CN104179990A - 一种截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种截止阀，在活塞阀芯的运动方向上，活塞阀芯第一端面承受流体压强的面积大于第二端面承受流体压强的面积，本发明还增设了用于连通进口和第一腔的左旁通道、用于连通出口和第一腔的右旁通道、控制左旁通道截止或导通的第一控制阀、控制右旁通道截止或导通的第二控制阀。本发明中的第一控制阀、第二控制阀相对于本发明的截止阀来说均为小口径阀，本发明中的截止阀则为大口径阀，本发明通过控制小口径阀，并利用介质本身的压力差，来达到控制大口径阀截止或导通的目的，小口径阀的控制需要的驱动力矩比较小，并且小口径阀控制大口径阀时的动力源为流体介质本身，这样就达到了节能降耗、降低生产成本的目的。

Description

一种截止阀

技术领域

本发明涉及截止阀领域，更具体地说，涉及一种截止阀。

背景技术

在现有技术中，具有启闭功能的截止阀一般由阀体、阀芯、阀座以及启闭机构组成。其中的启闭件主要由阀芯、阀杆以及驱动装置组成。在驱动装置的驱动下阀杆带动阀芯靠近或离开阀座，以实现截止阀的截止或导通。

但是，对于一些大口径截止阀，流经截止阀的介质的压力比较大，在介质压力较大的情况下，要想直接实现截止阀的截止或导通，就需要较大的驱动力矩克服介质的压力，来带动阀芯运动。而较大的驱动力矩需要很大的能耗，从而导致了生产成本的提高。

因此，如何设计一种截止阀，该截止阀在介质压力比较大的情况下，仅需要较小的驱动力矩，就能实现截止阀的开启和关闭，从而达到节能降耗，降低生产成本的目的，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种大口径截止阀，该截止阀在介质压力比较大的情况下，仅需要较小的驱动力矩，就能实现截止阀的开启和关闭，从而达到节能降耗，降低生产成本的目的，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种截止阀，包括：

包括阀体、活塞阀芯、阀盖以及阀座，所述活塞阀芯将所述阀体的内腔分为互不连通的第一腔和第二腔，所述第一腔相对于所述第二腔靠近所述阀盖，所述活塞阀芯和所述阀座的相互配合来导通或切断阀体的出口和进口，

所述活塞阀芯上靠近所述阀盖的端面为第一端面，远离所述阀盖的端面为第二端面，所述第一端面上具有止位突起，在所述止位突起与所述阀盖相抵时，在所述活塞阀芯的运动方向上，所述第一端面上承受流体压强的有效面积大于所述第二端面上承受流体压强的有效面积；

所述活塞阀芯上靠近所述阀盖的端面为第一端面，远离所述阀盖的端面为第二端面，所述第一端面上具有止位突起，在所述止位突起与所述阀盖相抵时，在所述活塞阀芯的运动方向上，所述第一端面上承受流体压强的面积大于所述第二端面上承受流体压强的面积；

