CN101858440B - 二向电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二向电磁阀，包括阀体、阀瓣、导向套和阀杆，所述阀体设有由依次连接的右腔、中腔和左腔构成的阀体空腔，所述左腔和中腔之间设有阀座，所述导向套安装在所述中腔中，其下端与所述阀座之间留有距离，其部分周边与所述中腔的侧壁连接，所述阀瓣位于所述中腔内，设有上下穿透的轴向通孔，其外侧壁与所述导向套的内侧壁间隙配合，其底部安装有密封件，与所述密封件构成阀门的密封副，所述阀杆的下端与所述阀瓣的上端连接，所述阀瓣和所述阀杆连接而成的组件配有将其向下压的压紧弹簧，所述右腔的外端为右管口，所述左腔的外端为左管口。本发明可以任意方向使用，主要用于各种工业流体介质的输送系统。

Description

二向电磁阀

技术领域

本发明涉及一种二向电磁阀，主要可用于各种工业流体介质的输送系统。

背景技术

图2显示了现有用于工业场合的一种阀门结构，其主要由阀体、阀瓣30、导向套40.5和阀杆50，所述阀体由阀体主体21和安装在阀体主体上的阀盖22组成，所述阀体内设有由右腔15、中腔12和左腔11依次连通而成的空腔，所述空腔构成主阀介质通道，所述右腔是主阀介质通道的进口段，经阀体的右管口连接进口管，所述左腔是主阀介质通道的出口段，经阀体的左管口连接出口管，所述中腔位于所述左腔的里段11.1的上方，所述中腔和左腔之间安装有水平的主阀座40.1，所述主阀座上设有环形的主阀座密封面，所述导向套呈竖向，固定安装在所述中腔内，其部分外侧表面与所述中腔内表面相互配合，并通过相应密封材料或紧配合等方式实现密封，所述阀瓣呈杯形，其底面设有主阀密封件40.2，其侧壁的下部或其底部设有阻尼孔，所述阻尼孔位于主阀密封件之的外面，由此进入中腔的介质不经过主阀密封副就可以通过所述阻尼孔进入所述阀瓣内的空腔13，所述阀瓣的外侧面同所述导向套的内侧面间隙配合，由此允许阀瓣在导向套的限定下上下自由移动，所述主阀密封件和主阀座上的密封面上下相对，组成主阀密封副，用以在阀门关闭时封闭主阀介质通道，所述阀瓣的底面直径大于所述主阀座的环形密封面直径，由此进入中腔的介质可以对阀瓣底面中超出主阀座密封面的部分施以向上的压力，所述右腔的里端从所述中腔的右侧连通所述中腔，所述阀体上还设有副阀介质通道和用于封闭所述副阀介质通道的副阀密封副，所述副阀介质通道的一端连接所述中腔的顶部15.1，另一端连通所述左腔，所述副阀密封副由副阀密封件40.4和副阀座40.3组成，所述副阀座水平安装在所述副阀介质通道的壁上，所述副阀密封件安装在阀杆的下端，位于所述副阀座的上方，所述阀杆与所述阀体以允许所述阀杆上下移动的方式连接，所述阀杆的上端可以连接电磁驱动机构、液压/气压驱动机构、电机驱动机构和/或手动驱动机构等各种驱动机构，通过驱动机构带动阀杆向上移动，以实现阀门的开启。

阀门关闭时，驱动机构施加上阀杆上的动力消失，在弹簧压力以及自重等作用下，所述阀杆和副阀密封件一同向下移动，直至所述副阀密封件的密封面接触到所述副阀座上的密封面，依靠阀杆带来的和/或通过其方式获得的向下的压力(例如阀杆的自重)使副阀密封件上的密封面同副阀座上的密封面相互紧压在一起，关闭副阀介质通道，这时右腔内的介质依然可以通过阀瓣上的阻尼孔继续流入所述阀瓣内的空腔，由于副阀介质通道已被关闭，流入阀瓣内的介质无法流出，经过一定时间，所述阀瓣内的空腔里的介质压力增大到一定值，在阀瓣内的介质压力和阀瓣自重的作用下，阀瓣向下移动，直至所述主阀密封件的密封面接触到所述主阀座上的密封面，封闭所述的主阀介质通道，随后阀瓣内的介质压力会继续升高，直至与右腔内的介质压力平衡，依靠这种介质压力，保证了阀门关闭的可靠性和有效性。

