CN118066318A - 一种液压省力闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压省力闸阀，属于阀门技术领域,包括阀座、阀芯和阀杆，阀座的中部设置有安装部，安装部的顶端设置有密封盖，阀芯安装在安装部的内侧，阀杆的一端穿过密封盖后与阀芯可拆卸连接，另一端设置有用于控制阀杆升降的驱动件，阀座的内侧设置有通道，阀芯的两侧设置有与通道中轴线平行的套筒，套筒内具有密封环，并将套筒的内侧分割为外腔和内腔，本发明利用握持套和第三弹簧带动伸缩杆伸缩动作，使得第二活塞上下移动，从而可将外腔中液压油吸入到压缩腔，并从压缩腔中推入至内腔中，最终在压力的作用下推动第一活塞和耐磨块移动，如此可将闸阀关闭，而在打开闸阀时，只需要利用第二活塞带动活动块打开回油孔即可。

Description

一种液压省力闸阀

技术领域

本发明公开一种液压省力闸阀，属于阀门技术领域。

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，闸阀通过阀座和闸板接触进行密封。

现有的闸阀在密封时，是通过阀杆带动阀板下降与阀座配合实现的，为了保证较好的密封性，阀板与阀座的配合间隙小，因此使得两者之间的摩擦面积较大，在使用一段时间之后，阀座或者阀板表面由于磨损而导致两者间的配合间隙变大，密封性逐渐变差，此时需要重新更换阀板，为了改善该问题，通常在阀座的内侧设置密封套，将密封套与阀板的侧面改为斜面配合，如此在阀板与密封套配合时的摩擦面积减小，尽管可以降低磨损，但阀板与密封套的斜面配合，在阀座的加工以及密封套的装配上存在较大的难度，而且现有的阀板承压能力差，不能很好的满足高压环境的使用需求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种液压省力闸阀。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种液压省力闸阀,包括阀座、阀芯和阀杆，所述阀座的中部设置有安装部，所述安装部的顶端设置有密封盖，所述阀芯安装在安装部的内侧，所述阀杆的一端穿过密封盖后与阀芯可拆卸连接，另一端设置有用于控制阀杆升降的驱动件，所述阀座的内侧设置有通道，且阀座靠近阀芯的位置设置有密封套，所述阀芯的两侧设置有与通道中轴线平行的套筒，所述套筒内具有密封环，并将套筒的内侧分割为外腔和内腔，所述外腔和内腔之间设置有回油孔，且外腔和内腔中均可盛放液压油，所述密封环的内侧滑动设置有呈阶梯结构的第一活塞，所述第一活塞直径小的一端穿过套筒，所述套筒远离阀芯的一端设置有耐磨块，所述耐磨块通过螺栓与第一活塞连接，所述阀芯的内侧设置有活动腔和第一堵头，所述活动腔内滑动设置有呈阶梯轴结构的第二活塞，所述第一堵头与阀芯螺纹连接，并与第二活塞之间形成有压缩腔，所述阀芯上设置有单向进油阀和单向出油阀，所述单向进油阀与外腔和压缩腔导通，以使外腔中的液压油可单向进入至压缩腔中，所述单向出油阀与内腔和压缩腔导通，以使压缩腔中的液压油可单向进入至内腔中，所述单向进油阀和单向出油阀分别位于外腔和内腔的最低位置，所述阀芯上设置有用于控制回油孔开闭的密封件，所述阀杆内设置有带动第二活塞升降的动力件。

优选的，所述阀芯的侧面设置有定位槽，所述密封环的一端嵌入至定位槽中，所述内腔中的液压油位于第一活塞与阀芯之间，所述阀芯与套筒之间设置有密封圈。

优选的，所述第一活塞的外侧设置有限位筒，所述限位筒与活塞之间设置有第一弹簧，且限位筒与套筒之间设置承压胶圈。

优选的，所述密封件包括活动块、连接杆、第二弹簧和压块，所述活动块位于内腔中，所述压块位于活动腔中，所述连接杆的两端与活动块和压块螺纹连接，所述第二弹簧套设在连接杆的外侧，并使活动块紧靠阀芯的侧面，所述回油孔位于密封环的最高点，所述活动块具有与内腔配合的弧面。