还包括：

能够连通所述进口和所述第一腔的左旁通道；

用于控制所述左旁通道导通或截止的第一控制阀；

能够连通所述出口和所述第一腔的右旁通道；

用于控制所述右旁通道导通或截止的第二控制阀。

优选地，所述活塞阀芯由同轴布置的第一圆柱和第二圆柱连接而成，所述第一圆柱相对于所述第二圆柱靠近所述阀盖，所述第一圆柱的直径大于所述第二圆柱的直径；

所述阀体的内腔中能够和所述活塞阀芯接触的部分为活塞阀芯腔，所述活塞阀芯腔由同轴布置且相连通的第一圆柱腔和第二圆柱腔；

所述第一圆柱与所述第一圆柱腔密封配合，所述第二圆柱与所述第二圆柱腔密封配合。

优选地，所述第一圆柱和所述第二圆柱通过凹部平滑过渡；

所述第一圆柱腔和所述第二圆柱腔通过凸部平滑过渡；

在所述活塞阀芯坐落在所述阀座上时，所述凸部和所述凹部相互扣合。

优选地，所述第一圆柱和所述第二圆柱上均连接有密封圈。

优选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电气控制阀。

优选地，所述第二端面为曲面。

优选地，所述阀盖通过缠绕垫和阀体密封连接。

优选地，还包括与所述活塞阀芯连接的导向杆，所述导向杆穿过所述阀盖，并和所述阀盖密封配合。

优选地，所述导向杆和所述阀盖之间设置有石墨填料密封环，所述石墨填料密封环被设置在所述阀盖上的压紧套压紧，所述压紧套被压板压紧，所述压板通过螺钉固定在所述阀盖上。

优选地，还包括固定在所述阀盖上的防尘罩，所述防尘罩将所述压紧套、所述压紧杆以及外露在所述阀盖之外的所述导向杆罩在所述防尘罩里。

从上述技术方案可以看出，本发明中的第一控制阀、第二控制阀相对于本发明的截止阀来说均为小口径阀，本发明中的截止阀则为大口径截止阀，本发明通过控制小口径阀的启闭，并依靠介质本身的压力差，来达到控制大口径截止阀截止或导通的目的，小口径阀的控制需要的驱动力比较小，并且小口径阀控制大口径阀时的动力源为流体介质本身，这样就达到了节能降耗、降低制造成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施例提供的截止阀关闭时的结构示意图；

图2为本发明一具体实施例提供的截止阀打开时的结构示意图。

其中，1为阀体、11为进口、12为出口、13为左旁通道、14为第一控制阀、15为右旁通道、16为第二控制阀、17为凸部、2为活塞阀芯、21为第一端面、22为第二端面、23为凹部、24为密封圈、3为阀盖、4为阀座、5为导向杆、51为石墨填料密封环、52为压紧套、53为压板、54为防尘罩、55为缠绕垫。

具体实施方式

本发明公开了一种大口径截止阀，该截止阀在介质压力比较大的情况下，通过控制小口径阀，利用介质本身的压力差，来达到控制大口径阀的截止或导通的目的，小口径阀的控制需要的驱动力矩比较小，并且小口径阀控制大口径阀时的动力源为流体介质本身，这样就达到了节能降耗、降低制造成本的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图2，图1为本发明一具体实施例提供的截止阀关闭时的结构示意图；图2为本发明一具体实施例提供的截止阀打开时的结构示意图。

本发明一具体实施例中，截止阀包括：阀体1、阀盖3、活塞阀芯2、阀座4、左旁通道13、右旁通道15、第一控制阀14、第二控制阀16。

其中，阀体1上开设有进口11和出口12，活塞阀芯2和阀体1的内腔密封配合；活塞阀芯2能够做往复运动，由于活塞阀芯2和阀体1内腔密封配合，所以活塞阀芯2将阀体1的内腔分成了两个互不连通的腔体，第一腔和第二腔，第一腔相对于第二腔靠近阀盖3；阀座4位于阀体1内，并与阀体1连接，阀座4靠近阀盖3的端面上设置有和活塞阀芯2相适配的连通孔，并且阀座4和进口1相连通，在活塞阀芯2坐落在连通孔上时，即截止阀关闭时，阀座4将第二腔分成了互不相通的两部分，阀座4类似于坐落在阀体1腔体内的圆桶上，圆桶的开口即为上述连通孔，该圆通还开设有一侧孔，该侧孔用于连通阀座4和进口1，在活塞阀芯2脱离连通孔后，进口11通过上述连通孔和出口12连通。

活塞阀芯2上靠近阀盖3的端面为第一端面21，远离阀盖3的端面为第二端面22，第一端面21上具有止位突起211，在活塞阀芯2向阀盖3方向运动时，待止位突起211碰到阀盖3后停止运动，停止运动后，活塞阀芯2的第一端面21和阀盖3的内表面之间形成了此时的第一腔。另外，在止位突起211和阀盖3相抵时，即在截止阀处于打开状态时，第一端面21上承受流体压强的有效面积大于第二端面22上承受压强的有效面积。

