CN1009217B - 四通截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明为一个手轮程序操纵的四通截止阀，用于各类压差式仪表的操纵阀，其结构在于带有四个管接头的四通阀体内，用外径相同的四个套筒分隔成四个腔，阀芯采用双向阀杆和单向活门在一个手轮的操纵下，完成通常三个截止阀的操纵程序，达到防止失误，确保仪表安全，一个阀代替三个阀的目的。

Description

本发明是对操纵压差式仪表的四通截止阀的改进。

压差式仪表，如液面计，压差变送器，压差计等的操纵，一般都采用三个截止阀或三阀组，其三个手轮必须按一定的顺序正确操作才能保证这类仪表的安全。

附图1是一般孔板流量计测量系统的简图。

在节流导管101的内部设有节流孔板102，当气体流动时孔板前的压力P1高于后边的压力P2，用仪表105测量压差P1-P2。仪表敏感元件104，如膜盒等，一般只能承受微压差P1-P2值，其内腔或外腔均不能单独承受P1或P2本身压力。倘若节流导管101的流体为腐蚀性介质，则截止阀J1和J2之前还装置隔离器103，其内装有隔离液，防止仪表被腐蚀。

为保证仪表安全，三个截止阀的操作顺序如下：

当测量压差时，首先打开J3阀，连通仪表敏感元件104的内外腔，然后分别打开J2阀和J1阀，给敏感元件104的内外腔充入等压气体，最后关闭J3阀，测量压差P1-P2值。

当关闭仪表105时，首先打开J3阀，然后关闭J1阀和J2阀，切断仪表105与节流导管101之间的连系。

显然，三个截止阀的操纵过程是比较麻烦的，容易发生操作错误，引起仪表的损坏。此外，三个截止阀要求较高的关闭密封性。在测量压差时（关闭J3阀，J1阀和J2阀开着），如J3阀关闭不严，发生漏气，则仪表测量的压差不等于P1-P2，影响测量精度。在关闭仪表时（关闭J1阀和J2阀，J3阀开着），如J1和J2阀漏气，关闭不严，则隔离 器103内的隔离液经J1-J3-J2从节流导管101的出口漏掉，发生仪表105被介质腐蚀的现象。

为了解决三个截止阀操作复杂的问题，国外出现了操纵这类仪表的四通截止阀，如，日本专利，昭57-65461等。

附图2是日本专利的结构图。它所披露的是一个手轮同步操作的四通截止阀。在四通阀体201的内孔左段，安装了堵帽202内滑动的单向活门203内孔中段，安装双向阀杆205，内孔右段设置了螺盖206内运动的螺杆207用弹簧204把单向活门203，双向阀杆205顶在螺杆207的左端，用手轮208同步操作的。即，转动手轮208使螺杆207向左运动时，推动双向阀杆205和单向活门203向左运动，同时打开阀口J1和J2，直到中间阀口J3关闭为止。反之，螺杆207向右运动时，在弹簧204的推动下，单向活门和双向阀杆向右运动，先打开阀口J3，然后同时关闭阀口J1和J2。因此，三个阀口J1、J2和J3的动作过程，类似于附图1中三个截止阀J1、J2和J3的操作顺序。

然而，这种阀是很难满足密封要求的，可靠性较差。首先，阀口J1和J2不可能同时关闭密封，其中必有一个阀口关不严。如果阀口J1不密封，则由于单向阀弹簧204的予紧力有限，在高压P1作用下，隔离液经J1-J3-J2流入B口漏掉，从而有可能发生仪表腐蚀现象。其次，单向活门203和双向阀杆205两则均采用了锥面尖角硬密封方式。因此，如阀座直角尖边缘有一点损伤或者锥面上存在微小的椭圆度，均可能影响密封性，而这些缺陷在加工和使用上是难免的，倘若中间阀口J3不密封就影响仪表的测量精度。

