CN105570479A - 一种新型双流道锥形阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型双流道锥形阀，包含阀座(1)和设置在阀座(1)上的阀芯，设置在阀芯上部的阀罩(5)，阀座上方设有环形凹槽(12)，阀座下方设有与环形凹槽连通的孔(11)，其特征在于：所述阀芯包含有内环形阀芯(2)、密封圈(3)和外环形阀芯(4)；内环形阀芯(2)的外部为圆柱面(21)，其内部下端设有凸起的内环形台(22)，外部圆柱面(21)上开有沟槽(26)；外环形阀芯的内部为圆柱面(41)，高度与内环形阀芯(2)的高度相同外部下端设有凸起的外环形台(42)，密封圈(3)装在内环形阀芯2外部圆柱面开的沟槽(26)内；内环形阀芯(2)装在外环形阀芯(4)内，且内环形阀芯(2)和外环形阀芯(4)之间能相对移动；与现有技术相比，本发明加工便利、能减少阀组在工作现场的维修工作量。

Description

一种新型双流道锥形阀

技术领域

本发明涉及一种新型双流道锥形阀。

背景技术

泵阀是往复泵的关键零部件。在输送大流量、高压力的往复泵中，双流道锥形阀得到了一定的应用。

常见的双流道锥形阀，如图1所示，主要包含有阀座1’、阀芯2’、阀罩3’、弹簧4’、螺套5’、阀杆6’、螺母7’。其中，阀杆6’拧在阀座1’上，并由螺套5’锁紧；阀芯2’装在阀座1’上，阀芯2’的下端的凸环形锥面与阀座1’的凹环形锥面相配合；阀罩3’的中间孔与阀杆6’外圆相配合，并由螺母7’锁紧；阀芯2’的上端外圆与阀罩3’的下端内孔相配合，使其在运动过程中不致发生偏斜，以保证阀芯2’在运动中与阀座1’的对中性和密封性；弹簧4’上端装在阀罩3’上，下端装在阀芯2’上，弹簧力可以克服阀芯2’的惯性力，使其能及时关闭，减少了阀芯2’的冲击及回流损失。阀芯2’的形状为环形，阀芯2’开启后，阀芯2’与阀座1’之间形成的环形面积称之为阀隙面积，液流从阀芯2’的内、外两环向同时流出，形成双环流。

这种双流道锥形阀由如下特点：

1、阀芯与阀座的密封面为双环形锥面，阀门流道平滑，流量系数大，水力阻力小，过流能力强，对中性好，密封性能好；介质粘度较高或粘度较低都比较适宜。

2、阀芯刚度较大，可用于高压和超高压泵上。

3、阀芯开启后，液流可以从阀芯内、外两环同时流出，形成双环流，因而适用流量较大的泵。

4、与输送相同流量的单流道锥形阀比，双流道锥形阀的阀芯质量较小，惯性小，滞后高度小，泵阀振动和噪音小，寿命高；同时也有利于提高泵的容积系数(容积效率)。

然而在双流道锥形阀的普遍推广应用中还存在一些障碍：一是，阀芯和阀座需要很高的加工精度，以保证阀芯和阀座的内、外两环形锥面的中心线尺寸的误差值尽可能的小，这样在阀芯和阀座的内、外两环形锥面配研时，可以较快消除加工的误差，使阀面密封性能良好。二是，国家标准GB/T9234-2008《机动往复泵》规定：阀组无故障运行时间为500小时，阀组寿命3000小时(允许修复)。双流道锥形阀在工作中由于输送介质的原因，内、外两环形锥面磨损往往会不均匀，锥面的磨损造成内、外两环形锥面的中心线尺寸的改变，这样在工作现场阀组的修复存在较大的困难：比如，内环形锥面磨损需要修复配研时，未磨损的外环形锥面也要随之一起进行配研，大大增加了维修的工作量。

