CN117469414A - 一种侧驱插板阀及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧驱插板阀及驱动系统，包括阀体、阀芯以及驱动组件；驱动组件包括驱动气缸以及驱动杆；驱动气缸设置在阀体的侧面，在驱动气缸的输出轴上设置有连接块，在连接块的中部设置有滑槽；驱动杆包括第一驱动杆、第二驱动杆和安装轴；第一驱动杆的两端分别与阀芯以及第二驱动杆转动连接，在第二驱动杆的另一端设置有导向柱，导向柱滑动设置在滑槽内。驱动组件采用驱动气缸和驱动杆的组合，可以实现对阀芯的精确控制和移动。通过在第二驱动杆的另一端设置导向柱，并将其滑动设置在滑槽内，可以使驱动组件只受垂直力，不受侧向力，实现驱动杆的稳定导向。

Description

一种侧驱插板阀及驱动系统

技术领域

本发明属于插板阀技术领域，具体为一种侧驱插板阀及驱动系统。

背景技术

插板阀是一种常用的截止阀。它的结构特点是在阀体内部有一个圆柱形的插板，通过驱动插板来控制流体的通断。插板阀通常采用手动、气动、电动操作，通过手轮或手柄、气缸推拉、电机转动电动驱动阀芯组件来实现开关控制。

现有技术中，例如公开号为：“CN115306915A”的发明专利：“一种真空插板阀”中记载的技术方案，通过阀板、驱动板和支撑架之间的相对滑动配合实现开关阀操作，当阀体因抽真空产生内凹变形时，第一弧形滑槽、第二弧形滑槽也会受其影响使自身微量偏摆内收，但由于第一弧形滑槽、第二弧形滑槽的弧形结构，第一滑动杆和第二滑动杆在第一弧形滑槽、第二弧形滑槽内的相对位置和滑动趋势不会在阀体变形时发生改变，滑动杆将不会被卡在弧形滑槽中。因此，当进行开阀操作时，滑动杆依然能顺畅地在弧形滑槽内滑动，从而打开阀芯组件。

现有技术中存在插板阀由于阀门口径大，阀芯组件重量大，一般安装方向只可密封板朝下竖直安装。并且，现有技术中的插板阀的驱动机构缺乏机械自锁，在驱动机构突然断气或者断电的情况下，使得气缸在重力的作用下滑落，导致气缸驱动的阀门失去作用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侧驱插板阀及驱动系统，以解决背景技术中提出的现有技术中存在插板阀由于阀门口径大，阀芯组件重量大，一般安装方向只可密封板朝下竖直安装。并且，现有技术中的插板阀的驱动机构缺乏机械自锁，在驱动机构突然断气或者断电的情况下，使得气缸在重力的作用下滑落，导致气缸驱动的阀门失去作用的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种侧驱插板阀，包括阀体、阀芯组件以及驱动组件；其中，阀芯组件滑动设置在阀体的内部，驱动组件与阀芯组件连接，用于驱动阀芯组件移动；

驱动组件包括驱动气缸以及驱动杆；驱动气缸设置在阀体的侧面，在驱动气缸的输出轴上设置有连接块，在连接块的中部设置有滑槽，驱动杆的一端滑动设置在滑槽的内部，驱动杆的另一端与阀芯组件连接；

驱动杆包括第一驱动杆、第二驱动杆和安装轴；其中，第一驱动杆的两端分别与阀芯组件以及第二驱动杆转动连接，第二驱动杆与安装轴转动连接；在第二驱动杆的端部设置有导向柱，导向柱滑动设置在滑槽内。

