定有PLC控制面板，所述液压缸另一端固定有垫板，所述垫板另一表面固定有第一连接板，所述第一连接板另一表面固定有第一波纹管和压力传感器，所述压力传感器位于第一波纹管内部，所述压力传感器上固定有第二连接板，所述第一波纹管另一端与第二连接板一表面固定连接，所述第二连接板另一表面固定有活塞，所述活塞与第三输液管内壁滑动配合，所述活塞与第三输液管结合处设有若干第一密封圈，所述第三输液管外壁从左至右依次贯穿固定有第四输液管和若干第五输液管，所述第四输液管、若干第五输液管、第三输液管和支撑板均位于同一水平面上；

所述第二调压机构包括第一储液箱，所述第四输液管另一端和若干第五输液管另一端均贯穿第一储液箱一表面且延伸至第一储液箱内部，所述第一储液箱另一表面贯穿固定有出液管，所述第一储液箱一内壁固定有第一弹簧，所述第一弹簧另一端固定有固定板，所述固定板一相对侧面均固定有导流锥，所述第一弹簧套接在一导流锥外部，所述固定板上开有若干通孔，若干所述通孔呈圆形阵列分布，所述固定板外壁固定有固定环，所述固定环一表面固定有调流管，所述调流管与固定板内壁间隙配合。

方案中需要说明的是：

液压缸、PLC控制面板、压力传感器、电磁阀、气泵、单向阀、水泵、电机和涡轮为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；

作为一种优选的实施方式，所述第四输液管内径是第五输液管内径大小的四倍，所述固定板横截面为圆形结构，所述第一弹簧、固定板、一组导流锥和调流管均位于同一水平轴线上，所述固定板和调流管均为喇叭口型结构，所述固定环外径比固定板较大端口处内径大的范围是4mm-20mm。

作为一种优选的实施方式，所述第二加压机构包括第二储液箱，所述第二输液管一端贯穿第二储液箱一表面且延伸至第二储液箱内部，所述第三输液管一端贯穿第二储液箱另一表面且延伸至第二储液箱内部，所述第二储液箱内部设有水泵，所述水泵出液口一端固定连通有第六输液管，所述第六输液管另一端依次贯穿第二储液箱一内壁和第三输液管外壁且延伸至第三输液管内部。

作为一种优选的实施方式，所述第二储液箱另一内壁固定有第二波纹管和若干第二弹簧，若干所述第二弹簧均位于第二波纹管内部，若干所述第二弹簧另一端固定有压板，所述第二波纹管另一端与压板上表面固定连接，所述第二储液箱一内壁固定有限位柱，所述限位柱顶部所在水平面在第三输液管与第二储液箱结合处最高点所在水平面正上方。

作为一种优选的实施方式，所述第二储液箱顶部贯穿固定有排气管，所述排气管与第二波纹管内部相互连通，所述排气管上设有电磁阀，所述第二储液箱顶部固定有气泵，所述气泵出气口一端固定连通有输气管，所述输气管另一端贯穿第二储液箱顶部且延伸至第二波纹管内部，所述输气管上设有单向阀，所述气泵进气口一端固定连通有进气管，所述进气管另一端固定有过滤网。

作为一种优选的实施方式，所述第一加压机构包括第三储液箱，所述第二输液管另一端贯穿第三储液箱外壁且延伸至第三储液箱内部，所述第一输液管一端贯穿第三储液箱外壁且延伸至第三储液箱内部，所述第一输液管和第二输液管关于第三储液箱对称分布。

作为一种优选的实施方式，所述第三储液箱顶部固定有托板和固定块，所述固定块位于托板正下方，所述托板一内壁固定有电机，所述电机输出轴一端固定有连接杆，所述连接杆另一端依次贯穿固定块和第三储液箱顶部且固定有涡轮，所述涡轮另一端通过轴承与第三储液箱一内壁转动连接，所述连接杆与固定块结合处设有若干第二密封圈，所述连接杆、固定块、涡轮和第三储液箱均位于同一竖直轴线上。

与现有技术相比，本发明提供的一种管道流体压力适用自调装置，至少包括如下有益效果：

（1）本发明通过PLC控制面板和压力传感器的配合控制，使得第一加压机构、第二加压机构、第一调压机构和第二调压机构得以进行相应的运转，对恒定流速的流体进行指定的调节，使得管道内流体的调节效果更好，用时更少，且能有效的节省人力的消耗，更好的满足实际生产过程中对流体压力的指定需求。