因此，适当降低双流道锥形阀阀芯和阀座的加工精度，减少阀组在工作现场的维修工作量，是双流道锥形阀得到普遍推广应用的技术关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种加工便利、能减少阀组在工作现场的维修工作量的新型双流道锥形阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型双流道锥形阀，包含阀座和设置在阀座上的阀芯，设置在阀芯上部的阀罩，阀座上方设有环形凹槽，阀座下方设有与环形凹槽连通的孔，其特征在于：所述阀芯包含有内环形阀芯、密封圈和外环形阀芯；其中

内环形阀芯呈筒状，其外部为圆柱面，其内部下端设有凸起的内环形台，该内环形台与内环形阀芯底部端面之间形成有内锥面；内环形阀芯的外部圆柱面上开有沟槽；

外环形阀芯呈筒状，其内部为圆柱面，外环形阀芯的高度与内环形阀芯的高度相同；外环形阀芯外部下端设有凸起的外环形台，外环形台与外环形阀芯底部端面之间形成有外锥面；

密封圈装在内环形阀芯外部圆柱面开的沟槽内；内环形阀芯装在外环形阀芯内，且内环形阀芯和外环形阀芯之间能相对移动；内环形阀芯、密封圈和外环形阀芯共同组成组合式环形锥阀芯，内环形阀芯的内锥面和外环形阀芯的外锥面构成组合式环形锥阀芯的两个锥面，且组合式环形锥阀芯的两个锥面与阀座上方的环形凹槽的边缘相抵。

作为改进，所述内锥面与内环形阀芯的外部圆柱面之间形成45度夹角，所述外锥面与外环形阀芯的内部圆柱面之间形成45度夹角。

再改进，所述内环形阀芯的外部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽的中心线面上；外环形阀芯的内部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽的中心线面上。

再改进，所述内环形阀芯上部内具有第一直径内孔和第二直径内孔，第一直径内孔的直径大于第二直径内孔的直径；外环形阀芯上部外具有第一台阶和第二台阶从而使外环形阀芯上部外具有第一外径和第二外径；第一台阶在外环形阀芯外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯中第一直径内孔的底平面齐平；第二台阶外环形阀芯外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯中第二直径内孔的底平面齐平。

再改进，所述外环形阀芯在第一外径处的筒壁厚度与内环形阀芯在第一直径内孔处的筒壁厚度相同。

再改进，还包括内环形阀弹簧和外环形阀弹簧，其中内环形阀弹簧下部装在内环形阀芯中第二直径内孔的底平面上，内环形阀弹簧上部装在所述阀罩上部的内壁上；外环形阀弹簧下部装在外环形阀芯中第二台阶上，外环形阀弹簧上部装在阀罩上部的内壁上。

再改进，所述阀罩中部具有一向内轴向延伸的管状孔，管状孔的高度与阀罩高度相同；阀罩上部制有多个均匀分布的通孔；阀罩下部外壁上设有环形芯槽，组合式环形锥阀芯的上部设置在环形芯槽内；环形芯槽上部制有多个均匀分布的穿孔。

再改进，组合式环形锥阀芯的上部形成有环形凸台，该环形凸台与阀罩下笔的环形芯槽相配合,内环形阀芯上部第一直径内孔的底平面与阀罩的下平面之间的距离形成内环形阀芯上升的最大高度；外环形阀芯上部第一台阶的底平面与阀罩的下平面之间的距离形成外环形阀芯上升的最大高度。

再改进，所述阀罩中部穿设有阀杆，阀杆的下端设置在阀座的螺纹孔内，螺母拧在阀杆的上部从而将阀罩压紧。

再改进，阀座上方的环形凹槽(12)的边缘为能与组合式环形锥阀芯的两个锥面配合的斜面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：阀芯由内环形阀芯、O形密封圈和外环形阀芯共同组成，且内环形阀芯和外环形阀芯的相对位置是可以调整的、O形密封圈可以密封，由于内环形阀芯和外环形阀芯的锥面可以分别与阀座的锥面进行研配，两者组装后，相对位置可以调整，因此对组合式环形锥阀芯和阀座的加工精度要求不是很高，即对组合式环形锥阀芯和阀座的内、外两环形锥面的中心线尺寸的误差值要求不是很高。另外，在工作现场阀组的修复中，内环形阀芯和外环形阀芯可以分别修复，进行组装、调整相对位置后，在内环形阀弹簧和外环形阀弹簧的弹簧力作用下，即能保证组合式环形锥阀芯与阀座的密封性，大大减少了维修的工作量。

