CN112066013B - 一种自缓冲防震阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种自缓冲防震阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和手轮，所述阀体上设置有入口和出口，阀体内形成阀腔，所述阀腔内连通入口和出口之间的位置设置有阀座，所述阀芯与阀座配合实现阀腔内部连通或截断，所述阀体下端由下阀盖封闭，所述阀体上端由上阀盖封闭，所述阀芯连接阀杆，阀杆上端伸出上阀盖并与手轮固定连接，所述上阀盖与阀杆之间通过螺纹配合，由所述手轮带动阀杆转动从而控制阀杆的升降；其通过阀芯结构改进，可以利用需要控制的流体自身压力进行阀芯回弹关闭时的防震，减缓阀芯阀座磨损且改善震颤现象，而且通过操作外在手轮，可以实现防震阀的完全截止或完全打开。

Description

一种自缓冲防震阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种自缓冲防震阀。

背景技术

减压阀、安全阀等设备广泛应用于涉及到流体压力控制的各领域中，以控制液压管路中的内部压力稳定在设定的数值范围内，防止突然的过压超过设备承压极限而发生安全事故，保证设备安全运行。

现有技术中的减压阀，一般均是选定合适弹性系数的弹簧直接对阀芯施加预紧力，作为阀芯的设定打开压力，预设打开压力大时，选择弹簧弹性系数大，预设打开压力小时，选择弹簧弹性系数小，但是在该类设计方式下，一方面，在初始预设压力大的工况场合下，阀芯每一次超压打开再关闭时，弹簧力都会快速将阀芯弹回阀座上，造成阀芯或阀座的快速磨损，而且阀芯在剧烈撞击阀座后还会产生轻微的回弹，导致阀芯震颤现象的发生；另一方面，当需要开阀泄压或彻底关阀时，常规的减压阀需要拆卸掉或者与其他截止阀配合使用，增加了管路复杂性和成本。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自缓冲防震阀，其通过阀芯结构改进，可以利用需要控制的流体自身压力进行阀芯回弹关闭时的防震，减缓阀芯阀座磨损且改善震颤现象，而且通过操作外在手轮，可以实现防震阀的完全截止或完全打开。

本发明采用的技术方案如下：一种自缓冲防震阀，其特征在于，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和手轮，所述阀体上设置有入口和出口，阀体内形成阀腔，所述阀腔内连通入口和出口之间的位置设置有阀座，所述阀芯与阀座配合实现阀腔内部连通或截断，所述阀体下端由下阀盖封闭，所述阀体上端由上阀盖封闭，所述阀芯连接阀杆，阀杆上端伸出上阀盖并与手轮固定连接，所述上阀盖与阀杆之间通过螺纹配合，由所述手轮带动阀杆转动从而控制阀杆的升降。

所述阀芯由阀芯壳体和阀芯盖组成，所述阀芯壳体包括密封板和设置在密封板上表面的筒体结构，所述阀芯盖封闭所述阀芯壳体的筒体结构，所述密封板与阀座配合实现阀腔内部空间的连通或截断，密封板上设有第一通孔，所述第一通孔用于使阀体内自入口进入的上游液体可进入阀芯的筒体结构内部空间中；所述阀杆靠近阀芯的一端设置有活塞板，所述活塞板可活动地连接于阀芯筒体结构内部，所述活塞板上设置有第二通孔，所述第二通孔的过流面积小于所述第一通孔的过流面积，所述阀杆远离密封板的一端向上穿出阀芯盖。

所述阀芯和上阀盖之间的阀杆上还套设有弹簧，所述弹簧提供将阀芯压靠在阀座上的初始预紧力。

所述上阀盖上表面上还设置有支架，所述支架与阀杆之间螺纹配合，用于对阀杆进行导向，防止侧向应力的长期存在导致阀杆弯曲或断裂，所述支架上还可以设置锁定装置，用以在不需要转动阀杆时实现阀杆轴向位置的固定，所述锁定装置可使用现有技术中锁定阀杆的结构，例如通过在阀杆上设置销孔、支架上设置销轴的配合方式。

所述活塞板上的第二通孔可以圆周阵列设置为多个，多个第二通孔的过流面积总和小于所述密封板上的第一通孔的过流面积，所述第二通孔圆周阵列的设置方式，可以保持活塞板在受液压力时的受力均衡性，防止受力不均衡而给阀杆施加侧向弯曲力。

