CN103123004A - 一种高压大流量液压阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压大流量液压阀门，包括液压缸（1）、直线阀杆（2）、阀体（3）、辅助阀头（4）和主阀头（5），主阀头（5）位于阀体内，在所述主阀头（5）朝向来流方向的一个侧面开口形成主阀头（5）的内腔，辅助阀头（4）位于主阀头（5）的内腔，直线阀杆（2）一端位于液压缸（1）内，直线阀杆（2）另一端穿过主阀头（5）与辅助阀头（4）固定连接；通过液压缸（1）和直线阀杆（2）带动辅助阀头（4）和主阀头（5）运动，实现阀门的开启和关闭。本发明的阀门可以满足高压大流量液态介质工况下的需求。

Description

一种高压大流量液压阀门
技术领域
本发明涉及一种阀门，特别是一种介质为液体的，在高压大流量工况条件下使用的阀门。
背景技术
介质为液体的阀门是广泛应用于航空航天、石油、电力、冶金、环保等领域用于输送液体介质的工业设备。当阀门口径较大（口径大于100mm）且介质压力为高压（PN 2.5~6.4MPa）工况下，介质通过阀门的压力高，流速快，流量大，此工况下通常用硬密封的球阀、截止阀等，一般来说，阀门操作机构复杂，打开和关闭速度较慢且易出现一些问题，如阀门关闭不严、下游管道出现“水锤”、阀头易损、阀杆弯曲等现象。因此，一种安全可靠、使用寿命长、实现在高压大流量工况下快速开断的阀门，对提高工业生产效益和安全生产具有一定的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全可靠、使用寿命长的高压大流量快开液压阀门，满足航空航天、石油、电力、冶金、环保等领域输送高压大流量液体介质对阀门需求。
本发明包括如下技术方案：
一种高压大流量液压阀门，包括液压缸、直线阀杆、阀体、辅助阀头和主阀头，主阀头位于阀体内，在所述主阀头朝向来流方向的一个侧面开口形成主阀头的内腔，辅助阀头位于主阀头的内腔，直线阀杆一端位于液压缸内，直线阀杆另一端穿过主阀头与辅助阀头固定连接；通过液压缸和直线阀杆带动辅助阀头和主阀头运动，实现阀门的开启和关闭。
所述辅助阀头和主阀头的外表面为圆柱形，所述辅助阀头、主阀头的轴线与阀杆的轴线在同一条直线上。
在阀门关闭时，辅助阀头的下端面与主阀头接触，辅助阀头的上端面与主阀头的内腔的上表面有一定的距离；在阀门开启时，直线阀杆先带动辅助阀头向上运动至与主阀头接触，然后再带动主阀头向上运动。
所述的主阀头为圆柱式“马口形”，在主阀头的上端面中心部位形成第一圆孔，在主阀头的下端面中心部位形成第一圆孔，所述辅助阀头的直径比所述圆孔的直径大。
所述第二圆孔的开孔面积为阀门通径面积的10%~20%。
在阀门关闭时，所述的辅助阀头的上端面与主阀头的内腔的上表面的距离为10~15mm。
所述辅助阀头与主阀头均采用硬质耐磨合金。
所述液压缸对阀杆的额定推力或拉力为介质对辅助阀头与主阀头压力的1.3至1.5倍。
本发明与现有技术相比的优点如下：
本发明通过设置辅助阀头，并通过液压缸先开启辅助阀头，再开启主阀头，实现阀门的分步快速开启，辅助阀头先开启，起到减小阀门上下游压差，在阀门开启过程中，减小了液压推杆的拉力，从而满足高压大流量液体介质对阀门的需求。本发明通过首先开启辅助阀头，阀门下游管道被缓慢充入介质，减小了下游管道“水锤”效应。
本发明的阀门采用主阀头和辅助阀头进行配合，经过长期实践证明本发明的阀门更安全、更可靠、使用寿命更长。本发明采用所述的液压缸和直线阀杆取代常规阀门齿轮螺旋式推杆的方式，实现阀门的快速开闭。
附图说明
图1为本发明的阀门结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的高压大流量液压阀门包括液压缸1、直线阀杆2、阀体3、辅助阀头4和主阀头5，主阀头5位于阀体3内，在所述主阀头5朝向来流方向的一个侧面开口形成主阀头5的内腔，辅助阀头4位于主阀头5的内腔，辅助阀头4位于主阀头5内腔，直线阀杆2一端位于液压缸1内，直线阀杆2另一端穿过主阀头5与辅助阀头4固定连接；通过液压缸1和直线阀杆2先带动辅助阀头4运动，再带动主阀头5运动，实现阀门的开启和关闭。在阀门关闭时，辅助阀头4的下表面与主阀头5接触，辅助阀头4的上表面与主阀头5内腔的上表面有一定的距离；在阀门开启时，直线阀杆2先带动辅助阀头4向上运动至与主阀头5接触，然后再带动主阀头5向上运动；在阀门关闭时，直线阀杆2带动辅助阀头4和主阀头5向下运动。
所述辅助阀头4和主阀头5的外表面为圆柱形，所述辅助阀头4、主阀头5的轴线与阀杆2的轴线在同一条直线上。所述的主阀头5为圆柱式“马口形”，所述主阀头5朝向来流方向的一个侧面开口，所述的主阀头5的上面、下面中心部位分别开一圆孔，所述辅助阀头4的直径比所述圆孔的直径大。位于下端面的圆孔的大小取决于介质压力和流量的大小，一般开孔面积为阀门通径面积10%~20%。辅助阀头4大小以可密封主阀头5下端面开孔为宜。
液压缸1位于阀体上方，为阀门的开闭提供动力。阀杆2与辅助阀头4螺纹连接，并使用销钉定位紧固。
在阀门关闭时，所述的辅助阀头4上端面与主阀头5的内腔上表面的距离一般为10~15mm。
所述的辅助阀头4与主阀头5均采用硬质耐磨合金。
所述的液压缸1对阀杆2的额定推力或拉力为介质对辅助阀头4与主阀头5压力1.3~1.5倍。
当高压液态工作介质需要从阀门上游（箭头方向A）流入下游时，通过液压缸向上推动阀杆分步开启阀门，首先开启辅助阀头，再开启主阀头，不但实现高压大流量液态介质条件下的阀门快速开启，还解决了快开时下游管道的“水锤”效应，需要关闭阀门时，通过液压缸向下推动阀杆，带动辅助阀头和主阀头运动，实现阀门的快速关闭。本发明的阀门可以满足高压大流量液态介质工况下的需求，特别是能够满足阀门口径较大（口径大于100mm）且介质压力为高压（PN 2.5~6.4MPa）工况下的需求。
本发明的具体结构说明和试验验证都证明了本发明具有的特点，能满足一般工业用途高压大流量液体介质阀门的要求，在航空航天、石油、电力、冶金、环保等领域具有广泛的用途。