附图说明

图1为现有技术中双流锥道形阀组件图；

图2为本发明实施例中新型双流道锥形阀组件图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

请参见图2所示的新型双流道锥形阀，包含阀座1和设置在阀座1上的阀芯，设置在阀芯上部的阀罩5。其中，阀座1下部设有多个分布均匀未贯穿的孔11上部制有环形凹槽12，环形凹槽12与阀座下部孔11相通，多个孔11位于同一圆形弧面上，并且该圆形弧面的中心线与环形凹槽12的中心线13相重合；环形凹槽12的边缘为呈45度的斜面，从而使阀座1环形流道上端两斜面121和122形成90度的夹角，阀座1中间有螺纹孔14。

阀芯包含有内环形阀芯2、密封圈3和外环形阀芯4，其中：

内环形阀芯2呈筒状，其外部为圆柱面21，其内部下端有凸起的内环形台22，内环形台22与内环形阀芯2底部端面之间形成有内锥面，内锥面23与内环形阀芯2的外部圆柱面之间形成45度夹角；内环形阀芯2的外部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽12的中心线面123上；所述内环形阀芯2上部内具有第一直径内孔24和第二直径内孔25，第一直径内孔24的直径大于第二直径内孔25的直径；内环形阀芯2的外部圆柱面21上开有两条沟槽26；

外环形阀芯4也呈筒状，其内部为圆柱面41，其高度与内环形阀芯2的高度相同；外环形阀芯4外部下端设有凸起的外环形台42，外环形台42与外环形阀芯4底部端面之间形成有外锥面43，外锥面43与外环形阀芯4的内部圆柱面之间形成45度夹角；外环形阀芯4的内部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽12的中心线面123上；外环形阀芯4上部外具有第一台阶44和第二台阶45从而使外环形阀芯4上部外具有第一外径和第二外径；第一台阶44在外环形阀芯4外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯2中第一直径内孔24的底平面241齐平；第二台阶45在外环形阀芯4外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯2中第二直径内孔25的底平面251齐平；所述外环形阀芯4在第一外径处的筒壁厚度与内环形阀芯2在第一直径内孔24处的筒壁厚度相同；

两个O形密封圈3装在内环形阀芯2的两条沟槽26内，内环形阀芯2装在外环形阀芯4内，且内环形阀芯2和外环形阀芯4之间能相对移动，内环形阀芯2、密封圈3和外环形阀芯4共同组成组合式环形锥阀芯，内环形阀芯2的内锥面23和外环形阀芯4的外锥面43构成组合式环形锥阀芯的两个锥面，且组合式环形锥阀芯的两个锥面与阀座上方的环形凹槽12的两环形边缘面相抵；组合式环形锥阀芯上部为环形凸台24-1。

阀罩5中部具有一向内轴向延伸的管状孔51，其高度与阀罩5高度相同；阀罩5上部制有多个均匀分布的通孔52；阀罩5下部外壁上设有环形芯槽53，组合式环形锥阀芯的上部设置在环形芯槽53内；环形芯槽53上部制有多个均匀分布的穿孔533。

内环形阀弹簧6下部装在内环形阀芯2中第二直径内孔25的底平面251上，内环形阀弹簧6上部装在所述阀罩5上部的内壁上；外环形阀弹簧7下部装在外环形阀芯4中第二台阶45上，外环形阀弹簧7上部装在阀罩5上部的内壁上。