该实施例中还包括：左旁通道13、右旁通道15、第一控制阀14以及第二控制阀16。

其中，左旁通道13用于连通进口11和第一腔，第一控制阀14用于控制左旁通道13导通或截止；右旁通道15用于连通出口12和第一腔，第二控制阀16用于控制右旁通道15导通或截止。

当需要关闭截止阀时，首先打开第一控制阀14，使进口11和第一腔、第二腔连通，这样，活塞阀芯2的第一端面21和第二端面22承受的压强相等，但是，第一端面21上承受流体压强的面积大于第二端面22承受流体压强的面积，所以第一端面21上受到的使活塞阀芯2向第二腔方向运动的力大于第二端面22上受到的使活塞阀芯2向第一腔方向运动的力，所以活塞阀芯2向第二腔方向运动，实现截止阀的关闭。

当需要打开截止阀时，首先打开第二控制阀16，使第一腔和出口12相连通，以实现第一腔的泄压，第一腔泄压完成后，关闭第二控制阀16，然后向进口11通入介质流体，介质流体进入阀座4后，作用在活塞阀芯2的第二端面22上，活塞阀芯2在介质流体压强的作用下向第一腔方向运动，从而实现截止阀的打开，介质流体从进口11进入，流经连通孔，最后从出口12流出。

在该实施例中，第一控制阀14、第二控制阀16相对于本发明中的截止阀来说均为小口径阀，而本发明中的截止阀相对于小口径阀来说为大口径阀，本发明通过控制小口径阀的截止或导通来达到控制大口径阀截止或导通的目的，小口径阀的控制需要的驱动力比较小，并且小口径控制阀控制大口径阀时的动力源为流体介质本身，这样就达到了节能降耗、降低生产成本的目的。

在本发明一具体实施例中，活塞阀芯2由第一圆柱和第二圆柱连接而成，第一圆柱相对于第二圆柱靠近阀盖3，并且第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径，这样设置的目的在于增大活塞阀芯2的第一端面21承受流体介质压强的面积，为了保证活塞阀芯2和阀体1的内腔密封配合，相应地，阀体1中能够与活塞阀芯2接触的部分由第一圆柱腔和第二圆柱腔连接而成，在活塞阀芯2的往复运动中，活塞阀芯2上的第一圆柱始终和第一圆柱腔密封配合，第二圆柱始终和第二圆柱腔密封配合。

当然，上述只是实现活塞阀芯2的第一端面21承受流体压强的有效面积大于第二端面22承受流体压强有效面积的一种形式，还可以为其它结构的形式，本文对实现上述目的的形式，不作具体限定。

优选地，第一圆柱和第二圆柱通过凹部23实现平滑过渡，第一圆柱腔和第二圆柱腔通过凸部17实现平滑过渡，在活塞阀芯2坐落在阀座4上时，凸部17和凹部23相互扣合。这样进一步实现了活塞阀芯2和腔体之间的密封。

在本发明一具体实施例中，上述中的第一控制阀14和第二控制阀16均为电气控制阀。电气控制阀更加安全，准确性较高。

在本发明一具体实施例中，上述中活塞阀芯2的第二端面22为曲面，这样，活塞阀芯2坐落在阀座4上的连通孔上时，密封会更好，隔断流体介质的效果会更好。

在本发明一具体实施例中，阀盖3通过缠绕垫55实现和阀体1更好地密封连接。

在本发明一具体实施例中，还包括导向杆5，导向杆5和活塞阀芯2相连接，并且导向杆5穿过阀盖3，导向杆5可以随活塞阀芯2作往复运动。为了更好地实现导向杆5和阀体1之间的密封，在导向杆5和阀盖3之间设置了石墨填料密封环51，石墨填料密封环51可以保证活塞阀芯2在无润滑剂、高温高速的状态下可靠地工作。石墨填料密封环51被设置在阀盖3上的压紧套52压紧，压紧套52又被压板53压紧。而压板53通过螺钉（图中未画出）固定在阀盖3上。另外，为了防止灰尘进入阀体1内，还设置了防尘罩54，防尘罩54固定在阀盖3上，将压紧套52、压板53以及外露在阀盖3之外的导向杆5罩在防尘罩54里。

