CN111237532A - 一种撑开式金属密封阀门及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撑开式金属密封阀门及其驱动装置，涉及阀门领域，包括阀杆、直行程驱动机构、旋转驱动机构以及双动作开关机构，所述直行程驱动机构的活动端套装在所述阀杆上且带动其上下直线运动，所述旋转驱动机构的活动端套装在所述阀杆上且带动其正反转，所述阀杆的直线运动行程以及正反转角度都由所述双动作开关机构控制。本发明具有工作稳定性好，自动化程度高的优点。

Description

一种撑开式金属密封阀门及其驱动装置

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体涉及一种撑开式金属密封阀门及其驱动装置。

背景技术

撑开式金属密封阀门是闸阀和球阀结构和动作原理的组合，其阀芯由三件组合，中间为楔式锥体，两侧通过T形槽连接两块阀板，称为组合阀芯。楔式锥体和阀杆通过螺纹和横销连为一体，可随阀杆做升降和旋转运动。楔式锥体和阀板，通过楔式锥体的5度斜面导轨相连，它们可随楔式锥体的上升而收拢，随楔式锥体的下降而向两侧撑开，贴向阀座的密封面。由于受上下限位环的限制，阀板不能随楔式锥体上升或下降，只能在垂直于阀杆的平面内作撑开或收拢的平面移动和随楔式锥体旋转。阀板收拢时，阀板的密封面和阀座密封面脱离，在阀芯组合件提升和旋转时，密封副之间无摩擦，开启省力，阀门使用寿命长。当阀芯组合件旋转90度时，楔式锥体中间的通孔和阀体流道孔对齐，阀门处于开启状态。当阀杆反向旋转90度，阀板处于关闭位置，楔式锥体随阀杆向下移动，使阀板向两侧撑开，贴向阀座密封面，实现阀门关闭。现有技术中没有同时控制阀杆升降和旋转90度的驱动装置，操作十分不方便。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种工作稳定性好，自动化程度高的撑开式金属密封阀门的驱动装置。

本发明所采用的技术方案：一种撑开式金属密封阀门的驱动装置，包括阀杆、直行程驱动机构、旋转驱动机构以及双动作开关机构，所述直行程驱动机构的活动端套装在所述阀杆上且带动其上下直线运动，所述旋转驱动机构的活动端套装在所述阀杆上且带动其正反转，所述阀杆的直线运动行程以及正反转角度都由所述双动作开关机构控制。

所述直行程驱动机构包括上缸体、上缸座、上缸盖以及活塞，所述上缸盖和上缸座都套装在所述阀杆上且都分别带有第一进出孔，所述上缸体上下两端分别与上缸盖和上缸座的外圆周密封连接且形成一个腔室，所述活塞的内圈安装在所述阀杆上且其外圈与所述上缸体内壁密封滑移配合。

所述阀杆对应活塞的位置处设有轴承座，所述轴承座与活塞内圈之间设有轴承，所述轴承座上还设有抵触轴承上表面的锁紧螺母。

所述旋转驱动机构包括下缸座，下缸体，连接套以及安装在所述连接套上的旋转组件，所述下缸体上下两端分别与上缸座和下缸座的外圆周密封连接且形成一个空腔，所述连接套套装在所述阀杆上且二者联动连接，所述旋转组件包括若干对固定板和旋转板，所述固定板和旋转板都分别竖直且沿径向的密封安装在所述连接套和下缸体之间，所述旋转板一端与所述连接套固定连接且另一端与所述下缸体内壁密封滑移配合，所述固定板与下缸体设有贯通的第二进出孔，所述固定板与旋转板之间形成一个大小可变的压力腔。

所述第二进出孔由下缸体上的两个螺孔一和固定板上的两个螺孔二组成，两个螺孔一竖向设置且与两个螺孔二一一对应，所述固定板两侧表面分别设有与螺孔二连通的通孔。

所述连接套内孔设有若干竖向设置且上下贯通的导向槽，所述阀杆上设有若干与导向槽滑移配合的导向键；

所述固定板左右两侧面设有调节螺钉。

所述下缸体的外表面包裹有压紧环，所述压紧环的内壁设有两条水平设置的通气环槽，所述通气环槽与下缸体外表面之间设有橡胶密封板，所述通气环槽的口端设有环形且供橡胶密封板安装的安装槽，所述橡胶密封板设有与螺孔一对应的通口，所述压紧环设有与通气环槽连通的管接头。