所述阀杆位于支架位置处设置标识线，具体设置为当标识线露出上阀盖时，所述阀杆的活塞板位于阀芯筒体结构中间位置，即活塞板与上方的阀芯盖和下方的密封板均不接触。

本发明的工作原理解释如下：

旋转手轮将阀杆向下移动，直至阀杆的活塞板抵靠到密封板上而不能继续移动位置，然后将本发明的防震阀连接到管道上后，缓慢旋转手轮，将阀杆向上移动，阀体上游的液体通过密封板上的第一通孔进入到阀芯内部筒体结构内，然后经活塞板上的第二通孔扩散到活塞板和阀芯盖之间的阀芯内部空间；当阀杆向上移动至标识线露出上阀盖时停止转动手轮，并将阀杆锁定，以阻止其转动动作，此时活塞板上下两侧均注满液体，阀芯内部液体压力和阀体上游压力相同；

当阀体上游压力波动增大至超过设定压力时，作用在密封板上的液体压力克服弹簧推力将阀芯向上推动打开，在打开过程中，活塞板受阀杆固定保持在阀体内的相对位置不动，活塞板与密封板之间的第一空间变小、活塞板与阀芯盖之间的第二空间变大，第一空间内的液体通过第一通孔和第二通孔分别进入阀体上游空间和第二空间；当波动压力恢复，阀芯在弹簧力作用下压回阀座，在阀芯返回过程中，第二空间变小、第一空间变大，由于密封板上的第一通孔过流面积大，而活塞板上的第二通孔过流面积小，流出第二空间内的液体量较流出第一空间内的液体量小，使得第二空间内液体压力大于第一空间内液体压力，从而在第二空间内产生作用在阀芯盖上向上推动阀芯的力，以部分抵消弹簧的回弹力，减缓阀芯的回弹速度，从而减缓撞击；当第二空间内液体缓慢释放至于阀体上游及第一空间内液体压力相同时，阀芯受弹簧力作用稳定在阀座上。

当需要保持阀芯常闭状态时，解除阀杆的锁定，转动手轮向下移动阀杆，使得阀杆端部的活塞板抵靠在阀芯的密封板上，实现阀芯的位置固定；

当需要保持阀芯常开位状态时，解除阀杆的锁定，转动手轮向上移动，使得阀杆端部的活塞板抵靠在阀芯盖上，继续移动阀杆向上移动，活塞板带动阀芯整体向上移动，使得阀芯克服弹簧弹力处于打开状态。

本发明的优点在于：

1、通过对阀芯结构的改进，将密封板上第一通孔过流面积设置为大于活塞板上第二通孔过流面积，借助液体流动速度的差异，产生作用在阀芯盖上的向上的力，以部分抵消弹簧作用在阀芯上的回弹力，防止阀芯和阀座之间的剧烈撞击；

2、本发明通过机械结构的设计借助阀体上游的液体自压力实现阀芯的缓震，不需要增加外力设置，可靠性更好；

3、相较于常规的减压阀，本发明可实现阀芯的常闭和常开状态，用途多样化可以减少管路的复杂程度，节约成本。

附图说明

图1是本发明防震阀整体结构示意图；

图2是本发明整体结构剖面图；

图3是本发明阀芯部分剖面图；

图4是本发明动部件结构示意图；

图5是本发明阀杆结构示意图；

图6是本发明上阀盖结构示意图；

图中：1、阀体，2、阀座，3、入口，4、出口，5、下阀盖，6、上阀盖，7、阀芯，8、阀杆，9、弹簧，10、手轮，11、阀芯壳体，12、阀芯盖，13、支架，14、第一通孔，15、第二通孔，16、密封板，17、活塞板。

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。

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1、图2所示，分别是本发明防震阀整体结构示意图及本发明整体结构剖面图，本发明的自缓冲防震阀，包括阀体1、阀座2、阀芯7、阀杆8和手轮10，所述阀体1上设置有入口3和出口4，阀体1内形成阀腔，所述阀腔内连通入口3和出口4之间的位置设置有阀座2，所述阀芯7与阀座2配合实现阀腔内部连通或截断，所述阀体1下端由下阀盖5封闭，所述阀体上端由上阀盖6封闭，所述阀芯7连接阀杆8，阀杆8上端伸出上阀盖6并与手轮10固定连接，所述上阀盖6与阀杆8之间通过螺纹配合，由所述手轮10带动阀杆8转动从而控制阀杆的升降。

