CN102011869A - 液式自动截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种截止阀，特别是可以利用输送介质压力进行开启和关闭的液式自动截止阀。液式自动截止阀包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣和阀杆驱动油缸及转换开关，所述油缸内部设有相互联通的截面一大一小的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞固定在同一活塞杆上形成联动，所述活塞杆一端与阀杆上端联动连接。液式自动截止阀通过设置具有不同截面活塞的阀杆驱动油缸及转换开关，利用活塞截面的不同，通过转换开关在不同的状态下将阀杆驱动油缸内腔的不同部分与进料腔和出料腔联通达到了利用所输送的介质的压力开启和关闭截止阀。

Description

液式自动截止阀

技术领域

本发明涉及一种截止阀，特别是可以利用输送介质压力进行开启和关闭的液式自动截止阀。

背景技术

阀门属受压容器，输导的介质有一定的压力，为了保证输导介质过程中的安全可靠，截止阀的关闭件都采用了较大的密封比压，因而在阀门的启闭过程中需要很大的扭矩和开启力，使操作者耗费体力很大。为了提高劳动效率，减轻操作者的体力消耗，现有的阀门通常采用电动、液动或气动等操控装置来开启阀门，在提高劳动效率和减轻操作者的体力消耗方面也都收到了显著的效果。但是上述三种操控装置分别是以电能、液体、气体作为操控能源，因此会消耗一定的能量，同时增加的电动装置、液压装置、气动装置使阀门的整体体积和重量都增加了许多，为使操控有持续的能源，还需要接电源或外设液压站及空气压缩机之类的能源供给设施，增加了很多成本。而且当装有阀门的管线通过荒野无电环境时，上述三种装置就不能应用，只好凭体力操作，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种无需接电源或外设液压站及空气压缩机之类的能源供给设施的、可以利用输送介质压力进行开启和关闭的液式自动截止阀。

本发明为达到上述目的所采用的技术解决方案如下：一种液式自动截止阀，包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与进料腔和出料腔连通，阀体内腔设有阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，其特征在于：还设有阀杆驱动油缸及转换开关，所述油缸内部设有相互联通的截面一大一小的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞固定在同一活塞杆上形成联动，所述活塞杆一端与阀杆上端联动连接，所述油缸内腔中被活塞分隔的各部分设有管路经转换开关与进料腔和出料腔联通，所述转换开关具有开启、关闭和自锁三个状态，在开启状态下，所述转换开关联通进料腔与油缸内腔中第一活塞的开启方向相反方向一侧的部分，同时，转换开关联通出料腔与油缸内腔中开启方向末端的部分；在关闭状态下，所述转换开关联通进料腔与油缸内腔中第一活塞的开启方向相同方向一侧的部分，同时，转换开关联通出料腔与油缸内腔中关闭方向末端的部分；在自锁状态下，所述转换开关切断进料腔、出料腔与油缸内腔的联通。

与现有技术相比较，本液式自动截止阀通过设置具有不同截面活塞的阀杆驱动油缸及转换开关，利用活塞截面积的不同，通过转换开关在不同的状态下将阀杆驱动油缸内腔的不同部分与进料腔和出料腔联通达到了利用所输送的介质的压力开启和关闭截止阀。由于利用了所输送的介质的压力，操作时只用转动转换开关即可，一个人可以很方便地就能操作，因此无需要接电源或外设液压站及空气压缩机之类的能源供给设施，投资少，并且也适合在野外使用。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明具体实施例1原理结构剖视图；

