CN112161099A - 一种内转力式防开裂阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内转力式防开裂阀门，属于阀门领域，一种内转力式防开裂阀门，在流体的冲击作用下，转力起伏环内的变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，从而在横向上对转力斥力杆产生挤压力，实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体直接对阀体内壁造成的冲击，同时降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命，在进行径向力转化成横向力的过程中，通过自开花转力杆的作用，一方面，能够保持变力环在受力后较高的稳定性，使其能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用，另一方面，受力时纵向展瓣向外展开，辅助变力环发生横向膨胀延伸的形变。

Description

一种内转力式防开裂阀门

技术领域

本发明涉及阀门领域，更具体地说，涉及一种内转力式防开裂阀门。

背景技术

阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可以从0.0013MPa到1000MPa的超高压，工作温度可以c-270℃的超低温到1430℃的高温。

阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。

在阀门使用过程中，流体在经过阀门时，会直接对阀体内壁产生径向的较大的冲击力，在长时间使用过程中，阀体内壁易发生开裂的情况，导致阀门的使用寿命严重缩短，严重时会导致裂缝直接穿透阀体，发生液体泄漏的现象，对于一些危险液体来说，发生泄漏时还会造成一定的安全隐患。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种内转力式防开裂阀门，它通过转力起伏环的设置，在流体的冲击作用下，转力起伏环内的变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，从而在横向上对转力斥力杆产生挤压力，实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体直接对阀体内壁造成的冲击，同时降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命，有效避免液体的泄漏，对于一些危险液体，能够降低安全隐患，在进行径向力转化成横向力的过程中，通过自开花转力杆的作用，一方面，能够保持变力环在受力后较高的稳定性，使其能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用，另一方面，受力时纵向展瓣向外展开，辅助变力环发生横向膨胀延伸的形变。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种内转力式防开裂阀门，包括阀体和阀杆，所述阀杆与阀体密封转动连接，所述阀体内壁固定连接有转力起伏环，所述转力起伏环内部与阀体内壁之间固定连接有多个均匀分布的变力环，相邻两个所述变力环之间固定连接有转力斥力杆，所述转力斥力杆其中一端与转力起伏环内部相接触，所述转力斥力杆另一端与阀体内壁不接触，所述转力斥力杆包括与两个变力环固定连接的外形变层、固定连接在外形变层内部的多个内斥板以及填充在相邻两个内斥板之间的弹球颗粒，所述变力环内部纵向固定连接有多个自开花转力杆，通过转力起伏环的设置，在流体的冲击作用下，转力起伏环内的变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，从而在横向上对转力斥力杆产生挤压力，实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体直接对阀体内壁造成的冲击，同时降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命，在进行径向力转化成横向力的过程中，通过自开花转力杆的作用，一方面，能够保持变力环在受力后较高的稳定性，使其能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用，另一方面，受力时纵向展瓣向外展开，辅助变力环发生横向膨胀延伸的形变。

进一步的，所述转力起伏环截面为凹凸的波浪状结构，多个所述变力环分别位于转力起伏环朝向阀体中心的多个凸起处，多个所述转力斥力杆分别与转力起伏环远离阀体中心的多个凹陷处，转力起伏环的波浪状结构可以对本阀门中通过的流体对阀体内壁的冲击产生一定的缓冲分散作用，同时在流体的冲击作用下，变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，在横向上对转力斥力杆产生挤压力，从而实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体对阀体内壁的冲击，从而显著降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命。

进一步的，所述内斥板为磁性材料制成，且相邻两个内斥板相互靠近的一端磁极相同，使得转力斥力杆在受到变力环的挤压力而被压缩时，多个内斥板相互靠近时会产生一定的排斥力，从而可以抵消部分变力环的挤压力，进一步提高对于流体冲击力的抵消和转化，使得对阀体内壁的保护作用更好。

进一步的，所述外形变层为弹性材料制成，在变力环挤压力以及相邻的内斥板相互靠近产生的排斥力作用下，外形变层能够发生径向向外的形变，所述弹球颗粒在两个内斥板之间的填充度为饱和填充，使得多个弹球颗粒相互之间空隙较小并且相互接触，在受到挤压力时，相互直接接触便于力的分散，从而降低局部受力强度，从而有效保证转力斥力杆不易被损坏。

