CN109611564A - 一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀门领域，尤其涉及一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门。该阀门包括具有流通通道的阀本体，阀本体上下端分别设置上阀盖和下阀盖，第一腔室内设置导套，导套的一端与阀瓣相连接，另一端与伸缩推杆相连，伸缩推杆与上阀盖之间设置回位弹簧，伸缩推杆上通过设置第一波纹管密封组件将其密封至在第一腔室内，在第二腔室内设置第二波纹管密封组件与顶杆一端相连，顶杆另一端与阀瓣相抵，具有开启阀瓣功能。本发明第一波纹管组件内腔设置弹簧，在无控制气情况下提供给活门密封力，保证活门的密封性能，并且可以帮助波纹管在装配状态使活门头保持稳定。同时，阀瓣具有较长的导向面，保证波纹管的稳定性和阀门的运动灵活性。

Description

一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门
技术领域
本发明涉及一种阀门领域，尤其涉及一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门。
背景技术
低温液氧甲烷发动机系统管路中一般应用大量阀门，对管路介质进行控制。其中菌型阀门是一类较为常用的阀门，具有承压能力高，工作温度适应性强、响应速度快、密封性能好及工作寿命长等固有特点，主要起管路介质流断作用。菌型阀门阀瓣一般呈“菌伞”状与阀座配合实现密封。阀门开启时，阀瓣抬离阀座形成环形流通通道，实现介质流通功能。菌型阀门一般通过弹簧、气控腔等作动机构控制阀门开启或关闭。
阀门属于管路控制元件，其流阻是衡量其介质流通能力的重要指标之一。由于结构原因，菌型阀门内部介质需要进行流动方向折转，一般会产生较大的流动阻力，其流阻系数ζ一般在2～7。较高的流动阻力会导致发动机介质流动效率降低，影响整机工作效率，因此流通能力是菌阀设计的重点和难点。
常规菌阀在管路中只起到开启和关闭功能。而在发动机整机工作时序过程中，往往还要求菌阀实现诸如无控密封、分级或缓慢开启、自主维持全开启等附加功能。单一结构的菌阀难以实现多功能的叠加，导致管路串联或并联多台不同功能的阀门，增加了系统结构复杂程度，降低了整机控制可靠性。
发明内容
为了解决上述问题，本实用使用新型提供了一种低流阻，实现多附加功能的菌型阀门，以解决典型菌型阀门常出现的高流阻功能单一等局限。
本实用使用新型为实现上述目的而采取的技术方案为：
一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，该阀门包括具有流通通道的阀本体，所述流通通道上设置具有开启和关闭的阀瓣，所述阀本体上下端分别设置上阀盖和下阀盖，所述上阀盖与阀本体之间具有第一腔室，所述第一腔室内设置可上下活动的导套，所述的导套的一端与阀瓣相连接，另一端与伸缩推杆相连，所述的伸缩推杆与上阀盖之间设置回位弹簧，所述的伸缩推杆上通过设置第一波纹管密封组件将其密封至在第一腔室内，所述下阀盖与阀本体之间具有第二腔室，且在第二腔室内设置第二波纹管密封组件与顶杆一端相连，所述顶杆另一端与阀瓣相抵，具有开启阀瓣功能。
作为进一步改进，所述上阀盖上通过设置开腔气控制口与第一波纹管密封组件的内腔相连通，所述下阀盖上通过设置关腔气控制口与第二波纹管密封组件的内腔相连通。
作为进一步改进，第一波纹管密封组件行程大于第二波纹管密封组件行程，通过行程差控制开启过程阀瓣半开启位置，实现阀门分级分阶段开启的功能。
作为进一步改进，所述导套为U型结构。
作为进一步改进，所述上阀盖和下阀盖通过设置自锁螺母固定在阀本体上。
作为进一步改进，所述上阀盖和下阀盖与阀本体之间设置垫圈。