优选的，所述阀芯上设置有与活动腔导通的储气孔，所述储气孔上设置有第二堵头。

优选的，所述单向进油阀包括第一外阀壳、第一内阀壳、第一导通件和第一复位弹簧，所述第一外阀壳与阀芯螺纹连接，所述第一内阀壳与第一外阀壳螺纹连接，两者位于阀芯的外侧均设置有六角旋钮部，所述第一复位弹簧的两端分别抵在第一外阀壳和第一导通件上，并使第一导通件的一端与第一内阀壳抵触。

优选的，所述单向出油阀包括第二外阀壳、第二内阀壳、第二导通件和第二复位弹簧，所述第二外阀壳与阀芯螺纹连接，所述第二内阀壳与第二外阀壳螺纹连接，两者位于阀芯的外侧均设置有六角旋钮部，所述第二复位弹簧的两端分别抵在第二内阀壳和第二导通件上，并使第二导通件的一端与第二外阀壳抵触。

优选的，所述驱动件包括手轮、固定件和转动件，所述转动件与阀杆螺纹连接，且转动件与固定件转动连接，所述固定件与密封盖螺纹连接，所述手轮安装在转动件上。

优选的，所述动力件包括伸缩杆、限位套、螺母、第三弹簧和握持套，所述伸缩杆贯穿阀杆并与第二活塞螺纹连接，所述限位套的一端与阀杆螺纹连接，且外侧设置有六角旋钮部，所述限位套的另一端设置有镂空部，所述伸缩杆贯穿限位套，并对应镂空部的位置具有调节螺纹段，所述螺母安装在调节螺纹段上，所述握持套安装在伸缩杆的端部，所述第三弹簧的两端抵在握持套与限位套上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置套筒、阀芯、第一活塞和第二活塞，在第二活塞改变压缩腔的体积时，使得外腔中的液压油可进入压缩腔中，再进入至内腔中，实现了液压油的单向流动，从而可推动第一活塞和耐磨块滑动，并与密封圈配合密封而关闭闸阀，此过程只需要转动手轮以及按压握持套即可，能够达到省力的效果，同时利用液压力关闭闸阀，可以适用于高压的环境中，相比较传统的闸阀密封性更好，耐磨块的磨损小。

通过设置密封件、螺母和限位套，在开启闸阀时，只需要调节螺母的位置，使得第二活塞可以再向上移动一端距离，以压迫压块而带动活动块移动，此时回油孔打开，内腔中的液压油在第一弹簧和流体压力的作用下自动回流至外腔中，如此耐磨块即可复位，在转动手轮使得闸阀打开。

附图说明

图1为本发明一种液压省力闸阀的结构示意图；

图2为本发明一种液压省力闸阀的剖视图；

图3为本发明中阀芯、套筒和阀杆的结构示意图；

图4为本发明中阀芯和套筒的剖视图；

图5为本发明中阀芯和套筒内部零件的爆炸图；

图6为本发明中套筒的结构示意图；

图7为本发明中阀芯的内部结构示意图；

图8为本发明中单向进油阀的结构示意图；

图9为本发明中单向出油阀的结构示意图；

图10为本发明中密封件的结构示意图；

图11为本发明中驱动件和动力件的爆炸图；

附图标记：1、通道；2、安装部；3、驱动件；4、动力件；5、阀杆；6、密封盖；7、第三弹簧；8、阀座；9、套筒；10、伸缩杆；11、活动腔；12、第二活塞；13、阀芯；14、压缩腔；15、密封套；16、耐磨块；17、第二堵头；18、第一活塞；19、回油孔；20、密封件；21、内腔；22、第一弹簧；23、限位筒；24、外腔；25、第一堵头；26、单向进油阀；27、单向出油阀；28、承压胶圈；29、密封环；30、定位槽；31、储气孔；32、第一内阀壳；33、第一外阀壳；34、第一复位弹簧；35、第一导通件；36、第二内阀壳；37、第二外阀壳；38、第二复位弹簧；39、第二导通件；40、活动块；41、弧面；42、第二弹簧；43、连接杆；44、压块；45、握持套；46、镂空部；47、限位套；48、手轮；49、固定件；50、转动件；51、螺母；52、调节螺纹段。