根据上述技术方案，在第二驱动杆的中部设置有安装部，安装部的中部设置有轴承，第二驱动杆通过轴承与安装轴连接。

根据上述技术方案，阀体包括第一腔体和第二腔体，其中，阀芯组件设置在第一腔体的内部，第二腔体用于收纳驱动杆；

第一腔体和第二腔体连通，且第一腔体和第二腔体密封连接；第二腔体的端部设置有固定座，固定座用于安装驱动气缸。

根据上述技术方案，连接块通过螺栓与驱动气缸的输出轴固定连接。

根据上述技术方案，在阀芯组件上设置有连接端，阀芯组件通过连接端与第一驱动杆转动连接。

一种侧驱插板阀驱动系统，驱动系统包括控制回路，其中，驱动气缸与控制回路连接；

控制回路包括减压阀A、减压阀B、第一气控阀、第二气控阀、电磁阀A、以及调速阀A；其中，减压阀A、电磁阀A、调速阀A以及第一气控阀组成驱动回路，减压阀A、电磁阀A、调速阀A以及第一气控阀依次连接；第一气控阀还与驱动气缸的一端连接；

第二气控阀、减压阀B、电磁阀A、调速阀B以及消音器A组成复位回路；其中，第二气控阀、减压阀B、电磁阀A、调速阀B以及消音器A依次连接，第二气控阀还与驱动气缸的另一端连接。

根据上述技术方案，控制回路还包括缓冲回路；缓冲回路设置在复位回路上，用于复位回路工作时流量的控制。

根据上述技术方案，缓冲回路包括电磁阀B、调速阀C以及消音器B，其中，电磁阀B的另一端分别与电磁阀A以及减压阀B连接，电磁阀的另一端与调速阀C的一端连接，调速阀C的另一端与消音器B连接。

根据上述技术方案，在电磁阀A上还连接有消音器C。

根据上述技术方案，第一气控阀还与第二气控阀连接，用于第一气控阀和第二气控阀的互锁。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

在本发明中，通过将驱动组件设置在阀体的侧面，可以使整个阀体结构更加紧凑，占用空间较小。这对于空间有限的安装环境来说非常有优势。驱动组件采用驱动气缸和驱动杆的组合，可以实现对阀芯组件的精确控制和移动。通过调整驱动气缸的工作方式，可以灵活地控制阀芯组件的开启和关闭，实现对流体的精确控制。

通过在第二驱动杆的另一端设置导向柱，并将其滑动设置在滑槽内，可以使驱动组件不受侧向力，实现驱动杆的稳定导向。这样可以保证阀芯组件的运动轨迹准确，避免因驱动杆的偏移而导致的不良影响。

在本发明中，通过设置的第一气控阀和第二气控阀，在气动驱动的阀门中实现断电、断气后，通过第一气控阀和第二气控阀对气缸进行保持，使得阀门依然保持在当前位置，防止阀门的突然滑落。

通过控制回路中的减压阀A、减压阀B、第一气控阀和第二气控阀，可以实现对气缸的运动进行精确控制。不仅可以实现单向的驱动运动，还可以实现复位运动，提高了系统的灵活性和多功能性。

通过调速阀A和调速阀B，可以对气缸的运动速度进行调节，使得气缸的运动平稳稳定，避免了运动过程中的冲击和震动。

附图说明

图1为本发明阀门关闭结构示意简图；

图2为本发明阀门开启结构示意简图；

图3为本发明第二驱动杆结构图；

图4为本发明驱动系统示意图之一；

图5为本发明驱动系统示意图之二；

图6为本发明阀芯组件内部结构示意图之一；

图7为本发明安装板与阀板结构示意图；

图8为本发明阀芯组件内部结构示意图之二；

图9为本发明安装板结构示意图。

图中标记：101-阀体，102-阀芯组件，103-驱动气缸，104-连接块，105-滑槽，106-第一驱动杆，107-第二驱动杆，108-安装轴，109-安装部，1010-第一腔体，1011-第二腔体，1012-固定座，1013-连接端，1014-减重槽；

201-减压阀A，202-减压阀B，203-第一气控阀，204-第二气控阀，205-电磁阀A，206-调速阀A，207-调速阀B，208-消音器A，209-电磁阀B，2010-调速阀C，2011-消音器B，2012-消音器C；

301-安装板，302-弹簧板本体，303-阀板，304-连接段，305-勾头，306-横杆，307-安装座，308-滚珠，309-滚珠槽，3010-凹槽，3011-第一驱动轮，3012-第二驱动轮，3013-密封槽，3014-密封圈。