所述阀芯7和上阀盖6之间的阀杆8上还套设有弹簧9，所述弹簧9提供将阀芯7压靠在阀座2上的初始预紧力。

如图3所示，是本发明阀芯结构示意图，所述阀芯7由阀芯壳体11和阀芯盖12组成，所述阀芯壳体11包括密封板16和设置在密封板上表面的筒体结构，所述阀芯盖12封闭所述阀芯壳体11的筒体结构，所述密封板16与阀座2配合实现阀腔内部空间的连通或截断，密封板16上设有第一通孔14，所述第一通孔14用于使阀体1内自入口进入的上游液体可进入阀芯的筒体结构内部空间中；所述阀杆8靠近阀芯7的一端设置有活塞板17，所述活塞板17可活动地连接于阀芯筒体结构内部，所述活塞板17上设置有第二通孔15，所述第二通孔15的过流面积小于所述第一通孔14的过流面积，所述阀杆8远离密封板16的一端向上穿出阀芯盖。

图4是本发明动部件结构示意图，如图所示，本发明的动部件主要包括阀杆、阀芯和手轮，阀芯7和上阀盖6之间抵接有弹簧9，弹簧9套设在阀杆8上，阀杆8穿出上阀盖6的一端通过螺钉固定连接有手轮10；结合图5，是本发明阀杆结构示意图，从图中可以看出，阀杆8位于上阀盖6外部的阀杆外表面上设置外螺纹，其与上阀盖6上的支架13通过螺纹配合，实现阀杆的上下移动，阀杆8设置外螺纹的一端设置为方形轮廓，其与手轮10中心的方孔配合，并通过螺钉将两者固定阀杆8的另一端设置有活塞板17，活塞板17位于阀芯7内部，如图5所示，活塞板17上设置多个第二通孔15，且活塞板17外周设置一圈环形凸起，环形凸起的作用在于增大活塞板周侧与阀芯内部壁面之间的密封面积，以实现更好的密封效果。

图6是本发明上阀盖结构示意图，如图所示，上阀盖6临近阀体内部的一侧面上设置有环形凸起，该环形凸起在将上阀盖6与阀体1安装在一起时伸入阀体1的上部开口内，有助于增强阀体与上阀盖之间的密封性，上阀盖6背离阀体内部的一侧面上设置支架13，所述支架13可以与上阀盖6一体式加工制造。

正常工作时，旋转手轮10将阀杆8向下移动，直至阀杆的活塞板17抵靠到密封板16上而不能继续移动位置，然后将本发明的防震阀连接到管道上后，缓慢旋转手轮，将阀杆向上移动，阀体上游的液体通过密封板上的第一通孔14进入到阀芯7内部筒体结构内，然后经活塞板17上的第二通孔15扩散到活塞板17和阀芯盖12之间的阀芯内部空间；当阀杆8向上移动至标识线露出上阀盖时停止转动手轮，并将阀杆8锁定，以阻止其转动动作，此时活塞板上下两侧均注满液体，阀芯内部液体压力和阀体上游压力相同；

当阀体上游压力波动增大至超过设定压力时，作用在密封板16上的液体压力克服弹簧9推力将阀芯向上推动打开，在打开过程中，活塞板17受阀杆固定保持在阀体内的相对位置不动，活塞板17与密封板16之间的第一空间变小、活塞板17与阀芯盖12之间的第二空间变大，第一空间内的液体通过第一通孔14和第二通孔15分别进入阀体上游空间和第二空间；当波动压力恢复，阀芯7在弹簧力作用下压回阀座，在阀芯返回过程中，第二空间变小、第一空间变大，由于密封板16上的第一通孔14过流面积大，而活塞板17上的第二通孔15过流面积小，流出第二空间内的液体量较流出第一空间内的液体量小，使得第二空间内液体压力大于第一空间内液体压力，从而在第二空间内产生作用在阀芯盖12上向上推动阀芯的力，以部分抵消弹簧9的回弹力，减缓阀芯的回弹速度，从而减缓撞击；当第二空间内液体缓慢释放至于阀体上游及第一空间内液体压力相同时，阀芯受弹簧力作用稳定在阀座上。

