CN1332145C - 免维护高频阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种免维护高频阀门，其特点是：节流孔采用大孔径旁路结构并在介质流入先导室前加“小过滤面积小过滤孔”的滤网，这既保证了主阀口的流量也滤掉流入先导室的杂物彻底避免了节流孔堵塞和先导阀芯被杂物塞住的现象，使阀门无需经常清洗，同时也避免了阀门因堵塞而停掉整个生产线的现象；本发明将介质从先导阀芯上的平衡槽流入主阀芯上室的结构，不但降低了先导阀口的尺寸，而且也降低了先导阀芯的直径、线圈的尺寸和线圈的功率要求，从根本上解决了大体积线圈的缺陷。同时解决了节流孔和先导阀口尺寸之间的矛盾。极大地提高了主阀芯(膜片)的打开和关闭的速度，从根本上解决了先导阀开关速度慢的缺陷。

Description

免维护高频阀门

技术领域：

本发明涉及一种阀门，尤其是一种用于石油、化工、冶金、纺织、印染、食品、医疗设备、制药、造船、公用事业等领域的一种免维护高频阀门。

背景技术：

目前现有技术的这种高频阀门具有的优点为结构简单，生产工艺简单，成本低。但存在的问题一是节流孔小容易堵塞；二是从节流孔流到先导室的杂物长期累积会塞住先导阀芯使先导阀芯不动作；三是沉积在主阀口四周的杂物会附在主阀口边缘或膜片式主阀芯的密封材料上，使主阀芯与主阀口之间出现缝隙导致阀门关不彻底；四是阀门开关速度慢，要求先导阀口的尺寸大，线圈的体积大。

目前现有技术解决上述问题的传统方法，一是在阀门前加“小过滤面积小过滤孔”的滤网，起到了过滤流量孔杂物的作用，但是流量损失太大没有实用价值；二是在阀门前加“小过滤面积大过滤孔”的滤网，虽然保证了流量，但起不到过滤平衡孔杂物的作用，目前大部份采用此过滤方式；三是在阀门前加“大过滤面积小过滤孔”的滤网，起到了过滤流量孔杂物的作用也保证了流量，但过滤系统体积太大、成本太高；四是增大节流孔的尺寸可提高主阀芯的关闭速度，但导致了阀门打开速度变慢，直至于不能完全打开或打不开的现象。减小节流孔的尺寸可提高主阀芯的打开速度，但导致了阀门关闭速度变慢，同时增大平衡孔和副阀口的尺寸，提高了阀门关闭的速度，但阀门打开的速度依然受节流孔和先导阀口尺寸大小之间矛盾的影响，且增大了先导阀芯的直径和线圈的体积，从而提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服上述缺点的，具有结构简单、响应时间快、长期使用无需维护的一种高频阀门。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：在阀体上设有主进口、主出口，在主阀芯室的主阀口上配有主阀芯，在主阀芯的中心孔底部与上盖下面中心部位之间配有主阀芯弹簧，在阀体上配有上盖，阀体上面与上盖下面之间配有密封垫，在先导室上配有隔磁管，在隔磁管内的下部动配有先导阀芯、上部配有定铁芯，在先计划导阀芯与定铁芯之间中心孔内配有先导阀芯弹簧，在隔磁管上配有线圈，线圈上配有驱动电源进线盒，其特点是：在主阀芯室的左壁体上设有下与主进口、上与杂质过滤孔相通的节流孔，右壁体上设有下与主出口、上与先导阀口相通的卸流孔；先导阀芯的下面配在先导室高出底平面中心孔先导阀口上；在先导阀口的左侧设有平衡孔，平衡孔上与先导室相通，下与主阀芯室相通；在上盖的一侧设有杂质过滤孔，在杂质过滤孔内配有介体杂质过滤装置；在杂质过滤孔的底部配杂质过滤装置的凸台上设有中心螺纹孔，在螺孔的上侧设有与先导室相通的导流孔；在先导室前设有使先导阀芯打开先导阀口时，不完全关闭导流，在关闭先导阀口时，完全打开导流孔的装置。上述装置包括在隔磁管下部内径和先导阀芯下部外径的空间内形成有连接导流孔和先导室的平衡槽，在隔磁管的下部设有与导流孔、平衡槽相通的导流槽，并在先导阀芯下部设有凸边。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、节流孔采用大孔径旁路结构并在介质流入先导室前加“小过滤面积小过滤孔”的滤网，由于节流孔的流量较小可采用小过滤面积的滤网，这既保证了主阀口的流量也滤掉流入先导室的杂物彻底避免了节流孔堵塞和先导阀芯被杂物塞住的现象，使阀门无需经常清洗不至于因为阀门经常堵塞而停掉整个生产线的现象；

