CN113464672A - 一种自膨胀式闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种自膨胀式闸阀，包括阀体，所述阀体两端分别安装有与介质管道相通的管状阀道。本发明通过在阀板上用于连通两端阀道介质流通的法兰环形孔的外围设置密封气圈，当在介质的冲力的作用下使得联通环位移，利用联通环上的压环对密封气圈的内环面进行挤压，使得密封气圈进行一定程度的膨胀，并抵触在阀道端口表面进行密封，提高设备内的密封效果，同时当阀板处于截止两端阀道介质流通时，利用介质的冲力使得法兰环形孔上方设置的滑片进行一定程度的滑动，并对圆槽内部设置的储气圈进行挤压，使得储气圈对气环进行充气令其膨胀，提高了截止介质流通的密封效果。

Description

一种自膨胀式闸阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种自膨胀式闸阀。

背景技术

闸阀是一个启闭件闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流，通常通过阀座和闸板接触进行密封，之间的密封面会堆焊金属材料以增加耐磨性，闸板分为刚性闸板和弹性闸板，从而根据闸阀应用闸板的不同，闸阀分为刚性闸阀和弹性闸阀。

而现有的闸阀在截止介质流通时通过闸板的往复升降来对两端阀道内介质进行截止，在对阀道内的介质进行流通时，阀板上的法兰孔会起到两端介质中继的作用，而介质流通时会产生一定的冲力，会导致阀板和阀道端面上存在一定的间隙，同时现有的阀板端面上较为光滑，阀板在作介质流通时，尽管会利用阀板上的楔形面作为缓冲，随着使用时间的变长密封性还是会变差，同时阀板在对介质截止时，为确保足够的密封性，阀板和阀道之间的密封面会不停的摩擦，会让密封面有一定程度的磨损，导致密封性不足。

结合上述提出的问题，总结原因如下：

1、现有的阀板在对阀体两端的阀道内介质进行流通时，单靠阀板上的楔形面和平端面之间的距离差作为密封手段，随着使用时间的变长，以及介质的冲击，会让阀板在作介质流通时的密封性变差。

2、现有技术中的阀板在对介质进行截止时，平滑的端面和阀道之间的摩擦会对密封面造成磨损，最终影响装置的密封性。

为此提出一种自膨胀式闸阀来解决上述提出的问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种自膨胀式闸阀，能够有效地解决现有技术中的闸阀在使用时间较长时密封性会变差的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种自膨胀式闸阀，包括阀体，所述阀体两端分别安装有与介质管道相通的管状阀道，所述阀体的中部穿设有一可垂直升降的阀杆，且位于该阀杆的底端安装有一用于截断阀体两端阀道介质流通的阀板，所述阀板的下端面上设有一供介质流通的法兰环形孔，且该法兰环形孔绕其外部环边凹设有一和阀道端面相配合的密封气圈，用于在介质流通时膨胀并抵触在阀道端口处密封，所述阀板朝向介质流通方向一侧端面上同时位于所设法兰环形孔的上方朝内凹设有一圆槽，且该圆槽内安装有一可随着介质流通而朝外膨胀的密封环，用于截断阀道内介质流通时受力膨胀并贴合在阀道的管口端面处进行密封。

进一步地，所述阀板上部为规则的矩形结构，且该阀板的下部为楔形结构，同时所述法兰环形孔设在阀板的楔形面上，所述阀板的两侧设有滑槽，所述阀体内沿阀板滑动方向设有与阀板相配合的滑动轨道。

进一步地，所述法兰环形孔孔外同心开设有一用于放置密封气圈的空腔，所述法兰环形孔内壁处开设有一和法兰环形孔孔同心设置的环形槽，且位于该环形槽内安装有一可在槽内滑动的联通环，同时该联通环可随介质流通而挤压密封气圈并与其对应配合。

