CN106051171A - 一种压力自平衡式截止止回阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力自平衡式截止止回阀，包括阀体、阀瓣、阀杆和阀盖，阀体上分别设有进液孔和回液孔，阀体内设有活塞及活塞缸，活塞及活塞缸均套设在阀杆上，活塞与活塞缸之间形成一平衡腔，阀体上开设有导通进液孔至该平衡腔的导流通道，平衡腔的径向截面尺寸与阀座密封面中径尺寸相等，在介质沿导流通道进入平衡腔内的状态下，介质向下挤压活塞，活塞带动阀杆向下运动从而施与阀瓣一向下的压紧力，该压紧力与阀瓣底部受到的向上的介质力大小相等且相互抵消，实现介质对阀瓣的压力自平衡；本发明能够通过压力自平衡原理，使作用在阀瓣上的介质压力自动平衡，从而在根本上消除介质压力对阀门操作性能和密封质量的影响。

Description

一种压力自平衡式截止止回阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体地说是涉及一种适用于高压、大通径环境下作为截断或止回流动介质管道的压力自平衡式截止止回阀。
背景技术
截止止回阀是指阀瓣沿阀座中心线移动，阀杆与阀瓣不固定连接的阀门。兼有截止阀和止回阀功能，当阀杆下降将阀瓣紧压在阀座上时，起截止阀作用；阀杆上升后，起止回阀作用。
由于其启闭过程中密封面之间摩擦力小、寿命长、开启高度小、制造成本低、维修方便等优点，而被广泛应用于石油化工、船舶、电站、冶金等领域。由于现有截止止回阀技术产品主要包括阀体、阀瓣、阀杆、阀盖等，该结构的截止止回阀在关闭阀门时，由于阀瓣承受阀体入口压力的影响，造成阀门关闭困难。其困难程度随管道中介质压力的升高和阀门通径的增大而加剧。严重影响阀门的密封性能和操作性，也制约了截止止回阀在高压、大通径管道上的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可操作性强、密封可靠的压力自平衡式截止止回阀，以满足高压力、大通径流动介质管道用截止止回阀的使用需求。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种压力自平衡式截止止回阀，包括阀体、阀瓣、阀杆和阀盖，阀体上分别设有与其腔室相互连通的进液孔和回液孔，阀盖可拆卸式设置在阀体的上端面上，阀杆一端穿过阀盖后与阀瓣连接，阀瓣设于阀体的腔室内并可随阀杆上下往复运动以控制进液端的启闭，阀体的内腔中设置的阀座与阀瓣之间构成一密封副；
所述阀体内设有活塞及活塞缸，活塞及活塞缸均套设在阀杆上，活塞缸的侧端面与阀体固定连接，活塞缸与阀杆之间构成滑动配合，活塞位于活塞缸内并可沿活塞缸内壁上下往复运动；
所述活塞与活塞缸之间形成一平衡腔，阀体上开设有导通进液孔至该平衡腔的导流通道，平衡腔的径向截面尺寸与阀座密封面中径尺寸相等，在介质沿导流通道进入平衡腔内的状态下，介质向下挤压活塞，活塞带动阀杆向下运动从而施与阀瓣一向下的压紧力，该压紧力与阀瓣底部受到的向上的介质力大小相等且相互抵消，实现介质对阀瓣的压力自平衡。
作为进一步地改进，所述活塞缸上开设有通孔，通孔的一端与平衡腔连通，通孔的另一端与导流通道连通。
作为进一步地改进，所述阀体上在连接通孔与导流通道的位置开设有环形槽，环形槽和通孔的孔径均大于导流通道的孔径。
作为进一步地改进，所述的通孔为均布设置在活塞缸侧面的多个小圆孔，多个小圆孔与导流通道用于将介质引入平衡腔内。
作为进一步地改进，所述活塞缸与阀盖的结合面处设有用于检验泄漏的检漏槽。
作为进一步地改进，所述活塞缸的上端面与阀盖紧密配合。
作为进一步地改进，所述活塞缸与活塞、阀体、阀杆之间均设有密封圈。
作为进一步地改进，所述阀杆与活塞之间设有密封圈。
作为进一步地改进，所述阀瓣与阀杆之间采用间隙配合。
作为进一步地改进，所述阀杆与活塞之间采用间隙配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的压力自平衡式截止止回阀能够通过压力自平衡原理，使作用在阀瓣上的介质压力自动平衡，从而在根本上消除介质压力对阀门操作性能和密封质量的影响；
2、本发明的压力自平衡式截止止回阀具有结构紧凑、启闭力矩小、可操作性强、密封可靠等特点，满足高压力、大通径流动介质管道用截止止回阀的使用要求。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图中标记：1、阀体，101、进液孔，102、阀座，103、回液孔，104、导流通道，105、环形槽，2、阀瓣，3、阀杆，4、活塞，5、活塞缸，6、阀盖，7、紧固件，8、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种压力自平衡式截止止回阀，包括阀体1、阀瓣2、阀杆3和阀盖6，阀体1上分别设有与其腔室相互连通的进液孔101和回液孔103，阀盖6通过紧固件7可拆卸式设置在阀体1的上端面上，阀杆3一端穿过阀盖6后与阀瓣2连接，阀杆3与阀瓣2之间采用间隙配合，阀瓣2设于阀体的腔室内并可随阀杆3上下往复运动以控制进液端的启闭，阀体1的内腔中设置的阀座102与阀瓣2之间构成一密封副。
阀体1内设有活塞4及活塞缸5，活塞4及活塞缸5均套设在阀杆3上，活塞缸5的侧端面与阀体1固定连接，活塞缸5的上端面与阀盖6紧密配合，活塞缸5与阀杆3之间构成滑动配合，活塞4位于活塞缸5内并可沿活塞缸5内壁上下往复运动。
活塞4与活塞缸5之间形成一平衡腔，平衡腔即为活塞4和活塞缸5围成的空腔，阀体1上开设有导通进液孔至该平衡腔的导流通道104，平衡腔的径向截面尺寸与阀座密封面中径尺寸相等，其中，阀座密封面中径尺寸即阀座密封面的外径和内径的平均值，在介质沿导流通道104进入平衡腔内的状态下，介质向下挤压活塞4，活塞4带动阀杆3向下运动从而施与阀瓣2一向下的压紧力，该压紧力与阀瓣2底部受到的向上的介质力形成一对大小相等、相互抵消的轴向力，实现了介质对阀瓣2的压力自平衡。
活塞缸5上开设有通孔，通孔的一端与平衡腔连通，通孔的另一端与导流通道104连通。
阀体1上在连接通孔与导流通道104的位置开设有环形槽105，环形槽105和通孔的孔径均大于导流通道104的孔径。环形槽105便于介质顺利导入平衡腔内。
作为进一步地改进，所述的通孔也可以是均布设置在活塞缸5侧面的多个小圆孔，多个小圆孔与导流通道104用于将介质顺利引入平衡腔内。
活塞缸5与阀盖4的结合面处设有用于检验介质是否泄漏的检漏槽。
活塞缸5与活塞4、阀体1、阀杆3之间均设有密封圈8，阀杆3与活塞4之间设有密封圈8。
阀杆3与活塞4采用间隙配合。
阀杆3头部与阀瓣2之间为球面接触。
本发明的阀瓣采用流线型结构设计，有利于降低阀门流阻系数。
阀体1可采用直通式或角式结构，导流通道104在阀体上机加工成型，导流通道端口在完成机加工后封焊。
本发明压力自平衡式截止止回阀可采用旋转升降启闭或垂直升降启闭。
本发明压力自平衡的工作原理如下：
当介质压力来自进液孔101时，介质压力由阀体1上的导流通道104引入平衡腔内，活塞4受到向下的介质力，阀瓣2受到活塞4向下的压紧力与阀瓣2底部受到的向上的介质力形成一对大小相等、相互抵消的轴向力，实现了介质对阀瓣2的压力自平衡。故而本发明可实现阀门的压力自平衡。本发明在关闭阀门的过程中更省力。
阀门启闭时活塞4在活塞缸5内往复运动，中间靠密封圈8密封；活塞缸5固定在阀体1与阀盖6之间，活塞缸5与阀体1之间靠密封圈8密封；阀体1与阀盖6为法兰连接型式，靠紧固件7固定。阀门关闭时，由手轮或执行机构带动阀杆3向下移动，阀杆3把力传递给阀瓣2，完成阀门的关闭动作；阀门开启时，由手轮或执行机构带动阀杆3向上移动，在介质力的作用下，阀瓣2沿阀杆3向上移动，从而实现阀门开启动作。

