CN103899764B - 一种外先导平衡式通海阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种外先导平衡式通海阀，包括二位三通换向阀，二位三通换向阀包括换向阀阀体、换向阀阀芯，换向阀阀体固定在阀盖上，换向阀阀体下端固定有弹簧套筒，弹簧套筒里设置弹簧，换向阀阀芯设置在换向阀阀体里并位于弹簧上，换向阀阀芯顶端安装阀芯推力轮，换向阀阀体顶端固定有压杆支架，压杆支架上安装压杆，压杆与压杆支架形成转动副，压杆的第一端部搭在阀芯推力轮上，配合弹簧控制换向阀阀芯的上下移动，压杆的第二端部安装压杆转轮。本发明采用平衡压原理，通过先导管把阀门进水口的高压水导入平衡压腔，形成对阀头的反向背压，完全抵消了开阀时阀门进水口的高压水对阀头的压力，因此开阀力不费力。

Description

一种外先导平衡式通海阀
技术领域
本发明涉及的是一种阀，具体地说是通海阀。
背景技术
现有大潜深通海阀的开阀力非常大，当水压很大时，用人力开阀则很困难，而采用自动驱动设备时，所需驱动设备的输出力很大，一般的解决方法是采用先导式结构，将阀门进水口的高压水倒入平衡压腔，形成对阀头向下的作用力，从而抵消掉一部分或者全部的水压，而常规的先导式结构都为内先导，其先导孔一般比较小，由于海水中的环境复杂，先导孔容易堵住且易清理，因而人力或者驱动设备不能打开阀门，导致阀门失效。
发明内容
本发明的目的在于提供在阀门进水口水压很大的情况下，阀门能轻易打开的一种外先导平衡式通海阀。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种外先导平衡式通海阀，包括双作用液压缸、阀杆、阀头、阀体、阀盖，双作用液压缸固定在阀盖上，阀盖固定在阀体上，阀杆位于阀盖、阀体里，阀杆的顶端连接双作用液压缸的活塞杆，阀杆头部位于阀头里，阀体侧方开有阀门出水口，阀体下方开有阀门进水口，其特征是：还包括二位三通换向阀，二位三通换向阀包括换向阀阀体、换向阀阀芯，换向阀阀体固定在阀盖上，换向阀阀体下端固定有弹簧套筒，弹簧套筒里设置弹簧，换向阀阀芯设置在换向阀阀体里并位于弹簧上，换向阀阀芯顶端安装阀芯推力轮，换向阀阀体顶端固定有压杆支架，压杆支架上安装压杆，压杆与压杆支架形成转动副，压杆的第一端部搭在阀芯推力轮上，配合弹簧控制换向阀阀芯的上下移动，压杆的第二端部安装压杆转轮，阀头上固定有活塞，活塞套于阀杆上，活塞与阀盖之间形成平衡压腔，阀门出水口引出阀门出水口连接管，阀门进水口引出阀门进水口连接管，二位三通换向阀上开设有分别与阀门出水口连接管、平衡压腔、阀门进水口连接管相连通的阀门出水口接口、平衡压腔接口、阀门进水口接口，阀杆上安装换向块，压杆推轮搭在换向块上，当换向块位于最上端时，阀芯推力轮、换向阀阀芯位于下极限位置，平衡压腔与阀门出水口相连通，当换向块向下运动，阀芯推力轮和换向阀阀芯相对于换向阀阀体向上运动至上极限位置，平衡压腔和阀门进水口相通。
本发明还可以包括：
1、阀杆头部与活塞相接触时，阀杆头部与阀头之间存在空腔。
2、阀杆与阀盖的连接处填充密封填料，密封填料上设置填料压盖，填料压盖与阀盖之间通过双头螺柱相连，扭紧双头螺柱可使填料压盖向下压紧密封填料。
本发明的优势在于：
采用了外先导技术，变先导孔为先导管，大大降低了先导结构堵塞的可能性。
可以定期更换先导管，维护简单、方便，使用寿命长。
采用平衡压原理，通过先导管把阀门进水口的高压水导入平衡压腔，形成对阀头的反向背压，完全抵消了开阀时阀门进水口的高压水对阀头的压力，因此开阀力不费力。
附图说明
图1为本发明关阀状态结构图；
图2为本发明开阀过程结构图；
图3为本发明开阀状态结构图；
图4为换向部分结构图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～4，本发明主要包括液压缸部分1～3，,39～40、阀杆部分5～6,11、20等、填料部分12～13、29、阀盖部分14～15等、阀体部分16、活塞部分17、阀头部分19～20、22～23、先导管控制部分24～25、27、30～38等。
双作用液压缸1上下两侧有第一-第二液压缸通油口39、40，通过第一-第二液压缸通油口39、40的进出油顺序不同而推动活塞杆2的上下运动，活塞杆2与阀杆11通过转接套4连接在一起。双作用液压缸1与阀盖14通过4个第一螺栓3连接。
换向块5通过紧定螺钉6固定在阀杆11的相应位置上，用来控制换向阀32、33等的换向。
扭紧两个双头螺柱13，使填料压盖12向下运动，从而压紧密封填料29，实现阀杆11处的密封。
阀体16和阀盖14通过六个第四螺栓15连接，并且在二者之间设有密封垫圈27，阀体16、阀盖14和活塞17形成平衡压腔26，平衡压腔26向外引出有平衡压腔连接管28，同样，阀门出水口18向外引出阀门出水口连接管25，阀门进水口21向外引出阀门进水口连接管24。
阀头部分包括活塞17、定位螺钉19、阀杆的头部20、阀头22、密封圈23。活塞17和阀头22通过管螺纹旋转连接并由两个定位螺钉19定位，活塞17和阀头22在阀头处形成空腔，阀杆的头部20可以在此空腔内一定程度的上下活动。阀杆11与平衡压腔26的密封是通过三个密封圈23实现的。
二位三通换向阀的阀芯33在换向阀阀体32内，其下部设有弹簧30，弹簧下部顶在弹簧套筒9上，弹簧套筒9通过4个内六角螺栓31固定在换向阀阀体32上，换向阀的阀芯33上面安装有阀芯推力轮34。压杆支架37通过两个第五螺栓35固定在换向阀阀体32上部，压杆36安装在压杆支架37上，并形成转动副。换向阀阀体32开有阀门出水口接口32-1、平衡压腔接口32-2、阀门进水口接口32-3，换向阀阀体32通过5个第二螺栓8-1～8-5固定在固定支架7上，固定支架7由三个第三螺栓10固定在阀盖14上。
如图1，为阀门关闭状态结构图，此时阀杆11处于上极限位置，与阀杆11固连的换向块5将压杆转轮38推到上极限位置，并且通过压杆支架37处的转动副将阀芯推力轮34连同换向阀阀芯33推到下极限位置，此时平衡压腔26与阀门出水口18相连通，因此平衡压腔26的水压很低，对填料密封29和密封垫圈27处的密封没有伤害。
当需要开阀时，第一液压缸通油口40进油，第二液压缸通油口39排油，阀杆11向下运动，由于阀头处存在空腔，阀杆11刚开始向下运动时，阀杆的头部20并没有推动阀头22向下运动，但此时换向块5向下运动，阀芯推力轮34和换向阀阀芯33在弹簧30的作用下相对于换向阀阀体32向上运动，因此换向阀换向，此时平衡压腔26和阀门进水口21相通，平衡压腔26的压力上升为和阀门进水口压力相同，并给阀头22一个向下的作用力。由于在设计时，平衡压腔26的环形作用面积与阀门进水口21对阀头22的作用面积相同，所以，平衡压腔26的高压水对阀头的作用力能完全抵消掉阀门进水口21对阀头22的作用力，因此开阀不费力。开阀过程结构图见图2
阀杆继续向下运动，完成开阀过程，开阀状态结构图见图3。
当需要关阀时，第二液压缸通油口39进油，第一液压缸通油口40排油，因此和活塞杆2连接的阀杆11向上运动，与阀杆11固连的换向块5向上运动，同时阀头22向上运动，当阀门关紧时，换向块5将压杆转轮38推到上极限位置，并且通过压杆支架37处的转动副将阀芯推力轮34和换向阀阀芯33推到下极限位置，此时平衡压腔26与阀门出水口18相连通，平衡压腔26泄压，对填料密封29和密封垫圈27处的密封没有伤害。

