CN103791108B - 一种轻便快开式高压截止阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻便快开式高压截止阀，属于高压液压管道启闭的关键液压元件，包括阀体、阀芯推杆、主阀芯、辅助阀芯、辅助阀芯弹簧、主阀芯压盖、主阀芯弹簧、阀芯压杆、阀盖、调节手轮；主阀芯安装在阀体内腔中，主阀芯压盖固定连接在主阀芯顶端，主阀芯侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔，通流孔将阀体上的进水口和主阀芯内的空腔相连通；主阀芯底端开有锥形的辅助阀口，阀芯推杆为上细下粗的阶梯轴结构，依次穿过阀体和辅助阀口推动辅助阀芯做轴向运动；在阀体出水口处设有流体通道将阀体的出水口与由主阀芯压盖、阀芯压杆以及阀体形成的空腔相通；辅助阀芯弹簧连接在主阀芯压盖和辅助阀芯之间；主阀芯弹簧连接在主阀芯压盖和阀芯压杆之间。

Description

一种轻便快开式高压截止阀
技术领域
本发明涉及一种轻便快开式高压截止阀，属于高压液压管道启闭的关键元件，尤其适用于需要快速启闭的高压水枪。
技术背景
截止阀是使用最广泛的一种阀门，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，启闭时间短，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。然而随着截止阀不断应用在高压环境下，其缺陷更加明显，其中最明显的就是由于高压流体阻力大，开启和关闭时所需力非常大，并且造成阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障；还有为了在阀门启闭时给于阀杆施加较大的推力，现在阀杆的运动形式主要是升降旋转杆式，这不仅使加工复杂，而且使截止阀的启闭时间变长。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了一种轻便快开式高压截止阀。本发明不但能够避免阀启闭时的高压流体阻力，而且可以充分利用高压流体的高压力来辅助开启阀，使高压截止阀启闭更快、更省力、更安全，并且结构简单易于加工、制造和维修方便、密封性好。
本发明采用如下技术方案：
一种轻便快开式高压截止阀，主要包括阀体（1）、阀芯推杆（2）、主阀芯(7)、辅助阀芯（10）、辅助阀芯弹簧（12）、主阀芯压盖（13）、主阀芯弹簧（14）、阀芯压杆（16）、阀盖（17）、调节手轮（18）。所述的主阀芯（7）安装在阀体（1）内腔中，主阀芯（7）为内部中空的U形结构，主阀芯压盖（13）采用螺纹固定连接在主阀芯（7）顶端，并与主阀芯（7）形成一空腔，主阀芯（7）空腔的侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔，通流孔将阀体（1）上的进水口(11)和主阀芯（7）内的空腔相连通；主阀芯（7）底端开有锥形的辅助阀口（8），辅助阀芯（10）安装在主阀芯（7）空腔内部，由辅助阀口（8）处的U形凸台（9）进行轴向定位，并与辅助阀口（8）形成锥面密封，阀芯推杆（2）为上细下粗的阶梯轴结构，阀芯推杆（2）依次穿过阀体（1）和辅助阀口（8），推动辅助阀芯（10）做轴向运动；在阀体（1）出水口（4）处设有流体通道（5），将阀体（1）的出水口（4）与由主阀芯压盖（13）、阀芯压杆（16）以及阀体（1）形成的空腔相通；辅助阀芯弹簧（12）连接在主阀芯压盖（13）和辅助阀芯（10）之间；主阀芯弹簧（14）一端压在主阀芯压盖（13）顶端，另一端顶着阀芯压杆（16）下表面，并由主阀芯压盖（13）顶端的凸台定位；阀芯压杆（16）另一端穿过阀盖（17），阀盖（17）固定连接于阀体（1），调节手轮（18）通过阀芯压杆（16）为主阀芯弹簧（14）提供预紧力，阀芯压杆（16）的上部还设有轴肩，起到保证主阀芯弹簧（14）具有一定预紧力的作用。