进一步地，所述联通环由一在环形槽内滑动的限位环和与限位环同心设置的压环构成，所述限位环和压环之间通过四根阵列分布在限位环一侧端面上的连接条相连接。

进一步地，所述压环的端面为弧面设置，且该压环为耐磨的橡胶材质，所述压环与密封气圈同心设置，且压环的外端面与密封气圈的内环面相抵触。

进一步地，所述密封环由一设在圆槽里侧的储气圈和一与该储气圈内部气体相通的气环构成，且该气环与储气圈同心设置并通过四根连气软管相连通，所述储气圈内部中空同时朝外一侧端面为弧面。

进一步地，所述圆槽的外围朝内凹设有与圆槽同心用于卡置气环的安装槽，所述安装槽和圆槽之间形成一个环形壁，且位于该环形壁内壁处开设有一与圆槽同心的限位卡槽，所述限位卡槽内设有一可在槽内滑动的滑片，且该滑片朝向圆槽内一侧端面为弧面并与储气圈的弧面相抵触。

进一步地，所述滑片朝外一侧端面向内凹进成一凹面，且该滑片的直径大于储气圈的直径并小于气环的直径。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过在阀板上用于连通两端阀道介质流通的法兰环形孔的外围设置密封气圈，当在介质的冲力的作用下使得联通环位移，利用联通环上的压环对密封气圈的内环面进行挤压，使得密封气圈进行一定程度的膨胀，并抵触在阀道端口表面进行密封，提高设备内的密封效果，同时当阀板处于截止两端阀道介质流通时，利用介质的冲力使得法兰环形孔上方设置的滑片进行一定程度的滑动，并对圆槽内部设置的储气圈进行挤压，使得储气圈对气环进行充气令其膨胀，提高了截止介质流通的密封效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构整体示意图；

图2为本发明的阀板结构示意图；

图3为本发明的阀板结构分解示意图；

图4为本发明的图3中A处结构示意图；

图5为本发明的设备内介质流通结构剖面示意图；

图6为本发明的密封气圈运动结构示意图；

图7为本发明的设备内介质流通阀板结构示意图；

图8为本发明的设备内介质截止结构剖面示意图；

图9为本发明的设备内介质截止阀板结构示意图；

图10为本发明的密封环运动结构示意图；

图11为本发明的图10中B处结构示意图。

图中的标号分别代表：1-阀体;101-阀道;2-阀杆;3-阀板；301-法兰环形孔；3011-密封气圈；3012-圆槽；3013-密封环；30131-储气圈；30132-气环；30133-连气软管；3014-空腔；3015-环形槽；30151-联通环；30152-限位环；30153-压环；30154-连接条；3016-安装槽；3017-环形壁；30171-限位卡槽；3018-滑片；302-滑槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：一种自膨胀式闸阀，包括阀体1，本例中的阀体1上部安装有阀盖，阀盖设在两端阀道101的中部，阀体1两端分别安装有与介质管道相通的管状阀道101，阀体1的中部穿设有一可垂直升降的阀杆2，同时阀盖上设置与阀板2相适配的转把，转把内设置有螺槽，同时本例中阀杆2上设有和转把上适配的螺纹，利用转把的转动，来实现让阀杆2进行升降，为现有公知技术，不多赘述，且位于该阀杆2的底端安装有一用于截断阀体1两端阀道101介质流通的阀板3，阀板3的下端面上设有一供介质流通的法兰环形孔301，且该法兰环形孔301绕其外部环边凹设有一和阀道101端面相配合的密封气圈3011，本例中的密封气圈3011为耐磨的密封胶圈，用于在介质流通时膨胀并抵触在阀道101端口处密封，阀板3朝向介质流通方向一侧端面上同时位于所设法兰环形孔301的上方朝内凹设有一圆槽3012，且该圆槽3012内安装有一可随着介质流通而朝外膨胀的密封环3013，本例中的密封环3013为耐磨的橡胶材质，同时内部中空，同时本例中的密封环3013和密封气圈3011内均充有高压气体，同时所用材料均有较好的膨胀度，用于截断阀道101内介质流通时受力膨胀并贴合在阀道101的管口端面处进行密封。

参照图2，阀板3上部为规则的矩形结构，且该阀板3的下部为楔形结构，同时法兰环形孔301设在阀板3的楔形面上，阀板3的两侧设有滑槽302，阀体1内沿阀板3滑动方向设有与阀板3相配合的滑动轨道，本例中的阀板3在升降过程中与阀体1之间通过滑动的方式进行移动，保证阀板3始终保持垂直升降运动，从而使得阀板3上的两处密封结构与阀道101之间保持规则交替。

