CN1563759B - 气液囊式管道门 - Google Patents
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Abstract
一种气液囊式管道门，包括壳体和作为阀芯的气液囊，该气液囊式管道门是方型、圆型或球型。壳体为金属构件的方型、圆型或球台型箱体，两端通过法兰与管道连接。流体下游端设有阻挡气液囊向下游移动的栅栏，箱体内侧断面为圆弧形，箱体一侧或两侧设有气室和气液囊存放间，气室内设法兰与气液囊相连接。气室两侧壁上安装有气液囊收回机构，其端面盖板上接有气液进口管、出口管和测压管。阀芯由弹性极好、强度高、抗磨损性和耐温性能较好的材料制成的气液囊，囊内充气体或液体。它克服了现有大直径阀门结构复杂、售价高、开启关闭困难、关闭不严等缺陷。可广泛应用于各种输送气体、液体的管道，特别适用于大直径管道。
Description
技术领域：
本发明涉及一种管道阀门，具体涉及一种气囊或液囊式管道阀门的结构，属于国际专利分类F16K管道阀门技术领域。
背景技术：
冶金、化工、火力发电、环境保护等部门的工业装置需要各种各样数量庞大的管道。为了调节控制管道内流休的流量，需要在管道上安装各种各样的阀门，阀门是工业生产必不可少的器件。现在已有多种阀门生产，包括闸阀、蝶阀、球阀、截止阀、旋塞等等，可供使用者选择。对于大直径管道来说一般的阀门难以承担调节控制流量功能，通常采用特殊的蝶阀、翻板门、钟罩阀等。这些大直径蝶阀、翻板门，钟罩阀都存在结构复杂、加工要求高、售价高、开启关闭困难、关闭不严等缺陷。在实际应用中很难找到一种性能可靠、使用方便的大直径阀门。
申请号为93108834.8的专利《胶囊阀》提供了一种新型的阀门，但存在明显的缺陷。当阀门开启时其排气后的胶囊滞留在流体通道内，既妨碍流体顺畅流过，又使胶囊始终处于流体的冲刷之中，胶囊的使用寿命难以保证，使整个胶囊阀使用寿命无法保证。而且《胶囊阀》仅只能制出小直径阀门，很难大型化。本发明《一种气液囊式管道门》与《胶囊阀》的区别在于：《一种气液囊式管道门》增加了气液囊收回机构及其附属的牵引环、牵引绳、存放间。在气液囊式管道门开启时，气液囊收回并整齐存放于存放间内，避免了流体对气液囊连续不断的冲刷，使气液囊及整个气液囊式管道门的使用寿命得到保证，而且能很方便地制造出大直径气液囊式管道门。
发明内容：
本发明的目的，是提供在大多数场合可以取代蝶阀、翻板门、钟罩阀的结构简单、启闭严密的气液囊管道门。
本发明的目的是通过以下方案实现的。
一种气液囊式管道门，其包括壳体和阀芯，该气液囊管道门是方型、圆型或球型。
所述的壳体为金属机件，是方型、圆型或球台型箱体，两端通过法兰与管道相连接；流休下游端设有阻挡气液囊向下移动的栅栏；箱体内侧断面为圆弧形，箱体的一侧或两侧设有气室和气液囊存放间，在气室内设有法兰与气液囊相连接。
所述气室内安装有气液囊收回机构，其端面板上连接有气液进口管、出口管和测压管。
所述气液囊收回机构为一小型手动或电动的卷扬机，卷扬机轴穿过壳体气室侧壁的连接处密封。
阀芯是由弹性极好、强度高、抗磨损性能和耐温性能较好的材料制成的气液囊。所述的阀芯气液囊内可以充有气体或液体，阀芯的外形及尺寸均与壳体内腔尺寸相吻合，即对应于方型、圆型或球台型壳体，其气液囊分别为方型、扁圆型或球型。
气液囊内壁装有2～6个牵引环，每个牵引环连接一牵引绳，所有牵引绳合并连接到壳体充排气室内的气液囊收回机构上，收回的气液囊整齐存放于存放间内。
气液囊做成手风琴风箱状，或做成简单的口袋状。
本发明提出了一种气液囊式管道门，这种气液囊式管道门由充气体或液体的气液囊作为阀门的“阀芯”与壳体及附属结构一起组成。它克服了现有大直径阀门结构复杂、加工要求高、售价高，开启关闭困难、关闭不严等缺陷。这种气液囊管道门广泛应用于各种输送气体和液体的管道，特别适合于大直径管道。
附图说明：
图1是方型气液囊管道门的主视示意图，图2是图1的A-A视图，图3是图1的B-B视图；