螺套8的中心有螺纹孔81。

阀杆9通过与之相配合的阀罩5的管状孔51、螺套螺纹孔81，连接在阀座1上部的螺纹孔14上。

组合式环形锥阀芯上部的环形凸台24-1与阀罩5外部的环形芯槽53相配合，内环形阀芯2上部第一直径内孔24的底平面241与阀罩5的下平面56之间的距离形成内环形阀芯2上升的最大高度；外环形阀芯4上部第一台阶44的底平面441与阀罩5的下平面56之间的距离形成外环形阀芯4上升的最大高度。

螺母10拧在阀杆9的上部，将阀罩5压紧，这样阀座1、内环形阀芯2、O形密封圈3、外环形阀芯4、阀罩5、内环形阀弹簧6、外环形阀弹簧7、螺套8、阀杆9、螺母10组成一个新型双流道锥形阀组。

内环形阀芯2的锥面23与外环形阀芯4的锥面43为90度夹角，其90度夹角的中心线与阀座1环形凹槽12的中心线13尺寸相同，这样内环形阀芯2的锥面23与外环形阀芯4的锥面43形成的900夹角就与阀座1环形流道上端两平面形成900的夹角可以紧密配合。另外，组合式环形锥阀芯上部的环形凸台24-1与阀罩5外部的环形芯槽53相配合，可以保证组合式环形锥阀芯在开启和关闭过程中不致发生偏斜，从而也保证了阀门的对中性和密封性。内环形阀弹簧6和外环形阀弹簧7装在组合式环形锥阀芯上，弹簧力可以克服组合式环形锥阀芯的惯性力，使其能及时关闭，减少了阀板组合式环形锥阀芯的冲击及回流损失。调整螺套8的高度，可以调整组合式环形锥阀芯上升的最大高度。组合式环形锥阀芯开启时，其环形凸台24-1上部的液体从阀罩5环形芯槽53上部的通孔533流出。被输送的液体从阀座1下部的孔11、环形槽12流出，其中一部分液体从组合式环形锥阀芯的外环流出，另一部分液体从组合式环形锥阀芯第二直径内孔25、阀罩5的上部通孔52流出，形成液体双流道通道。

新型双流道锥形阀组的阀芯是由内环形阀芯2、O形密封圈3和外环形阀芯4共同组成，且内环形阀芯2和外环形阀芯4的相对位置可以调整的、O形密封圈3可以密封。由于内环形阀芯2和外环形阀芯4的锥面23、43可以分别与阀座环形凹槽边缘斜面进行研配，两者组装后，相对位置可以调整，因此对内环形阀芯2、外环形阀芯4和阀座1的加工精度要求不是很高，即对内环形阀芯2、外环形阀芯4和阀座1的内、外两环形锥面的中心线尺寸的误差值要求不是很高。另外，在工作现场阀组的修复中，内环形阀芯2和外环形阀芯4可以分别修复，进行组装、调整相对位置后，在内环形阀弹簧6和外环形阀弹簧7的弹簧力作用下，即能保证组合式环形锥阀芯与阀座1的密封性，大大减少了维修的工作量。

本发明的优点在于：除具有上述双流道锥形阀全部优点以外，还具有加工简单、维修方便的特点，有利于双流道锥形阀广泛地推广和应用。

Claims (10)

1.一种新型双流道锥形阀，包含阀座(1)和设置在阀座(1)上的阀芯，设置在阀芯上部的阀罩(5)，阀座上方设有环形凹槽(12)，阀座下方设有与环形凹槽连通的孔(11)，其特征在于：所述阀芯包含有内环形阀芯(2)、密封圈(3)和外环形阀芯(4)；其中

内环形阀芯(2)呈筒状，其外部为圆柱面(21)，其内部下端设有凸起的内环形台(22)，该内环形台(22)与内环形阀芯(2)底部端面之间形成有内锥面(23)；内环形阀芯(2)的外部圆柱面(21)上开有沟槽(26)；

