CN1514153A - 气动截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动截止阀，包括驱动气缸13、阀杆1、阀芯7、阀芯导向套11、阀体12、密封圈9，阀芯7与阀杆1间固定连接，无相对位移，阀芯7可在阀杆1的带动下在阀芯导向套11内作轴向移动，阀芯7与阀芯导向套11之间用密封圈10密封，其中阀芯7是中空的，阀杆1是实心的，且该截止阀还有个阀体嵌件6结构，阀体嵌件6与阀体12固定连接，阀门关闭时，阀芯7通过阀体嵌件6与阀体12接合，并用密封圈8密封，当阀体嵌件6的内径a，阀芯导向套11的内径b，阀杆1的内径c，满足以下关系：a²＝b²－c²时，阀芯7只须克服阀芯7和阀杆1的重量及摩擦时产生的阻力。可大大缩小启闭该气动截止阀的动力。该气动截止阀特别适用于不宜用人力控制的高压、大流量管路的启闭。

Description

气动截止阀

技术领域

本发明涉及一种气动式自动控制截止阀。主要涉及一种控制高压大流量流体管路启闭的气动式自动控制截止阀。

背景技术

在流体输送管道上，常常会因为管道内的介质压力过高而导致管道上的阀门很难正常打开或无法打开，严重时还会使阀杆变形。在气动阀门管路上还会因为管道内压力高或气源压力变化而使气动阀门无法正常工作。管道内介质压力越大或阀门的通径越大，这样的现象越严重。在越来越强调安全性和生产率的今天，气动截止阀以其结构简单、安全可靠的优点而备受重视。《阀门》2002年第1期“先导式气动截止阀的设计”一文中公开了一种先导式气动截止阀，它主要是利用一个面积远小于主阀瓣的导阀瓣，以改变阀体内流体的通流面积，从而实现以气动方式控制介质压力较大的管路阀门的启闭。中国实用新型专利99231674.x公开了一种与传统截止阀安装尺寸一致的自动截止阀，但其局限性是其气动方式只适用于低压系统，对高压大流量的管路不适用。中国发明专利93112805.6公开了一种全卸荷高压手动截止阀，这种阀的阀芯轴上装有一个套筒和一个游动挡套，该套筒和游动挡套结合密封圈组成一个卸荷腔，该卸荷腔与阀芯轴上的平衡小孔相通，且游动挡套的外径的平方与阀芯轴的阶梯小轴外径的平方差等于阀芯轴外径的平方。由此实现平衡掉所有作用在阀上的介质压力。但由此带来的缺点是阀杆比较长，且由于轴向、径向都有孔，阀芯轴的强度比较差，如果改为用压缩空气作为驱动力的话，则强度达不到要求。另外由于要求阀芯轴的外径d₃等于活门密封带中径d₄，而阀芯轴的外径d₃又不允许做得很大，所以这种全卸荷高压手动截止阀一般只适用于通径较小的高压管路，此外，由于从手柄到阀芯轴有多处连接，在实践中容易泄漏。

发明内容

由于现有的气动截止阀只适用于低压系统，或通过改变通流面积以达到控制介质压力较大的管路，而能合理平衡介质压力的全卸荷高压手动截止阀，又由于是采用了手动的方式，而不适用于一些对安全要求较高的地方，且由于阀芯轴的纵向和轴向都有孔，因此其强度不适宜用压缩空气驱动，为提供一种既能用压缩空气驱动，又能合理地平衡介质压力，用较小的驱动力驱动的气动截止阀，本发明提供了以下技术方案。

本发明的技术方案为：

一种气动截止阀，包括驱动气缸、阀杆、阀芯、阀芯导向套、阀体、密封圈，阀芯与阀杆间固定连接，无相对位移，阀芯可在阀杆的带动下在阀芯导向套内作轴向移动，阀芯与阀芯导向套之间用密封圈密封，其中阀芯是中空的，阀杆是实心的，且该截止阀还有个阀体嵌件结构，阀体嵌件与阀体固定连接，阀门关闭时，阀芯通过阀体嵌件与阀体接合，并用密封圈密封，

阀体嵌件的内径a，阀芯导向套的内径b，阀杆的内径c，满足以下关系：a²＝b²-c²，

接合阀芯与阀体嵌件的密封圈为自锁密封圈，该自锁密封圈的形状为“L”形，且一个端面带有圆弧状凸圈，另一个端面设有圆弧状凹槽，凹槽的半径小于凸圆半径，

阀芯的阀芯嵌件部分有一自锁密封圈压入，阀门关闭时自锁密封圈的另一部分压入阀体嵌件内，完成阀芯与阀体嵌件的接合，

阀芯导向套内设有一组或多组导向圈引导阀芯的轴向位移。

该气动截止阀工作时，气缸与装在阀体上的阀芯导向套之间用内六角圆柱头螺钉或其他方式固接，气缸驱动阀杆，阀杆的另一端通过销与阀芯固定连接，阀芯包括阀头和阀芯嵌件，并配置了O型密封圈和自锁密封圈，阀芯导向套固接在阀体上，阀芯可在阀芯导向套内作轴向位移，并通过Y型密封圈实现软密封，这样，由于阀芯是中空的，使得阀芯不因外界压强变化而使阀芯所受的压力发生变化，阀芯只要克服很小的阻力就能得以启动。