参照图3，法兰环形孔301孔外同心开设有一用于放置密封气圈3011的空腔3014，在实际使用中，密封气圈3011和空腔3014之间保持固定，同时本例中的密封气圈3011未被挤压的状态下外部端面位于空腔3014内，可采用限位等方式对密封气圈3011进行固定，法兰环形孔301内壁处开设有一和法兰环形孔301孔同心设置的环形槽3015，在实际使用过程中可以相应改变环形槽3015所设深度，相应的让联通环30151能够进行不同深度的位移，且位于该环形槽3015内安装有一可在槽内滑动的联通环30151，同时该联通环30151可随介质流通而挤压密封气圈3011并与其对应配合。

参照图3，联通环30151由一在环形槽3015内滑动的限位环30152和与限位环30152同心设置的压环30153构成，本例中的限位环30152起到限位和带动压环30153移动的功能，在环形槽3015内的运动在实际使用过程中可相应改变环形槽3015的深度以及限位环30152的厚度，限位环30152和压环30153之间通过四根阵列分布在限位环30152一侧端面上的连接条30154相连接，本例中的连接条30154为耐腐蚀同时耐磨性较好的聚乙烯材质构成。

参照图3，压环30153的端面为弧面设置，且该压环30153为耐磨的橡胶材质，压环30153与密封气圈3011同心设置，且压环30153的外端面与密封气圈3011的内环面相抵触，本例中的压环30153和密封气圈3011接触面宽度为密封气圈3011宽度的三分之一，确保在压环30153移动时会对密封气圈3011进行挤压，同时二者之间均为橡胶材质，从而摩擦力较大。

参照图3，密封环3013由一设在圆槽3012里侧的储气圈30131和一与该储气圈30131内部气体相通的气环30132构成，且该气环30132与储气圈30131同心设置并通过四根连气软管30133相连通，储气圈30131内部中空同时朝外一侧端面为弧面，本例中的储气圈30131内部中空，通过让储气圈30131受力，将内部气体经由连气软管30133压至气环30132内，同时本例中的连气软管30133为保持充气均匀，从而长度一致且圆周排布在环内。

参照图3和图10，圆槽3012的外围朝内凹设有与圆槽3012同心用于卡置气环30132的安装槽3016，安装槽3016和圆槽3012之间形成一个环形壁3017，本例中的气环30132在未被受力的情况下外端面所处平面低于圆槽3012的开口面，且位于该环形壁3017内壁处开设有一与圆槽3012同心的限位卡槽30171，限位卡槽30171内设有一可在槽内滑动的滑片3018，且该滑片3018朝向圆槽3012内一侧端面为弧面并与储气圈30131的弧面相抵触。

参照图11，滑片3018朝外一侧端面向内凹进成一凹面，且该滑片3018的直径大于储气圈30131的直径并小于气环30132的直径，本例中的滑片3018在未受介质冲击时外部端面位于空腔3014内，同时利用外端面的内凹面设置，使得在被介质冲击时能够有最大的接触面积，使得凹部中心受力最大，从而能够及时将储气圈30131的凸部进行抵触施压。

为了便于理解，将一种自膨胀式闸阀的工作原理和使用方法进行论述。

在使用装置时，通过转动阀杆2上的把手来实现阀杆2的升降，进而控制阀板3的升降，来对阀体1两端的阀道101内的介质进行截断和连通。

当进行对两端阀道101内的介质进行连通时，通过让阀杆2下降让阀板3处在两端阀道101之间，此时介质会正向对压环30153施加压力，压环30153后方所连接的限位环30152会在环形槽3015内进行滑动，在移动的同时，压环30153会对密封气圈3011施加压力，从而会让密封气圈3011有一定程度的膨胀，并凸出气圈所处的空腔3014并抵触在阀道101的端面上进行密封，通过其材料的特殊性以及可随着介质流通速度而增加自身膨胀程度的特性，提高了在连通介质时的密封性；

