一种双导向带非金属密封锥形阀及其液缸体结构
技术领域
本发明涉及一种双导向带非金属密封锥形阀及其液缸体结构。
背景技术
泵阀是往复泵的关键零部件。在输送含有颗粒物污水的往复泵中,双导向带非金属密封锥形阀及其液缸体结构得到了广泛地应用。
常见的双导向带非金属密封锥形阀,参见图3、图4所示,由阀座1’、阀芯2’、非金属密封圈3’、弹簧4’、阀罩5’组成。非金属密封圈3’装在阀芯2’锥面的凹槽21’中;阀芯2’下部的四个导向爪22’与阀座1’内孔11’配合,使其在运动过程中不致发生偏斜;弹簧4’上端装在阀罩5’内,下端装在阀芯2’上,阀芯2’的上端23’装在阀罩5’中部内孔51’中并与其配合,保证弹簧4’在压缩、伸长的过程中,运动方向不至于歪斜,同时也保证了阀芯2’在运动中与阀座1’的对中性和密封性;阀罩5’用螺纹与阀座1’相连。
这种双导向带非金属密封锥形阀有如下特点:
1、金属阀芯锥面上装有非金属密封圈结构,当泵阀落座时可减缓冲击并在关闭时增加密封接触面,改善密封性能,适用于输送含有颗粒物污水。
2、双导向带非金属密封锥形阀在开启和关闭过程中有双重导向,从而保证锥阀与阀座的对中性和密封性。
泵在排出压力较小时(小于16MPa),这种阀组及其液缸体结构的特点得到了充分的展示。柱塞泵是一种容积式往复泵,它是依靠在液缸内作往复运动的柱塞,周期性的改变容积大小,借助进、排液阀组,从而达到吸入和排出介质的目的。液缸组件如图5所示,当柱塞6″往左运动时,液缸体7″内部空间71″增加,压力降低,吸入管8″内的介质在压力差作用下,克服吸入阀9″的阻力损失进入到液缸71″中。当柱塞6″往右运动时,液缸体7″内部空间71″内的介质被挤压,压力增加,在这一压力作用下,吸入阀9″关闭,而排出阀10″被打开,液缸体7″内部空间71″内的介质在压力差作用下被排送到排出管路12″中。
但是,当泵在排出压力大于16MPa时,液缸体7″往往容易开裂。其主要原因是:液缸体产生高压交变载荷的区域内存在应力集中,如在液缸体7″十字孔相贯线72″、73″处存在应力集中,并承受高压交变载荷的作用,再加上高矿化度污水腐蚀、颗粒物对液缸体十字孔相贯线处的高压冲刷,共同产生腐蚀疲劳,从而在应力集中处形成泵体开裂。
因此,提高双导向带非金属密封锥形阀的排出压力范围,防止液缸体开裂成为往复泵技术攻关的课题。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种排出压力范围较大的双导向带非金属密封锥形阀。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种在输送高压力、含有颗粒物污水介质时,可靠性高和使用寿命长的液缸体结构。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:该双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:包括公共阀座,所述公共阀座两端设有互不相通的进液阀孔和排液阀孔,进液阀芯活动设置在所述进液阀孔内,排液阀芯活动设置在所述排液阀孔内;所述公共阀座外与所述进液阀孔相对的部位设置有进液阀罩,进液阀罩上设置有进液阀出液口,所述公共阀座外与所述排液阀孔相对的部位设置有排液阀罩,排液阀罩上设置有排液阀出液口;所述公共阀座上开设有与所述进液阀孔相通的进液阀进液口,所述公共阀座上还开设有与所述排液阀孔相通的排液阀进液口,进液阀进液口和排液阀进液口互不相通。
作为改进,所述进液阀罩上设置有一向内轴延伸的第一管状孔,进液弹簧套设在第一管状孔外壁上,进液弹簧一端安装在进液阀罩阀罩内壁上,进液弹簧另一端安装在进液阀芯上;所述排液阀罩上设置有一向内轴延伸的第二管状孔,排液弹簧套设在第二管状孔外壁上,排液弹簧一端安装在排液阀罩内壁上,排液弹簧另一端安装在排液阀芯上;所述进液阀芯上设置有与第一管状孔相配合的可在第一管状孔内来回移动的第一导向柱,所述排液阀芯上设置有与第二管状孔相配合的可在第二管状孔内来回移动的第二导向柱。
再改进,所述进液阀芯上设置有与公共阀座的进液阀孔相配合的、可在公共阀座的进液阀孔内来回移动的第三导向柱;所述排液阀芯上设置有与公共阀座的排液阀孔相配合的、可在公共阀座的排液阀孔内来回移动的第四导向柱。
