CN114060546B - 一种中腔内摆式快速启闭的闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中腔内摆式快速启闭的闸阀，包括阀座、闸板、阀杆和转轮，通过转轮控制闸板的启闭，在所述转轮的侧边铰接助力手柄，在阀杆上设置有锁止套筒，助力手柄的翻折动作与锁止套筒联动，所述闸板顶部铰接，闸板一侧与连杆铰接，连杆的另一端铰接在螺母上，所述螺母旋装在阀杆下端的螺纹杆上，阀座的空腔内设置有楔形压紧块，所述闸板铰接端与滑块连接，所述滑块置于阀座的滑槽中，在滑槽内设置有压簧，本发明中助力手柄增大了力臂，锁止套筒可将转轮锁紧固定，避免误碰导致阀门动作，利用翻转动作代替传统的直线运动，有效地减小了阀座体积，便于施工安装，闸板闭合包括旋转闭合和推进压紧密封两个动作，保证密封效果。

Description

一种中腔内摆式快速启闭的闸阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体地说是中腔内摆式快速启闭的闸阀。

背景技术

闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，来控制阀门的全开和全关，广泛用于水利和油气管道等领域，方便灵活控制连接管路的启闭，传统闸阀的缺点包括外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开闭时间长。结构较复杂。

公开号为CN110056665B公开了一种中腔内摆式快速启闭的闸阀,包括闸阀本体、闸阀盖、驱动阀杆和闸阀中腔,所述闸阀本体的上方设置有闸阀座,且闸阀座的内侧设置有限位活动槽,所述驱动阀杆贯穿闸阀盖,所述转轮的内侧中部设置有活动连接套,所述活动连接套的侧下端均匀分布有限位卡块,所述闸阀盖的下方设置有连接齿槽,所述第一活动闸板的右侧设置有第二活动闸板,所述第二活动闸板的侧面设置有柔性石墨密封垫片。该中腔内摆式快速启闭的闸阀,设置有进行同步平行摆动启闭的第一活动闸板和第二活动闸板,在连接齿槽的同步传动下,方便装置的快速启闭,同时活动连接套的限位卡块可以方便装置的灵活限位,提高装置的实用性。

上述方案存在的问题如下：一、活动把手不能回缩，非使用状态下，占用空间较大；二、活动连接套与限位卡块解除锁定的状态不能保持，必须向下按压活动扳手，才能解锁，影响操作；三、第一活动闸板和第二活动闸板交错，叠加的通槽作为通流口，其流通截面小，会产生阻力。

发明内容

本发明的目的是提供一种中腔内摆式快速启闭的闸阀，解决转轮操作费力的问题，以及避免碰撞或误操作导致转轮动作，能够快速启闭，并保证密封性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种中腔内摆式快速启闭的闸阀，包括阀座、闸板、阀杆和转轮，闸板位于阀座内，闸板与阀杆联动，阀杆与转轮连接，通过转轮控制闸板的启闭。

在所述转轮的侧边铰接助力手柄，当助力手柄向外翻折展开时，力臂增加，从而用较小的外部作用力，即可控制转轮转动。当启动操作完成后，助力手柄围绕铰接点向内翻折，收起后不占用空间，结构紧凑。

在阀杆上设置有锁止套筒，锁止套筒与阀杆之间仅具有轴线方向的自由度，在阀座上设置有锁止销，锁止销与锁止套筒边缘卡槽配合，当锁止套筒边缘卡槽与锁止销咬合时，阀杆被限制转动，当锁止套筒边缘卡槽与锁止销脱离时，阀杆解除转动锁定。从而避免碰撞或误操作导致转轮动作。

为了简化操作步骤，将助力手柄的翻折动作与锁止套筒联动，本发明中，在锁止套筒内设置有复位弹簧，在所述锁止套筒的侧壁设置有压环，在转轮下方通过铰链连接摆杆，在助力手柄的铰接端设置凸轮，所述凸轮与摆杆端部贴合，摆杆的另一端抵住锁止套筒的压环。

凸轮压动摆杆，摆杆撬动锁止套筒的压环，使得锁止套筒移动，锁止套筒边缘卡槽与锁止销脱离，此时，摆杆对凸轮的作用力方向指向铰接点，具有位置自锁特性，锁止套筒与助力手柄的翻折动作联动，简化了操作步骤。

所述闸板顶部铰接，闸板一侧与连杆铰接，连杆的另一端铰接在螺母上，所述螺母旋装在阀杆下端的螺纹杆上，阀座的空腔内设置有楔形压紧块，所述闸板铰接端与滑块连接，所述滑块置于阀座的滑槽中，在滑槽内设置有压簧，压簧为滑块提供远离铰接点方向的弹簧力。