阀体（1）为矩形结构，阀体（1）上设有进水口（11）和出水口（4），内部开有空腔，空腔由锥形主阀口分为主阀口上腔和主阀口下腔（3），进水口（11）与主阀口上腔相通，出水口（4）与主阀口下腔（3）相通。
主阀芯（7）内部的辅助阀口（8），和阀体（1）内部的主阀口（6）均采用锥面密封。
辅助阀芯（10）的结构是下部为锥形，上部为沿圆周方向均布四个梅花形齿瓣的圆柱，用于保证液体顺利通过辅助阀芯（10）进出主阀芯（7）内部空腔。
阀体（1）上的锥形主阀口表面注塑一层工程塑料，主阀芯（7）采用不锈钢。
本发明在主阀芯（7）与主阀芯压盖（13）形成的空腔中嵌入一个辅助阀芯（10），在截止阀的开启时，先通过阀芯推杆（2）上部较细端穿过主阀芯（7）底端的辅助阀口（8）开启辅助阀芯（10）。辅助阀芯（10）开启后导致主阀芯（7）内的空腔上表面受到的压力大于下表面的，使主阀芯（7）受到向上压力，充分利用了高压流体的高压力来辅助开启阀，从而大大减小了截止阀的开启力，缩短截止阀的开启时间，克服了截止阀开启力大，开启时间长的缺点。
本发明在阀体（1）上的出水口（4）处设计的与主阀芯上腔（15）相通的流体孔道，能够保证主阀芯（7）在开启状态下，其上下腔的压力相等，可以大大减小主阀芯（7）关闭时所需的弹簧预紧力，有利于保证截止阀安全快速的关闭。
本发明的阀芯与阀口均采用锥式密封结构，锥式密封自对中性好，在密封效果和响应性上更好。
本发明阀体（1）上的锥形主阀口表面注塑一层较软工程塑料peek，主阀芯采用较硬不锈钢，软硬材料配合，使阀的密封性更好，工作平稳，振动冲击小。
本发明的阀芯推杆（2）为上细下粗的阶梯轴结构，保证上部较细端可以穿过主阀芯（7）底端的辅助阀口开启辅助阀芯（10），而其下部较粗端，不能通过辅助阀口，只能推动主阀芯（7）开启。
本发明的阀芯压杆（16）与阀盖（17）采用螺纹连接，在调节手轮（18）的调节下上下移动，从而改变主阀芯弹簧（14）的预紧力，使阀的启闭更加灵活。并且，当主阀芯压杆处于最低时，也起安全保护作用。
有益效果
本发明不但能够避免阀启闭时的高压流体阻力，而且可以充分利用高压流体的高压力来辅助开启阀，使高压截止阀启闭更快、更省力、更安全，并且结构简单易于加工、制造和维修方便、密封性好。
附图说明
图1轻便快开式高压截止阀原理图
图中：阀体（1）、阀芯推杆（2）、主阀口下腔（3）、出水口（4）、流体通道（5）、主阀口（6）、主阀芯（7）、辅助阀口（8）、辅助阀芯定位U形凸台（9）、辅助阀芯（10）、进水口（11）、辅助阀芯弹簧（12）、主阀芯压盖（13）、主阀芯弹簧（14）、主阀芯上腔（15）、阀芯压杆（16）、阀盖（17）、调节手轮（18）
图2轻便快开式高压截止阀左视图
图中：进水口（11）、内六角螺钉（19）、平垫（20）
图3轻便快开式高压截止阀右视图
图中：出水口（4）、内六角螺钉（19）、堵头（23）、平垫（20）
图4轻便快开式高压截止阀视图
图中：内六角螺钉（19）、平垫（20）、阀盖（17）、调节手轮（18）、堵头（23）
图5辅助阀芯正视图
图中：辅助阀芯（10）、梅花形齿瓣（28）
图6辅助阀芯俯视图
图中：梅花形齿瓣（28）
具体实施方式
转动调节手轮（18）使阀芯压杆（16）上移到预定位置，此时主阀芯弹簧（14）和辅助阀芯弹簧（12）都具有一定的预紧力，使截止阀关闭，即主阀芯（7）与阀体（1）上的主阀口（6）、辅助阀芯（10）与主阀芯（7）下端的辅助阀口（8）的锥式配合面都起到密封作用，使进水口与出水口不相通；当高压液体通过进水口进入截止阀后，溶液通过主阀芯（7）沿着轴线的圆周方向上均布的四个流道孔进入主阀芯（7）空腔中，此时主阀芯（7）空腔的上下表面受到相同的压力。推动阀芯推杆（2）上移，辅助阀芯（10）首先被推开，液体通过主阀芯（7）下端的辅助阀口（8）流出，致使主阀芯（7）空腔的下表面受得压力低于上表面压力，从而使主阀芯（7）受到向上的压力；继续给阀芯推杆（2）施加推力，当向上的推力和液压力的合力大于主阀芯弹簧（14）预紧力时，阀芯推杆（2）逐渐上移，主阀芯（7）被推开，截止阀就完成了开启过程。