2、主阀芯(膜片)的四周设一凸缘，在主阀芯(膜片)关闭时结在凸缘中间的介质被排出时可冲掉附着在主阀口边缘或主阀芯密封材料(膜片)上的杂物极大的降低了阀门关闭不彻底的现象，且在一定程度上缓冲了主阀芯(膜片)的冲击力延长了主阀芯(膜片)的寿命；

3、可根据管道的情况选择不同结构的介体杂质过滤装置以降低成本。如管道很脏可选择可拆卸式滤网，在清洗介体杂质过滤装置时无需拆卸阀门且不影响阀门的正常工作；

4、介质从先导阀芯上的平衡槽流入主阀芯室的结构可降低先导阀口的尺寸从而降低了先导阀芯的直径、线圈的尺寸和线圈的功率要求，从根本上解决了大体积线圈的缺陷。由于先导阀芯的直径和行程减小，阀门可任意方向安装(先导直动阀门除外)；

5、介质从先导阀芯上的平衡槽流入主阀芯室的结构，解决了节流孔和先导阀口尺寸之间的矛盾。极大的提高了主阀芯(膜片)的打开和关闭的速度，从根本上解决了先导阀开关速度慢的缺陷；

6、本发明是在不改变阀体结构的基础上实现的，所以在原有基础上只需换一个阀盖就可以使传统阀门升级为免维护阀门，无须改动主管道。

附图说明：

图1为本发明一个实施例的剖面图；

图2为本发明另一个实施例的剖面图；

图3为另一种可拆卸滤网的介体杂质过滤装置的工作状态结构剖面图；

图4为图3处于拆卸滤网状态结构及不完全关闭与完全打开导流孔装置另一个实施例剖面图。

下面结合附图详细描述本发明：

如图1(活塞阀)所示，在阀体1上设有主进口34、主出口2，在主阀芯室31的主阀口3上配有主阀芯4，在主阀芯4的中心孔底部与上盖28下面中心部位之间配有主阀芯弹簧5，在阀体1上配有上盖28，阀体1上面与上盖28下面之间配有密封垫30，在先导室10上配有隔磁管12，在隔磁管12内的下部配有先导阀芯13、上部配有定铁芯16，在先导阀芯13与定铁芯16之间中心孔内配有先导阀芯弹簧8，在隔磁管12上配有线圈15，线圈15上配有驱动电源进线盒20。在主阀芯室31的左壁体上设有下与主进口34、上与杂质过滤孔23相通的节流孔29，右壁体上设有下与主出口2、上与先导阀口9相通的卸流孔6；先导阀芯13的下面配在先导室10的高出底平面的中心孔先导阀口9上；在先导阀口9的左侧设有平衡孔36，平衡孔36上与先导室10相通，下与主阀芯室31相通；在上盖28的一侧设有杂质过滤孔23，在杂质过滤孔23内配有介体杂质过滤装置；该介体杂质过滤装置是采用在杂质过滤孔23内配有与其孔形状相似的滤网26，并将滤网26的一端配在杂质过滤孔23的底部所设的凸台外周上，在杂质过滤孔23的上口制有内螺纹，滤网盖25通过外周后部制槽所配的密封圈18、外周前部制有的螺纹配在杂质过滤孔23上，滤网盖25通过盖面背面的凸台配入滤网26另一端内孔中，而滤网盖25其盖面所凹下的孔制成便于拆卸的内六角孔。在杂质过滤孔23的底部凸台上设有中心螺纹孔，在螺孔上方设有导流孔22；在先导室10前设有使先导阀芯13打开先导阀口9时，不完全关闭导流孔22，在关闭先导阀口9时，完全打开导流孔22的装置。该装置可采用如图1、图2、图3所示来实现，即在先导阀芯13的下部设有凹下的与先导室10相通的平衡槽27，在隔磁管12的下部设有与导流孔22、平衡槽27相通的导流槽11。上述结构亦可采用如图4所示来实现，在先导阀芯13的下部设有凸边，在隔磁管12的下部四周设有与导流孔22相通的导流槽11，同时将隔磁管12在位于导流槽11下的内孔增大，使隔磁管12下部内孔壁与先导阀芯13下部轴颈之间形成与先导室相通平衡槽27，且先导阀芯13下部所设的凸边外径大于隔磁管12的下部增大的内孔孔径；并使当先导阀芯弹簧8在自由状态时，定铁芯16下面与先导阀芯13上面之间的距离，小于先导阀芯13下部所设的凸边的上面到隔磁管12下面之间的距离0.1-2mm。也可将先导阀芯13下部所设的凸边外径小于隔磁管12的下端增大的内孔孔径0.5-3mm。上述几种结构均能实现：当先导阀芯13打开先导阀口9时，不完全关闭导流孔22，当关闭先导阀口9时，完全打开导流孔22。当然还可设计成其它不同形式的结构，但均在本发明公开的范围之内。