再改进,所述进液阀孔的开口端加工成与进液阀芯外壁锥形面相配合的锥面;所述排液阀孔的开口端也加工成与排液阀芯外壁锥形面相配合的锥面;所述进液阀芯外壁锥形面上加工有第一凹槽,第一非金属密封圈装在该第一凹槽内,并与进液阀座孔开口端的锥面相配合;所述排液阀芯外壁锥形面上也加工有第二凹槽,第二非金属密封圈装在第二凹槽内,并与排液阀孔开口端的锥面相配合。
再改进,所述公共阀座与所述进液阀罩、排液阀罩之间均为螺纹连接。
再改进,所述进液阀进液口和所述排液阀进液口均设置有多个。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为:一种液缸体结构,包括缸体,缸体上设置有进液孔和排液孔,缸体内设置有与所述进液孔和排液孔均连通的横向孔,其特征在于:所述横向孔内部设置有如上述结构的双导向带非金属密封锥形阀,所述横向孔与所述公共阀座的外壁相配合。
作为改进,所述缸体上的进液孔与所述公共阀座的进液阀进液口相通;所述公共阀座外壁两端设置有沟槽,公共阀座的两端分别通过左压套、右压套固定在所述横向孔内,并通过设置在公共阀座外园两端沟槽内的第一密封圈、第二密封圈密封设置在所述横向孔内。
再改进,所述进液孔垂直设置在缸体中部上、下位置,且与所述横向孔相交,直径小于所述组合阀的公共阀座的宽度;所述右压套上设置有穿孔与液缸体的排液孔相通。
再改进,本发明提供的液缸体结构还包括柱塞密封函体组件和边发兰,该柱塞密封函体组件上的螺栓固定所述左压套位置,柱塞密封函体组件与左压套用第三密封圈密封;边发兰上的螺栓、螺母固定所述右压套位置;所述右压套与所述液缸体横向孔第四密封圈密封的位置在液缸体的排液孔右端。
与现有技术相比,本发明的优点在于:双导向带非金属密封锥形组合阀中的进液阀和排液阀共同组合在同一公共阀座上,排出压力范围较大,安装、拆卸、维修非常方便;采用这种结构的双导向带非金属密封锥形组合阀的液缸体结构,其进口十字孔相贯线处始终处在衡定的低压力作用下;液缸体的出口十字孔相贯线处始终处在衡定的高压力作用下;也就是说在液缸体的进、出口十字孔相贯线处虽然存在应力集中,但不存在交变载荷的区域,因此液缸体开裂的现象可以大大减少。
附图说明
图1为本发明实施例中双导向带非金属密封锥形组合阀的结构示意图。
图2为本发明实施例中液缸体结构的结构示意图。
图3为现有技术中双导向带非金属密封锥形阀的结构示意图。
图4为图3中A-A向剖视图。
图5为现有技术中液缸体结构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示的双导向带非金属密封锥形组合阀,其包括由公共阀座1与进液阀罩5、排液阀罩9共同组成的阀体,公共阀座1两端设有互不相通的进液阀孔11和排液阀孔12,所述进液阀孔11、排液阀孔12的开口端分别加工成90°锥面;进液阀芯2活动设置在所述进液阀孔11内,排液阀6活动设置在所述排液阀孔12内;进液阀罩5设置在所述公共阀座1外与所述进液阀孔11相对的部位,进液阀罩5与公共阀座1之间为螺纹连接,进液阀罩5上设置有进液阀出液口,进液阀罩5上设置有一向内轴延伸的第一管状孔51,进液弹簧套4设在第一管状孔51外壁上,进液弹簧4一端安装在进液阀罩阀罩5内壁上,进液弹簧4另一端安装在进液阀芯2上;排液阀罩9设置在所述公共阀座1外与所述排液阀孔12相对的部位,排液阀罩9与公共阀座1之间也为螺纹连接,排液阀罩9上设置有一向内轴延伸的第二管状孔91;排液弹簧8套设在第二管状孔91外壁上,排液弹簧8一端安装在排液阀罩9内壁上,排液弹簧8另一端安装在排液阀芯6上;所述进液阀芯2上设置有与第一管状孔51相配合的可在第一管状孔51内来回移动的第一导向柱23,所述排液阀6上设置有与第二管状孔91相配合的可在第二管状孔91内来回移动的第二导向柱63;所述公共阀座1外缘上上开设有与所述进液阀孔11相通的多个等分进液阀进液口15,所述公共阀座1左端面外侧还开设有与所述排液阀孔12相通的多个等分的排液阀进液口16,进液阀进液口15和排液阀进液口16互不相通;所述公共阀座1外缘两端车有沟槽18、19。
所述进液阀芯2上还设置有四个与公共阀座1的进液阀孔11相配合的、可在公共阀座1的进液阀孔11内来回移动的第三导向柱22;所述排液阀6上设置有四个与公共阀座的排液阀孔12相配合的、可在公共阀座1的排液阀孔12内来回移动的第四导向柱62。
