CN105042089A - 一种截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种截止阀，包括阀体，密封连接在阀体顶部上的阀盖，密封穿过阀盖而伸入到阀体内的阀杆，连接在阀杆底部并位于阀体内的阀瓣，设置在阀体内的阀座，阀杆在控制机构的作用下上下运动而带动阀瓣与阀座的开启或关闭；控制机构包括设置在阀盖上的支撑杆，活动连接在支撑杆上的操作杆，操作杆与阀杆的顶部活动连接，操作杆在外力作用下可摆动而带动阀杆上、下运动,具有销轴的驱动机构，销轴可伸缩地设置在阀杆的运动路径上，用于将所述阀杆限制在所需高度。只需对操作杆施加外力使操作杆摆动直接带动阀杆做上升运动，实现阀门的快速开启；在阀瓣与阀盖之间还设置压缩弹簧，在压缩弹簧的作用下，实现阀门的快速关闭。

Description

一种截止阀

技术领域

本发明涉及一种截止阀，属于阀门的制造技术领域。

背景技术

阀门对其所在的管路中的介质起着切断和节流的作用,截止阀作为一种极其重要的截断类阀门,其通过对阀杆施加扭矩,阀杆在轴向方向上向阀瓣施加压力,使阀瓣与阀座紧密贴合而形成密封面,阻止介质沿密封面泄漏。

传统截止阀的结构如图1所示，包括阀杆1，阀杆1的一端固定有阀瓣2，阀瓣2与位于阀体4内的阀座5之间形成密封面，阀杆1的另一端设有手轮18，靠近手轮18一端的阀杆1上螺纹连接有阀杆螺母17，阀杆螺母17固定连接在位于阀盖7顶部的支架71上。当需要关闭截止阀时，转动手轮18，手轮18带动阀杆1向下运动，实现阀瓣2与阀座5的闭合；当需要开启截止阀时，反向转动手轮18，带动阀杆1向上旋转，实现阀瓣2与阀座5的分离。

上述的截止阀，由于依靠手轮18的转动来驱动阀杆1做上下运动来实现阀门的开启或关闭，因此，整个开启或闭合所需的时间较长，同时阀杆1上的螺纹既要正旋转又要负旋转，很容易将阀杆1拉伤破坏，影响截止阀整体的使用寿命。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中截止阀开、关需要时间长、阀杆易损坏的缺陷，从而提供一种开、关时间短且阀杆不易损伤的截止阀。

为此，本发明提供一种截止阀，包括

阀体，具有顶部开口；

阀盖，密封连接在顶部开口处；

阀杆，密封穿过所述阀盖而伸入阀体内部；

阀瓣，连接在阀杆的底部并位于阀体内部；

阀座，设置在阀体内部，且具有开口；以及

控制机构，用于带动所述阀杆做升、降运动从而使阀瓣开启或关闭所述阀座的开口；

所述控制机构包括

支撑杆，设置在阀盖上；

操作杆，与所述支撑杆和所述阀杆的顶部分别活动连接，在外力作用下可摆动而带动所述阀杆做升、降运动；以及

驱动机构，具有销轴，所述销轴可伸缩地设置在阀杆的运动路径上，用于将所述阀杆限制在所需高度。

上述的截止阀，还包括设置在所述阀盖上的支架，所述驱动机构安装在所述支架上，所述驱动机构为可伸缩气缸。

上述的截止阀，所述阀杆上固定有定位块，所述销轴的可伸缩方向为水平方向，在所述阀杆上升到所需高度时，所述销轴水平伸出，与所述定位块底侧表面接触，阀瓣与阀座保持分离；在所述阀杆下降时，所述销轴沿阀杆水平缩回，阀瓣与阀座闭合。

上述的截止阀，所述支架的顶部连接有定位板，阀杆穿过所述定位板设置；在阀杆做上升运动中，当所述定位块顶部表面与定位板底部表面接触时，所述销轴水平伸出，以将定位块限制在销轴与定位板之间形成的空间内。

