CN100582539C - 片形引导型阀 - Google Patents

Abstract

在一种引导型阀中，包围主阀的阀箱是无凸缘的，并且阀箱以夹在管凸缘之间的状态布置。在使用导阀来控制用以操作主阀(2)以将主阀(2)打开和关闭所需的驱动力的引导型阀中，包围主阀(2)的阀箱(6)夹在用螺栓(B、B1、…)和螺母(N、N1、…)彼此紧固的管凸缘(F、F1)之间。另外，阀箱在其用于与管凸缘(F、F1)相连接的连接端部(11、12)处是无凸缘的，并且分别具有压力流体的进口(7)和出口(8)。从阀箱(6)向上延伸的盖凸缘颈(18)仅在其侧壁上对应于螺栓(B、B1)的位置处受到限制，以使得盖凸缘颈(18)能在这个受限部分穿过螺栓(B、B1)之间的间隔，所述螺栓(B、B1)在管凸缘(F、F1)之间延伸并且在管凸缘(F、F1)的圆周上彼此相邻。

Description

片形引导型阀

技术领域

本发明涉及一种片形引导型阀(wafer-shaped pilot-type valve)。该阀是使用导阀来控制主阀打开和闭合的引导作用阀，例如比如减压阀之类的压力调节阀、电磁阀和水平调节阀。主阀的阀箱夹在管凸缘之间并且由穿过管凸缘的螺栓固定至该状态。

背景技术

常规地，存在着片形阀，比如单板的止回阀和无凸缘的蝶形阀。在这些片形阀中，薄的盘状阀体在薄的筒形阀箱内摆动或旋转，由此线性地调节液流，以便打开和关闭流路。这些阀在结构和操作上相对简单(例如，参见非专利文献1)。

另一方面，还存在着引导型阀。引导型阀分类为内部引导型阀和外部引导型阀。内部引导型阀包括形成为一体单元的主阀和导阀。外部引导型阀包括彼此分离并通过适当的管路彼此相连接的导阀和主阀。在任一类型的阀中，包围主阀的阀箱形成有从其进口延伸到其出口的形状为字母S形的流路，出口被设计为适于完全闭合该阀并调节流速。另外，广泛和普遍采用的引导型阀是所谓的凸缘型，其中将要与管件相连接的连接端部是有凸缘的(例如，参见专利文献1)。然而，还没有也为片形的引导型阀。其原因可能是片形引导型阀的结构将不会像由上述片形阀所代表的单板止回阀那么简单。

[非专利文献1]日本工业标准委员会，“阀条目JIS B0100-1984”，日本标准协会，1985年2月28日第一版，37页，No.10307，38页，No.10705

[专利文献1]日本专利公开说明书No.3-156617(图1)

引导型阀要求非常大的驱动力以便如同直接作用阀中那样通过弹簧等直接致动主阀。在很多情况下，引导型阀包括大尺寸的膜片和大尺寸的活塞等，作为主阀的驱动部分的构成元件，并且容量和管配置系统也很大。如果包围主阀的阀箱具有如上所述那样的凸缘，就出现了问题：不仅阀自身很重，而且制造成本增大，至少增加了凸缘的材料成本。

考虑到上述情况，本发明的目标是提供一种片形引导型阀，其中包围主阀的阀箱是无凸缘的，并且阀箱夹在管凸缘之间并通过用螺栓和螺母将管凸缘彼此紧固而固定至该状态，以便安装管。