如管道很脏可选择如图3、图4所示可拆卸式滤网结构，在清洗平衡孔滤网时无需拆卸阀门且不影响阀门的正常工作。它是这样实现的：即在杂质过滤孔23内配入滤网座35，滤网座35通过在其外周中部前端制槽配密封圈18、在密封槽后所制的外螺纹配在杂质过滤孔23内；滤网座35底部有中心孔，密封螺栓39穿入底部中心孔配在杂质过滤孔23的底部凸台中心螺孔内，且底部中心孔大于密封螺栓39的螺杆外径，行成环形过滤出口41；滤网座35由中部所制的外螺纹向后由园柱形变为园台状，在园台壁上设有数个过滤进口38，在滤网座35底部外周与杂质过滤孔23内孔壁之间配有密封圈18；在滤网座35底脚的四周设有数个过滤孔43，滤网座35底脚配在杂质过滤孔23的底部所设的凸台四周槽内，并使滤网座35底脚内孔与凸台平面及四周之间留有间隙；在滤网座35上口孔内配有滤网盖25及其上的密封装置，滤网盖25通过盖面背面的凸台配入滤网26一端内孔中，滤网26的另一端配入滤网座35园台形内孔的底部；而滤网盖25其盖面所凹下的孔制成内六角孔；滤网座35的上口外周亦制成便于拆卸的外六角形。

本发明亦适用于如图2所示的先导阀，先导阀除主阀芯4密封材料为膜片19外，其余结构基本相同。

本发明在主阀芯4或膜片19的下面四周设有凸缘33，当主阀芯4或膜片19关闭时结在凸缘33中间的介质被排出时可冲掉附着在主阀口3边缘或主阀芯4密封材料膜片19上的杂物极大的降低了阀门关闭不彻底的现象。

工作原理：

1.打开

线圈15通电，在磁力作用下，先导阀芯13与定铁芯16克服先导阀芯弹簧8的弹力吸合，使先导阀芯13上提打开先导阀口9，使主阀芯室31通过先导阀口9与主出口2相通，主阀芯室31卸压使主阀芯4上下产生压力差，该压力差使主阀芯4上升，打开主阀口3使阀门开启。

2.关闭

断开线圈15的通电，先导阀芯13与定铁芯16失去磁力作用，在先导阀芯弹簧8的弹力作用下，先导阀芯13下落关闭先导阀口9，介质自节流孔29通过滤网26的过滤，经先导阀芯13上的平衡槽27流入先导室10，最后自先导室10进入主阀芯室31，使主阀芯4上下压力平衡，主阀芯4在主阀芯弹簧5的作用下下落，关闭主阀口3使阀门关闭。