所述双动作开关机构包括：

定位盘，其固定安装在所述阀杆的顶端，且其周向设有向外延伸出的定位条；

升降开关座，其竖向固定安装在所述上缸盖的上表面；

一对旋转开关座，其固定安装在所述上缸盖的上表面；

所述升降开关座上的竖向上设有相对设置且具有适当间距的接近开关一，所述定位盘位于两个接近开关一之间，每个旋转开关座上都设有一个接近开关二，所述定位条的转动范围在两个接近开关二之间。

所述下缸座下方设有供其安装的支架，所述支架、下缸座和上缸盖三者通过拉杆和螺母固定连接。

一种撑开式金属密封阀门，包括阀盖，组合阀芯，阀座以及阀体，所述阀盖上还安装有上述的驱动装置，所述组合阀芯由中间的楔式锥体和两侧的阀板组成，所述楔式锥体和阀板通过螺纹和横销连为一体，可随阀杆做升降和旋转运动。

本发明的有益效果是：

1、本技术方案通过直行程驱动机构控制阀杆上下运动，再通过旋转驱动机构控制阀杆绕轴心正转和反转，通过双动作开关机构控制直行程驱动机构和旋转驱动机构的开启与关闭，操作简单，控制精度高；

2、本技术方案中直行程驱动机构通过往活塞上下的两个空腔中择一增压，从而实现活塞的上升或下降动作，活塞在运动时带动阀杆同步升降，结构简单，工作稳定性好；

3、本技术方案中的旋转驱动机构通过往固定板和缸体中的第二进出口中增压，旋转板与固定板之间的腔室随着压力的变化，旋转板靠近或者远离固定板的同时通过连接套带动阀杆转动，转动精度高，工作稳定性好。

附图说明

图1为本发明实施例撑开式金属密封阀门的结构示意图。

图2为图1中A-A处的剖面示意图。

图3为图2中B-B处的剖面示意图。

图4为图1中A向的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，一种撑开式金属密封阀门的驱动装置，包括阀杆1、直行程驱动机构2、旋转驱动机构3以及双动作开关机构4，所述直行程驱动机构2的活动端套装在所述阀杆1上且带动其上下直线运动，所述旋转驱动机构3的活动端套装在所述阀杆1上且带动其正反转，所述阀杆1的直线运动行程以及正反转角度都由所述双动作开关机构4控制，本技术方案通过直行程驱动机构控制阀杆上下运动，再通过旋转驱动机构控制阀杆绕轴心正转和反转，通过双动作开关机构控制直行程驱动机构和旋转驱动机构的开启与关闭，操作简单，控制精度高，本实施例中的直行程驱动机构2、旋转驱动机构采用气动结构，以下内容介绍采用气动结构的技术方案。

所述直行程驱动机构2包括上缸体21、上缸座22、上缸盖23以及活塞24，所述上缸盖23和上缸座22都套装在所述阀杆1上且都分别带有第一进出孔25，所述上缸体21上下两端分别与上缸盖23和上缸座22的外圆周密封连接且形成一个腔室，所述活塞24的内圈安装在所述阀杆1上且其外圈与所述上缸体21内壁密封滑移配合，本技术方案中直行程驱动机构通过往活塞上下的两个空腔中择一增压，从而实现活塞的上升或下降动作，活塞在运动时带动阀杆同步升降，结构简单，工作稳定性好，所述活塞套装在所述阀杆上且带动其上下转动，但是二者之间可以相对转动。

所述阀杆1对应活塞24的位置处设有轴承座26，所述轴承座26与活塞24内圈之间设有轴承27，所述轴承座26上还设有抵触轴承27上表面的锁紧螺母28，防止活塞在阀杆旋转时发生旋转，增加摩擦力，两个锁紧螺母之间加装防松垫片，本实施例中的轴承采用平面滚子轴承。