发明内容

为了实现上述目标，在本发明中，一种片形引导型阀，其使用引导型阀来控制用以致动主阀以将主阀打开和关闭所需的驱动力，其包括：包围所述主阀的阀箱，所述阀箱夹在用螺栓和螺母彼此紧固的管凸缘之间，所述阀箱在其与所述管凸缘相连接的连接端部处是无凸缘的，并且分别具有压力流体的进口和出口；以及从所述阀箱向上延伸的盖凸缘颈，所述盖凸缘颈包括用于允许压力流体通过的空间，所述盖凸缘颈仅容纳穿过其中的阀杆，所述阀杆将所述主阀与驱动部分相结合，所述驱动部分用以根据从所述导阀供给的压力中的变化来控制所述主阀的打开，其中所述盖凸缘颈仅在其侧壁上对应于所述相邻螺栓的位置处被限制为宽度小于所述螺栓之间的间隔，以使得所述盖凸缘颈能穿过在所述管凸缘之间延伸且在所述管凸缘的圆周上彼此相邻的所述螺栓之间的间隔，所述螺栓之间的间隔根据依照所述阀的尺寸选择的所述管凸缘的种类而不同。

另外，将要与所述管凸缘相配合的每个所述连接端部的配合表面可凹陷为环形槽，并且密封元件装配在所述环形槽中。

总之，在本发明中，在引导型阀中，包围主阀的阀箱夹在用螺栓和螺母彼此紧固的管凸缘之间。另外，阀箱将要与管凸缘相连接且分别具有压力流体的进口和出口的连接端部是无凸缘的。与有凸缘的阀相比，阀的总重量能明显降低，并且能缩短表面间尺寸(即连接端部之间的尺寸)，并且能将管安装所需的螺栓数目降低到半数。另外，用于在管元件之间安装阀箱的空间能降低，并且管安装所需的工作能高效地执行。而且，在完成的管配置中施加于管元件的负荷能降低，并且能避免凸缘所需的材料成本并且因而能显著降低制造成本。

另外，盖凸缘颈从主阀的阀箱向上延伸，并且其中包括用于允许压力流体通过的空间。仅仅是将主阀与驱动部分相连接的阀杆穿过盖凸缘颈中的空间，所述驱动部分用以根据从导阀供给的压力中的变化来控制主阀的打开。为了使得这个盖凸缘颈能穿过在管凸缘之间延伸且在管凸缘的圆周上彼此相邻的螺栓之间的间隔，盖凸缘颈被限制以形成宽度小于螺栓之间间隔的受限部分，螺栓之间的间隔将根据依照阀尺寸选择的管凸缘的种类而不同。尤其，盖凸缘颈仅在其侧壁上对应于相邻螺栓的位置处受到限制。当阀以夹在其端部具有管凸缘的管元件之间的状态安装时，盖凸缘颈的受限部分脱离在管凸缘之间延伸的相邻螺栓。这样，盖凸缘颈能穿过相邻螺栓之间的间隔而不会阻碍螺栓的设置。因而，螺栓能旋过管凸缘的所有螺栓孔而不会导致任何问题。那么，通过简单地用螺母紧固螺栓，阀就能插入在管元件之间而没有任何困难。

根据本发明，即使螺栓之间的间隔根据依照阀尺寸所标准化的阀凸缘的种类而不同并且间隔很窄，螺栓也能旋过管凸缘的所有螺栓孔而不会导致任何问题。那么，通过用螺母紧固螺栓，阀就能插入在管元件之间而没有任何困难。即使相邻螺栓之间用于允许盖凸缘颈通过的间隔很窄并且因而盖凸缘颈在其对应于螺栓的位置处变窄以在其中形成受限部分，也无需在螺栓延伸方向上将盖凸缘颈变窄。因而，用于允许在对应于受限部分的位置处穿过盖凸缘颈的压力流体通过的区域能足够地保留而不会给主阀由驱动部分致动带来任何问题。于是，能更令人满意地执行作为引导型阀的功能。

将要与每个管凸缘相配合的每个连接端部的配合表面被凹陷为环形槽，并且密封元件装配在环形槽中。在管安装的时候，通过简单地将连接端部带入与管凸缘相接触，连接端部和管凸缘由插入其间的密封元件所密封。