进一步的，所述自开花转力杆包括多个相间分布的节点硬球和外展撑杆，所述节点硬球与外展撑杆固定连接，相邻两个所述自开花转力杆中，一个自开花转力杆上的节点硬球与另一个自开花转力杆上的外展撑杆相对应，使得相邻的自开花转力杆上的节点硬球与外展撑杆对应。

进一步的，所述自开花转力杆在变力环内均匀设置有三个，位于中间的所述自开花转力杆上的外展撑杆外端与两侧的自开花转力杆上的之间固定连接有弹力连杆，弹力连杆一可以将变力环受到的挤压力及时分散至多个自开花转力杆上，降低局部受力强度，同时弹力连杆将三个自开花转力杆连为一体，使得变力环在受力后，能够保持较高的稳定性，使其不易因较大的流体挤压力而被损坏，从而使得变力环能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用。

进一步的，所述外展撑杆包括多个纵向展瓣，所述纵向展瓣包括两个分别与相邻两个节点硬球固定连接的固定端以及固定连接在两个固定端之间的外展端，在外展撑杆两端受到挤压力时，纵向展瓣受到两个方向的挤压力，此时其中部外展端向外展开，从而使得两个节点硬球之间的距离缩短，便于变力环在径向上被挤压时发生横向膨胀延伸的形变。

进一步的，所述固定端为硬质材料制成，所述外展端为高弹性高韧性材料制成，使其在受力展开时，在失去流体冲击力后，其能够恢复原状，不易因冲击力而发生难以恢复的形变，从而有效保证变力环对于流体冲击力方向改变的效果能够持续更长的时间，延长维修时间。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过转力起伏环的设置，在流体的冲击作用下，转力起伏环内的变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，从而在横向上对转力斥力杆产生挤压力，实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体直接对阀体内壁造成的冲击，同时降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命，在进行径向力转化成横向力的过程中，通过自开花转力杆的作用，一方面，能够保持变力环在受力后较高的稳定性，使其能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用，另一方面，受力时纵向展瓣向外展开，辅助变力环发生横向膨胀延伸的形变。

(2)转力起伏环截面为凹凸的波浪状结构，多个变力环分别位于转力起伏环朝向阀体中心的多个凸起处，多个转力斥力杆分别与转力起伏环远离阀体中心的多个凹陷处，转力起伏环的波浪状结构可以对本阀门中通过的流体对阀体内壁的冲击产生一定的缓冲分散作用，同时在流体的冲击作用下，变力环受到流体的冲击后，朝向阀体内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体在横向发生延展，在横向上对转力斥力杆产生挤压力，从而实现将流体对阀体内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体对阀体内壁的冲击，从而显著降低阀体内壁开裂的发生率，延长其使用寿命。

(3)内斥板为磁性材料制成，且相邻两个内斥板相互靠近的一端磁极相同，使得转力斥力杆在受到变力环的挤压力而被压缩时，多个内斥板相互靠近时会产生一定的排斥力，从而可以抵消部分变力环的挤压力，进一步提高对于流体冲击力的抵消和转化，使得对阀体内壁的保护作用更好。

(4)外形变层为弹性材料制成，在变力环挤压力以及相邻的内斥板相互靠近产生的排斥力作用下，外形变层能够发生径向向外的形变，弹球颗粒在两个内斥板之间的填充度为饱和填充，使得多个弹球颗粒相互之间空隙较小并且相互接触，在受到挤压力时，相互直接接触便于力的分散，从而降低局部受力强度，从而有效保证转力斥力杆不易被损坏。

(5)自开花转力杆包括多个相间分布的节点硬球和外展撑杆，节点硬球与外展撑杆固定连接，相邻两个自开花转力杆中，一个自开花转力杆上的节点硬球与另一个自开花转力杆上的外展撑杆相对应，使得相邻的自开花转力杆上的节点硬球与外展撑杆对应。

(6)自开花转力杆在变力环内均匀设置有三个，位于中间的自开花转力杆上的外展撑杆外端与两侧的自开花转力杆上的之间固定连接有弹力连杆，弹力连杆一可以将变力环受到的挤压力及时分散至多个自开花转力杆上，降低局部受力强度，同时弹力连杆将三个自开花转力杆连为一体，使得变力环在受力后，能够保持较高的稳定性，使其不易因较大的流体挤压力而被损坏，从而使得变力环能够长时间对阀体内壁保持较好的保护作用。