附图2为本发明转换开关具体实施例立体图；

附图3为本发明转换开关具体实施例内部结构剖视图；

附图4为转换开关关闭状态结构剖视图；

附图5为转换开关开启状态结构剖视图；

附图6为转换开关自锁状态结构剖视图；

附图7为本发明具体实施例2原理结构剖视图；

附图8为本发明离合机构具体实施例结构剖视图。

下面将结合附图与具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

 具体实施方式      

具体实施例1：如图1所示，液式自动截止阀仍包括阀体1、阀盖6、阀杆3和阀瓣2，阀体1内腔中设有隔板分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道13和出料通道16分别与进料腔和出料腔连通，阀盖6盖在阀体1顶部，阀体1内腔的隔板上设有阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座9，所述阀杆3下端穿过阀盖6进入阀体1内腔，所述阀瓣2固定在阀杆3下端与阀座9相配，随着阀杆3的上、下运动形成开、闭配合。为实现利用介质压力作为动力，液式自动截止阀还设有阀杆驱动油缸12及转换开关14。如图2、3所示，所述阀杆驱动油缸12包括具有两段内径截面一大一小的筒状构件及设置在其中的第一活塞4、第二活塞8和活塞杆10，阀杆驱动油缸12两段内腔的中心轴线最好重合设置，阀杆驱动油缸12内腔的截面形状可以是圆形或多边形，本具体实施例中选用圆形，第一活塞腔和第二活塞腔相互联通，第一活塞腔截面积大于第二活塞腔截面积，第一活塞腔和第二活塞腔中分别设有相配的第一活塞4和第二活塞8，第一活塞4与第二活塞8的截面的面积之差要满足在介质正常的输送压力下在第一活塞4与第二活塞8所产生的压力差要足以驱动阀杆3上下运动，第一活塞4和第二活塞8固定在同一活塞杆10上形成联动。所述阀杆驱动油缸12设置在阀体1上方，第一活塞腔在上，第二活塞腔在下，所述活塞杆10一端从第二活塞腔的底部穿出与阀杆3上端联动连接，如图1所示，所述油缸内腔中被第一活塞4和第二活塞8分隔成了三部分：即完全属于第一活塞腔的第一活塞腔上部（即开启方向末端的部分）；完全属于第二活塞腔的第二活塞腔下部（即关闭方向末端的部分）及第一活塞4和第二活塞8之间的第一活塞腔和第二活塞腔联通的部分（即第一活塞4的开启方向相反方向一侧的部分）。如图4-6所示，转换开关14包括圆柱形的芯柱141和筒体142，述筒体142液密且可转动地动配合套在芯柱141外，所述芯柱141上设有进液接头7和排液接头11，进液接头7和排液接头11通过液压管15分别与进料腔的进料通道13和出料腔的出料通道16联通，所述芯柱141柱面上设有分别与进液接头7和排液接头11联通的进液槽143和排液槽，进液槽143和排液槽144沿轴向设置，当然也可以是进液孔和排液孔，所述筒体142外壁上设有直通内腔的两对接头：接头A、接头B和接头C、接头D。所述接头A与接头B和接头C与接头D之间的相对位置与进液孔和排液孔或进液槽143和排液槽144之间的位置相对应，以保证转换开关14转换状态时相应接头同时接到进液槽143和排液槽144上；所述接头A和接头D与第一活塞腔的上部连接，所述接头B与第二活塞腔的下部连接，所述接头C与第一活塞腔的下部连接。本具体实施例中所述阀杆驱动油缸12芯柱141上的进液槽143和排液槽144沿轴向平行设置，在柱面上相位相差90o分布，所述接头A、接头B和接头C、接头D在筒体142上相位相差90o依次分布。

具体实施例1液式自动截止阀的工作原理如下：

如图1所示：当需要开启阀门时，把转换开关14顺时针转动180o使转换开关14处于开启状态，这时如图5所示，A点B点处于关闭状态的同时，C点与进料腔的进料通道13处于接通状态，D点与料腔的出料通道16联通，这样处于阀前带有压力的体内介质经过转换开关14和C点流入第一活塞4和第二活塞8之间的第一活塞腔和第二活塞腔联通的部分（即第一活塞4的开启方向相反方向一侧的部分），虽然此时第二活塞8同时受到压力，但由于第一活塞4截面积大于第二活塞8截面积，介质的输送压力在第一活塞4上产生的上推力大于在第二活塞8所产生的下压力，因此第一活塞4上升，第一活塞腔上部（即开启方向末端的部分）的液体经D点和转换开关14后流入阀后，第一活塞4上升的带动阀杆3和阀瓣2上移，将阀门打开。完成了阀门的开启动作。阀门进入工作状态后，把转换开关14转到如图5所示的自锁状态位置，如图6所示，转换开关14关闭A、接头B和接头C、接头D，切断进料腔、出料腔与油缸内腔的联通，使液式自动截止阀维持开启状态安全运行。如需要关闭时，如图4所示，将转换开关14转关闭状态，此时D点和C点关闭，阀前与阀后压力相等，如图2所示，A点与进料腔的进料通道13处于接通状态，B点与料腔的出料通道16联通，这样处于阀前带有压力的体内介质经过转换开关14和A点流入第一活塞腔上部（即开启方向末端的部分），与此同时，阀后介质经过转换开关14和B点进入第二活塞腔下部（即关闭方向末端的部分）。这时上端的液体向下推移活塞，下端的液体向上推活塞，因第一活塞4截面积大于第二活塞8截面积，所以下推力大于上推力，致使推动活塞下移带动阀杆3和阀瓣2下移，下端液缸的液体只能沿B点流回阀后，最后完成阀门的关闭，这时仍把转换开关14转到自锁位置（图6），阀门处于安全关闭状态。