因此，根据本发明，如上所述，连接端部和管凸缘彼此间能容易地配合入气密状态而无需任何人工。在常规片形阀的管接操作中，为了将比如垫圈之类的密封元件插入在连接端部和管凸缘之间，密封元件必须在管凸缘和直径小于管凸缘的连接端部之间以悬垂的状态同轴地对准，并且支撑该阀以使得该阀的连接端部应当与管凸缘同轴，以将连接端部和管凸缘连接起来。这个操作非常麻烦并且需要很多人工。本发明已经解除了这些问题并且显著地提高了操作效率。因此，本发明的实际作用是巨大的。

附图说明

图1是示出片形引导型阀的管配置的正视图。

图2是阀的平面图。

图3是沿着图1中X-X线截取的横截面图。

图4是阀的纵向横截视图。

图5是沿着图4中Y-Y线截取的放大横截端视图。

具体实施方式

下面，将基于附图描述作为本发明一个实施例的例子。

图1是示出根据本发明的片形引导型阀的管配置的正视图。图2是阀的平面图。图3是沿着图1中X-X线截取的横截面图。图4是阀的纵向横截视图。图5是沿着图4中Y-Y线截取的放大横截端视图。

这个阀是引导(作用)型阀，其通过控制导阀3以增大和降低致动主阀2所需的驱动力(即初级侧压力和次级侧压力之间的压差)来打开和闭合包围在主体1中的主阀2。具体地，所示的阀是引导型减压阀，其包围在布置于主管中的主体1中的主阀2利用初级侧压力和次级侧压力之间的压差作为驱动力来操作。开口直径很小且具有力平衡结构的减压阀用作导阀3。通过导阀3控制的压力供给至主阀2的驱动部分4，以使得与驱动部分4相连接的主阀2打开和闭合包括在主体1中并与主管相通的流路5。

主体1包括其中有流路5(即初级侧流路5a和次级侧流路5b)运行的阀箱6，以及驱动部分4，所述驱动部分4与阀箱6一起用于根据从导阀3供给的压力的变化来控制主阀2的打开。在主体1的管配置中，阀箱6夹在设置于作为主管的管件P、P1的连接端处的管凸缘F、F1之间。然后，以旋过管凸缘F、F1的(长螺丝)螺栓B、B1用螺母N、N1紧固，以使得阀箱6插入和支撑于管凸缘F、F1之间。

阀箱6在其左侧和右侧形成有进口7和出口8，以允许压力流体通过它们进入和流出。另外，阀箱6中包括有分别与进口7和出口8相通的初级侧流路5a和次级侧流路5b。

在阀箱6的中间，具有用于将初级侧流路5a和次级侧流路5b分隔为上部和下部的隔壁9。隔壁9形成有用于使流路5a、5b彼此相通的主阀开口10，并且从进口7和出口8延伸的流路5形成为采取S形形状。

另外，阀箱6在其将与管凸缘F、F1相配合的连接端部11、12处是无凸缘的，分别形成有流路5的进口7和出口8，其方式为阀箱6夹在管凸缘F、F1之间。这样，阀箱6的表面间尺寸设置为比常规的有凸缘阀箱短，其差值是凸缘的厚度。

环形槽13形成为将与管凸缘F、F1相配合的连接端部11、12的配合表面上的凹陷。比如O形环和扁平填料之类的密封元件14装配入环形槽13(在所示的例子中，装配的是O形环)。

从阀箱6的上部，盖凸缘颈18向上延伸。盖凸缘颈18在其顶端具有基本上圆盘形的凹陷部分17。凹陷部分17的上端部分由本体覆盖凸缘15(即用于与后述的阀帽16相连接的凸缘)所包围。

盖凸缘颈18安装在管凸缘F、F1之间，其连接端部11、12与管凸缘F、F1相接触，且螺栓B、B1旋过管凸缘F、F1。盖凸缘颈18也能穿过在管凸缘F、F1的圆周上彼此相邻的螺栓B、B1之间的间隔(在所示的例子中，螺栓B、B1相邻地旋过管凸缘F、F1的上部并在其间延伸。)。