阀门开启时，驱动机构通过阀杆带动副阀密封件向上移动，使副阀密封件与副阀座相互分开，开启副阀介质通道，阀瓣内的介质经副阀介质通道流入左腔，由于阻尼孔的阻力远大于副阀介质通道的的阻力，阀瓣内的介质压力逐渐减小，当阀瓣内的介质压力减小到一定程度后，阀瓣在内外介质压力差的作用下克服自重和移动阻力向上移动，使主阀密封件与主阀座相互分开，开启主阀介质通道，其后阀瓣会稳定在一个平衡位置下，保持主阀介质通道的开启状态。

这种现有阀门的缺陷是只能单向使用。如果将阀门的左管口连接进口管道，进入左腔的介质分为两路，一路通过左腔直接流到主阀座的下面，另一路通过连接左腔连接的副阀介质通道流到副阀座的下面，对副阀密封件施以向上的压力，将副阀密封件向上推，打开副阀密封副，介质经过副阀介质通道流入阀瓣内的空间，经一定时间，阀瓣内的介质压力与阀瓣下方的介质压力基本相等，无法将阀瓣压向主阀密封座，致使主阀密封副失效，左腔的介质经过主阀座的中央通孔进入中腔，进而右腔流出，同时阀瓣内的介质也可以通过阻尼孔流入右腔，因此在左管口连接进口管道的情况下，阀门无法有效地关闭。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种二向电磁阀，该电磁阀可以双向使用，以任一管口连接进水管都可以实现有效和可靠的关闭。

本发明的技术方案是：一种二向电磁阀，包括阀体、阀瓣、导向套、阀杆，所述阀体设有由右腔、中腔和左腔构成的阀体空腔，所述右腔的里端连接所述中腔的下部的侧面，所述中腔位于所述左腔的里段的上方，其下端与所述左腔的里段连接，所述左腔和中腔之间设有阀座，所述导向套安装在所述中腔中，其下端与所述阀座之间留有距离，其部分周边与所述中腔的侧壁连接，所述阀瓣位于所述中腔内，设有上下穿透的轴向通孔，其外侧壁与所述导向套的内侧壁间隙配合，其底部安装有密封件，所述密封件与所述阀座组成阀门的密封副，所述阀座设有连通所述中腔和左腔的中央通孔，所述阀杆的下端与所述阀瓣的上端连接，所述阀瓣和所述阀杆连接而成的组件配有将其向下压的压紧弹簧，所述右腔的外端为右管口，所述左腔的外端为左管口，阀门关闭时，驱动机构施加在阀杆上的动力消失，所述阀杆和阀瓣向下移动，直至所述密封件上的密封面与所述阀座上的密封面相接触，在所述压紧弹簧的作用下，所述密封件的密封面紧压在所述阀座的密封面上，关闭介质通道，并且无论介质从所述左腔进入还是从所述右腔进入，所述介质对所述阀瓣向下和向上的作用力相等或基本相等，所述阀门的关闭和关闭状态的维持不受阀门使用方向的影响。