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。

实施例一

如图1和图2所示一种侧驱插板阀，包括阀体101、阀芯组件102以及驱动组件；其中，阀芯组件102滑动设置在阀体101的内部，驱动组件与阀芯组件102连接，用于驱动阀芯组件102移动；

如图1所示，驱动组件包括驱动气缸103以及驱动杆；驱动气缸103设置在阀体101的侧面，在驱动气缸103的输出轴上设置有连接块104，在连接块104的中部设置有滑槽105，驱动杆的一端滑动设置在滑槽105的内部，驱动杆的另一端与阀芯组件102连接；

如图1所示，驱动杆包括第一驱动杆106、第二驱动杆107和安装轴108；其中，第一驱动杆106的两端分别与阀芯组件102以及第二驱动杆107转动连接，第二驱动杆107与安装轴108转动连接；在第二驱动杆107的端部设置有导向柱，导向柱滑动设置在滑槽105内。

在本发明中，通过将驱动组件设置在阀体101的侧面，可以使整个阀体101结构更加紧凑，占用空间较小。这对于空间有限的安装环境来说非常有优势。驱动组件采用驱动气缸103和驱动杆的组合，可以实现对阀芯组件102的精确控制和移动。通过调整驱动气缸103的工作方式，可以灵活地控制阀芯组件102的开启和关闭，实现对流体的精确控制。

通过在第二驱动杆107的另一端设置导向柱，并将其滑动设置在滑槽105内，可以使驱动组件不受侧向力，实现驱动杆的稳定导向。这样可以保证阀芯组件102的运动轨迹准确，避免因驱动杆的偏移而导致的不良影响。

实施例二

本实施例为实施例一的进一步细化。

如图3所示，在第二驱动杆107的中部设置有安装部109，安装部109的中部设置有轴承，第二驱动杆107通过轴承与安装轴108连接。

进一步的，安装轴108的两端分别固定设置在阀体101的内壁上。

通过在安装部109的中部设置轴承，并通过轴承来连接安装轴108，使得第二驱动杆107的转动更为灵活，方便驱动气缸103带动驱动杆整体收起，同时也减少了第二驱动杆107与安装轴108之间的摩擦，减少了颗粒对插板阀的影响。

如图2所示，阀体101包括第一腔体1010和第二腔体1011，其中，阀芯组件102设置在第一腔体1010的内部，第二腔体1011用于收纳驱动杆；第一腔体1010和第二腔体1011连通，且第一腔体1010和第二腔体1011密封连接。

具体的，在第一腔体1010上设置有通孔，通孔贯穿阀芯组件102设置；阀芯组件102滑动设置在第一腔体1010的内部，并用于对通孔进行密封。

第二腔体1011设置在第一腔体1010的下方，驱动杆穿过第二腔体1011并延伸至第一腔体1010的内部，与阀芯组件102连接。

当阀门开启时，驱动杆收缩在第二腔体1011的内部。

如图1所示，第二腔体1011的端部设置有固定座1012，固定座1012用于安装驱动气缸103。

固定座1012设置在第二腔体1011的外部，固定座1012与驱动气缸103固定连接，使得驱动气缸103能够带动驱动杆移动。

在第二驱动杆107上还设置有减重槽1014。通过设置的减重槽1014来减轻第二驱动杆107的重量，使得驱动杆整体的移动更为平滑。

具体的，如图2所示，当阀门关闭时，驱动气缸103的输出轴向下移动，从而带动输出轴上的连接块104一起向下移动，从而推动第一驱动杆106、第二驱动杆107绕安装轴108转动；使得第一驱动杆106、第二驱动杆107，并带动导向槽在滑动内滑动，完成阀芯组件102对通孔的密封。

