[发明专利]一种适用于多种压力工况的多模式超高精度回压阀

说明书

本发明提供了一种适用于多种压力工况的多模式超高精度回压阀，主要由上法兰、下法兰、活塞、匀力片、膜片、支撑球、密封圈等组成，上法兰、下法兰通过螺杆固定，并用密封圈密封，上、下法兰之间夹有膜片；上法兰上部有两个入口，分别为进气口与进液口，通过两个入口注入气体或液体建立回压；下法兰上有进样口与出样口，进样口连通进样管道，使得液体通过进样管道进入导流槽，并给膜片施加压力，当压力大于回压时，膜片被顶开，随后通过两个支撑导流轮毂流出回压阀。本发明可以适用于低压至超高压的工况，且回压压力稳定，解决了低压气体压力难以控制，回压阀压力不稳定的问题。

技术领域

本发明为一种用于室内驱替实验的适用于低压至超高压工况的多模式超高精度回压阀。

背景技术

回压阀是进行岩心驱替实验不可或缺的一个装置，目前国内外的回压阀主要有三种，分别为针式回压阀、活塞式回压阀和膜式回压阀；针式回压阀采用钢片和针形阀来控制回压，公开专利CN202834241U采用弹簧辅助针形阀控制回压，弹簧难以控制，精度不高，当压力过高时，针头受力面积小，极易造成损坏；公开专利CN202082434U为活塞式回压阀，其利用活塞移动来控制流体进出，采用双隔膜缓冲设计，使得活塞移动更加平稳，但活塞厚度大，精度小，且操作复杂；公开专利CN103912700B为膜式回压阀，使用回压压紧膜片加多级密封圈软密封，通过膜片形变来控制流体流出，但是膜片频繁形变容易造成疲劳损伤，且长期受压下，膜片会永久变形，此外，由于气体压缩性，大部分的回压阀仅能在高压下精确控制压力，低压下气体压力难以控制导致流体窜出回压阀。因此为了解决上述问题，设计了一种适用于多种压力工况的多模式超高精度回压阀。

发明内容

本发明提供了一种适用于多种压力工况的多模式超高精度回压阀，其密封可靠，安装简便，可以避免膜片经常损坏、出口堵塞以及回压阀压力不稳定的问题。为达到以上目的，采用的技术方案如下：

一种适用于多种压力工况的多模式超高精度回压阀，主要由上法兰、下法兰、活塞、匀力片、膜片、支撑球、密封圈等组成，上法兰、下法兰通过螺杆固定，并用密封圈密封，上、下法兰之间夹有膜片；上法兰上部有两个入口，一个为压缩气体入口，当回压阀所需压力较高时，气体通过高压进气口进入气室内进行加压，另一个为低压进液口，当所需压力较低时，液体进入推动活塞，匀力片上有突出部分与活塞接触，活塞上有密封圈保证液体不会进入气室内，通过活塞向下挤压匀力片，并压紧膜片，防止液体溢出。下法兰上有进样口与出样口，进样口连通进样管道，使得液体通过进样管道进入导流槽，并给膜片施加压力，进样管道有四个，可以保证流体均匀流入回压阀而不会造成堵塞，导流槽为工字被圆包围的结构，这样设计可以保证膜片没有多余的空隙，密封良好，当压力大于回压时，膜片被顶开，随后通过两个支撑导流轮毂流出回压阀。

支撑导流轮毂为一个空心圆柱，外围为弧形，中间部分有一扶正套可将膜片扶正，正中心为一正方形孔，里面放置一钢球，钢球使用轴承钢制成，具有较高的硬度，可以支撑膜片，防止其过度变形而损坏，由于支撑球在正方形孔中，流体可以从支撑球与正方形孔之间的间隙流入出样管道；下法兰下部为出样口，其上两个出样管道连通两个支撑导流轮毂，设置两个支撑导流轮毂的目的是支撑膜片，在压差过大时支撑球以及密封圈可以保持膜片变形幅度不会太大，应力可以分散在两个支撑导流轮毂中，避免应力集中，另外，设置两个还可以保证流体始终是连续的，其中一个孔堵塞时，另一个孔还可正常工作，使实验能继续进行。