本发明的工作原理是：

本发明可以同各种适宜形式的驱动机构配套使用，例如通常可以同各种适宜结构的电磁驱动机构连接，通过电磁驱动机构的动铁芯带动阀杆移动，还可以与电机驱动机构、液压驱动机构、气压驱动机构和/或手动驱动机构配套使用。当阀门开启时，通过驱动机构带动阀杆向上移动并且保持在一定的上移位置，使密封件脱离阀座，开启密封副，根据阀门使用方向的不同，介质可以穿过密封副由左腔流向右腔或者由右腔流向左腔，不论介质从右腔进入还是从左腔进入，介质基本上充满了阀瓣的周围，对阀瓣的作用力基本上都是平衡的，依靠驱动机构的动力可以将阀杆维持在开启位置，因此阀门的开启和开启状态的维持不受阀门使用方向的影响。

阀门关闭时，驱动机构施加在阀杆上的动力消失，阀杆和阀瓣在压紧弹簧以及自重等作用下向下移动，直至所述密封件上的密封面与所述阀座上的密封面相接触，在压紧弹簧的作用下，所述密封件的密封面紧压在所述阀座的密封面上，关闭介质通道。此时，如果介质是从右腔进入，介质流到阀瓣外侧的阀体中腔，流向阀座密封副处和阀瓣与导向套之间密封圈处，由于密封圈的密封作用，阻止了介质继续沿着阀瓣与导向套之间间隙向上流，同时在弹簧力作用下，阀瓣带着密封件紧压在阀座上，阻止了介质继续从密封副向下流，由此实现了阀门的关闭。如果介质从左腔进入，介质经过下腔以及阀瓣的轴向通孔，流入阀瓣的内腔以及位于阀瓣上方的部分中腔，介质到达阀瓣与导向套之间密封圈处和阀座的密封副处，由于密封圈的密封作用，阻止了介质继续沿着阀瓣与导向套之间的间隙向下流腔，同时在弹簧力作用下，阀瓣带着密封件紧压在阀座上，阻止了介质继续从密封副流上流，由此实现了阀门的关闭。另一方面，无论介质从左腔进入还是从右腔进入，其对阀瓣向下和向上的作用力相等或基本相等，因此阀门的关闭和关闭状态的维持也不受阀门使用方向的影响。

本发明的有益效果是：阀门的开启和关闭都不受使用方向的影响，因此可以任意方向使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2对背景技术的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的二向电磁阀包括阀体、阀瓣30、导向套40.5和阀杆50，所述阀体设有由右腔15、中腔12和左腔11构成的阀体空腔，所述右腔的里端连接所述中腔的下部的侧面，所述中腔位于所述左腔的里段11.1的上方，其下端与所述左腔的里段连接，所述左腔和中腔之间设有阀座40.1，所述导向套安装在所述中腔中，其下端与所述阀座之间留有距离，其部分周边与所述中腔的侧壁连接，所述阀瓣位于所述中腔内，其外侧壁与所述导向套的内侧壁间隙配合，所述阀瓣设有上下穿透的轴向通孔33，其底部安装有密封件40.2，所述阀座与所述密封件组成阀门的密封副，所述阀座设有连通所述中腔和左腔的中央通孔，所述阀杆的下端与所述阀瓣的上端连接，所述阀瓣和所述阀杆连接而成的组件配有将其向下压的压紧弹簧55，所述右腔的外端为右管口，所述左腔的外端为左管口。工作时，介质通过一个管口进入阀体空腔，穿过阀座的轴向通孔，再通过另一个管口流出，当密封件下移封闭所述阀座的轴向通孔时，阀门关闭。

所述压紧弹簧优选压缩状态的螺旋弹簧，这种弹簧使用方便，效率高，并且可靠性好。所述螺旋弹簧的上端顶在阀盖上或顶在同所述阀盖固定连接的件上，下端顶在所述阀瓣上或顶在同所述阀瓣固定连接的件上，以便向阀瓣施加向下的压力。

所述中腔与所述左腔的里段之间通常可以设有由阀体内壁延伸出的横向隔板23，所述横向隔板设有上下穿透的轴向通孔，所述阀座固定安装在所述横向隔板上或者所述阀座由所述横向隔板构成，所述安装在横向隔板上的阀座的中央通孔与所述横向隔板的轴向通孔同轴。