当需要对两端阀道101内的介质进行截止时，介质会正对于滑片3018并让滑片3018朝向储气圈30131一侧进行挤压，通过抵触储气圈30131的凸面，会让储气圈30131进行一定程度的形变，从而将储存的气体充入气环30132内使气环30132有一定程度的膨胀，并抵触在阀道101的端面上，提高截止介质流通时的密封性，同时通过滑片3018端面上的凹面设置，正对于阀道101中心时其凹面和介质的接触面最大，从而让气环30132处于最大膨胀体积，在阀板3滑动过程中，接触面逐渐变小，从而会让气环30132的膨胀能够有一定的区间幅度，避免影响阀板3的正常功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种自膨胀式闸阀，其特征在于，包括阀体（1），所述阀体（1）两端分别安装有与介质管道相通的管状阀道（101），所述阀体（1）的中部穿设有一可垂直升降的阀杆（2），且位于该阀杆（2）的底端安装有一用于截断阀体（1）两端阀道（101）介质流通的阀板（3），所述阀板（3）的下端面上设有一供介质流通的法兰环形孔（301），且该法兰环形孔（301）绕其外部环边凹设有一和阀道（101）端面相配合的密封气圈（3011），用于在介质流通时膨胀并抵触在阀道（101）端口处密封，所述阀板（3）朝向介质流通方向一侧端面上同时位于所设法兰环形孔（301）的上方朝内凹设有一圆槽（3012），且该圆槽（3012）内安装有一可随着介质流通而朝外膨胀的密封环（3013），用于截断阀道（101）内介质流通时受力膨胀并贴合在阀道（101）的管口端面处进行密封。

2.根据权利要求1所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述阀板（3）上部为规则的矩形结构，且该阀板（3）的下部为楔形结构，同时所述法兰环形孔（301）设在阀板（3）的楔形面上，所述阀板（3）的两侧设有滑槽（302），所述阀体（1）内沿阀板（3）滑动方向设有与阀板（3）相配合的滑动轨道。

3.根据权利要求1所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述法兰环形孔（301）孔外同心开设有一用于放置密封气圈（3011）的空腔（3014），所述法兰环形孔（301）内壁处开设有一和法兰环形孔（301）孔同心设置的环形槽（3015），且位于该环形槽（3015）内安装有一可在槽内滑动的联通环（30151），同时该联通环（30151）可随介质流通而挤压密封气圈（3011）并与其对应配合。

4.根据权利要求3所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述联通环（30151）由一在环形槽（3015）内滑动的限位环（30152）和与限位环（30152）同心设置的压环（30153）构成，所述限位环（30152）和压环（30153）之间通过四根阵列分布在限位环（30152）一侧端面上的连接条（30154）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述压环（30153）的端面为弧面设置，且该压环（30153）为耐磨的橡胶材质，所述压环（30153）与密封气圈（3011）同心设置，且压环（30153）的外端面与密封气圈（3011）的内环面相抵触。

6.根据权利要求1所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述密封环（3013）由一设在圆槽（3012）里侧的储气圈（30131）和一与该储气圈（30131）内部气体相通的气环（30132）构成，且该气环（30132）与储气圈（30131）同心设置并通过四根连气软管（30133）相连通，所述储气圈（30131）内部中空同时朝外一侧端面为弧面。

7.根据权利要求1所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述圆槽（3012）的外围朝内凹设有与圆槽（3012）同心用于卡置气环（30132）的安装槽（3016），所述安装槽（3016）和圆槽（3012）之间形成一个环形壁（3017），且位于该环形壁（3017）内壁处开设有一与圆槽（3012）同心的限位卡槽（30171），所述限位卡槽（30171）内设有一可在槽内滑动的滑片（3018），且该滑片（3018）朝向圆槽（3012）内一侧端面为弧面并与储气圈（30131）的弧面相抵触。

8.根据权利要求7所述的一种自膨胀式闸阀，其特征在于，所述滑片（3018）朝外一侧端面向内凹进成一凹面，且该滑片（3018）的直径大于储气圈（30131）的直径并小于气环（30132）的直径。

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