如图1所示，阀门开起时，驱动气缸103的输出轴向上移动，带动连接块104一起向上移动，从而带动驱动杆的收缩，使得驱动杆收缩在第二腔体1011内，完成阀门的开启。

实施例三

如图4和图5所示，一种侧驱插板阀驱动系统，驱动系统包括控制回路，其中，驱动气缸103与控制回路连接；

控制回路包括减压阀A201、减压阀B202、第一气控阀203、第二气控阀204、电磁阀A205、以及调速阀A206；其中，减压阀A201、电磁阀A205、调速阀A206以及第一气控阀203组成驱动回路，减压阀A201、电磁阀A205、调速阀A206以及第一气控阀203依次连接；第一气控阀203还与驱动气缸103的一端连接；

第二气控阀204、减压阀B202、电磁阀A205、调速阀B207以及消音器A208组成复位回路；其中，第二气控阀204、减压阀B202、电磁阀A205、调速阀B207以及消音器A208依次连接，第二气控阀204还与驱动气缸103的另一端连接。

在本发明中，通过设置的第一气控阀203和第二气控阀204，在气动驱动的阀门中实现断电、断气后，通过第一气控阀203和第二气控阀204对气缸进行保持，使得阀门依然保持在当前位置，防止阀门的突然滑落。

通过控制回路中的减压阀A201、减压阀B202、第一气控阀203和第二气控阀204，可以实现对气缸的运动进行精确控制。不仅可以实现单向的驱动运动，还可以实现复位运动，提高了系统的灵活性和多功能性。

通过调速阀A206和调速阀B207，可以对气缸的运动速度进行调节，使得气缸的运动平稳，避免了运动过程中的冲击和震动。

进一步的，图5中的m2接口与图4中的m1接口连接、图5中的n2接口与图4中的n1接口连接、图5中的o2接口与图4中的o1接口连接、图5中的p2接口与图4中的p1接口连接。

实施例四

本实施例为实施例三的进一步细化。

如图5所示，控制回路还包括缓冲回路；缓冲回路设置在复位回路上，用于复位回路工作时流量的控制。缓冲回路包括电磁阀B209、调速阀C2010以及消音器B2011，其中，电磁阀B209的另一端分别与电磁阀A205以及减压阀B202连接，电磁阀的另一端与调速阀C2010的一端连接，调速阀C2010的另一端与消音器B2011连接。

在电磁阀A205上还连接有消音器C2012。

第一气控阀203还与第二气控阀204连接，用于第一气控阀203和第二气控阀204的互锁。

减压阀A201采用过滤减压阀。电磁阀A205采用三位五通电磁阀。

第一气控阀203和第二气控阀204均采用常闭式气控阀。

本发明的工作原理为：如图4和图5所示，当系统突然掉气或者掉电时，这个第一气控和第二气控阀204均关闭，将压缩空气锁在驱动气缸103内，实现紧急停止。当电磁阀A205的控制线圈A不通电，电磁阀A205的控制线圈B通电时，驱动气缸103伸出。当电磁阀A205的控制线圈通电，电磁阀A205的控制线圈B不通电时，驱动气缸103缩回。

当设备掉电时，三位五通的电磁阀A205停止工作，具有中封功能的第一气控和第二气控阀204也会关闭，将压缩空气锁在驱动气缸103内， 实现驱动气缸103的紧急停止实现驱动气缸103的紧急停止；当驱动气缸103掉气时，在第一气控和第二气控阀204内部弹簧的作用下，第一气控和第二气控阀204也会关闭，将压缩空气锁在驱动气缸103内，实现驱动气缸103的紧急停止。

实施例五

本实施例还提供阀芯组件102的具体安装结构。

如图6和图7所示，阀芯组件102包括安装板301以及阀板303；安装板301上设置有弹簧板本体302，弹簧板本体302与阀板303连接；

如图6所示，弹簧板本体302为U形结构，弹簧板本体302的两端分别设置在安装板301的两侧，且与安装板301固定连接；在弹簧板本体302的端部还设置有连接部，弹簧板本体302通过连接部与阀板303连接；