为此，本发明的目的是设计一种密封可靠，加工方便、装配简单，完全能模拟三个截止阀最佳操作顺序的一个手轮程序操纵的四通截止阀，以便可靠的保证压差式仪表的安全。

附图3是本发明的结构图。

它是由四通阀体1，手轮2，螺杆3，阀盖4，双向阀杆5，四个套筒6、7、8、9，单向活门10，弹簧11以及软衬垫12、13、14和四个0型密封圈15等组成。在双向阀杆5的下端与单向活门10的上平面之间留有间隙δ，双向阀杆5的行程大于δ但又小于单向活门10的最大行程和间隙δ之和。把四通阀体1的内孔，用外径相同的四个套筒6、7、8、9和0型密封圈15隔成E、F、G、H四个腔，然后拧紧阀盖4成了组合阀体。在阀盖4的内螺纹孔中安装螺杆3，螺杆下端铰接了在套筒6内活动的双向阀杆5，该阀杆两侧，即在套筒6和7以及7和8之间设置了软衬垫13和14，构成了锥面软密封的阀口J2和J3。在下套筒9内滑套了单向活门10和弹簧11。单向活门上平面凹槽内装有软衬垫12，而套筒8的下平面的中心小圆孔边缘加工成刀口形阀座，从而构成了平面刀口软密封阀口J1。当工作压力较高时，双向阀杆两个锥面也可改成这种平面刀口结构，以提高J2和J3阀口的密封性。

除此之外，阀体1的四个管接头符号A、B、C、D与前述日本专利的位置不同。在前下端A口连接高压P1导管，前上端B口连结低压P2导管，中下部C口连结仪表敏感元件内腔，中上部D口连结仪表敏感元件外腔导管。

由此可见，本专利具有如下特点：

1.当转动手轮2使螺杆3带动双向阀杆5下降时，产生先打开阀口J2，然后打开J1最后关闭了阀口J3的程序动作。反之，螺杆3带动双向阀杆5上升时，产生先开J3，然后关闭J1最后关闭J2的程序动作，这个过程与附图1上所述三个截止阀的最佳操作顺序相同。因此，本阀是一个手轮程序操纵的四通截止阀而不是同步截止阀。

2.三个阀口J1、J2和J3上均采用了软衬垫12、13和14。不仅降低 了同心度、垂直度、椭园度、粗糙度等加工要求，而且在很小的操作力下均能可靠密封，延长了使用寿命。

3.由于管接口A上连接高压P1侧导管，因此单向活门两侧的压力差P1-P2增加了单向活门的密封比压，这就可靠的排除了关闭仪表时隔离液漏掉，腐蚀仪表的任何可能性。

4.除阀体1之外的所有阀芯和螺杆均装在阀盖4上，一次装入阀体1的内孔中拧紧，即可完成总装过程，不仅装配方便，还降低了阀体的加工要求。

下面进一步结合附图1和附图3，介绍本阀的工作原理。首先，在流量孔板测量系统上联结本阀时，A、B两个管接口分别与节流导管101连接，C和D口与测量仪表105相连。然后，反时针方向转动手轮2使螺杆3带动双向阀杆5下降时，产生如下过程：先打开阀口J2使孔板后边的低压P2流体经B口流入C和D，仪表敏感元件104的内外腔同时充入低压P2。再经δ行程后，阀口J1打开使敏感腔内外压力同时从P2上升到P1。最后，中间阀口J3关闭，使敏感腔内外产生压差P1-P2，仪表显示与此压差相关的流量值。

当顺时针方向旋转手轮2使螺杆3带动双向阀杆5上升时，产生如下工作过程。先打开阀口J3连通敏感元件104的内外腔，压差P1-P2消失，仪表105的指针回零位，然后经行程δ关闭阀口J1，切断孔板前压力P1，使敏感腔内外压力从P1下降到P2，最后关闭J2切断孔板后的压力P2，关闭了仪表。此时在节流导管101的孔板前压力P1和P2无论怎样变化，仪表始终稳定在零位上，保证仪表的安全。

Claims (2)

1、本发明属于用一个手轮程序操纵的四通截止阀。它包括四通阀体1，手轮2，螺杆3，阀盖4，双向阀杆5，四个套筒6、7、8、9以及单向活门10和弹簧11，其特征在于：四通阀体1的内孔用外径相同的四个套筒6、7、8、9和四个O型密封圈15分隔成E、F、G、H四个腔，并用阀盖4拧紧在一起构成了组合阀体，在阀盖4的内螺纹孔中装有螺杆3，其上端组装手轮2，下端铰接双向阀杆5。在这个阀杆外侧上、中、下三个套筒之间，即套筒6和7以及7和8之间分别装设软衬垫14和13，构成上阀口J2和中阀口J3。在套筒9的内孔中滑套了带软衬垫12的单向活门10和其推力弹簧11，套筒8的下平面内孔边缘加工成刀口形阀口J1。

2、根据权利要求1所述四通截止阀，其特征在于：在双向阀杆5的下端部与单向活门10的上平面之间，留有间隙δ，而双向阀杆的总行程必须大于δ但又小于单向活门行程与间隙δ之和。