当所述阀座是安装在所述横向隔板上的一个独立的件时，可以通过粘结、焊接等方式将其固定且密封地安装在所述横向隔板上，通常应位于所述横向隔板的轴向通孔的周围。

所述阀座上的密封面可以依据现有技术或其他任意的适宜方式设置，例如可以是嵌装并焊接在所述阀座上的阀座密封件的相应密封面，也可以采用堆焊等方式先在阀座的相应部位形成一个具有相应硬度的密封材料层，再通过机加工等方式加工出适宜形状的密封面。

当所述阀座由所述横向隔板构成时，即所述横向隔板上设置阀座的结构，并在该阀座结构上嵌装相应的阀座密封件或者通过上述堆焊和机加工的方式加工出适宜形状的密封面。

所述阀瓣的下端通常可以设有一个环形的下凸缘43，所述下凸缘的直径大于所述阀座的密封面的直径，其底面构成所述阀瓣底面的一部分，由此形成的阀瓣底面可以嵌装上所述的密封件，并保证所述密封件上的密封面能够恰好同所述阀座上的密封面配套。

所述阀瓣的底部通常可以设有一个中央螺孔，所述中央螺孔上旋接有一个设有中央通孔33.1的压紧螺栓32，所述压紧螺栓上套有一个或多个环形片31，所述环形片的外径大于所述密封件的内径且小于所述密封件的外径，将所述密封件的内圆周边区域压住，由此固定住所述的密封件。在这种结构下，所述螺栓的中央通孔构成所述阀瓣的轴向通孔的一部分。

所述导向套的外侧壁上设有多个径向向外延伸的环台，例如图1所示的两个环台48、46，其中一个环台48(通常是位于最上面的那个环台)位于所述导向套的顶端，所述各环台的外圆与所述中腔的侧壁相配合(通常可以是过渡配合、间隙配合或其他适于装配的配合方式)，这些环台的外圆构成所述导向套上与所述中腔的侧壁连接的部分周边，由此实现所述导向套的侧壁同中腔的侧壁的连接。

所述中腔的侧壁上可以设有下轴向定位台肩，所述导向套的外侧壁上的多个环台中位于最下面的环台46上可以设有与所述下轴向定位台肩对接的上定位台肩，将所述导向套向下移至所述上定位台肩的端面相互接触并挤压，由此实现了导向套的轴向定位。

所述导向套的外侧壁上的多个环台中位于所述导向套的顶端的环台的外圆上可以设有密封圈，以实现导向套同阀体内壁之间的密封。

所述阀杆的下端连接所述阀瓣的上端的方式可以是：所述阀瓣的轴向通孔的上部设有一个阀杆固定底板44和一个阀杆压紧套45，所述阀杆压紧套呈倒杯状，位于所述阀杆固定底板的上方，所述阀杆固定底板上和所述阀杆压紧套上均设有上下穿透的介质通孔，以便介质通过这些介质通孔由所述中腔的底部流向所述中腔的上部12.1。所述阀杆压紧套上还设有位于中央的阀杆通孔，所述阀杆穿过所述阀杆压紧套上的阀杆通孔，所述阀杆的下端为阀杆的头部55.1，延伸到所述压紧套内，其最大横向尺寸大于所述压紧套上的阀杆通孔的尺寸，由此可以将所述阀杆的头部限制在所述阀杆压紧套和阀杆固定底板之间，实现了阀杆同阀瓣之间的连接。

所述阀杆的头部通常可以呈球形或椭球形。

所述阀瓣的通孔内可以设有阀杆固定底板定位台肩，由此，所述阀杆固定底板可以通过所述阀杆固定底板定位台肩轴向定位。通过螺钉方式或其他适宜的件将所述阀杆压紧套向下压紧，就可以实现轴向定位并将所述阀杆固定底板和所述阀杆压紧套的固定住。