(7)外展撑杆包括多个纵向展瓣，纵向展瓣包括两个分别与相邻两个节点硬球固定连接的固定端以及固定连接在两个固定端之间的外展端，在外展撑杆两端受到挤压力时，纵向展瓣受到两个方向的挤压力，此时其中部外展端向外展开，从而使得两个节点硬球之间的距离缩短，便于变力环在径向上被挤压时发生横向膨胀延伸的形变。

(8)固定端为硬质材料制成，外展端为高弹性高韧性材料制成，使其在受力展开时，在失去流体冲击力后，其能够恢复原状，不易因冲击力而发生难以恢复的形变，从而有效保证变力环对于流体冲击力方向改变的效果能够持续更长的时间，延长维修时间。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明的安装有转力起伏环的阀体正面的结构示意图；

图3为本发明的安装有转力起伏环的阀体截面的结构示意图；

图4为本发明的转力斥力杆的结构示意图；

图5为本发明的转力斥力杆发生径向向外的形变时部分的结构示意图；

图6为本发明的变力环截面部分的结构示意图；

图7为本发明的外展撑杆的结构示意图；

图8为本发明的纵向展瓣展开后外展撑杆立体的结构示意图。

图中标号说明：

11阀体、12阀杆、2转力起伏环、3变力环、4转力斥力杆、41外形变层、42内斥板、43弹球颗粒、51节点硬球、52外展撑杆、53弹力连杆、521固定端、522外展端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1-3，一种内转力式防开裂阀门，包括阀体11和阀杆12，阀杆12与阀体11密封转动连接，阀体11内壁固定连接有转力起伏环2，转力起伏环2内部与阀体11内壁之间固定连接有多个均匀分布的变力环3，相邻两个变力环3之间固定连接有转力斥力杆4，转力斥力杆4其中一端与转力起伏环2内部相接触，转力斥力杆4另一端与阀体11内壁不接触,，转力起伏环2截面为凹凸的波浪状结构，多个变力环3分别位于转力起伏环2朝向阀体11中心的多个凸起处，多个转力斥力杆4分别与转力起伏环2远离阀体11中心的多个凹陷处，转力起伏环2的波浪状结构可以对本阀门中通过的流体对阀体11内壁的冲击产生一定的缓冲分散作用，同时在流体的冲击作用下，变力环3受到流体的冲击后，朝向阀体11内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体11在横向发生延展，在横向上对转力斥力杆4产生挤压力，从而实现将流体对阀体11内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体对阀体11内壁的冲击，从而显著降低阀体11内壁开裂的发生率，延长其使用寿命。

请参阅图4，转力斥力杆4包括与两个变力环3固定连接的外形变层41、固定连接在外形变层41内部的多个内斥板42以及填充在相邻两个内斥板42之间的弹球颗粒43，内斥板42为磁性材料制成，且相邻两个内斥板42相互靠近的一端磁极相同，使得转力斥力杆4在受到变力环3的挤压力而被压缩时，多个内斥板42相互靠近时会产生一定的排斥力，从而可以抵消部分变力环3的挤压力，进一步提高对于流体冲击力的抵消和转化，使得对阀体11内壁的保护作用更好，外形变层41为弹性材料制成，请参阅图5，在变力环3挤压力以及相邻的内斥板42相互靠近产生的排斥力作用下，外形变层41能够发生径向向外的形变，弹球颗粒43在两个内斥板42之间的填充度为饱和填充，使得多个弹球颗粒43相互之间空隙较小并且相互接触，在受到挤压力时，相互直接接触便于力的分散，从而降低局部受力强度，从而有效保证转力斥力杆4不易被损坏。

请参阅图6，变力环3内部纵向固定连接有多个自开花转力杆，自开花转力杆包括多个相间分布的节点硬球51和外展撑杆52，节点硬球51与外展撑杆52固定连接，相邻两个自开花转力杆中，一个自开花转力杆上的节点硬球51与另一个自开花转力杆上的外展撑杆52相对应，使得相邻的自开花转力杆上的节点硬球51与外展撑杆52对应，自开花转力杆在变力环3内均匀设置有三个，位于中间的自开花转力杆上的外展撑杆52外端与两侧的自开花转力杆上的61之间固定连接有弹力连杆53，弹力连杆53一可以将变力环3受到的挤压力及时分散至多个自开花转力杆上，降低局部受力强度，同时弹力连杆53将三个自开花转力杆连为一体，使得变力环3在受力后，能够保持较高的稳定性，使其不易因较大的流体挤压力而被损坏，从而使得变力环3能够长时间对阀体11内壁保持较好的保护作用。