对所公开的实施例的上述说明，是本技术领域专业人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离使用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种截止阀，包括阀体（1）、活塞阀芯（2）、阀盖（3）以及阀座（4），所述活塞阀芯（2）将所述阀体（1）的内腔分为互不连通的第一腔和第二腔，所述第一腔相对于所述第二腔靠近所述阀盖（3），所述活塞阀芯（2）和所述阀座（4）的相互配合来导通或切断阀体（1）的出口和进口，

其特征在于，所述活塞阀芯（2）上靠近所述阀盖（3）的端面为第一端面（21），远离所述阀盖（3）的端面为第二端面（22），所述第一端面（21）上具有止位突起（211），在所述止位突起（211）与所述阀盖（3）相抵时，在所述活塞阀芯（2）的运动方向上，所述第一端面（21）上承受流体压强的有效面积大于所述第二端面（22）上承受流体压强的有效面积；

还包括：

能够连通所述进口（11）和所述第一腔的左旁通道（13）；

用于控制所述左旁通道（13）导通或截止的第一控制阀（14）；

能够连通所述出口（12）和所述第一腔的右旁通道（15）；

用于控制所述右旁通道（15）导通或截止的第二控制阀（16）。

2.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于，

所述活塞阀芯（2）由同轴布置的第一圆柱和第二圆柱连接而成，所述第一圆柱相对于所述第二圆柱靠近所述阀盖（3），所述第一圆柱的直径大于所述第二圆柱的直径；

所述阀体（1）的内腔中能够和所述活塞阀芯（2）接触的部分为活塞阀芯腔，所述活塞阀芯腔由同轴布置且相连通的第一圆柱腔和第二圆柱腔；

所述第一圆柱与所述第一圆柱腔密封配合，所述第二圆柱与所述第二圆柱腔密封配合。

3.根据权利要求2所述的截止阀，其特征在于，

所述第一圆柱和所述第二圆柱通过凹部（23）平滑过渡；

所述第一圆柱腔和所述第二圆柱腔通过凸部（17）平滑过渡；

在所述活塞阀芯（2）坐落在所述阀座（4）上时，所述凸部（17）和所述凹部（23）相互扣合。

4.根据权利要求2所述的截止阀，其特征在于，所述第一圆柱和所述第二圆柱上均连接有密封圈（24）。

5.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于，所述第一控制阀（14）和所述第二控制阀（16）均为电气控制阀。

6.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于，所述第二端面（22）为曲面。

7.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于，所述阀盖（3）通过缠绕垫（55）和阀体（1）密封连接。

8.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于，还包括与所述活塞阀芯（2）连接的导向杆（5），所述导向杆（5）穿过所述阀盖（3），并和所述阀盖（3）密封配合。

9.根据权利要求8所述的截止阀，其特征在于，所述导向杆（5）和所述阀盖（3）之间设置有石墨填料密封环（51），所述石墨填料密封环（51）被设置在所述阀盖（3）上的压紧套（52）压紧，所述压紧套（52）被压板（53）压紧，所述压板（53）通过螺钉固定在所述阀盖（3）上。

10.根据权利要求9所述的截止阀，其特征在于，还包括固定在所述阀盖（3）上的防尘罩（54），所述防尘罩（54）将所述压紧套（52）、所述压板（53）以及外露在所述阀盖（3）之外的所述导向杆（5）罩在所述防尘罩（54）里。