截止阀开启状态下，由于在阀出水口处的流体通道（5）的作用下，主阀芯（3）上下腔的压力相等。减小阀芯推杆（2）的推力至主阀芯（3）所受向上推力小于主阀芯弹簧（7）给他的向下预紧力，主阀芯（7）下移，主阀芯（7）与阀体（1）上的主阀口（6）闭合密封，随着阀芯推杆（2）的进一步下降，辅助阀芯（10）在辅助阀芯弹簧（12）预紧力的作用下，下移并和主阀芯（7）底端的辅助阀口（8）闭合密封，截止阀就完成了整个闭合过程。
如此截止阀完成了启闭过程，循环往复。
当截止阀长时间不用时，通过调节手轮（18）将阀芯压杆（16）降到最低处，使主阀芯弹簧（14）给主阀芯（7）最大的预紧力，防止高压截止阀轻易开启，保障安全。

Claims (5)

1.一种轻便快开式高压截止阀，主要包括阀体(1)、阀芯推杆(2)、主阀芯(7)、辅助阀芯(10)、辅助阀芯弹簧(12)、主阀芯压盖(13)、主阀芯弹簧(14)、阀芯压杆(16)、阀盖(17)、调节手轮(18)；所述的主阀芯(7)安装在阀体(1)内腔中，主阀芯(7)为内部中空的U形结构，主阀芯压盖(13)采用螺纹固定连接在主阀芯(7)顶端，并与主阀芯(7)形成一空腔，主阀芯(7)空腔的侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔，通流孔将阀体(1)上的进水口(11)和主阀芯(7)内的空腔相连通；主阀芯(7)底端开有锥形的辅助阀口(8)，辅助阀芯(10)安装在主阀芯(7)空腔内部，由辅助阀口(8)处的U形凸台(9)进行轴向定位，并与辅助阀口(8)形成锥面密封，阀芯推杆(2)为上细下粗的阶梯轴结构，阀芯推杆(2)依次穿过阀体(1)和辅助阀口(8)，推动辅助阀芯(10)做轴向运动；在阀体(1)出水口(4)处设有流体通道(5)，将阀体(1)的出水口(4)与由主阀芯压盖(13)、阀芯压杆(16)以及阀体(1)形成的空腔相通；辅助阀芯弹簧(12)连接在主阀芯压盖(13)和辅助阀芯(10)之间；主阀芯弹簧(14)一端压在主阀芯压盖(13)顶端，另一端顶着阀芯压杆(16)下表面，并由主阀芯压盖(13)顶端的凸台定位；阀芯压杆(16)另一端穿过阀盖(17)，阀盖(17)固定连接于阀体(1)，调节手轮(18)通过阀芯压杆(16)为主阀芯弹簧(14)提供预紧力。
2.根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀，其特征在于：阀体(1)为矩形结构，阀体(1)上设有进水口(11)和出水口(4)，内部空腔由锥形主阀口(6)分为主阀口上腔(15)和主阀口下腔(3)，进水口(11)与主阀口上腔相通，出水口(4)与主阀口下腔(3)相通。
3.根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀，其特征在于：主阀芯(7)内部的辅助阀口(8)，和阀体(1)内部的主阀口(6)均采用锥面密封。
4.根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀，其特征在于：辅助阀芯(10)的结构是下部为锥形，上部为沿圆周方向均布四个梅花形齿瓣(28)的圆柱，用于保证液体顺利通过辅助阀芯(10)进出主阀芯(7)内部空腔。
5.根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀，其特征在于：阀体(1)上的锥形主阀口(6)表面注塑一层工程塑料，主阀芯(7)采用不锈钢制成。
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