3.阀门高速打开和关闭的原理：

高速打开：先导阀芯13上提平衡槽27亦上移，从节流孔29流经的介质，由于平衡槽27的上移被不完全关闭(通过先导阀芯13和隔磁管12内壁的间隙流入主阀芯室31，合理控制好此间隙，可以把介质通过主阀芯4与阀体1内壁间隙流入主阀芯室31的流量降到最低，可以有效降低杂质随介质流入主阀芯室31时堵塞主阀芯4的现象，对于膜片阀不存在此现象)，这样先导阀口9的流量面积远远大于从节流孔29流入主阀芯室31的等效流量面积，使主阀芯室31迅速卸压为接近0压力，使阀门开启的速度远大于传统阀门。

高速关闭：先导阀芯13下落平衡槽27亦下移，由于平衡槽27的下移从节流孔29流经的介质从平衡槽27流入主阀芯室31，使主阀芯4上下压力迅速平衡。由于在先导阀芯13吸合上提时，从节流孔29流经的介质基本被关闭，且与从节流孔29流入主阀芯室31的等效流量面积关系不大，所以该等效流量面积可以做得很大，这样可极大的提高阀门的关闭速度。

4.可拆卸式滤网的过滤：

如图3所示，介质从节流孔29经滤网座35中部的过滤进口38流入滤网座35的内室，通过滤网26过滤后从密封螺栓39的螺杆与滤网座35上的环形过滤出口41，流经滤网座35的底脚右侧面和杂质过滤孔23的底部凸台平面之间的空间、再经导流孔22、隔磁管12上的导流槽11、先导阀芯组13上的平衡槽27，最后经平衡孔36流入主阀芯上室31。

5.更换滤网及更换滤网时不影响阀门的正常工作原理：

如图4所示，旋动滤网座35，使滤网座35向左旋出，由于滤网座35的螺纹和密封螺栓39的螺纹成反向，当滤网座35向左移动到一定位置时密封螺栓39的密封件与滤网座35的接触面将产生一定压力，密封螺栓39的螺杆与滤网座上的环形过滤出口41被密封螺栓39的密封件关闭，装配在滤网座35底部右侧的O型密封圈18左移，使节流孔29与滤网座35的内室隔断，这样就可拧出滤网盖25取出滤网26。在这种状态下，介质从节流孔29通过滤网座35最右侧底脚四周的过滤孔43的过滤后流入主阀芯上室31。清洗好滤网26和滤网座35的内室后重新放入滤网26，先固定滤网座35以滤网座35为基准拧入滤网盖25，最后旋入滤网座35。

图1、图2的左侧中部为配一般滤网结构的阀门剖面图，图3和图4为可拆卸式滤网结构的滤网部份局部结构图。去掉图1、图2中左侧的密封圈18、滤网盖25、滤网26装入图3或图4中的密封圈18、滤网座35、另一个密封圈18、滤网盖25、密封螺栓39、滤网26、另一个密封圈18，就可把普通的滤网系统转换成可清洗的滤网系统，也就是用户可根据管道的情况和购买能力选择不同结构的滤网系统、其它结构通用。后期升级仅需更换滤网26即可。

Claims (6)