所述阀体通常可以由阀体主体21和安装在所述阀体主体上的阀盖22组成，以便于加工和组装。所述阀盖可以呈盘形，底面设有向下延伸的柱形凸起。所述阀盖的周边可以采用法兰结构47，以便同阀体主体上的法兰连接。所述阀盖的中间可以设有轴向通孔，以便所述阀杆穿过并可以形成所述中腔的上部空间的一部分。所述阀体主体部分的上部是结合部56，呈管状，顶端设有用于连接所述阀盖的法兰，所述阀体的柱形凸起插在所述阀体主体的结合部内，其下端面与所述导向套的上端面相接触，以便向下压住所述的导向套，将所述导向套固定住。

所述阀盖和阀体主体之间可以设有密封圈，以实现两者之间间隙的密封，所述密封圈的一个优选位置可以是所述结合部内圆的顶端，以在保证密封效果的同时方便安装。

所述阀瓣的外侧壁和所述导向套的内侧壁之间可以设有一个或多个安装在所述阀瓣外侧壁上的或者安装在所述导向套内侧壁上的密封圈，通常可以是0型圈，以实现阀瓣和导向套之间间隙的密封，避免介质穿过，根据两者之间的配合方式，也可以采用其他方式进行两者之间的密封。

所述阀盖的上面通常安装有阀门的驱动机构60，所述驱动机构可以采用任意适宜的现有技术，通常驱动机构带动所述阀杆向上移动，并且在驱动机构没有动力输出时，允许阀杆下移，由此实现阀门的开启和关闭。

可以采用所述驱动机构的壳体封闭所述中腔的上端，也可以采用其他件进行中腔的上端的封闭，以避免介质从中腔的上端流出。

所述驱动机构的外壳可以与所述阀盖螺栓连接或其他方式连接，也可以与固定安装在所述阀盖上的其他件螺栓连接或其他方式连接。

可以理解的是，根据防止介质泄露的要求，还可以依据现有技术在其他相应的配合面之间或其他的适宜的部位设置密封圈等密封材料，以实现密封。

本发明可以与任意适宜的驱动机构配套使用。

本说明书中涉及的“左”和“右”等表述方位的用词，仅仅为了表述上的便利，将不同的方位区分开来，不用于限定阀门相应结构的实际方位，也不用于限定相互对应的“左”、“右”必须是相反的两个方向。

Claims (10)

1.一种二向电磁阀，可任意方向使用，包括阀体、阀瓣、导向套和阀杆，所述阀体设有由右腔、中腔和左腔构成的阀体空腔，所述右腔的里端连接所述中腔的下部的侧面，所述中腔位于所述左腔的里段的上方，其下端与所述左腔的里段连接，所述左腔和中腔之间设有阀座，所述导向套安装在所述中腔中，其下端与所述阀座之间留有距离，其部分周边与所述中腔的侧壁连接，其特征在于所述阀瓣位于所述中腔内，设有上下穿透的轴向通孔，其外侧壁与所述导向套的内侧壁间隙配合，其底部安装有密封件，所述密封件与所述阀座组成阀门的密封副，所述阀座设有连通所述中腔和左腔的中央通孔，所述阀杆的下端与所述阀瓣的上端连接，所述阀瓣和所述阀杆连接而成的组件配有将其向下压的压紧弹簧，所述右腔的外端为右管口，所述左腔的外端为左管口，阀门关闭时，驱动机构施加在阀杆上的动力消失，所述阀杆和阀瓣向下移动，直至所述密封件上的密封面与所述阀座上的密封面相接触，在所述压紧弹簧的作用下，所述密封件的密封面紧压在所述阀座的密封面上，关闭介质通道，并且无论介质从所述左腔进入还是从所述右腔进入，所述介质对所述阀瓣向下和向上的作用力相等或基本相等，所述阀门的关闭和关闭状态的维持不受阀门使用方向的影响。