Claims (3)

1.一种外先导平衡式通海阀，包括双作用液压缸、阀杆、阀头、阀体、阀盖，双作用液压缸固定在阀盖上，阀盖固定在阀体上，阀杆位于阀盖、阀体里，阀杆的顶端连接双作用液压缸的活塞杆，阀杆头部位于阀头里，阀体侧方开有阀门出水口，阀体下方开有阀门进水口，其特征是：还包括二位三通换向阀，二位三通换向阀包括换向阀阀体、换向阀阀芯，换向阀阀体固定在阀盖上，换向阀阀体下端固定有弹簧套筒，弹簧套筒里设置弹簧，换向阀阀芯设置在换向阀阀体里并位于弹簧上，换向阀阀芯顶端安装阀芯推力轮，换向阀阀体顶端固定有压杆支架，压杆支架上安装压杆，压杆与压杆支架形成转动副，压杆的第一端部搭在阀芯推力轮上，配合弹簧控制换向阀阀芯的上下移动，压杆的第二端部安装压杆转轮，阀头上固定有活塞，活塞套于阀杆上，活塞与阀盖之间形成平衡压腔，阀门出水口引出阀门出水口连接管，阀门进水口引出阀门进水口连接管，二位三通换向阀上开设有分别与阀门出水口连接管、平衡压腔、阀门进水口连接管相连通的阀门出水口接口、平衡压腔接口、阀门进水口接口，阀杆上安装换向块，压杆推轮搭在换向块上，当换向块位于最上端时，阀芯推力轮、换向阀阀芯位于下极限位置，平衡压腔与阀门出水口相连通，当换向块向下运动，阀芯推力轮和换向阀阀芯相对于换向阀阀体向上运动至上极限位置，平衡压腔和阀门进水口相通；平衡压腔的环形作用面积与阀门进水口对阀头的作用面积相同。
2.根据权利要求1所述的一种外先导平衡式通海阀，其特征是：阀杆头部与活塞相接触时，阀杆头部与阀头之间存在空腔。
3.根据权利要求1或2所述的一种外先导平衡式通海阀，其特征是：阀杆与阀盖的连接处填充密封填料，密封填料上设置填料压盖，填料压盖与阀盖之间通过双头螺柱相连，扭紧双头螺柱可使填料压盖向下压紧密封填料。
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