图4是方型气液囊管道门的壳体的主视示意图，图5是图4的A-A视图，图6是图4的B-B视图，图7是图5中I放大图；
图8是手风琴式气液囊的主视示意图，图9是图8的A-A视图，图10是图8的左视图；
图11是口袋式气液囊的主视示意图，图12是图11的A-A视图，图13是图11的左视图；
图14是圆型气液囊式管道门的主视示意图，图15是图14的A-A视图，图16是图14的B-B视图；
图17是球型气液囊式管道门的主视示意图，图18是图17的A-A视图，图19是图17的B-B视图。
图中：1、壳体，2、方型气液囊，3、压紧法兰，4、管道连接法兰，5、测压管，6、连接法兰，7、进气管，8、出气管，9、栅栏，10、气液囊存放室，11、气液囊连接法兰，12、气液囊收回机构，13、空型环，14、手风琴式气液囊，15、手风琴式气液囊连接法兰，16、牵引绳，17、空型环，18、气液囊，19、连接法兰。
具体实施方式：
如图1-图3方型气液囊式管道门示意图所示，本发明是以充气体或液体的气液囊作为阀门的“阀芯”，与壳体及附属结构一起组成气液囊式管道门。在充气体或液体时“阀芯”膨胀与壳体内壁紧密接触，阻止流体(包括气体和液体)的流动，阀门关闭；排气体或液体后气液囊变得扁瘪收回，腾出气液囊原来所占空间，流体可以顺利通过，即阀门开启。
气液囊式管道门的气液囊内所充气体或液体以空气或水最为方便，当然也可以使用其他气体或液体。当使用空气时，则由相配的空压机供应空气。使用水时，则由使用者所备自来水管网直接供水。
气液囊式管道门的形状是方型、扁圆型或球型，视使用要求而定。一般情况下对大直径管道(管道截面为3m2以上)以方型为好，对管道直径较小(管道直径500mm以下)管道以球型为好，中等直径管道用扁圆型。
气液囊式管道门由壳体和“阀芯”组成，“阀芯”安装在壳体内，通过压紧法兰与壳体连接。如图1-图10所示。
壳体为金属构件，是方型、圆型或球台型箱体，两端设有法兰用以与管道连接，流体流动的下游端设有栅栏，以阻挡气液囊受流体压力而产生向下游的移动；箱体内侧断面为圆弧形，箱体一侧(或两侧)设有气室和气液囊存放间，以便充排气液和存放收回的气液囊，在气室内设有气液囊收回机构和与气液囊连接的法兰。气液囊收回机构为一小型卷扬机，为手动或电动，对于大直径气液囊式管道门以电动为好。气液囊收回机构安装在气室侧壁上，其轴穿过气室侧壁处应密封，确保不漏气液。气室端面为盖板，用法兰连接，组装时先卸去盖板，依次装好气液囊和气液囊收回机构后，再装此盖板。此盖板上配有气液进、出口管和测压管。如图4-图6方型气液囊式管道门壳体所示。
“阀芯”为由弹性极好、强度高、抗磨损性能较好的材料制成的气液囊，囊内充气体或液体。“阀芯”外形与壳体内腔尺寸相吻合，充气体或液体后气液囊膨胀，囊内压力达到一定数佐后，其外壁与壳体内壁紧密接触，阻止流体通过。气液囊内壁装有2～6个牵引环，每个牵引环连一牵引绳，牵引绳合并连到气液囊收回机构上，便于收回气液囊并整齐存放于存放间内。气液囊做成手风琴风箱状或简单的口袋状。方型气液囊式管道门手风琴风箱状和口袋状气液囊如图8-图10和图11-图13所示。
使用方法：
使用前气液囊式管道门处于开启状态，也即气液囊未充气体或液体。当要截断流体流动时，首先将气液囊收回机构调到空挡，使牵引绳可以随气液囊移动而移动；然后关闭气(液)出口阀，打开气(液)进口阀，向“囊”内充气体或液体，气液囊逐步膨胀并向前移动，直至与壳体内壁紧密接触为止。此时“囊”中压力达到规定压力，关闭气液进口阀，维持“囊”中压力在规定范围。如果“囊”中压力因管道内温度升高而升高时，应小心开气液出口阀，放出一些气体或液体，降低压力至规定值。相反，“囊”中压力降低于规定值时，应及时补充气体或液体，使压力提升至规定值。“囊”中压力控制用手控或自控，以自控为好。
当要开启气液囊式管道门使流体流过时，关闭气液进口阀，并关闭压力自控系统，打开气液出口阀，同时启动气液囊收回机构，“囊”中气体或液体逐步排出，气液囊逐步收回到存放室内。此时完成开启，气液囊式管道门处于开启状态。
实施例1：