1、一种免维护高频阀门，在阀体上设有主进口、主出口，在主阀芯室的主阀口上配有主阀芯，在主阀芯的中心孔底部与上盖下面中心部位之间配有主阀芯弹簧，在阀体上配有上盖，阀体上面与上盖下面之间配有密封垫，在先导室上配有隔磁管，在隔磁管内的下部动配有先导阀芯、上部配有定铁芯，在先导阀芯与定铁芯之间中心孔内配有先导阀芯弹簧，在隔磁管上配有线圈，线圈上配有驱动电源进线盒，其特征在于：在主阀芯室(31)的左壁体上设有下与主进口(34)、上与杂质过滤孔(23)相通的节流孔(29)，右壁体上设有下与主出口(2)、上与先导阀口(9)相通的卸流孔(6)；先导阀芯(13)的下面配在先导室(10)高出底平面的中心孔先导阀口(9)上；在先导阀口(9)的左侧设有平衡孔(36)，平衡孔(36)上与先导室(10)相通，下与主阀芯室(31)相通；在上盖(28)的一侧设有杂质过滤孔(23)，在杂质过滤孔(23)内配有介体杂质过滤装置；在杂质过滤孔(23)的底部配杂质过滤装置的凸台上设有中心螺纹孔，在螺孔的上侧设有与先导室(10)相通的导流孔(22)；在先导室(10)前设有使先导阀芯(13)打开先导阀口(9)时，不完全关闭导流孔(22)，在关闭先导阀口(9)时，完全打开导流孔(22)的装置；上述装置包括在隔磁管(12)下部内径和先导阀芯(13)下部外径的空间内形成有连接导流孔(22)和先导室(10)的平衡槽(27)，在隔磁管(12)的下部设有与导流孔(22)、平衡槽(27)相通的导流槽(11)，并在先导阀芯(13)下部设有凸边。

2、根据权利要求1所述的一种免维护高频阀门，其特征在于：在隔磁管(12)的下部四周设有与导流孔(22)相通的导流槽(11)，同时将隔磁管(12)在位于导流槽(11)下的内孔增大，使隔磁管(12)下部内孔壁与先导阀芯(13)下部轴颈之间形成与先导室相通平衡槽(27)，且先导阀芯(13)下部所设的凸边外径大于隔磁管(12)的下部增大的内孔孔径；并使当先导阀芯弹簧(8)在自由状态时，定铁芯(16)下面与先导阀芯(13)上面之间的距离，小于先导阀芯(13)下部所设凸边的上面到隔磁管(12)下面之间的距离0.1-2mm。

3、根据权利要求1所述的一种免维护高频阀门，其特征在于：先导阀芯(13)下部所设的凸边外径小于隔磁管(12)的下端增大的内孔孔径0.5-3mm。

4、根据权利要求1所述的一种免维护高频阀门，其特征在于：介体杂质过滤装置，是采用在杂质过滤孔(23)内配有与其孔形状相似的滤网(26)，并将滤网(26)的一端配在杂质过滤孔(23)的底部所设的凸台外周上，在杂质过滤孔(23)的上口制有内螺纹，滤网盖(25)通过外周后部制槽所配的密封圈(18)、外周前部制有的螺纹配在杂质过滤孔(23)上，滤网盖(25)通过盖面背面的凸台配入滤网(26)另一端内孔中，而滤网盖(25)其盖面所凹下的孔制成便于拆卸的内六角孔。

5、根据权利要求1所述的一种免维护高频阀门，其特征在于：介体杂质过滤装置，是采用在杂质过滤孔(23)内配入滤网座(35)，滤网座(35)通过在其外周中部前端制槽配密封圈(18)、在密封槽后所制的外螺纹配在杂质过滤孔(23)内；滤网座(35)底部有中心孔，密封螺栓(39)穿入底部中心孔配在杂质过滤孔(23)的底部凸台中心螺孔内，且底部中心孔大于密封螺栓(39)的螺杆外径，行成环形过滤出口(41)；滤网座(35)由中部所制的外螺纹向后由园柱形变为园台状，在园台壁上设有数个过滤进口(38)，在滤网座(35)底部外周与杂质过滤孔(23)内孔壁之间配有密封圈(18)；在滤网座(35)底脚的四周设有数个过滤孔(43)，滤网座(35)底脚配在杂质过滤孔(23)的底部所设的凸台四周槽内，并使滤网座(35)底脚内孔与凸台平面及四周之间留有间隙；在滤网座(35)上口孔内配有滤网盖(25)及其上的密封装置，滤网盖(25)通过盖面背面的凸台配入滤网(26)一端内孔中，滤网(26)的另一端配入滤网座(35)园台形内孔的底部；滤网盖(25)其盖面所凹下的孔制成内六角孔；滤网座(35)的上口外周亦制成便于拆卸的外六角形。

6、根据权利要求1所述的一种免维护高频阀门，其特征在于：主阀芯(4)的下面四周设有凸缘(33)。

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