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。

如图1-图11所示，一种液压省力闸阀，包括阀座8、阀芯13和阀杆5，阀座的中部设置有安装部2，安装部2的顶端设置有密封盖6，阀芯13安装在安装部2的内侧，阀杆5的一端穿过密封盖6后与阀芯13可拆卸连接，另一端设置有用于控制阀杆5升降的驱动件3，阀座8的内侧设置有通道1，且阀座8靠近阀芯13的位置设置有密封套15，阀芯13的两侧设置有与通道1中轴线平行的套筒9，套筒9内具有密封环29，并将套筒9的内侧分割为外腔24和内腔21，外腔24和内腔21之间设置有回油孔19，且外腔24和内腔21中均可盛放液压油，密封环29的内侧滑动设置有呈阶梯结构的第一活塞18，第一活塞18直径小的一端穿过套筒9，套筒9远离阀芯13的一端设置有耐磨块16，耐磨块16通过螺栓与第一活塞18连接，阀芯13的内侧设置有活动腔11和第一堵头25，活动腔11内滑动设置有呈阶梯轴结构的第二活塞12，第一堵头25与阀芯13螺纹连接，并与第二活塞12之间形成有压缩腔14，阀芯13上设置有单向进油阀26和单向出油阀27，单向进油阀26与外腔24和压缩腔14导通，以使外腔24中的液压油可单向进入至压缩腔14中，单向出油阀27与内腔21和压缩腔14导通，以使压缩腔14中的液压油可单向进入至内腔21中，单向进油阀26和单向出油阀27分别位于外腔24和内腔21的最低位置，阀芯13上设置有用于控制回油孔19开闭的密封件20，阀杆5内设置有带动第二活塞12升降的动力件4。

阀芯13的侧面设置有定位槽30，密封环29的一端嵌入至定位槽30中，内腔21中的液压油位于第一活塞18与阀芯13之间，阀芯13与套筒9之间设置有密封圈，第一活塞18的外侧设置有限位筒，限位筒与活塞之间设置有第一弹簧22，且限位筒与套筒9之间设置承压胶圈28。

密封件20包括活动块40、连接杆43、第二弹簧42和压块44，活动块40位于内腔21中，压块44位于活动腔11中，连接杆43的两端与活动块40和压块44螺纹连接，第二弹簧42套设在连接杆43的外侧，并使活动块40紧靠阀芯13的侧面，回油孔19位于密封环29的最高点，活动块40具有与内腔21配合的弧面41，阀芯13上设置有与活动腔11导通的储气孔31，储气孔31上设置有第二堵头17。

单向进油阀26包括第一外阀壳33、第一内阀壳32、第一导通件35和第一复位弹簧34，第一外阀壳与阀芯13螺纹连接，第一内阀壳32与第一外阀壳33螺纹连接，两者位于阀芯13的外侧均设置有六角旋钮部，第一复位弹簧34的两端分别抵在第一外阀壳33和第一导通件35上，并使第一导通件35的一端与第一内阀壳32抵触，单向出油阀27包括第二外阀壳37、第二内阀壳36、第二导通件39和第二复位弹簧38，第二外阀壳与阀芯13螺纹连接，第二内阀壳36与第二外阀壳37螺纹连接，两者位于阀芯13的外侧均设置有六角旋钮部，第二复位弹簧38的两端分别抵在第二内阀壳36和第二导通件39上，并使第二导通件39的一端与第二外阀壳37抵触。

驱动件3包括手轮48、固定件49和转动件50，转动件50与阀杆5螺纹连接，且转动件50与固定件49转动连接，固定件49与密封盖6螺纹连接，手轮48安装在转动件50上，动力件4包括伸缩杆10、限位套4723、螺母51、第三弹簧7和握持套45，伸缩杆10贯穿阀杆5并与第二活塞12螺纹连接，限位套4723的一端与阀杆5螺纹连接，且外侧设置有六角旋钮部，限位套4723的另一端设置有镂空部46，伸缩杆10贯穿限位套4723，并对应镂空部46的位置具有调节螺纹段52，螺母51安装在调节螺纹段52上，握持套45安装在伸缩杆10的端部，第三弹簧7的两端抵在握持套45与限位套4723上。