具体实施例2：如图7所示，本液式自动截止阀中的阀杆驱动油缸12还可以是上下倒置设置，即所述阀杆驱动油缸12设置在阀体1上方，第二活塞腔在上，第一活塞腔在下，所述活塞杆10一端从第一活塞腔的底部穿出与阀杆3上端联动连接，所述油缸内腔中被第一活塞4和第二活塞8分隔成了三部分：即完全属于第一活塞腔的第一活塞腔下部（即关闭方向末端的部分）；完全属于第二活塞腔的第二活塞腔上部（即开启方向末端的部分）及第一活塞4和第二活塞8之间的第一活塞腔和第二活塞腔联通的部分（即第一活塞4的开启方向方向一侧的部分）。转换开关14所述接头C和接头B与第一活塞腔的下部连接，所述接头D与第二活塞腔的上部（即开启方向末端的部分）连接，所述接头A与第一活塞4和第二活塞8之间的第一活塞腔和第二活塞腔联通的部分（即第一活塞4的开启方向方向一侧的部分）。其余结构与具体实施例1相同。

具体实施例2液式自动截止阀的工作原理如下：

当需要开启阀门时，把转换开关14顺时针转动180o使转换开关14处于开启状态，这时如图5所示，A点B点处于关闭状态的同时，C点与进料腔的进料通道13处于接通状态，D点与料腔的出料通道16联通，这样处于阀前带有压力的体内介质经过转换开关14和C点

流入第一活塞腔的下部，第二活塞腔上部（即开启方向末端的部分）经过转换开关14和D点泄压，因此第一活塞4上升，第二活塞腔上部（即开启方向末端的部分）的液体经D点和转换开关14后流入阀后，第一活塞4上升的带动阀杆3和阀板上移，将阀门打开，完成了阀门的开启动作。阀门进入工作状态后，把转换开关14转到如图5所示的自锁状态位置，如图6所示，转换开关14关闭A、接头B和接头C、接头D，切断进料腔、出料腔与油缸内腔的联通，使液式自动截止阀维持开启状态安全运行。如需要关闭时，如图4所示，将转换开关14转关闭状态，此时D点和C点关闭，阀前与阀后压力相等，A点与进料腔的进料通道13处于接通状态，B点与料腔的出料通道16联通，这样处于阀前带有压力的体内介质经过转换开关14和A点流入一活塞和第二活塞8之间的第一活塞腔和第二活塞腔联通的部分（即第一活塞4的开启方向方向一侧的部分），与此同时，B点经过转换开关14与第一活塞腔的下部连通，阀后介质经过转换开关14和B点进入第二活塞腔下部（即关闭方向末端的部分），虽然此时第二活塞8同时受到压力，但由于第一活塞4截面积大于第二活塞8截面积，介质的输送压力在第一活塞4上产生的下推力大于在第二活塞8所产生的上推力，致使推动活塞下移，下端液缸的液体只能沿B点流回阀后，最后完成阀门的关闭，这时仍把转换开关14转到自锁位置（图5），阀门处于安全关闭状态。