Claims (10)

1.一种压力自平衡式截止止回阀，包括阀体、阀瓣、阀杆和阀盖，阀体上分别设有与其腔室相互连通的进液孔和回液孔，阀盖可拆卸式设置在阀体的上端面上，阀杆一端穿过阀盖后与阀瓣连接，阀瓣设于阀体的腔室内并可随阀杆上下往复运动以控制进液端的启闭，阀体的内腔中设置的阀座与阀瓣之间构成一密封副，其特征在于：
所述阀体内设有活塞及活塞缸，活塞及活塞缸均套设在阀杆上，活塞缸的侧端面与阀体固定连接，活塞缸与阀杆之间构成滑动配合，活塞位于活塞缸内并可沿活塞缸内壁上下往复运动；
所述活塞与活塞缸之间形成一平衡腔，阀体上开设有导通进液孔至该平衡腔的导流通道，平衡腔的径向截面尺寸与阀座密封面中径尺寸相等，在介质沿导流通道进入平衡腔内的状态下，介质向下挤压活塞，活塞带动阀杆向下运动从而施与阀瓣一向下的压紧力，该压紧力与阀瓣底部受到的向上的介质力大小相等且相互抵消，实现介质对阀瓣的压力自平衡。
2.根据权利要求1所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述活塞缸上开设有通孔，通孔的一端与平衡腔连通，通孔的另一端与导流通道连通。
3.根据权利要求2所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述阀体上在连接通孔与导流通道的位置开设有环形槽，环形槽和通孔的孔径均大于导流通道的孔径。
4.根据权利要求2或3所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述的通孔为均布设置在活塞缸侧面的多个小圆孔，多个小圆孔与导流通道用于将介质引入平衡腔内。
5.根据权利要求4所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述活塞缸与阀盖的结合面处设有用于检验泄漏的检漏槽。
6.根据权利要求3或5所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述活塞缸的上端面与阀盖紧密配合。
7.根据权利要求6所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述活塞缸与活塞、阀体、阀杆之间均设有密封圈。
8.根据权利要求5或7所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述阀杆与活塞之间设有密封圈。
9.根据权利要求8所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述阀瓣与阀杆之间采用间隙配合。
10.根据权利要求7或9所述的一种压力自平衡式截止止回阀，其特征在于：所述阀杆与活塞之间采用间隙配合。
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