工作原理：当需要将闸阀关闭时，通过转动手轮48使得阀杆5带动阀芯13下降，动力件4随着阀杆5同步运动，在阀芯13的轴心线与通道1的轴心线同轴之后，此时按压握持套45压缩第三弹簧7，使得伸缩杆10推动第二活塞12向下运动，压缩腔14的体积变小，其内侧液压油只能克服第二复位弹簧38的弹力，并通过单向出油阀27进入内腔21中，而无法从单向进油阀26回流至外腔24中，当手动向上提拉伸缩杆10时，第三弹簧7可以起到辅助复位的效果，此时第二活塞12向上移动，压缩腔14的体积变大，其内侧压力降低，此时外腔24中的液压油可以克服第一复位弹簧34的弹力进入到压缩腔14中，而压缩腔14中的液压油无法经过单向出油阀27进入到内腔21中，如此只要保持伸缩杆10上下移动，伸缩杆10移动的距离由螺母51和限位套47控制，即可将外腔24中的液压油注入至内腔21中，从而增大内腔21中液压油的压力，并推动第一活塞18克服第一弹簧22的弹力而带动耐磨块16朝密封套15移动，在两者抵触之后即可实现密封，从而关闭闸阀。

通过将上下按压伸缩杆10的作用力，转变为推动耐磨块16水平移动的作用力，能够降低耐磨块16与密封套15之间的摩擦，有效的延长了闸阀使用寿命，同时液压油单向缓慢的注入到内腔21中，耐磨块16水平移动的距离不需要太大，可以减小手动向下按压伸缩杆10的作用力，以达到省力的效果，只需要反复多次按压即可，而且液压油所产生的液压力能够顶住较大的流体压力，从而使得闸阀可应用于高压的环境中，第一活塞18的水平移动的距离由限位筒23控制，以保证第一活塞18抵触限位筒23时，耐磨块16刚好抵住密封套15，避免产生过压的情况，而承压胶圈28在受到压力时产生形变，能够达到较好的密封效果，此外单向进油阀26和单向出油阀27均安装在阀芯13的侧面，利用六角旋钮部可以方便拆装，套筒9罩在两者外侧，能够简化整体结构的装配，密封环29的一端嵌入在定位槽30内，可以避免套筒9与阀芯13安装错位，而且两者的密封效果更好。

当需要打开闸阀时，通过转动螺母51，使得第二活塞12向上移动，并可以抵触到压块44，压块44压缩第二弹簧42并推动活动块40朝第一活塞18移动，此时回油孔19从原来被封闭的状态转变为将打开状态，内腔21中的液压油在第一弹簧22和流体作用于耐磨块16的压力下自动从内腔21流入外腔24中，此时耐磨块16复位并与密封套15脱离抵触，随后反向转动手轮48使得阀杆5带动阀芯13向上移动，即可完全打开闸阀，整体操作简单方便。耐磨块16复位后，第一活塞18不与阀芯13的侧面抵触，两者之间留有间隙，避免损坏活动块40、单向进油阀26和单向出油阀27，同时还留有部分液压油，使得内腔21中的液压油不会完全流入到外腔24中，以减小下次按压伸缩杆10的次数，而且回油孔19位于密封环29的最高点，从而保持第一活塞18与阀芯13之间不存在空气，以避免对液压油的压力造成削弱，此外螺母51可以控制第二活塞12在活动腔11中的位置，以避免对压块44造成误触的情况，在第二活塞12向上抵触到压块44时，活动腔11中的空气会进入储气孔31，可以减小气体对第二活塞12向上运动的阻碍。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种液压省力闸阀，包括阀座（8）、阀芯（13）和阀杆（5），其特征在于，所述阀座（8）的中部设置有安装部（2），所述安装部（2）的顶端设置有密封盖（6），所述阀芯（13）安装在安装部（2）的内侧，所述阀杆（5）的一端穿过密封盖（6）后与阀芯（13）可拆卸连接，另一端设置有用于控制阀杆（5）升降的驱动件（3），所述阀座（8）的内侧设置有通道（1），且阀座（8）靠近阀芯（13）的位置设置有密封套（15），所述阀芯（13）的两侧设置有与通道（1）中轴线平行的套筒（9），所述套筒（9）内具有密封环（29），并将套筒（9）的内侧分割为外腔（24）和内腔（21），所述外腔（24）和内腔（21）之间设置有回油孔（19），且外腔（24）和内腔（21）中均可盛放液压油，所述密封环（29）的内侧滑动设置有呈阶梯结构的第一活塞（18），所述第一活塞（18）直径小的一端穿过套筒（9），所述套筒（9）远离阀芯（13）的一端设置有耐磨块（16），所述耐磨块（16）通过螺栓与第一活塞（18）连接，所述阀芯（13）的内侧设置有活动腔（11）和第一堵头（25），所述活动腔（11）内滑动设置有呈阶梯轴结构的第二活塞（12），所述第一堵头（25）与阀芯（13）螺纹连接，并与第二活塞（12）之间形成有压缩腔（14），所述阀芯（13）上设置有单向进油阀（26）和单向出油阀（27），所述单向进油阀（26）与外腔（24）和压缩腔（14）导通，以使外腔（24）中的液压油可单向进入至压缩腔（14）中，所述单向出油阀（27）与内腔（21）和压缩腔（14）导通，以使压缩腔（14）中的液压油可单向进入至内腔（21）中，所述单向进油阀（26）和单向出油阀（27）分别位于外腔（24）和内腔（21）的最低位置，所述阀芯（13）上设置有用于控制回油孔（19）开闭的密封件（20），所述阀杆（5）内设置有带动第二活塞（12）升降的动力件（4）。