上述的截止阀，所述阀杆顶部固定有接头，接头具有凹形槽，凹形槽的开口向上；所述操作杆活动连接在凹形槽的两侧壁上，所述操作杆一端铰链在所述支撑杆上，另一端为自由端，在对所述自由端施加外力时，所述操作杆以其与所述接头的两侧壁上的连接点为支点而摆动，带动所述阀杆做升、降运动。

上述的截止阀，所述阀瓣上开设圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽的开口向上，所述阀杆的底部伸入到所述圆柱形凹槽内并与所述圆柱形凹槽的底部预留间隙，在所述圆柱形凹槽的内壁与阀杆的外壁之间设置紧固件以用于将所述阀瓣固定连接在所述阀杆上

上述的截止阀，所述紧固件包括环形凹槽，成型在所述阀杆底部且环绕所述阀杆设置；

对开环，位于环形凹槽内并密封贴合所述圆柱形凹槽内壁设置，其底部与所述圆柱形凹槽的底部之间形成预留间隙；以及

阀瓣盖，套设在阀杆上，并插入所述阀杆和所述圆形凹槽之间间隙内，底部抵靠在所述对开环上，顶部设置有径向向外延伸的凸缘，所述凸缘密封贴合在所述圆柱形凹槽的顶端面上并通过螺纹连接固定。

上述的截止阀，所述凸缘与所述圆柱形凹槽的顶端面之间通过点焊固定。

上述的截止阀，所述圆柱形凹槽的底部上一体成型有基座,所述基座的水平长度大于所述圆柱形凹槽的外径，在所述圆柱形凹槽的外壁上套设压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述基座上，另一端抵靠在所述阀盖的底部上。

本发明提供的截止阀，与现有技术中的截止阀相比，具有以下优点：

（1）本发明提供的截止阀，控制机构包括设置在阀盖上的支撑杆，活动连接在所述支撑杆上的操作杆，所述操作杆与所述阀杆的顶部活动连接，所述操作杆在外力作用下可摆动而带动所述阀杆做升、降运动。此结构的截止阀，只需对操作杆施加外力使操作杆摆动即可带动阀杆做上升运动，实现阀瓣与阀座的快速分离；在阀杆运动到所需高度时，通过驱动机构的销轴伸出而将阀杆限制在所需高度，保持阀瓣与阀座的长时间分离；若需关闭阀门时，将销轴缩回，阀杆做向下运动从而使阀瓣与阀座闭合，在上述阀门的开启或关闭过程中，均无需阀杆做旋转运动，且避免阀杆因长时间正负旋转运动而拉伤或破坏，提高了阀杆的使用寿命。

（2）本发明提供的截止阀，阀杆上固定设置定位块，当销轴水平伸出并位于定位块的下表面时，阀杆即不能继续向下运动，便于销轴快速地限制阀杆运动。

（3）本发明提供的截止阀，所述支架的顶部连接有定位板，阀杆穿过所述定位板设置。定位板将限制阀杆向上运动的最高位置，当定位块上表面与定位板下表面接触时，阀杆将无法向上运动，此时销轴伸出将阀杆限制在此位置，阀瓣与阀座保持分离状态，便于对驱动机构的销轴的伸缩进行控制。

（4）本发明提供的截止阀，所述阀瓣上开设圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽的开口向上，所述圆柱形凹槽的底部上一体成型有基座,所述基座的水平长度大于所述圆柱形凹槽的外径，在所述圆柱形凹槽的外壁上套设压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述基座上，另一端抵靠在所述阀盖的底部上。若要实现阀瓣与阀座的快速关闭时，首先将驱动机构的销轴水平缩回，鉴于阀杆、阀瓣自身重力的有限性或者对操作杆施加作用力的时间滞后性，仅靠阀杆、阀瓣的重力或对操作杆施加作用力来带动阀杆做下降运动，还难以实现阀瓣与阀座的快速闭合，但设置在阀瓣与阀盖之间的压缩弹簧，在阀杆做上升运动时，受到阀盖的挤压而存在一定的压缩量，在需要关闭阀门时，受压缩的弹簧将释放很大的能量，瞬间对阀瓣施加足够大的推力，以使阀瓣、阀杆迅速做下降运动，实现阀瓣与阀座的快速闭合。