当停泵时，管内液体压力消失，阀内介质压力为零，依靠阀内介质就不能打开阀门。为了保证能在这种情况下也能进行操作，所述阀杆上还套设有手柄，所述手柄与阀杆之间设有离合机构。如图8所示，离合机构包括调整螺钉16和离合梯形螺母17，所述离合梯形螺母设置在手柄中心，调整螺钉16径向设置。手动操作时，拧紧调整螺钉16使离合梯形螺母17合紧阀杆，这时把转换开关旋转到开启位置上，针转动手柄5，则阀门开启。反之如果关闭阀门则把转换开关旋转到关闭位置，则反向转动手柄，则阀门关闭。

Claims (5)

1.一种液式自动截止阀，包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与进料腔和出料腔连通，阀体内腔设有阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，其特征在于：还设有阀杆驱动油缸及转换开关，所述油缸内部设有相互联通的截面一大一小的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞固定在同一活塞杆上形成联动，所述活塞杆一端与阀杆上端联动连接，所述油缸内腔中被第一活塞和第二活塞分隔的各部分设有管路经转换开关与进料腔和出料腔联通，所述转换开关具有开启、关闭和自锁三个状态，在开启状态下，所述转换开关联通进料腔与油缸内腔中第一活塞的开启方向相反方向一侧的部分，同时，转换开关联通出料腔与油缸内腔中开启方向末端的部分；在关闭状态下，所述转换开关联通进料腔与油缸内腔中第一活塞的开启方向相同方向一侧的部分，同时，转换开关联通出料腔与油缸内腔中关闭方向末端的部分；在自锁状态下，所述转换开关切断进料腔、出料腔与油缸内腔的联通。

2.根据权利要求1所述的液式自动截止阀，其特征在于：所述阀杆驱动油缸包括具有两段内径截面一大一小的筒状构件及设置在其中的第一活塞、第二活塞和活塞杆，截面较大的部分为第一活塞腔，截面较小的部分为第二活塞腔，所述阀杆驱动油缸设置在阀体上方，第一活塞腔在上，第二活塞腔在下，所述活塞杆一端从第二活塞腔的底部穿出与阀杆上端联动连接，所述转换开关包括一个圆柱形的芯柱和筒体，所述筒体液密且可转动地动配合套在芯柱外，所述芯柱上设有与进料腔和出料腔联通的进液接头和排液接头，所述芯柱柱面上设有分别与进液接头和排液接头联通的进液孔或进液槽和排液孔或排液槽，所述筒体上设有直通内腔的两对接头，接头A、接头B和接头C、接头D，所述接头A与接头B和接头C与接头D之间的相对位置与进液孔和排液孔或进液槽和排液槽之间的位置相对应；所述接头A和接头D与第一活塞腔的上部连接，所述接头B与第二活塞腔的下部连接，所述接头C与第一活塞腔的下部连接。

3.根据权利要求1所述的液式自动截止阀，其特征在于：所述阀杆驱动油缸包括具有两段内径截面一大一小的筒状构件及设置在其中的第一活塞、第二活塞和活塞杆，截面较大的部分为第一活塞腔，截面较小的部分为第二活塞腔，所述阀杆驱动油缸设置在阀体上方，第一活塞腔在下，第二活塞腔在上，所述活塞杆一端从第一活塞腔的底部穿出与阀杆上端联动连接，所述转换开关包括一个圆柱形的芯柱和筒体，所述筒体液密且可转动地动配合套在芯柱外，所述芯柱上设有与进料腔和出料腔联通的进液接头和排液接头，所述芯柱柱面上设有分别与进液接头和排液接头联通的进液孔或进液槽和排液孔或排液槽，所述筒体上设有直通内腔的两对接头，接头A、接头B和接头C、接头D，所述接头A与接头B和接头C与接头D之间的相对位置与进液孔和排液孔或进液槽和排液槽之间的位置相对应；所述接头C和接头B与第一活塞腔的下部连接，所述接头D与第二活塞腔的上部连接，所述接头A与第一活塞腔的上部连接。

4.根据权利要求2或3所述的液式自动截止阀，其特征在于：所述阀杆驱动油缸芯柱上的进液孔或进液槽和排液孔或排液槽平行设置，在柱面上相位相差90o分布，所述接头A、接头B和接头C、接头D在筒体上相位相差90o依次分布。

5.根据权利要求1或2或3所述的液式自动截止阀，其特征在于：所述阀杆上还套设有手柄，所述手柄与阀杆之间设有离合机构。

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