请参阅图7，外展撑杆52包括多个纵向展瓣，纵向展瓣包括两个分别与相邻两个节点硬球51固定连接的固定端521以及固定连接在两个固定端521之间的外展端522，请参阅图8，在外展撑杆52两端受到挤压力时，纵向展瓣受到两个方向的挤压力，此时其中部外展端522向外展开，从而使得两个节点硬球51之间的距离缩短，便于变力环3在径向上被挤压时发生横向膨胀延伸的形变，固定端521为硬质材料制成，外展端522为高弹性高韧性材料制成，使其在受力后像花朵一样展开时，在失去流体冲击力后，其能够恢复原状，不易因冲击力而发生难以恢复的形变，从而有效保证变力环3对于流体冲击力方向改变的效果能够持续更长的时间，延长维修时间。

通过转力起伏环2的设置，在流体的冲击作用下，转力起伏环2内的变力环3受到流体的冲击后，朝向阀体11内壁被压缩，从而使其中部沿着阀体11在横向发生延展，从而在横向上对转力斥力杆4产生挤压力，实现将流体对阀体11内壁在径向上的力转化成沿着流体运动轨迹的横向受力，进而显著降低流体直接对阀体11内壁造成的冲击，同时降低阀体11内壁开裂的发生率，延长其使用寿命，有效避免液体的泄漏，对于一些危险液体，能够降低安全隐患，在进行径向力转化成横向力的过程中，通过自开花转力杆的作用，一方面，能够保持变力环3在受力后较高的稳定性，使其能够长时间对阀体11内壁保持较好的保护作用，另一方面，受力时纵向展瓣向外展开，辅助变力环3发生横向膨胀延伸的形变。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种内转力式防开裂阀门，包括阀体(11)和阀杆(12)，所述阀杆(12)与阀体(11)密封转动连接，其特征在于：所述阀体(11)内壁固定连接有转力起伏环(2)，所述转力起伏环(2)内部与阀体(11)内壁之间固定连接有多个均匀分布的变力环(3)，相邻两个所述变力环(3)之间固定连接有转力斥力杆(4)，所述转力斥力杆(4)其中一端与转力起伏环(2)内部相接触，所述转力斥力杆(4)另一端与阀体(11)内壁不接触，所述转力斥力杆(4)包括与两个变力环(3)固定连接的外形变层(41)、固定连接在外形变层(41)内部的多个内斥板(42)以及填充在相邻两个内斥板(42)之间的弹球颗粒(43)，所述变力环(3)内部纵向固定连接有多个自开花转力杆。

2.根据权利要求1所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述转力起伏环(2)截面为凹凸的波浪状结构，多个所述变力环(3)分别位于转力起伏环(2)朝向阀体(11)中心的多个凸起处，多个所述转力斥力杆(4)分别与转力起伏环(2)远离阀体(11)中心的多个凹陷处。

3.根据权利要求1所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述内斥板(42)为磁性材料制成，且相邻两个内斥板(42)相互靠近的一端磁极相同。

4.根据权利要求3所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述外形变层(41)为弹性材料制成，所述弹球颗粒(43)在两个内斥板(42)之间的填充度为饱和填充。

5.根据权利要求1所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述自开花转力杆包括多个相间分布的节点硬球(51)和外展撑杆(52)，所述节点硬球(51)与外展撑杆(52)固定连接，相邻两个所述自开花转力杆中，一个自开花转力杆上的节点硬球(51)与另一个自开花转力杆上的外展撑杆(52)相对应。

6.根据权利要求5所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述自开花转力杆在变力环(3)内均匀设置有三个，位于中间的所述自开花转力杆上的外展撑杆(52)外端与两侧的自开花转力杆上的(61)之间固定连接有弹力连杆(53)。

7.根据权利要求6所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述外展撑杆(52)包括多个纵向展瓣，所述纵向展瓣包括两个分别与相邻两个节点硬球(51)固定连接的固定端(521)以及固定连接在两个固定端(521)之间的外展端(522)。

8.根据权利要求7所述的一种内转力式防开裂阀门，其特征在于：所述固定端(521)为硬质材料制成，所述外展端(522)为高弹性高韧性材料制成。

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