附图说明

图1是现有技术中普通截止阀的结构示意图。

图2是本发明实施例1提供的截止阀的结构示意图。

图3是本发明实施例1提供的截止阀中可伸缩气缸的结构示意图。

图4是本发明实施例1提供的截止阀中驱动机构的安装示意图。

图中标记表示为：1-阀杆，1a-环形凹槽，2-阀瓣，2a-圆柱形凹槽，2b-基座，3-操作杆，4-阀体，5-阀座，6-阀瓣盖，7-阀盖，71-支架，8-定位板，9-定位块，10-驱动机构，11-销轴，12-接头，13-支撑杆，14-对开环，15-压缩弹簧，16-O型密封圈，17-阀杆螺母，18-手轮，19-可伸缩气缸，19a-缸体，19b-复位弹簧，19c-活塞，19d-压缩空气进口，19e-压缩空气腔。

具体实施方式

如图2所示，本实施例提供一种截止阀，包括具有顶部开口的阀体4，密封连接在顶部开口处的阀盖7，密封穿过所述阀盖7而伸入阀体4内部的阀杆1，连接在阀杆1的底部并位于阀体4内部的阀瓣2，以及设置在阀体4内部的具有开口的阀座5，所述阀杆1能够在控制机构的作用下上、下运动而带动阀瓣2开启或关闭所述阀座5上的开口，所述控制机构包括设置在阀盖7上的支撑杆13，活动连接在所述支撑杆13上的操作杆3，所述操作杆3与所述阀杆1的顶部活动连接，所述操作杆3在外力作用下可摆动而带动所述阀杆1上、下运动,还包括驱动机构10，所述驱动机构11具有销轴11，所述销轴11可伸缩地设置在阀杆1的运动路径上，用于将所述阀杆1限制在所需高度。

此结构的截止阀，只需对操作杆3施加外力使操作杆3摆动即可带动阀杆1做上升运动，实现阀瓣2与阀座5的快速分离；在阀杆1运动到所需高度时，通过驱动机构10使销轴11伸出而将阀杆1限制在所需高度，就可以保持阀瓣2与阀座5的长时间分离；若需关闭阀门时，将销轴11缩回，通过驱动操作杆3或者借助阀杆1本身的重力使得阀杆1向下运动，实现阀瓣2与阀座5的闭合，在上述阀门的开启或关闭过程中，均无需阀杆1做旋转运动，且避免阀杆1因长时间正负旋转运动而拉伤或破坏，提高了阀杆1的使用寿命。

具体地，如图3所示，所述驱动机构10为可伸缩气缸19，包括缸体19a，伸入至缸体19a内的销轴11以及套设在销轴11上的复位弹簧19b，所述缸体19a的一端底侧上设有压缩空气进口19d，销轴11上还设有固定活塞19c，所述活塞19c一侧的销轴11上套设复位弹簧19b，另一侧与靠近压缩空气进口19d一端的缸体19a的底部及侧壁之间围成压缩空气腔19e，在外力的作用下活塞19c的外边缘可沿着缸体19a内壁滑动。在需要缩回销轴11时，向压缩空气腔19e内通入压缩空气，在压缩空气的作用力下推动活塞19c进而带动销轴11缩回至气缸内，或者对销轴11施加拉力直接将销轴11拉回至气缸内，实现销轴11的缩回，此时复位弹簧19b被压缩，在需要伸出销轴11时，复位弹簧19b释放能量推动销轴11伸出，以对所述阀杆1的运动高度进行控制。采用可伸缩气缸19可以实现远程控制压缩空气进而对销轴11的伸缩进行控制，以实现自动化控制阀门的快速开启，无需操作员长期呆着阀门的使用现场，通过手动来实现阀门的开启。如图4所示，所述驱动机构10安装在支架71上，支架71设置在所述阀盖7上，从而整个阀盖7成为支架71的安装载体，使得驱动机构10更加稳定。所述驱动机构10与支架71的固定方式有多种，优选采用螺栓连接方式，还也可以采用焊接、螺钉连接等等的连接方式。