Claims (8)

1.一种高压大流量液压阀门，其特征在于：包括液压缸（1）、直线阀杆（2）、阀体（3）、辅助阀头（4）和主阀头（5），主阀头（5）位于阀体内，在所述主阀头（5）朝向来流方向的一个侧面开口形成主阀头（5）的内腔，辅助阀头（4）位于主阀头（5）的内腔，直线阀杆（2）一端位于液压缸（1）内，直线阀杆（2）另一端穿过主阀头（5）与辅助阀头（4）固定连接；通过液压缸（1）和直线阀杆（2）带动辅助阀头（4）和主阀头（5）运动，实现阀门的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：所述辅助阀头（4）和主阀头（5）的外表面为圆柱形，所述辅助阀头（4）、主阀头（5）的轴线与阀杆（2）的轴线在同一条直线上。
3.根据权利要求1所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：在阀门关闭时，辅助阀头（4）的下端面与主阀头（5）接触，辅助阀头（4）的上端面与主阀头（5）的内腔的上表面有一定的距离；在阀门开启时，直线阀杆（2）先带动辅助阀头（4）向上运动至与主阀头（5）接触，然后再带动主阀头（5）向上运动。
4.根据权利要求1所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：所述的主阀头（5）为圆柱式“马口形”，在主阀头（5）的上端面中心部位形成第一圆孔，在主阀头（5）的下端面中心部位形成第一圆孔，所述辅助阀头（4）的直径比所述圆孔的直径大。
5.根据权利要求4所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：所述第二圆孔的开孔面积为阀门通径面积的10%~20%。
6.根据权利要求3所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：在阀门关闭时，所述的辅助阀头（4）的上端面与主阀头（5）的内腔的上表面的距离为10~15mm。
7.根据权利要求1所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：所述辅助阀头（4）与主阀头（5）均采用硬质耐磨合金。
8.根据权利要求1所述的高压大流量液压阀门，其特征在于：所述液压缸（1）对阀杆（2）的额定推力或拉力为介质对辅助阀头（4）与主阀头（5）压力的1.3至1.5倍。
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