（2）本发明通过第一加压机构中的电机带动涡轮转动，可以对管道内输送的流体进行初步增压处理，利用第二加压机构中的水泵向第六输液管中输送流体，使得单位时间内进入第三输液管中的流体量得以增大，从而使得流体进一步增压，调流管在流体压力增高时会带动第一弹簧拉伸，使得调流管与出液管贴合，从而使得流体出口缩小，再一次对流体进行增压处理，使得管道内的流体增压范围更广，增压的效果更好，增压操作耗时更短，进而更好的满足了工业生产的使用需求。

（3）本发明通过第二加压机构中的气泵与排气管相互配合，可以控制第二波纹管的形变量，使得第二储液箱内部的流体可以实现短时间内的快速增压，从而使得管道流体在实际的生产中能更好的使用，进一步增大了该装置输送下流体的适用范围和实用性。

（4）本发明通过第一调压机构中的液压缸可以牵引活塞沿着第三输液管内壁滑动，使得若干第五输液管参与到第三输液管与第一储液箱之间流体的输送，从而使得两者之间流体的输送压力减小，不仅能保护两者的安全，且使得第一弹簧收缩，带动调流管与出液管分离，从而使得该装置的出液口增大，使得流体的输送压力减小，进而使得该装置可以完成对流体压力增、减的双重调节，更好的满足了实际生产的使用需求。

附图说明

图1为一种管道流体压力适用自调装置的结构示意图；

图2为第一调压机构的结构示意图；

图3为第一连接板、压力传感器、第二连接板和活塞的结构示意图；

图4为第二调压机构的结构示意图；

图5为第一弹簧、固定板、导流锥和通孔的结构示意图；

图6为第二加压机构的结构示意图；

图7为第二储液箱、第二波纹管、第二弹簧和压板的结构示意图；

图8为第一加压机构的结构示意图；

图9为第三储液箱、固定块、连接杆和涡轮的结构示意图。

图中：1、第一输液管；2、第一加压机构；3、第二输液管；4、第二加压机构；5、第一调压机构；6、第二调压机构；7、第三输液管；8、支撑板；9、液压缸；10、PLC控制面板；11、垫板；12、第一连接板；13、第一波纹管；14、压力传感器；15、第二连接板；16、活塞；17、第四输液管；18、第五输液管；19、第一储液箱；20、出液管；21、第一弹簧；22、固定板；23、导流锥；24、通孔；25、固定环；26、调流管；27、第二储液箱；28、第二波纹管；29、第二弹簧；30、压板；31、排气管；32、电磁阀；33、气泵；34、输气管；35、单向阀；36、进气管；37、过滤网；38、限位柱；39、水泵；40、第六输液管；41、第三储液箱；42、托板；43、固定块；44、电机；45、连接杆；46、涡轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种管道流体压力适用自调装置，包括第一输液管1，第一输液管1一端固定连通有第一加压机构2，第一加压机构2上固定连通有第二输液管3，第二输液管3另一端固定连通有第二加压机构4，第二加压机构4上固定连通有第一调压机构5，第一调压机构5上固定连通有第二调压机构6；

第一调压机构5包括第三输液管7，第三输液管7外壁固定有支撑板8，支撑板8一内壁固定有液压缸9，支撑板8一侧面固定有PLC控制面板10，液压缸9另一端固定有垫板11，垫板11另一表面固定有第一连接板12，第一连接板12另一表面固定有第一波纹管13和压力传感器14，压力传感器14位于第一波纹管13内部，压力传感器14上固定有第二连接板15，第一波纹管13另一端与第二连接板15一表面通过粘结剂粘接，第二连接板15另一表面固定有活塞16，活塞16与第三输液管7内壁滑动配合，活塞16与第三输液管7结合处设有三个第一密封圈，第三输液管7外壁从左至右依次贯穿固定有第四输液管17和三个第五输液管18，第四输液管17、三个第五输液管18、第三输液管7和支撑板8均位于同一水平面上；

第二调压机构6包括第一储液箱19，第四输液管17另一端和三个第五输液管18另一端均贯穿第一储液箱19一表面且延伸至第一储液箱19内部，第一储液箱19另一表面贯穿固定有出液管20，第一储液箱19一内壁固定有第一弹簧21，第一弹簧21另一端固定有固定板22，固定板22一相对侧面均固定有导流锥23，第一弹簧21套接在一导流锥23外部，固定板22上开有四个通孔24，四个通孔24呈圆形阵列分布，固定板22外壁固定有固定环25，固定环25一表面固定有调流管26，调流管26与固定板22内壁间隙配合。

第四输液管17内径是第五输液管18内径大小的四倍，固定板22横截面为圆形结构，第一弹簧21、固定板22、一组导流锥23和调流管26均位于同一水平轴线上，固定板22和调流管26均为喇叭口型结构，固定环25外径比固定板22较大端口处内径大8mm。