作为变形，所述驱动机构10还可以为其他结构形式，例如包括驱动杆，以及连接在驱动杆一端的弹簧，弹簧的另一端连接在销轴11上，通过驱动杆对弹簧施加作用力带到弹簧的伸缩，进而实现对销轴11伸缩控制。只要能实现对销轴11的伸缩进行控制的结构均可。

对于销轴11而言，其伸缩方向优选为水平方向，在所述阀杆1上升到所需高度时，所述销轴11水平伸出，与设置在阀杆1上且水平伸出的定位块9的下表面接触，使阀瓣2与阀座5保持分离；在所述阀杆1下降时，所述销轴11沿阀杆1水平缩回，在阀杆1以及阀瓣2的重力下或操作杆3的作用下，阀瓣2与阀座5闭合。将销轴11的伸缩方向设置为水平方向，便于销轴11与水平布置的定位块9的相互配合，能够实现更精确的控制。而定位块9的设置，使得销轴11水平伸出并位于定位块9的下表面时，阀杆1即不能继续向下运动，便于销轴11快速地限制阀杆1运动。此外，所述定位块9与阀杆1的连接固定方式有很多，例如采用定位销、螺栓、螺钉等固定方式，还可以将定位块9直接焊接或一体成型在阀杆1上。

作为改进，如图3所示，在所述支架71的顶部连接有定位板8，阀杆1穿过所述定位板8设置；在阀杆1做上升运动中，所述定位块9顶部表面与定位板8底部表面接触时，所述销轴11水平伸出，以将定位块9限制在销轴11与定位板8之间形成的空间内。设置在支架71上的定位板8将限制阀杆1向上运动的最高位置，当阀杆1上的定位块9上表面与定位板8的下表面接触时，阀杆1将无法再向上运动，此时固定在支架71上的驱动机构10的销轴11水平伸出并位于定位块9的下表面，限制阀杆1向下运动，使阀瓣2与阀盖7保持分离状态。

所述操作杆3与阀杆1的顶部活动连接方式，优选的在所述阀杆1顶部固定设有接头12，所述接头12具有凹形槽，所述凹形槽的开口向上；所述操作杆3活动连接在所述接头12的凹形槽的两侧壁上，且所述操作杆3一端铰链在所述支撑杆13上，另一端为自由端，在对所述自由端施加外力时，所述操作杆3以其与所述接头12的两侧壁上的连接点为支点而摆动，带动所述阀杆1上、下运动。在操作杆3摆动时，通过接头12将此摆动力转化为阀杆1做升降运动的竖直驱动力，避免操作杆3直接与阀杆1活动连接时，操作杆3的摆动引起阀杆1的微小摆动，使阀杆1的升降运动更平稳。

对于阀瓣2与阀杆1之间的固定连接方式有多种，优选的在所述阀瓣2上开设圆柱形凹槽2a，所述圆柱形凹槽2a的开口向上，所述阀杆1的底部伸入到所述圆柱形凹槽2a内并与所述圆柱形凹槽2a的底部预留间隙，在所述圆柱形凹槽2a的内壁与阀杆1的外壁之间设置紧固件以用于将所述阀瓣2固定连接在所述阀杆1上。