阀帽16基本上为颠倒的圆盘形状。其底部开口端由对应于本体覆盖凸缘15的凸缘16a所包围。

凹陷部分17和阀帽16通过膜片19彼此相配合并且它们的相应凸缘15、16a用螺栓(其中一些是有眼螺栓)紧固。膜片19将形成于凹陷部分17和阀帽16之间的内部空间分隔为下部空间(即凹陷部分17内侧的空间)和上部空间(即阀帽16内侧的空间)。

调节弹簧20布置在阀帽16内并且阀帽16内侧的空间由压力室21构成，以便形成驱动部分4。

调节弹簧20由压缩螺旋弹簧构成，其以压缩状态插入在配合至膜片19上表面上的中心处的膜片加压元件22和阀帽16内侧的顶端上的中心之间。

凹陷部分17是开口的以形成开口部分23，其方式为其经由一个空间与初级侧流路5a相通，所述空间允许停留在盖凸缘颈18中的压力流体通过，并且盖凸缘颈18的下部对应于主阀开口10。隔壁9在其顶端竖立以对应于开口部分23。隔壁9将初级侧流路5a以及与初级侧流路5a连续的通路(即盖凸缘颈18内侧的空间)24与次级侧流路5b隔开。

通常，通路24形成为如图5中单点划线所示的圆筒形形状。相反，在本实施例中，通路24具有受限部分25并且如图5所示由于下述原因在受限部分25处具有矩形柱状的形状。如上所述，盖凸缘颈18安装在螺栓B、B1之间，所述螺栓临近地旋过管凸缘F、F1的上部，其布置有阀箱6。为此，如图3所示，盖凸缘颈18在其侧壁上对应于与通路24相邻的螺栓B、B1的位置处限制为基本上矩形柱状的形状以形成受限部分25。在受限部分25的形成中，盖凸缘颈18在其侧壁处受到限制以使得它们的间隔小于螺栓B、B1之间的间隔，螺栓之间的间隔将根据依照阀大小所选择的管凸缘F、F1的种类而不同。因而，通路24如图5所示在受限部分25处呈基本上矩形柱状的形状。

在本实施例中，如图3所示，盖凸缘颈18的长度仅仅稍大于螺栓B、B1的外径。因而，盖凸缘颈18对应于通路24宽度方向(即与螺栓B、B1旋拧的方向垂直的方向)的外宽度D(参见图5)减小为小于螺栓B、B1之间的间隔(在其整个高度上)，以便形成受限部分。相反，当盖凸缘颈18的长度明显大于螺栓B、B1的外径时，希望盖凸缘颈18仅在其侧壁上对应于螺栓B、B1的位置处受限制，而其侧壁上不对应于螺栓B、B1的其余位置不受限制，如图5中单点划线所示。这样，盖凸缘颈18在其受限部分25处能得到增强。

另外，通路24仅包括贯穿其中的阀杆26，其将在下面描述。只要压力流体仍然能在受限部分25处穿过通路24(即使具有穿过通路24的阀杆26)，阀的作用就没有问题。然而，在任何情况下，由于压力流体在受限部分25处被节流，为了通过驱动部分4获得主阀2更好的可操作性，希望受限部分25具有较大的面积以允许压力流体通过。为此，更优选地，受限部分25通过仅在分别临近地对应于螺栓B、B1的位置处限制盖凸缘颈18的侧壁而形成。

所选择的管凸缘F、F1与根据阀的尺寸定义的标准相符合。因此，螺栓B、B1之间的间隔根据所用管凸缘F、F1的种类而不同。即使螺栓B、B1之间的间隔很窄并且通路24在其宽度方向上受限以相应地形成受限部分25，其也足以在其侧壁上相邻地对应于螺栓B、B1的位置处限制盖凸缘颈18。无需在沿着旋拧螺栓B、B1的方向限制盖凸缘颈18的侧壁或使之变窄。因此，通路24能保留预定的区域，用于压力流体在其受限部分25通过而不会给通过驱动部分4对主阀2进行控制带来任何问题。