所述进液阀孔11的开口端加工成与进液阀芯2外壁锥形面相配合的锥面;所述排液阀孔12的开口端也加工成与排液阀6外壁锥形面相配合的锥面;所述进液阀芯2外壁锥形面上加工有第一凹槽21,第一非金属密封圈3装在该第一凹槽21内,并与进液阀座孔开口端的锥面相配合;所述排液阀6外壁锥形面上也加工有第二凹槽61,第二非金属密封圈7装在第二凹槽61内,并与排液阀孔12开口端的锥面相配合。
本发明还提供一种新型液缸体结构,如图2所示,其包括由缸体10、上述结构的双导向带非金属密封锥形阀、左压套113、右压套114、柱塞密封函体组件117、边发兰119,所述缸体10为一长方体,在长方体中部位置有一与所述双导向带非金属密封锥形阀外缘相配合的横向孔101;在长方体中部上、下位置分别钻有两个垂直孔102、103作为缸体10作为液缸体的进液孔,两个垂直孔102、103与所述横向孔101相交,且直径小于所述公共阀座1的宽度;在缸体10右部位置钻有垂直孔104,作为缸体10的排液孔。
所述双导向带非金属密封锥形阀1装入所述缸体10的横向孔101中,所述公共阀座1上的进液阀进液口15与所述缸体的两个进液孔102、103相通;双导向带非金属密封锥形阀两端用左压套113、右压套114定位,并用装在公共阀座1外缘两端沟槽18、19中的第一密封圈115、第二密封圈116密封;所述装在公共阀座1外缘两端沟槽中的第一密封圈115、第二密封圈116的位置将缸体10的两个进液孔102、103包含在其中;所述公共阀座1外缘右端的第二密封圈116的位置在所述缸体10的排液孔104的左端;所述右压套114外缘上的穿孔123与液缸体的排液孔104相通。
所述柱塞密封函体组件117上的螺栓118固定所述左压套113的位置,柱塞密封函体组件117与左压套113用第三密封圈124密封;所述边发兰119上的螺栓120、螺母121固定所述右压套114位置;所述右压套114与所述横向孔101用第四密封圈122密封,所述第四密封圈122的位置在缸体10的排液孔104的右端,第二密封圈116、第四密封圈122的位置将缸体10的排液孔104包含在其中。
如图2所示,当柱塞125往左运动时,缸体10内的容积126增加,压力降低,缸体10的进液孔102、103内的介质在压力差作用下,通过进液阀进液口15克服进液阀的阻力损失进入到缸体10中。当柱塞125往右运动时,缸体10内的介质被挤压,压力增加,在这一压力作用下,进液阀关闭,介质通过排液阀进液口16使排液阀打开,缸体10内的介质在压力差作用下被排送到排液孔104中。
本发明中缸体10的进口十字孔相贯线126、127处始终处在衡定的低压力(进口压力)作用下;缸体10的出口十字孔相贯线128处始终处在衡定的高压力(排出压力)作用下;也就是说在缸体10的进、出口十字孔相贯线126、127、128处虽然存在应力集中,但不存在交变载荷的区域,因此液缸体开裂的现象可以大大减少。另外双导向带非金属密封锥形阀中的进液阀和排液阀共同组合在同一阀座上,在新结构液缸组件中安装、拆卸、维修非常方便。
1、一种双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:包括公共阀座(1),所述公共阀座(1)两端设有互不相通的进液阀孔(11)和排液阀孔(12),进液阀芯(2)活动设置在所述进液阀孔(11)内,排液阀芯(6)活动设置在所述排液阀孔(12)内;所述公共阀座(1)外与所述进液阀孔(11)相对的部位设置有进液阀罩(5),进液阀罩(5)上设置有进液阀出液口,所述公共阀座(1)外与所述排液阀孔(12)相对的部位设置有排液阀罩(9),排液阀罩上设置有排液阀出液口;所述公共阀座(1)上开设有与所述进液阀孔(11)相通的进液阀进液口(15),所述公共阀座(1)上还开设有与所述排液阀孔(12)相通的排液阀进液口(16),进液阀进液口(15)和排液阀进液口(16)互不相通。
2、根据权利要求1所述的双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:所述进液阀罩(5)上设置有一向内轴延伸的第一管状孔(51),该第一管状孔(51)即为进液阀出液口,进液弹簧套(4)设在第一管状孔(51)外壁上,进液弹簧(4)一端安装在进液阀罩阀罩(5)内壁上,进液弹簧(4)另一端安装在进液阀芯(2)上;所述排液阀罩(9)上设置有一向内轴延伸的第二管状孔(91),该第二管状孔(91)即为排液阀出液口,排液弹簧(8)套设在第二管状孔(91)外壁上,排液弹簧(8)一端安装在排液阀罩(9)内壁上,排液弹簧(8)另一端安装在排液阀芯(6)上;所述进液阀芯(2)上设置有与第一管状孔(51)相配合的可在第一管状孔(51)内来回移动的第一导向柱(23),所述排液阀芯(6)上设置有与第二管状孔(91)相配合的可在第二管状孔(91)内来回移动的第二导向柱(63)。