第二加压机构4包括第二储液箱27，第二输液管3一端贯穿第二储液箱27一表面且延伸至第二储液箱27内部，第三输液管7一端贯穿第二储液箱27另一表面且延伸至第二储液箱27内部，第二储液箱27内部设有水泵39，水泵39出液口一端固定连通有第六输液管40，第六输液管40另一端依次贯穿第二储液箱27一内壁和第三输液管7外壁且延伸至第三输液管7内部。

第二储液箱27另一内壁固定有第二波纹管28和四个第二弹簧29，四个第二弹簧29均位于第二波纹管28内部，四个第二弹簧29另一端固定有压板30，第二波纹管28另一端与压板30上表面通过粘结剂粘接，第二储液箱27一内壁固定有限位柱38，限位柱38顶部所在水平面在第三输液管7与第二储液箱27结合处最高点所在水平面正上方，第二储液箱27顶部贯穿固定有排气管31，排气管31与第二波纹管28内部相互连通，排气管31上设有电磁阀32，第二储液箱27顶部固定有气泵33，气泵33出气口一端固定连通有输气管34，输气管34另一端贯穿第二储液箱27顶部且延伸至第二波纹管28内部，输气管34上设有单向阀35，气泵33进气口一端固定连通有进气管36，进气管36另一端固定有过滤网37。

第一加压机构2包括第三储液箱41，第二输液管3另一端贯穿第三储液箱41外壁且延伸至第三储液箱41内部，第一输液管1一端贯穿第三储液箱41外壁且延伸至第三储液箱41内部，第一输液管1和第二输液管3关于第三储液箱41对称分布，第三储液箱41顶部固定有托板42和固定块43，固定块43位于托板42正下方，托板42一内壁固定有电机44，电机44输出轴一端固定有连接杆45，连接杆45另一端依次贯穿固定块43和第三储液箱41顶部且固定有涡轮46，涡轮46另一端通过轴承与第三储液箱41一内壁转动连接，连接杆45与固定块43结合处设有三个第二密封圈，连接杆45、固定块43、涡轮46和第三储液箱41均位于同一竖直轴线上。

首先将该装置中第一输液管1的另一端与供液管道固定连通，然后将出液管20的一端迁移至指定位置，利用螺栓和相应的支架完成对该装置的固定，操作人员控制供液管道向第一输液管1中输液，流体依次流经该装置，会对第二连接板15产生压力，第二连接板15上连接的压力传感器14产生信号，通过数据传输线路传递给PLC控制面板10，PLC控制面板10利用其上的显示器将压力显示出来，操作人员根据生产的实际需求，对流体进行增压操作，先利用PLC控制面板10控制第一加压机构2中的电机44运转，使得电机44带动涡轮46转动，增大单位时间内流体在第一加压机构2的流量，这时压力传感器14会产生新的压力信号，再次通过数据传输线路传递给PLC控制面板10，PLC控制面板10将新的压力数值显示出来，若是达不到要求，则操作人员利用PLC控制面板10控制第二加压机构4中的水泵39运转，使得水泵39将第二储液箱27中的流体输入第六输液管40中，从而使得单位时间内第三输液管7中的流体流量增加，这时，PLC控制面板10会再次变更新的压力数值，且在第一加压机构2和第二加压机构4运转过程中，第二调压机构6中的第一弹簧21受流体压力的作用而伸长，使得调流管26向出液管20靠拢，从而使得该装置上的出液口面积减小，使得流体压力进一步增加，在以上的多级增压过程中，流体的流速得以增大，压力得以增强，可以满足实际生产的使用需求，且在第二加压机构4使用时，操作人员利用PLC控制面板10控制气泵33运转，使得气泵33向第二波纹管28中充气，在短时间内形成对流体的快速增压处理，以满足实际生产的特定需求，同理，操作人员根据生产的实际需求，对流体进行减压操作，可以利用PLC控制面板10控制水泵39和电机44断电，并控制电磁阀32开启，使得第二波纹管28中的气压降低，压板30在四个第二弹簧29的作用下上移，使得第二波纹管28体积减小，从而使得第二储液箱27内部流体流速下降，压力暂缓，操作人员利用PLC控制面板10控制液压缸9运转，使得活塞16向PLC控制面板10所在位置移动，这时第三输液管7和第一储液箱19之间的通路变广，进一步降低了流体的压力，且第一弹簧21受流体压力变化的影响，会带动调流管26回到起始位置，使得该装置出液口的面积恢复到正常大小，流体对第二连接板15作用，使得压力传感器14产生信号，压力传感器14将数据通过数据传输线路传递给PLC控制面板10，PLC控制面板10将新的压力数值显示出来，以满足实际生产的流体减压需求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。