在膜片19下表面的中心处，配合有膜片接收元件27。膜片19的上部和下部插入在膜片接收元件27和膜片加压元件22之间。在此状态下，阀杆26穿过这三个元件19、22、27的中心部分，从而将这三个元件19、22、27和阀杆26成为一体。

另外，直径小于调节弹簧20的支撑柱体28从阀帽16的顶端中心伸出，从阀帽16竖直地向内和向外伸出。流速调节杆29以气密的状态螺合入支撑柱体28，流速调节杆29中形成有从杆29的底端向上延伸入预定长度的导孔29a。这样，阀杆26的顶端可滑动地插入流速调节杆29的导孔29a。

阀杆26的底端穿过用以打开和封闭主阀开口10的主阀2从而固定主阀2。这样，主阀2和驱动部分4经由阀杆26彼此相连接。

主阀2可分离地安装在被设置于主阀开口10的向上开口端处的阀座30上。主阀2的打开由膜片19的位移控制。

阀杆26的底端可滑动地穿过设置于主阀开口10的下部开口端处的导向柱形部分31。导向柱形部分31将围绕其周边径向地伸出的多个支撑臂32的顶端结合至主阀开口10的下部开口端。这样，相邻支撑臂32之间的间隙就与主阀开口10相通从而允许压力流体的通过。

那么，流速调节杆29向上和向下移动以调节阀杆26的顶端和导孔29a中的堵塞顶端之间的距离。这样，阀杆26的上限就受到限制，调节了主阀2的提升，也就是压力流体的流速。也可以移动流速调节杆29以使导孔29a中的上部的堵塞顶端与阀杆26的顶端相接触，从而主阀2被迫完全封闭并且能在初级侧阻止水的通过。

导阀3是经由阀杆34结合至阀体33的直接作用减压阀。导阀3包括由膜片36和压力设定弹簧37构成的力平衡机构部分38，膜片36随着次级侧压力室35中的压力变化而产生位移，压力设定弹簧37用于将膜片36朝着阀体33打开的方向偏压。

导阀3的阀箱39在其左侧和右侧(即图3中的上侧和下侧)处包括，分别与压力流体的进口40和出口41相通并且由隔壁43彼此间分隔开的初级侧压力室42和次级侧压力室35。隔壁43允许初级侧压力室42和次级侧压力室35通过由阀体33打开和闭合的阀开口44彼此相通。膜片36插入在向上打开(即图3中的上侧)以与次级侧压力室35相通的阀箱39的上部和与调节螺丝46相螺旋的弹簧盖47之间，弹簧盖47经由弹簧加压元件45将压力设定弹簧37朝着阀打开方向压下。

导阀3并不限于上述结构，而是可以为其它结构，只要其具有能将次级侧压力保持在低于初级侧压力的某一恒定压力的减压功能即可。

那么，导阀3的进口40经由第一管路48连接至初级侧流路5a，而导阀3的出口41经由第二管路49连接至主体1的次级侧流路5b。

第一管路48在某个中间点分支以通向压力室21。在分支点处，设置了具有三向接头开口的T形管接头元件50。

在管接头元件50中，同轴地开口的上接头开口和下接头开口分别与用于和导阀3相结合的接头管48a(下文中称之为导阀接头阀48a)以及用于和初级侧流路5a相结合的接头管48b(下文中称之为初级侧接头管48b)相连接。垂直于上和下接头开口的侧面接头开口与用于和压力室21相结合的接头管51((下文中称之为支管51)相连接(参见图4)。

在管接头元件50内彼此相对的初级侧接头管48b的出口和导阀接头管48a的进口分别形成有直径比接头管48a、48b小的流出节流孔52和流入节流孔53。流出节流孔52和流入节流孔53调节分别流过导阀接头管48a和支管51进入导阀3和压力室21的压力流体的流速，以便防止导阀3的初级侧压力室42内和压力室31内的压力突变。