3、根据权利要求1或2所述的双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:所述进液阀芯(2)上设置有与公共阀座(1)的进液阀孔(11)相配合的、可在公共阀座(1)的进液阀孔(11)内来回移动的第三导向柱(22);所述排液阀芯(6)上设置有与公共阀座的排液阀孔(12)相配合的、可在公共阀座(1)的排液阀孔(12)内来回移动的第四导向柱(62)。
4、根据权利要求1或2所述的双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:所述进液阀孔(11)的开口端加工成与进液阀芯(2)外壁锥形面相配合的锥面;所述排液阀孔(12)的开口端也加工成与排液阀芯(6)外壁锥形面相配合的锥面;所述进液阀芯(2)外壁锥形面上加工有第一凹槽(21),第一非金属密封圈(3)装在该第一凹槽(21)内,并与进液阀座孔开口端的锥面相配合;所述排液阀芯(6)外壁锥形面上也加工有第二凹槽(61),第二非金属密封圈(7)装在第二凹槽(61)内,并与排液阀孔(12)开口端的锥面相配合。
5、根据权利要求1或2所述的双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:所述公共阀座(1)与所述进液阀罩(5)、排液阀罩(9)之间均为螺纹连接。
6、根据权利要求1或2所述的双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:所述进液阀进液口(15)和所述排液阀进液口(16)均设置有多个。
7、一种液缸体结构,包括缸体(10),缸体(10)上设置有进液孔(102、103)和排液孔(104),缸体(10)内设置有与所述进液孔(102、103)和排液孔(104)均连通的横向孔(101),其特征在于:所述横向孔(101)内部设置有如权利要求1所述的双导向带非金属密封锥形阀,所述横向孔(101)与所述公共阀座(1)的外壁相配合。
8、根据权利要求7所述的液缸体结构,其特征在于:所述缸体上的进液孔(102、103)与所述公共阀座(1)的进液阀进液口(15)相通;所述公共阀座(1)外壁两端设置有沟槽(18、19),公共阀座(1)的两端分别通过左压套(113)、右压套(114)固定在所述横向孔(101)内,并通过设置在公共阀座(1)外园两端沟槽(18、19)内的第一密封圈(115)、第二密封圈(116)密封设置在所述横向孔(101)内。
9、根据权利要求8所述的液缸体结构,其特征在于:所述进液孔(102、103)垂直设置在缸体(10)中部上、下位置,且与所述横向孔(101)相交,直径小于所述组合阀(1)的公共阀座的宽度;所述右压套(114)上设置有穿孔(123)与液缸体的排液孔(104)相通。
10、根据权利要求7所述的液缸体结构,其特征在于:还包括柱塞密封函体组件(117)和边发兰(119),该柱塞密封函体组件(117)上的螺栓(118)固定所述左压套(113)位置,柱塞密封函体组件(117)与左压套(113)用第三密封圈(124)密封;边发兰(119)上的螺栓(120)、螺母(121)固定所述右压套(114)位置;所述右压套(114)与所述液缸体横向孔(101)第四密封圈(122)密封的位置在液缸体的排液孔(104)右端。
本发明涉及一种双导向带非金属密封锥形阀及其液缸体结构,其中双导向带非金属密封锥形阀,其特征在于:包括公共阀座(1),公共阀座(1)两端设有互不相通的进液阀孔(11)和排液阀孔(12),进液阀芯(2)和排液阀芯(6)分别活动设置在进液阀孔(11)和排液阀孔(12)内;公共阀座(1)外与进液阀孔(11)相对的部位设置有进液阀罩(5),公共阀座(1)外与排液阀孔(12)相对的部位设置有排液阀罩(9);公共阀座(1)上开设有与进液阀孔(11)相通的进液阀进液口(15)、与排液阀孔(12)相通的排液阀进液口(16),进液阀进液口(15)和排液阀进液口(16)互不相通。本发明的优点在于:进液阀和排液阀共同组合在同一公共阀座上,排出压力范围较大,安装、拆卸、维修非常方便。