本发明第一波纹管组件内腔设置弹簧，在无控制气情况下提供给活门密封力，保证活门的密封性能，并且可以帮助波纹管在装配状态使活门头保持稳定。同时，阀瓣具有较长的导向面，保证波纹管的稳定性和阀门的运动灵活性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示，一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，该阀门包括具有流通通道的阀本体1，所述流通通道上设置具有开启和关闭的阀瓣2，所述阀本体1上下端分别设置上阀盖6和下阀盖11，所述上阀盖6与阀本体1之间具有第一腔室，所述第一腔室内设置可上下活动的U型结构导套3，所述的导套3的一端与阀瓣2相连接，另一端与伸缩推杆4相连，所述的伸缩推杆4与上阀盖6之间设置回位弹簧5，所述的伸缩推杆4上通过设置第一波纹管密封组件9将其密封至在第一腔室内，所述下阀盖11与阀本体1之间具有第二腔室，且在第二腔室内设置第二波纹管密封组件7与顶杆8一端相连，所述顶杆8另一端与阀瓣2相抵，具有开启阀瓣功能；所述上阀盖6上通过设置开腔气控制口与第一波纹管密封组件9的内腔相连通，所述下阀盖上通过设置关腔气控制口与第二波纹管密封组件7的内腔相连通。第一波纹管密封组件9行程大于第二波纹管密封组件7行程，通过行程差控制开启过程阀瓣半开启位置，实现阀门分级分阶段开启的功能。
所述上阀盖6和下阀盖11通过设置自锁螺母13固定在阀本体上；所述上阀盖6和下阀盖11与阀本体1之间设置垫圈10。
无控制气通入时，阀门仅靠弹簧5实现低压密封。当开腔气控制口C通控制气时，第二波纹管密封组件7拉伸，在带动顶杆8推动阀瓣2及其上部弹簧5和第一波纹管密封组件4产生较小位移，阀门被半开启。随入口介质压力增高，阀瓣在介质力作用下实现全开启。阀门打开后，结构可以在无控制气状态下，保持打开状态。当关腔气控制口D通控制气时，第一波纹管密封组件4和弹簧5回弹，同时通过导套3带动阀瓣2回位，活门关闭。
第一波纹管密封组件4内腔设置弹簧，在无控制气情况下提供给活门密封力，保证活门的密封性能，并且可以帮助波纹管在装配状态使活门头保持稳定。同时，阀瓣具有较长的导向面，保证波纹管的稳定性和阀门的运动灵活性。
阀内流道腔体任意截面积均大于阀门出入口，主流区域截面等效直径约为1.2倍入口通径。阀门开启高度大于0.25倍流道直径，保证阀瓣处不产生截流。阀门出入口相对位置、顶杆导流结构等设计形成主流动方向自然转角，将流体引流为135°最佳流动角度，减少流体壁面折转产生过多涡流损耗。基于以上设计方法，整阀内部介质流通阻力变得很小，从而实现阀门低压差大流量的流通参数性能。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，该阀门包括具有流通通道的阀本体，所述流通通道上设置具有开启和关闭的阀瓣，其特征在于：所述阀本体上下端分别设置上阀盖和下阀盖，所述上阀盖与阀本体之间具有第一腔室，所述第一腔室内设置可上下活动的导套，所述的导套的一端与阀瓣相连接，另一端与伸缩推杆相连，所述的伸缩推杆与上阀盖之间设置回位弹簧，所述的伸缩推杆上通过设置第一波纹管密封组件将其密封至在第一腔室内，所述下阀盖与阀本体之间具有第二腔室，且在第二腔室内设置第二波纹管密封组件与顶杆一端相连，所述顶杆另一端与阀瓣相抵，具有开启阀瓣功能。
2.根据权利要求1所述的一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，其特征在于：所述上阀盖上通过设置开腔气控制口与第一波纹管密封组件的内腔相连通，所述下阀盖上通过设置关腔气控制口与第二波纹管密封组件的内腔相连通。
3.根据权利要求1所述的一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，其特征在于：第一波纹管密封组件行程大于第二波纹管密封组件行程，通过行程差控制开启过程阀瓣半开启位置，实现阀门分级分阶段开启的功能。
4.根据权利要求1所述的一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，其特征在于：所述导套为U型结构。
5.根据权利要求1所述的一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，其特征在于：所述上阀盖和下阀盖通过设置自锁螺母固定在阀本体上。
6.根据权利要求1所述的一种低流阻多功能液体甲烷菌型阀门，其特征在于：所述上阀盖和下阀盖与阀本体之间设置垫圈。
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