2.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述阀芯（13）的侧面设置有定位槽（30），所述密封环（29）的一端嵌入至定位槽（30）中，所述内腔（21）中的液压油位于第一活塞（18）与阀芯（13）之间，所述阀芯（13）与套筒（9）之间设置有密封圈。

3.根据权利要求2所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述第一活塞（18）的外侧设置有限位筒（23），所述限位筒（23）与活塞之间设置有第一弹簧（22），且限位筒（23）与套筒（9）之间设置承压胶圈（28）。

4.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述密封件（20）包括活动块（40）、连接杆（43）、第二弹簧（42）和压块（44），所述活动块（40）位于内腔（21）中，所述压块（44）位于活动腔（11）中，所述连接杆（43）的两端与活动块（40）和压块（44）螺纹连接，所述第二弹簧（42）套设在连接杆（43）的外侧，并使活动块（40）紧靠阀芯（13）的侧面，所述回油孔（19）位于密封环（29）的最高点，所述活动块（40）具有与内腔（21）配合的弧面（41）。

5.根据权利要求4所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述阀芯（13）上设置有与活动腔（11）导通的储气孔（31），所述储气孔（31）上设置有第二堵头（17）。

6.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述单向进油阀（26）包括第一外阀壳（33）、第一内阀壳（32）、第一导通件（35）和第一复位弹簧（34），所述第一外阀壳（33）与阀芯（13）螺纹连接，所述第一内阀壳（32）与第一外阀壳（33）螺纹连接，两者位于阀芯（13）的外侧均设置有六角旋钮部，所述第一复位弹簧（34）的两端分别抵在第一外阀壳（33）和第一导通件（35）上，并使第一导通件（35）的一端与第一内阀壳（32）抵触。

7.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述单向出油阀（27）包括第二外阀壳（37）、第二内阀壳（36）、第二导通件（39）和第二复位弹簧（38），所述第二外阀壳（37）与阀芯（13）螺纹连接，所述第二内阀壳（36）与第二外阀壳（37）螺纹连接，两者位于阀芯（13）的外侧均设置有六角旋钮部，所述第二复位弹簧（38）的两端分别抵在第二内阀壳（36）和第二导通件（39）上，并使第二导通件（39）的一端与第二外阀壳（37）抵触。

8.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述驱动件（3）包括手轮（48）、固定件（49）和转动件（50），所述转动件（50）与阀杆（5）螺纹连接，且转动件（50）与固定件（49）转动连接，所述固定件（49）与密封盖（6）螺纹连接，所述手轮（48）安装在转动件（50）上。

9.根据权利要求1所述的一种液压省力闸阀，其特征在于，所述动力件（4）包括伸缩杆（10）、限位套（47）、螺母（51）、第三弹簧（7）和握持套（45），所述伸缩杆（10）贯穿阀杆（5）并与第二活塞（12）螺纹连接，所述限位套（47）的一端与阀杆（5）螺纹连接，且外侧设置有六角旋钮部，所述限位套（47）的另一端设置有镂空部（46），所述伸缩杆（10）贯穿限位套（47），并对应镂空部（46）的位置具有调节螺纹段（52），所述螺母（51）安装在调节螺纹段（52）上，所述握持套（45）安装在伸缩杆（10）的端部，所述第三弹簧（7）的两端抵在握持套（45）与限位套（47）上。