所述旋转驱动机构3包括下缸座31，下缸体32，连接套33以及安装在所述连接套33上的旋转组件，所述下缸体32上下两端分别与上缸座22和下缸座31的外圆周密封连接且形成一个空腔，所述连接套33套装在所述阀杆1上且二者联动连接，所述旋转组件包括若干对固定板34和旋转板35，所述固定板34和旋转板35都分别竖直且沿径向的密封安装在所述连接套33和下缸体32之间，所述旋转板35一端与所述连接套33固定连接且另一端与所述下缸体32内壁密封滑移配合，所述固定板34与下缸体32设有贯通的第二进出孔36，所述固定板34与旋转板35之间形成一个大小可变的压力腔，本技术方案中的旋转驱动机构通过往固定板和缸体中的第二进出口中增压，旋转板与固定板之间的腔室随着压力的变化，旋转板靠近或者远离固定板的同时通过连接套带动阀杆转动，转动精度高，工作稳定性好。

另外，本实施例中的固定板和旋转板有三组，等分均布的设置在阀杆圆周方向。

所述第二进出孔36由下缸体32上的两个螺孔一361和固定板34上的两个螺孔二362组成，两个螺孔一361竖向设置且与两个螺孔二362一一对应，所述固定板34两侧表面分别设有与螺孔二362连通的通孔341，第二进出孔有两组，一组作为进气孔，一组作为出气孔，如图2所示，第一块固定板一侧的旋转板通过进气远离第一块固定板，并靠近第二块固定板，将旋转板与第二块固定板之间的气体从第二块固定板中排出去。

所述连接套33内孔设有若干竖向设置且上下贯通的导向槽331，所述阀杆1上设有若干与导向槽331滑移配合的导向键332，所述导向槽为上下贯通，阀杆可以在连接套中自由上下运动，但是转动时受到连接套的约束，二者联动转动；

所述固定板34左右两侧面设有调节螺钉342，通过旋拧调节螺钉的安装深度来控制旋转板的转动范围，从而调节阀杆的转动角度。

所述下缸体32的外表面包裹有压紧环37，所述压紧环37的内壁设有两条水平设置的通气环槽371，所述通气环槽371与下缸体32外表面之间设有橡胶密封板38，所述通气环槽371的口端设有环形且供橡胶密封板38安装的安装槽372，所述橡胶密封板38设有与螺孔一361对应的通口381，所述压紧环37设有与通气环槽371连通的管接头373，这样设计的目的就使一个进气管接头进气，三个充气的固定板同时向三个压力腔中充气。

所述双动作开关机构4包括：

定位盘41，其固定安装在所述阀杆1的顶端，且其周向设有向外延伸出的定位条42；

升降开关座43，其竖向固定安装在所述上缸盖23的上表面；

一对旋转开关座44，其固定安装在所述上缸盖23的上表面；

所述升降开关座43上的竖向上设有相对设置且具有适当间距的接近开关一431，所述定位盘41位于两个接近开关一431之间，每个旋转开关座44上都设有一个接近开关二441，所述定位条42的转动范围在两个接近开关二441之间；

当阀杆上升或者下降时，定位盘在两个接近开关一的范围之内，靠近接近开关一就会发射一个信号给控制装置，控制装置再控制充气装置往各个压力腔中充气；

当阀杆正转反转时，定位条的转动范围在两个接近开关二之间，工作原理与接近开关一相同，也会发生一个信号给控制装置。

所述下缸座31下方设有供其安装的支架5，所述支架5、下缸座31和上缸盖23三者通过拉杆和螺母固定连接。

一种撑开式金属密封阀门，包括阀盖6，组合阀芯9，阀座7以及阀体8，所述阀盖6上还安装有上述的驱动装置，所述组合阀芯9由中间的楔式锥体91和两侧的阀板92组成，所述楔式锥体91和阀板92通过T形槽连接，所述楔式锥体91和阀杆1通过螺纹和横销连为一体，可随阀杆1做升降和旋转运动，本技术方案中的阀门具有上述的所有技术效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：包括阀杆（1）、直行程驱动机构（2）、旋转驱动机构（3）以及双动作开关机构（4），所述直行程驱动机构（2）的活动端套装在所述阀杆（1）上且带动其上下直线运动，所述旋转驱动机构（3）的活动端套装在所述阀杆（1）上且带动其正反转，所述阀杆（1）的直线运动行程以及正反转角度都由所述双动作开关机构（4）控制。