具体而言，所述紧固件包括成型在所述阀杆1底部且环绕所述阀杆1设置的环形凹槽1a，位于环形凹槽1a内并密封贴合所述圆柱形凹槽2a内壁设置的对开环14，以及套设在阀杆1上，并插入所述阀杆1和所述圆形凹槽2a之间间隙内的阀瓣盖6，所述阀瓣盖6的底部抵靠在所述对开环14上，所述对开环14的底部与所述圆柱形凹槽2a的底部之间形成预留间隙，所述阀瓣盖6的顶部设置有径向向外延伸的凸缘，所述凸缘密封贴合在所述圆柱形凹槽2a的顶端面上并通过螺纹连接固定，同时借助对开环14将阀瓣固定在阀杆1上。代替现有技术中在阀杆1底部上设有沿径向向外延伸的凸台，将阀瓣盖6抵靠在凸台上来实现阀瓣2与阀杆1的固定连接方式，便于阀杆1的加工制造，同时降低阀杆1的制造成本

为了防止阀瓣盖6与阀瓣2之间通过螺纹连接固定出现松动现象，导致阀瓣2与阀瓣盖6之间连接不牢固，在阀瓣盖6的顶部设置有径向向外延伸的凸缘与圆柱形凹槽2a的顶端面之间通过点焊固定，对于点焊的焊点数量不作具体限定，只要点焊的个数使阀瓣2与阀瓣盖6之间的螺纹连接不出现松动现象，不会影响阀瓣的正常使用即可。

进一步，所述圆柱形凹槽2a的底部上一体成型有基座2b,所述基座2b的水平长度大于所述圆柱形凹槽2a的外径，在所述圆柱形凹槽2a的外壁上套设压缩弹簧15，所述压缩弹簧15的一端抵靠在所述基座2b上，另一端抵靠在所述阀盖7的底部上。若要实现阀瓣2与阀座5的快速分离，只需对操作杆3施加作用力带动阀杆1做上升运动，即可实现阀门的快速开启；若要实现阀瓣2与阀座5的快速闭合，首先将驱动机构10的销轴11水平缩回，鉴于阀杆1、阀瓣2自身重力的有限性或对操作杆3施加作用力的时间滞后性，仅靠阀杆1、阀瓣2的重力或对操作杆3施加作用力来带动阀杆1做下降运动，还难以实现阀瓣2与阀座5的快速闭合，但设置在阀瓣2与阀盖7之间的压缩弹簧15，在阀杆1做上升运动时，受到阀盖7的挤压而存在一定的压缩量，在需要关闭阀门时，当销轴11水平缩回时，受压缩的压缩弹簧15将释放能量，瞬间对阀瓣2施加推力，以使阀瓣2、阀杆1迅速做下降运动，实现阀瓣2与阀座5的快速闭合，因此，要实现阀瓣2与阀座5的快速闭合，必须依靠压缩弹簧15瞬间释放的压缩量对阀瓣2产生的推力来实现，若对阀瓣2与阀座5的闭合时间要求不严格时，可以通过对操作杆3施加作用力来带动阀杆1做下降运动从而实现阀瓣2与阀座5的闭合，还可以通过制造大重量的阀杆1及阀瓣2，通过阀杆1及阀瓣2本身的重力带动阀杆1做向下运动，实现阀瓣2与阀座5的闭合。

对于设置在阀体4内部的具有开口的阀座5，优选采用螺纹阀座，即阀座5外壁上设有螺纹，在阀体4内安装阀座5处对应设置与阀座5外壁螺纹相适配的螺纹，通过螺纹将阀座5连接固定在阀体4内，方便阀座5的维修与更换；还可以将阀座5焊接在阀体4内，例如采用密封焊接方式，也可以将阀座5一体成型在阀体4内。此外，在阀盖7与阀杆1的接触面上开设凹形槽，在凹形槽内放置O型密封圈16，将阀盖7与阀杆1之间密封连接。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种截止阀，包括