为了安装如上所述构造的片形引导型阀，阀箱6的连接端部11、12分别与形成于管元件P、P1中的管凸缘F、F1相配合。那么，螺栓B、B1分别旋过管凸缘F、F1的螺栓孔。

螺栓B、B1相邻地旋过管凸缘F、F1上部，盖凸缘颈18穿过螺栓B、B1之间的间隔。这里，盖凸缘颈18形成有相邻地对应于螺栓B、B1的受限部分25，并且因而，盖凸缘颈18在这个受限部分25处穿过螺栓B、B1之间的间隔而不阻碍设置螺栓B、B1。那么，多个沿着各个管凸缘F、F1的圆周布置的螺栓B、B1、…用螺母N、N1、…均匀地紧固以使得阀插入并固定在管元件P、P1之间。

由于螺栓B、B1、…用螺母N、N1、…紧固的缘故，形成于各个连接端部11、12中的环形槽13内的密封元件14就弹性地变形并紧紧地附着至各个管凸缘F、F1将要与连接端部11、12分别相配合的连接端面。于是，连接端部11、12和管凸缘F、F1分别附着于彼此。

在如此布置的阀中，导阀3控制供给入主体1的压力室21中的压力。也就是，导阀3增大压力室21内的压力以将帮助闭合阀的调节弹簧20的力和向下力在阀闭合方向上施加于膜片19。相反，导阀3降低压力室21内的压力以便由初级侧压力将向上力在阀打开方向上将向上力施加于膜片19。对施加于膜片19的向上力和向下力进行平衡以将主阀2的开口控制为将次级侧压力保持在低于初级侧的某一恒定压力。

在本实施例中，片形引导型阀举例为引导型减压阀，其中由具有小直径开口的直接作用减压阀构成的导阀3连接至主体1。然而，片形引导型阀并不限于引导型减压阀，而是可选地可以为其它类型的引导型阀，比如引导型压力调节阀(即背压阀、差压阀等)、引导型电磁阀、引导型水平调节阀等。在这里可选的例子中，如上述情况，主体1的阀箱6的连接端部11、12制作为无凸缘的，并且从阀箱6向上延伸的盖凸缘颈18形成有受限部分25。盖凸缘颈18，在其形成有受限部分25的位置处，能穿过彼此相邻并旋过管凸缘F、F1上部的螺栓B、B1之间的间隔。

在本实施例中，导阀3和主体1彼此分离。可选地，导阀3和主体1可以是集成的一体单元，如同专利文献1所述的引导想阀那样，只要整体结构适用于本发明。在这个可选的例子中，如上述情况，包围主阀的阀箱的盖凸缘颈形成有受限部分。

Claims (2)

1.一种片形引导型阀，其使用导阀来控制用以致动主阀以将主阀打开和关闭所需的驱动力，其包括：包围所述主阀的阀箱，所述阀箱夹在用螺栓和螺母彼此紧固的管凸缘之间，所述阀箱在其与所述管凸缘相连接的连接端部处是无凸缘的，并且分别具有压力流体的进口和出口；以及从所述阀箱向上延伸的盖凸缘颈，所述盖凸缘颈包括用于允许压力流体通过的空间，所述盖凸缘颈仅容纳穿过其中的阀杆，所述阀杆将所述主阀与驱动部分相结合，用以根据从所述导阀供给的压力的变化来控制所述主阀的打开，其中所述盖凸缘颈仅在其侧壁上对应于相邻的所述螺栓的位置处被限制为宽度小于相邻的所述螺栓之间的间隔，以使得所述盖凸缘颈能穿过在所述管凸缘之间延伸且在所述管凸缘的圆周上彼此相邻的所述螺栓之间的间隔，所述螺栓之间的间隔根据依照所述阀的尺寸选择的所述管凸缘的种类而不同。

2.根据权利要求1的片形引导型阀，将与所述管凸缘相配合的每个所述连接端部的配合表面凹陷为环形槽，并且密封元件装配在所述环形槽中。

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