现有技术中闸阀的启闭动作是闸板在阀座内沿径向平移动作，为了保证通流面积，闸板的移动量大，造成的问题是闸板启闭操作耗时，同时，在开启状态需要有足够的空间来容纳闸板，因此阀座的体积大，不便于安装。本发明闸阀在开启状态，闸板会翻转至与通流口垂直的方向，从而减小了阀座的体积，并且开启闭合的运动路径短，有助于提高开启或闭合闸阀操作的速度。闸板在闭合过程中，分别实现翻转和向下直线运动两个动作，向下直线运动是为了利用闸板与楔形压紧块的相对运动，将闸板压紧，来保证密封效果。闸板在开启过程中，先向上直线运动，解除楔形压紧块限制后，完成翻转动作。

本发明的有益效果在于：

本发明中助力手柄增大了对阀杆的力臂，使得开启和关闭闸阀动作操作省力；开启或关闭闸阀动作完成后，将助力手柄收起，减少空间占用，锁止套筒将转轮锁紧固定，避免误碰导致阀门动作。

利用翻转动作代替传统的直线运动，有效地减小了阀座体积，节省成本，便于施工安装，闸板闭合包括旋转闭合和推进压紧密封两个动作，保证密封效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

图1为本发明的助力手柄打开且闸板闭合状态的结构示意图。

图2为本发明的助力手柄闭合且闸板闭合状态的结构示意图。

图3为图1中A部的放大图。

图4为图1中A部在助力手柄闭合状态的结构示意图。

图5为本发明的助力手柄打开且闸板打开状态的结构示意图。

图6为本发明的助力手柄闭合且闸板打开状态的结构示意图。

图7为图1中B部的放大图。

图8为图1中B部在闸板打开状态的结构示意图

图中：1—阀座； 2—闸板； 3—阀杆； 31—限位环； 32—密封垫； 4—转轮； 5—助力手柄； 51—凸轮； 6—锁止套筒； 61—压环； 7—摆杆； 8—导向柱； 9—复位弹簧；10—锁止销； 11—螺母； 12—连杆； 13—滑块； 14—压簧； 15—密封圈； 16—楔形压紧块。

具体实施方式

如图1和3所示，一种中腔内摆式快速启闭的闸阀，包括阀座1、闸板2、阀杆3和转轮4，闸板2位于阀座1内，闸板2与阀杆3联动，阀杆3与转轮4连接，通过转轮4控制闸板的启闭。

在所述转轮4的侧边铰接助力手柄5，当助力手柄5向外翻折展开时，力臂增加，从而用较小的外部作用力，即可控制转轮4转动。当启动操作完成后，助力手柄5围绕铰接点向内翻折，状态如图2所示，收起后不占用空间，结构紧凑。

如图3所示，在阀杆3上设置有锁止套筒6，锁止套筒6与阀杆3之间仅具有轴线方向的自由度，在阀座1上设置有锁止销10，锁止销10与锁止套筒6边缘卡槽配合，当锁止套筒6边缘卡槽与锁止销10咬合时，阀杆3被限制转动，当锁止套筒6边缘卡槽与锁止销10脱离时，阀杆3解除转动锁定。从而避免碰撞或误操作导致转轮动作。

为了简化操作步骤，将助力手柄5的翻折动作与锁止套筒6联动，本发明中，在锁止套筒6内设置有复位弹簧9，在所述锁止套筒6的侧壁设置有压环61，在转轮4下方通过铰链连接摆杆7，在助力手柄5的铰接端设置凸轮51，所述凸轮51的下表面与摆杆7的一端上表面贴合接触，摆杆7的另一端的上表面与压环61的下表面贴合接触。

如图3所示，将助力手柄5向外侧翻折打开时，凸轮51压动摆杆7，摆杆7撬动锁止套筒6的压环61，使得锁止套筒6向上移动，锁止套筒6边缘卡槽与锁止销10脱离，阀杆3解除转动锁定。此时，摆杆7对凸轮51的作用力方向指向铰接点，具有位置自锁特性，当助力手柄5撤去翻转的外力时，阀杆3保持解锁状态。接下来，通过展开的助力手柄5来转动阀杆3，转动过程无需对助力手柄5提供下压力，只需要以阀杆3为轴心，转动助力手柄5即可完成启闭操作，当启闭操作完成后，将助力手柄向内翻折闭合时，凸轮51与摆杆7脱离，锁止套筒6在复位弹簧9的作用下，下移至锁止套筒6边缘卡槽与锁止销10咬合，阀杆3被限制转动。锁止套筒6与助力手柄5的翻折动作联动，简化操作，同时当助力手柄5展开时，锁止套筒6会保持解锁状态，而不需要提供外力来维持，符合常规的操作习惯。