2.如权利要求1所述的二向电磁阀，其特征在于所述压紧弹簧为压缩状态的螺旋弹簧，其上端顶在阀盖上或顶在同所述阀盖固定连接的件上，下端顶在所述阀瓣上或顶在同所述阀瓣固定连接的件上。

3.如权利要求2所述的二向电磁阀，其特征在于所述中腔与所述左腔的里段之间设有由阀体内壁延伸出的横向隔板，所述横向隔板设有上下穿透的轴向通孔，所述阀座固定安装在所述横向隔板上或者所述阀座由所述横向隔板构成，所述安装在横向隔板上的阀座的中央通孔与所述横向隔板的轴向通孔同轴。

4.如权利要求3所述的二向电磁阀，其特征在于所述阀瓣的下端设有一个环形的下凸缘，所述下凸缘的直径大于所述阀座的密封面的直径，其底面构成所述阀瓣底面的一部分。

5.如权利要求4所述的二向电磁阀，其特征在于所述阀瓣的底部设有一个中央螺孔，所述中央螺孔上旋接有一个设有中央通孔的压紧螺栓，所述压紧螺栓上套有一个或多个环形片，所述环形片的外径大于所述密封件的内径且小于所述密封件的外径，将所述密封件的内圆周边区域压住，所述螺栓的中央通孔构成所述阀瓣的轴向通孔的一部分。

6.如权利要求5所述的二向电磁阀，其特征在于所述导向套的外侧壁上设有多个径向向外延伸的环台，其中一个环台位于所述导向套的顶端，所述各环台的外圆与所述中腔的侧壁相配合，构成所述导向套上与所述中腔的侧壁连接的部分周边。

7.如权利要求6所述的二向电磁阀，其特征在于所述中腔的侧壁上设有下轴向定位台肩，所述导向套的外侧壁上的多个环台中位于最下面的环台上设有与所述下轴向定位台肩对接的上定位台肩，所述导向套的外侧壁上的多个环台中位于所述导向套的顶端的环台的外圆上设有密封圈。

8.如权利要求7所述的二向电磁阀，其特征在于所述阀杆的下端连接所述阀瓣的上端的方式为：所述阀瓣的轴向通孔的上部设有一个阀杆固定底板和一个阀杆压紧套，所述阀杆压紧套呈倒杯状，位于所述阀杆固定底板的上方，所述阀杆固定底板上和所述阀杆压紧套上均设有上下穿透的介质通孔，所述阀杆压紧套上还设有位于中央的阀杆通孔，所述阀杆穿过所述阀杆压紧套上的阀杆通孔，所述阀杆的下端为阀杆的头部，延伸到所述压紧套内，其最大横向尺寸大于所述压紧套上的阀杆通孔的尺寸，所述阀瓣的通孔内设有阀杆固定底板定位台肩，所述阀杆固定底板通过所述阀杆固定底板定位台肩轴向定位。

9.如权利要求8所述的二向电磁阀，其特征在于所述阀体由阀体主体和安装在所述阀体主体上的阀盖组成，所述阀盖呈盘形，底面设有向下延伸的柱形凸起，周边采用法兰结构，中间设有轴向通孔，所述阀体主体部分的上部为结合部，呈管状，顶端设有用于连接所述阀盖的法兰，所述阀体的柱形凸起插在所述阀体主体的结合部内，其下端面与所述导向套的上端面相接触，所述阀盖和阀体主体之间设有密封圈。

10.如权利要求9所述的二向电磁阀，其特征在于所述阀瓣的外侧壁和所述导向套的内侧壁之间设有一个或多个安装在所述阀瓣外侧壁上或者安装在所述导向套内侧壁上的密封圈，所述阀盖的上面安装有阀门的驱动机构，所述驱动机构的壳体封闭所述中腔的上端，并与所述阀盖螺栓连接。