如图9所示，连接部包括连接段304和勾头305；其中，连接段304与弹簧板本体302固定连接，勾头305设置在连接段304的中部；阀板303上设置有与勾头305配合的横杆306，通过横杆306与勾头305的配合，将阀板303与弹簧板本体302固定连接。

在本发明中，通过弹簧板本体302固定在安装板301上，再将弹簧板本体302与阀板303的连接。由于弹簧板本体302具有一定的弹性；当推动安装板301移动时，阀板303会先到位，阀板303到位后，安装板301会继续移动，从而使得弹簧板本体302发生变形，并推动阀板303移动，从而完成插板阀的密封。

通过本发明中的安装结构，能够有效节约阀板303的安装空间，减少阀板303的安装工序，并通过弹簧板本体302的变形，使得阀板303完成密封，保证了插板阀的密封效果。

在安装板301的两侧分别设置有阀板303，在安装板301上还设置有张开组件，张开组件用于驱动阀板303的张开。张开组件包括安装座307以及滚珠308；其中，安装座307固定设置在安装板301上，滚珠308转动设置在安装座307的内部。在两块阀板303的侧壁上均设置有与滚珠308配合的滚珠槽309。滚珠308设置有两颗，两颗滚珠308分别设置在安装座307的两端，两颗滚珠308分别与两块阀板303配合。阀板303的中部还设置有凹槽3010，凹槽3010用于连接部的移动。

具体的，在安装板301的两侧设置有阀板303，通过两侧设置的阀板303对插板阀进行密封，提高了插板阀的密封效率以及密封效果。

进一步的，安装板301的上方连接有驱动装置，驱动装置采用气缸。

气缸驱动安装板301和阀板303向上移动，阀板303会先与插板阀的底部接触，从而停止移动，气缸的输出轴会继续向上移动，从而带动安装板301继续向上移动，使得滚珠308从滚珠槽309的内部滚出，并推动阀板303向两边移动。阀板303在向左右两边移动的过程中，会带动弹簧板本体302变形，当插板阀开启时，滚珠308会重新回到滚珠槽309内，阀板303在弹簧板本体302的反作用力下复位，完成插板阀的开启。

如图7所示，安装板301上还设置有驱动轮，驱动轮用于安装板301的移动。驱动轮包括第一驱动轮3011和第二驱动轮3012，第一驱动轮3011绕横向方向设置，第二驱动轮3012绕纵向方向设置。

具体的，通过设置的第一驱动轮3011和第二驱动轮3012，使得安装板301在上下移动的过程中，减少与插板阀的摩擦，使得安装板301的运动更为平滑，降低了颗粒的产生，保持的插板阀的真空度。

阀板303的表面还设置有密封槽3013，密封槽3013的内部设置有密封圈3014。

进一步的，通过在阀板303的表面设置密封圈3014来对插板阀进行密封，当阀板303在滚珠308的作用下张开时，阀板303会向左右移动一定的举例，并且阀板303会对密封圈3014进行挤压，使得阀板303与插板阀之间的密封更为紧密。

连接部与弹簧板本体302一体成型。弹簧板本体302与连接部一体成型，方便了弹簧板以及连接部的制作，并且连接部与弹簧板本体302一体成型也能提高连接部与弹簧板本体302之间的连接强度，提高弹簧板本体302的使用寿命。

进一步的，弹簧板本体302采用具有弹性的金属材料制作，例如弹簧钢。

具体的，插板阀关闭过程：如图6所示，气缸驱动安装板301和阀板303向上移动，阀板303会先与插板阀的底部接触，从而停止移动；气缸的输出轴会继续向上移动，从而带动安装板301继续向上移动，使得滚珠308从滚珠槽309的内部滚出，并推动阀板303向两边移动，阀板303在向左右两边移动的过程中，会带动弹簧板本体302变形，完成插板阀的关闭。