为了避免锁止套筒6在被摆杆7拨动时运动发生卡顿，作为优选，在锁止套筒6内设置有导向柱8。

进一步，如图7所示，所述闸板2顶部与滑块13铰接，闸板2一侧与连杆12的一端铰接，连杆12的另一端铰接在螺母11上，所述螺母11旋装在阀杆3下端的螺纹杆上。

当通过转轮带动阀杆3转动时，阀杆3下端的螺纹会带动螺母11向上或向下运动，螺母11通过连杆12带动闸板2围绕铰接点旋转，从而完成闸板的开启或闭合动作。

现有技术中闸阀的启闭动作是闸板在阀座内沿径向平移动作，为了保证通流面积，闸板的移动量大，造成的问题是闸板启闭操作耗时，同时，在开启状态需要有足够的空间来容纳闸板，因此阀座的体积大，不便于安装。本发明闸阀在开启状态，闸板会翻转至与通流口垂直的方向，从而减小了阀座的体积，并且开启闭合的运动路径短，有助于提高开启或闭合闸阀操作的速度。

进一步，为了保证密封的可靠性，阀座1的空腔内设置有楔形压紧块16，所述滑块13置于阀座的滑槽中，在滑槽内设置有压簧14，压簧14为滑块13提供远离铰接点方向的弹簧力。

工作原理如下：阀门开启状态，如图8所示，在压簧14的作用下，滑块13位于上极限位，旋转阀杆，螺母11向下运动，带动闸板2向下翻转，直至闸板2与通流口贴合，继续旋转阀杆，螺母继续向下移动，因为闸板2的翻转自由度已被限制，闸板只能克服压簧14的弹簧力向下运动，进而闸板2下端抵住楔形压紧块16，并与之发生相对运动，楔形压紧块16将闸板2底端紧密压扣在通流口上，闸板上端在连杆12的推力作用下，保持与通流口的紧密压扣，状态如图7所示，从而保证了密封的可靠性。反之，当需要开启阀门时，反方向旋转阀杆，螺母11向上移动，在连杆12拉力和压簧14的弹簧力共同作用下，滑块13连同闸板2一并向上运动，直至滑块13移动至上极限位，滑块13停止移动，此时闸板2下端已脱开楔形压紧块16，当螺母11继续向上移动，闸板2开始围绕铰接点做旋转运动，直至全部打开，状态如图8所示。

闸板在闭合过程中，分别实现翻转和向下直线运动两个动作，向下直线运动是为了利用闸板与楔形压紧块16的相对运动，将闸板压紧，来保证密封效果。闸板在开启过程中，先向上直线运动，解除楔形压紧块16限制后，完成翻转动作。

作为优选，在闸板2与阀座1的贴合处设置有密封圈15，从而进一步保证密封的可靠性。

在闸板2的端部设置有倒角，倒角与楔形压紧块16配合，避免发生相对运动时发生卡顿。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种中腔内摆式快速启闭的闸阀，包括阀座（1）、闸板（2）、阀杆（3）和转轮（4），闸板（2）位于阀座（1）内，阀杆（3）与转轮（4）连接，通过转轮（4）控制闸板的启闭，其特征在于：在所述转轮（4）的侧边铰接助力手柄（5），在阀杆（3）上设置有锁止套筒（6），锁止套筒（6）与阀杆（3）之间仅具有轴线方向的自由度，在阀座（1）上设置有锁止销（10），锁止销（10）与锁止套筒（6）边缘卡槽配合，在锁止套筒（6）内设置有复位弹簧（9），在所述锁止套筒（6）的侧壁设置有压环（61），在转轮（4）下方通过铰链连接摆杆（7），在助力手柄（5）的铰接端设置凸轮（51），所述凸轮（51）的下表面与摆杆（7）的一端上表面贴合接触，摆杆（7）的另一端的上表面与压环（61）的下表面贴合接触，所述闸板（2）顶部与滑块（13）铰接，闸板（2）一侧与连杆（12）的一端铰接，连杆（12）的另一端铰接在螺母（11）上，所述螺母（11）旋装在阀杆（3）下端的螺纹杆上，阀座（1）的空腔内设置有楔形压紧块（16），所述滑块（13）置于阀座的滑槽中，在滑槽内设置有压簧（14），压簧（14）为滑块（13）提供远离铰接点方向的弹簧力。

2.根据权利要求1所述的中腔内摆式快速启闭的闸阀，其特征在于：在锁止套筒（6）内设置有导向柱（8）。

3.根据权利要求2所述的中腔内摆式快速启闭的闸阀，其特征在于：在闸板（2）与阀座（1）的贴合处设置有密封圈（15）。

4.根据权利要求3所述的中腔内摆式快速启闭的闸阀，其特征在于：在闸板（2）的端部设置有与楔形压紧块（16）配合的倒角。