外环形阀芯(4)呈筒状，其内部为圆柱面(41)，外环形阀芯(4)的高度与内环形阀芯(2)的高度相同；外环形阀芯(4)外部下端设有凸起的外环形台(42)，外环形台(42)与外环形阀芯(4)底部端面之间形成有外锥面(43)；

密封圈(3)装在内环形阀芯2外部圆柱面开的沟槽(26)内；内环形阀芯(2)装在外环形阀芯(4)内，且内环形阀芯(2)和外环形阀芯(4)之间能相对移动；内环形阀芯(2)、密封圈(3)和外环形阀芯(4)共同组成组合式环形锥阀芯，内环形阀芯(2)的内锥面(23)和外环形阀芯(4)的外锥面(43)构成组合式环形锥阀芯的两个锥面，且组合式环形锥阀芯的两个锥面与阀座上方的环形凹槽(12)的边缘相抵。

2.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述内锥面(23)与内环形阀芯(2)的外部圆柱面之间形成45度夹角，所述外锥面(43)与外环形阀芯(4)的内部圆柱面之间形成45度夹角。

3.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述内环形阀芯(2)的外部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽(12)的中心线面(123)上；外环形阀芯(4)的内部圆柱面位于阀座上方的环形凹槽(12)的中心线面(123)上。

4.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述内环形阀芯(2)上部内具有第一直径内孔(24)和第二直径内孔(25)，第一直径内孔(24)的直径大于第二直径内孔(25)的直径；外环形阀芯(4)上部外具有第一台阶(44)和第二台阶(45)从而使外环形阀芯(4)上部外具有第一外径和第二外径；第一台阶(44)在外环形阀芯(4)外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯(2)中第一直径内孔(24)的底平面(241)齐平；第二台阶(45)在外环形阀芯(4)外部圆柱面上的深度位置与内环形阀芯(2)中第二直径内孔(25)的底平面(251)齐平。

5.根据权利要求4所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述外环形阀芯(4)在第一外径处的筒壁厚度与内环形阀芯(2)在第一直径内孔(24)处的筒壁厚度相同。

6.根据权利要求4所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：还包括内环形阀弹簧(6)和外环形阀弹簧(7)，其中内环形阀弹簧(6)下部装在内环形阀芯(2)中第二直径内孔(25)的底平面(251)上，内环形阀弹簧(6)上部装在所述阀罩(5)上部的内壁上；外环形阀弹簧(7)下部装在外环形阀芯(4)中第二台阶(45)上，外环形阀弹簧(7)上部装在阀罩(5)上部的内壁上。

7.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述阀罩(5)中部具有一向内轴向延伸的管状孔(51)，管状孔(51)的高度与阀罩(5)高度相同；阀罩(5)上部制有多个均匀分布的通孔(52)；阀罩(5)下部外壁上设有环形芯槽(53)，组合式环形锥阀芯的上部设置在环形芯槽(53)内；环形芯槽(53)上部制有多个均匀分布的穿孔(533)。

8.根据权利要求7所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：组合式环形锥阀芯的上部形成有环形凸台(24-1)，该环形凸台(24-1)与阀罩5下方的环形芯槽(53)相配合，内环形阀芯(2)上部第一直径内孔(24)的底平面(241)与阀罩5的下平面(56)之间的距离形成内环形阀芯(2)上升的最大高度；外环形阀芯(4)上部第一台阶(44)的底平面(441)与阀罩(5)的下平面56之间的距离形成外环形阀芯4上升的最大高度。

9.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：所述阀罩(5)中部穿设有阀杆(9)，阀杆(9)的下端设置在阀座(1)的螺纹孔(13)内，螺母(10)拧在阀杆(9)的上部从而将阀罩(5)压紧。

10.根据权利要求1所述的新型双流道锥形阀，其特征在于：阀座上方的环形凹槽(12)的边缘为能与组合式环形锥阀芯的两个锥面配合的斜面。