插板阀开启过程：如图7所示，气缸带动安装板301和阀板303向下运动，安装板301在气缸的带动下向下运动，使得滚珠308会重新回到滚珠槽309内，阀板303在弹簧板本体302的反作用力下复位，完成插板阀的开启。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侧驱插板阀，其特征在于：包括阀体（101）、阀芯组件（102）以及驱动组件；其中，阀芯组件（102）滑动设置在阀体（101）的内部，驱动组件与阀芯组件（102）连接，用于驱动阀芯组件（102）移动；

驱动组件包括驱动气缸（103）以及驱动杆；驱动气缸（103）设置在阀体（101）的侧面，在驱动气缸（103）的输出轴上设置有连接块（104），在连接块（104）的中部设置有滑槽（105），驱动杆的一端滑动设置在滑槽（105）的内部，驱动杆的另一端与阀芯组件（102）连接；

驱动杆包括第一驱动杆（106）、第二驱动杆（107）和安装轴（108）；其中，第一驱动杆（106）的两端分别与阀芯组件（102）以及第二驱动杆（107）转动连接，第二驱动杆（107）与安装轴（108）转动连接；在第二驱动杆（107）的端部设置有导向柱，导向柱滑动设置在滑槽（105）内。

2.根据权利要求1所述的一种侧驱插板阀，其特征在于：在第二驱动杆（107）的中部设置有安装部（109），安装部（109）的中部设置有轴承，第二驱动杆（107）通过轴承与安装轴（108）连接。

3.根据权利要求1所述的一种侧驱插板阀，其特征在于：阀体（101）包括第一腔体（1010）和第二腔体（1011），其中，阀芯组件（102）设置在第一腔体（1010）的内部，第二腔体（1011）用于收纳驱动杆；

第一腔体（1010）和第二腔体（1011）连通，且第一腔体（1010）和第二腔体（1011）密封连接；第二腔体（1011）的端部设置有固定座（1012），固定座（1012）用于安装驱动气缸（103）。

4.根据权利要求1所述的一种侧驱插板阀，其特征在于：连接块（104）通过螺栓与驱动气缸（103）的输出轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种侧驱插板阀，其特征在于：在阀芯组件（102）上设置有连接端（1013），阀芯组件（102）通过连接端（1013）与第一驱动杆（106）转动连接。

6.一种侧驱插板阀驱动系统，其特征在于：驱动系统用于对权利要求1至5任意一项所述的驱动气缸（103）进行控制；驱动系统包括控制回路，其中，驱动气缸（103）与控制回路连接；

控制回路包括减压阀A（201）、减压阀B（202）、第一气控阀（203）、第二气控阀（204）、电磁阀A（205）、以及调速阀A（206）；其中，减压阀A（201）、电磁阀A（205）、调速阀A（206）以及第一气控阀（203）组成驱动回路，减压阀A（201）、电磁阀A（205）、调速阀A（206）以及第一气控阀（203）依次连接；第一气控阀（203）还与驱动气缸（103）的一端连接；

第二气控阀（204）、减压阀B（202）、电磁阀A（205）、调速阀B（207）以及消音器A（208）组成复位回路；其中，第二气控阀（204）、减压阀B（202）、电磁阀A（205）、调速阀B（207）以及消音器A（208）依次连接，第二气控阀（204）还与驱动气缸（103）的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的一种侧驱插板阀驱动系统，其特征在于：控制回路还包括缓冲回路；缓冲回路设置在复位回路上，用于复位回路工作时流量的控制。

8.根据权利要求6所述的一种侧驱插板阀驱动系统，其特征在于：缓冲回路包括电磁阀B（209）、调速阀C（2010）以及消音器B（2011），其中，电磁阀B（209）的另一端分别与电磁阀A（205）以及减压阀B（202）连接，电磁阀的另一端与调速阀C（2010）的一端连接，调速阀C（2010）的另一端与消音器B（2011）连接。

9.根据权利要求6所述的一种侧驱插板阀驱动系统，其特征在于：在电磁阀A（205）上还连接有消音器C（2012）。

10.根据权利要求6所述的一种侧驱插板阀驱动系统，其特征在于：第一气控阀（203）还与第二气控阀（204）连接，用于第一气控阀（203）和第二气控阀（204）的互锁。