当需要保持阀芯常闭状态时，解除阀杆8的锁定，转动手轮10向下移动阀杆8，使得阀杆8端部的活塞板17抵靠在阀芯的密封板16上，实现阀芯的位置固定；

当需要保持阀芯常开位状态时，解除阀杆的锁定，转动手轮向上移动，使得阀杆端部的活塞板抵靠在阀芯盖上，继续移动阀杆向上移动，活塞板带动阀芯整体向上移动，使得阀芯克服弹簧弹力处于打开状态。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种自缓冲防震阀，其特征在于，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和手轮，所述阀体上设置有入口和出口，阀体内形成阀腔，所述阀腔内连通入口和出口之间的位置设置有阀座，所述阀芯与阀座配合实现阀腔内部连通或截断，所述阀体下端由下阀盖封闭，所述阀体上端由上阀盖封闭，所述阀芯连接阀杆，阀杆上端伸出上阀盖并与手轮固定连接，所述上阀盖与阀杆之间通过螺纹配合，由所述手轮带动阀杆转动从而控制阀杆的升降；所述阀芯和上阀盖之间的阀杆上还套设有弹簧，所述弹簧提供将阀芯压靠在阀座上的初始预紧力；

所述阀芯由阀芯壳体和阀芯盖组成，所述阀芯壳体包括密封板和设置在密封板上表面的筒体结构，所述阀芯盖封闭所述阀芯壳体的筒体结构，所述密封板与阀座配合实现阀腔内部空间的连通或截断，密封板上设有第一通孔，所述第一通孔用于使阀体内自入口进入的上游液体进入阀芯的筒体结构内部空间中；所述阀杆靠近阀芯的一端设置有活塞板，所述活塞板可活动地连接于阀芯筒体结构内部，所述活塞板上设置有第二通孔，所述第二通孔的过流面积小于所述第一通孔的过流面积，所述阀杆远离密封板的一端向上穿出阀芯盖；

旋转手轮将阀杆向下移动，直至阀杆的活塞板抵靠到密封板上而不能继续移动位置，然后将所述防震阀连接到管道上，缓慢旋转手轮，将阀杆向上移动，阀体上游的液体通过密封板上的第一通孔进入到阀芯的筒体结构内部空间中，然后经活塞板上的第二通孔扩散到活塞板和阀芯盖之间的阀芯内部空间；当阀杆向上移动至标识线露出上阀盖时停止转动手轮，并将阀杆锁定，以阻止其转动动作，此时活塞板上下两侧均注满液体，阀芯内部液体压力和阀体上游液体压力相同；当阀体上游压力波动增大至超过设定压力时，作用在密封板上的液体压力克服弹簧推力将阀芯向上推动打开，在打开过程中，活塞板受阀杆固定保持在阀体内的相对位置不动，活塞板与密封板之间的第一空间变小、活塞板与阀芯盖之间的第二空间变大，第一空间内的液体通过第一通孔和第二通孔分别进入阀体上游空间和第二空间；当波动压力恢复，阀芯在弹簧力作用下压回阀座，在阀芯返回过程中，第二空间变小、第一空间变大，由于密封板上的第一通孔过流面积大，而活塞板上的第二通孔过流面积小，流出第二空间内的液体量较流出第一空间内的液体量小，使得第二空间内液体压力大于第一空间内液体压力，从而在第二空间内产生作用在阀芯盖上向上推动阀芯的力，以部分抵消弹簧的回弹力，减缓阀芯的回弹速度，从而减缓撞击；当第二空间内液体缓慢释放至与阀体上游空间及第一空间内液体压力相同时，阀芯受弹簧力作用稳定在阀座上；

当需要保持阀芯常闭状态时，解除阀杆的锁定，转动手轮向下移动阀杆，使得阀杆端部的活塞板抵靠在阀芯的密封板上，实现阀芯的位置固定；

当需要保持阀芯常开状态时，解除阀杆的锁定，转动手轮向上移动，使得阀杆端部的活塞板抵靠在阀芯盖上，继续移动阀杆向上移动，活塞板带动阀芯整体向上移动，使得阀芯克服弹簧弹力处于打开状态。

2.根据权利要求1所述的防震阀，其特征还在于，所述上阀盖上表面上还设置有支架，所述支架与阀杆之间螺纹配合，所述支架上还设置锁定装置，所述锁定装置用以在不需要转动阀杆时实现阀杆轴向位置的固定。

3.根据权利要求2所述的防震阀，其特征还在于，所述活塞板上的第二通孔圆周阵列设置为多个，多个第二通孔的过流面积总和小于所述密封板上的第一通孔的过流面积。

4.根据权利要求3所述的防震阀，其特征还在于，所述阀杆位于支架位置处设置标识线，当标识线露出上阀盖时，所述阀杆的活塞板位于阀芯筒体结构中间位置，活塞板与上方的阀芯盖和下方的密封板均不接触。

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