2.根据权利要求1所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述直行程驱动机构（2）包括上缸体（21）、上缸座（22）、上缸盖（23）以及活塞（24），所述上缸盖（23）和上缸座（22）都套装在所述阀杆（1）上且都分别带有第一进出孔（25），所述上缸体（21）上下两端分别与上缸盖（23）和上缸座（22）的外圆周密封连接且形成一个腔室，所述活塞（24）的内圈安装在所述阀杆（1）上且其外圈与所述上缸体（21）内壁密封滑移配合。

3.根据权利要求2所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述阀杆（1）对应活塞（24）的位置处设有轴承座（26），所述轴承座（26）与活塞（24）内圈之间设有轴承（27），所述轴承座（26）上还设有抵触轴承（27）上表面的锁紧螺母（28）。

4.根据权利要求2所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述旋转驱动机构（3）包括下缸座（31），下缸体（32），连接套（33）以及安装在所述连接套（33）上的旋转组件，所述下缸体（32）上下两端分别与上缸座（22）和下缸座（31）的外圆周密封连接且形成一个空腔，所述连接套（33）套装在所述阀杆（1）上且二者联动连接，所述旋转组件包括若干对固定板（34）和旋转板（35），所述固定板（34）和旋转板（35）都分别竖直且沿径向的密封安装在所述连接套（33）和下缸体（32）之间，所述旋转板（35）一端与所述连接套（33）固定连接且另一端与所述下缸体（32）内壁密封滑移配合，所述固定板（34）与下缸体（32）设有贯通的第二进出孔（36），所述固定板（34）与旋转板（35）之间形成一个大小可变的压力腔。

5.根据权利要求4所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述第二进出孔（36）由下缸体（32）上的两个螺孔一（361）和固定板（34）上的两个螺孔二（362）组成，两个螺孔一（361）竖向设置且与两个螺孔二（362）一一对应，所述固定板（34）两侧表面分别设有与螺孔二（362）连通的通孔（341）。

6.根据权利要求4所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述连接套（33）内孔设有若干竖向设置且上下贯通的导向槽（331），所述阀杆（1）上设有若干与导向槽（331）滑移配合的导向键（332）。

7.根据权利要求5所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述下缸体（32）的外表面包裹有压紧环（37），所述压紧环（37）的内壁设有两条水平设置的通气环槽（371），所述通气环槽（371）与下缸体（32）外表面之间设有橡胶密封板（38），所述通气环槽（371）的口端设有环形且供橡胶密封板（38）安装的安装槽（372），所述橡胶密封板（38）设有与螺孔一（361）对应的通口（381），所述压紧环（37）设有与通气环槽（371）连通的管接头（373）。

8.根据权利要求2所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述双动作开关机构（4）包括：

定位盘（41），其固定安装在所述阀杆（1）的顶端，且其周向设有向外延伸出的定位条（42）；

升降开关座（43），其竖向固定安装在所述上缸盖（23）的上表面；

一对旋转开关座（44），其固定安装在所述上缸盖（23）的上表面；

所述升降开关座（43）上的竖向上设有相对设置且具有适当间距的接近开关一（431），所述定位盘（41）位于两个接近开关一（431）之间，每个旋转开关座（44）上都设有一个接近开关二（441），所述定位条（42）的转动范围在两个接近开关二（441）之间。

9.根据权利要求4所述的撑开式金属密封阀门的驱动装置，其特征在于：所述下缸座（31）下方设有供其安装的支架（5），所述支架（5）、下缸座（31）和上缸盖（23）三者通过拉杆和螺母固定连接。

10.一种撑开式金属密封阀门，包括阀盖（6），组合阀芯（9），阀座（7）以及阀体（8），其特征在于：所述阀盖（6）上还安装有如权利要求1-9任一项所述的驱动装置，所述组合阀芯（9）由中间的楔式锥体（91）和两侧的阀板（92）组成，所述楔式锥体（91）和阀板（92）通过T形槽滑动连接，所述楔式锥体（91）和阀杆（1）通过螺纹和横销连为一体，可随阀杆（1）做升降和旋转运动。

Images