当阀体嵌件的内径a，阀芯导向套的内径b，阀杆的内径c，满足以下关系：a²＝b²-c²时，阀芯上下所受的压力无论在阀门打开还是关闭时都数值相等但方向相反，使得阀芯不受介质压力的影响，而只须克服阀芯和阀杆的重量及摩擦时产生的阻力。可大大缩小启闭该气动截止阀的动力。

在阀门关闭时，自锁密封圈超出阀芯嵌件表面的部分正好压入阀体嵌件，完成阀芯与阀体嵌件的密封接合。在没有动力的情况下，能保证阀芯内腔自锁不泄漏。

本发明所提供的气动截止阀所需要的启动能源为常规气动截止阀的1/5，而它工作时可以耐受的工作压力可以分为A、B、C、D、E、F几种类型。

A型：真空环境-0.1～0Mpa

B型：0～3.0Mpa(含上限)

C型：3.0～8.0Mpa(含上限)

D型：8.0～13.0Mpa(含上限)

E型：13.0～21.0Mpa(含上限)

F型：21.0Mpa以上

工作温度一般在-20～200℃，但不限于这个范围。本气动截止阀适用的工作介质很广泛，可以是水、压缩空气、蒸汽、油及其他介质，因此可广泛应用于化工、机械、热电、热供、洗涤、印染等行业。对于管路通径特别大的情况还可以将气缸替换为液压汽缸，转换为液压式截止阀。在无控制能源的情况下，能自锁密封，不泄漏。由于强度高，该气动截止阀可连续启闭100万次，使用寿命长。

附图说明

图1为气动截止阀关闭状态的结构示意图。

图2为气动截止阀打开状态的结构示意图。

图3为气动截止阀阀芯、阀芯导向套、阀体部分的工作原理图。

图4为气动截止阀中自锁密封圈的剖示图。

具体实施方式

下面结合附图进行说明，附图1为气动截止阀的关闭状态，阀杆1通过销2与阀头4和阀芯嵌件5共同组成的阀芯7固定连接，两者间没有相对位移，阀头4和阀芯嵌件5之间固定连接，并通过0型密封圈9进行密封。阀芯嵌件5与阀体嵌件6间通过自锁密封圈8嵌合，阀芯7与阀芯导向套11之间用Y型密封圈10进行密封。阀体嵌件6与阀体12之间固定连接，并用O型密封圈14密封。

如附图3所示，当流体准备从A流向B通过阀门时，阀门还没打开，流体经过阀芯7时，由于阀芯7中空，上下相通，所以上下压强一致，而阀体嵌件6的内径a、阀芯导向套11的内径b、阀杆1的内径c满足以下关系，即：1/4a²＝1/4b²-1/4c²则此时阀芯7所受的压力也相等。

如附图2所示，当气缸13驱动阀杆1并带动阀芯7作轴向向上运动时，阀芯7在导向圈3的导引下沿阀芯导向套11向上移动，阀体嵌件6静止，阀芯7与阀体嵌件6分离，随即打开阀门。流体通过阀门。

Claims (5)

1.一种气动截止阀，包括驱动气缸、阀杆、阀芯、阀芯导向套、阀体、密封圈，阀芯与阀杆间固定连接，无相对位移，阀芯可在阀杆的带动下在阀芯导向套内作轴向移动，阀芯与阀芯导向套之间用密封圈密封，其特征在于：阀芯是中空的，阀杆是实心的，且该截止阀还有个阀体嵌件结构，阀体嵌件与阀体固定连接，阀门关闭时，阀芯通过阀体嵌件与阀体接合，并用密封圈密封。

2.如权利要求1所述的气动截止阀，其特征在于：阀体嵌件的内径a，阀芯导向套的内径b，阀杆的内径c，满足以下关系：a²＝b²-c²。

3.如权利要求1或2所述的气动截止阀，其特征在于：接合阀芯与阀体嵌件的密封圈为自锁密封圈，该自锁密封圈的形状为“L”形，且一个端面带有圆弧状凸圈，另一个端面设有圆弧状凹槽，凹槽的半径小于凸圆半径。

4.如权利要求1或2所述的气动截止阀，其特征在于：阀芯的阀芯嵌件部分有一自锁密封圈压入，阀门关闭时自锁密封圈的另一部分压入阀体嵌件内，完成阀芯与阀体嵌件的接合。

5.如权利要求1或2所述的气动截止阀，其特征在于：阀芯导向套内设有一组或多组导向圈引导阀芯的轴向位移。

Images