阀体（4），具有顶部开口；

阀盖（7），密封连接在顶部开口处；

阀杆（1），密封穿过所述阀盖（7）而伸入阀体（4）内部；

阀瓣（2），连接在阀杆（1）的底部并位于阀体（4）内部；

阀座（5），设置在阀体（4）内部，且具有开口；以及

控制机构，用于带动所述阀杆（1）做升、降运动从而使阀瓣（2）开启或关闭所述阀座（5）的开口；

其特征在于：所述控制机构包括

支撑杆（13），设置在阀盖（7）上；

操作杆（3），与所述支撑杆（13）和所述阀杆（1）的顶部分别活动连接，在外力作用下可摆动而带动所述阀杆（1）做升、降运动；以及

驱动机构，具有销轴（11），所述销轴（11）可伸缩地设置在阀杆（1）的运动路径上，用于将所述阀杆（1）限制在所需高度。

2.根据权利要求1所述的截止阀，其特征在于：还包括设置在所述阀盖（7）上的支架（71），所述驱动机构（10）安装在所述支架（71）上，所述驱动机构（10）为可伸缩气缸（19）。

3.根据权利要求1或2所述的截止阀，其特征在于：所述阀杆（1）上固定有定位块（9），所述销轴（11）的可伸缩方向为水平方向，在所述阀杆（1）上升到所需高度时，所述销轴（11）水平伸出，与所述定位块（9）底侧表面接触，阀瓣（2）与阀座（5）保持分离；在所述阀杆（1）下降时，所述销轴（11）沿阀杆（1）水平缩回，阀瓣（2）与阀座（5）闭合。

4.根据权利要求3所述的截止阀，其特征在于：所述支架（71）的顶部连接有定位板（8），阀杆（1）穿过所述定位板（8）设置；在阀杆（1）做上升运动中，当所述定位块（9）顶部表面与定位板（8）底部表面接触时，所述销轴（11）水平伸出，以将定位块（9）限制在销轴（11）与定位板（8）之间形成的空间内。

5.根据权利要求1-4任一所述的截止阀，其特征在于：所述阀杆（1）顶部固定有接头（12），接头（12）具有凹形槽，凹形槽的开口向上；所述操作杆（3）活动连接在凹形槽的两侧壁上，所述操作杆（3）一端铰链在所述支撑杆（13）上，另一端为自由端，在对所述自由端施加外力时，所述操作杆（3）以其与所述接头（12）的两侧壁上的连接点为支点而摆动，带动所述阀杆（1）做升、降运动。

6.根据权利要求1-4任一所述的截止阀，其特征在于：所述阀瓣（2）上开设圆柱形凹槽（2a），所述圆柱形凹槽（2a）的开口向上，所述阀杆（1）的底部伸入到所述圆柱形凹槽(2a)内并与所述圆柱形凹槽（2a）的底部预留间隙，在所述圆柱形凹槽（2a）的内壁与阀杆（1）的外壁之间设置紧固件以用于将所述阀瓣（2）固定连接在所述阀杆（1）上。

7.根据权利要求6所述的截止阀，其特征在于：所述紧固件包括

环形凹槽（1a），成型在所述阀杆（1）底部且环绕所述阀杆（1）设置；

对开环（14），位于环形凹槽（1a）内并密封贴合所述圆柱形凹槽（2a）内壁设置，其底部与所述圆柱形凹槽（2a）的底部之间形成预留间隙；以及

阀瓣盖（6），套设在阀杆（1）上，并插入所述阀杆（1）和所述圆形凹槽（2a）之间间隙内，底部抵靠在所述对开环（14）上，顶部设置有径向向外延伸的凸缘，所述凸缘密封贴合在所述圆柱形凹槽（2a）的顶端面上并通过螺纹连接固定。

8.根据权利要求7所述的截止阀，其特征在于：所述凸缘与所述圆柱形凹槽（2a）的顶端面之间通过点焊固定。

9.根据权利要求6-8任一所述的截止阀，其特征在于：所述圆柱形凹槽（2a）的底部上一体成型有基座（2b）,所述基座（2b）的水平长度大于所述圆柱形凹槽（2a）的外径，在所述圆柱形凹槽（2a）的外壁上套设压缩弹簧（15），所述压缩弹簧（15）的一端抵靠在所述基座（2b）上，另一端抵靠在所述阀盖（7）的底部上。