参见图1-图3、图4-图7、图8-图10、图11-图13所示，为方型气液囊式管道门及其壳体、手风琴风箱式气囊、简单口袋式气囊。该气液囊式管道门为方型，包括方型壳体和方型气液囊。方型壳体为金属构件，两端设有法兰用以与管道连接，流体流过下游端设有栅栏以阻挡气液囊受流体压力而产生向下游的移动；方型壳体内壁断面为圆弧形，与气液囊接触形成的密封面宽度为方型边框边长的1/2～1/10；壳体一侧设有气室和气液囊存放室，以便充、排气体或液体和存放收回的气液囊，在气室内设有气液囊收回机构和与气液囊连接的法兰。气液囊收回机构为一小型卷扬机，手动或电动，对于大直径气液囊式管道门以电动为好。气液囊收回机构安装在气室侧壁上，其轴穿过气室侧壁处应密封，确保不漏气(液)。气室端面为盖板用法兰密封连接，此盖板上配有进、出口管和测压管。“阀芯”为用丁基橡胶制成的气液囊，囊内充气体或液体，充气体或液体后的外形尺寸与壳体内腔尺寸相吻合，充气体或液体后气液囊膨胀，其外壁与壳体内壁紧密接触，阻止流体流过。气液囊内壁设有2～6个牵引环，每个牵引环上连接一根牵引绳，牵引绳合并连到壳体气室内的气液囊收回机构上，收回的气液囊整齐存放于存放间，气液囊做成手风琴风箱状或简单的口袋状。这种结构适用于管道直径大，流体温度不高于100℃的场合。如果气液囊改用耐温的改性高分子聚合物材料，则可用于流体温度达180℃的场合。
实施例2：
图14-图16所示，为圆型气液囊式管道门。该气液囊式管道门为圆型，包括圆型壳体和扁圆型气液囊。圆型壳体为金属构件，两端设有法兰用以与管道连接，流体流过下游端设有栅栏以阻挡气液囊受流体压力而产生向下游的移动；圆型壳体内壁断面为圆弧形，与气液囊接触形成的密封面宽度为圆型壳体直径的1/2～1/10；壳体一侧设有气室和气液囊存放室，以便充、排气体或液体和存放收回的气液囊，在气室内设有气液囊收回机构和与气液囊连接的法兰。气液囊收回机构为一小型卷扬机，手动或电动，对于大直径气液囊式管道门以电动为好。气液囊收回机构安装在气室侧壁上，其轴穿过气室侧壁处应密封，确保不漏气(液)。气室端面为盖板用法兰密封连接，此盖板上配有进、出口管和测压管。“阀芯”为用丁基橡胶制成的气液囊，囊内充气体或液体，充气体或液体后的外形尺寸与壳体内腔尺寸相吻合，充气体或液体后气液囊膨胀，其外壁与壳体内壁紧密接触，阻止流体流过。气液囊内壁设有2～6个牵引环，每个牵引环上连接一根牵引绳，牵引绳合并连到壳体气室内的气液囊收回机构上，收回的气液囊整齐存放于存放间，气液囊做成简单的扁圆形口袋状。这种结构适用于管道直径小于2米，流体温度不高于100℃的场合。如果气液囊改用耐温的改性高分子聚合物材料，则可用于流体温度达180℃的场合。
实施例3：
图17-图19所示，为球型气液囊式管道门。该气液囊式管道门为球型，包括球台型壳体和球型气液囊。球台型壳体为金属构件，两端设有法兰用以与管道连接，流体流过下游端设有栅栏以阻挡气液囊受流体压力而产生向下游的移动；球台型壳体内壁为球台面，其球台高度为球台直径1/2～3/4；壳体一侧设有气室和气液囊存放室，以便充、排气体或液体和存放收回的气液囊，在气室内设有气液囊收回机构和与气液囊连接的法兰。气液囊收回机构为一小型卷扬机，手动或电动，对于大直径气液囊式管道门以电动为好。气液囊收回机构安装在气室侧壁上，其轴穿过气室侧壁处应密封，确保不漏气(液)。气室端面为盖板用法兰密封连接，此盖板上配有进、出口管和测压管。“阀芯”为用丁基橡胶制成的气液囊，囊内充气体或液体，充气体或液体后的外形尺寸与壳体内腔尺寸相吻合，充气体或液体后气液囊膨胀，其外壁与壳体内壁紧密接触，阻止流体流过。气液囊内壁设有2～6个牵引环，每个牵引环上连接一根牵引绳，牵引绳合并连到壳体气室内的气液囊收回机构上，收回的气液囊整齐存放于存放间，气液囊做成简单的球形口袋状。这种结构适用于管道直径小于2米，流体温度不高于100℃的场合。如果气液囊改用耐温的改性高分子聚合物材料，则可用于流体温度达180℃的场合。
上述实施例仅仅对本发明的个别技术方案进行了描述，在此基础上所进行的一些等效变换，如在壳体内壁上增加一些环形槽，以加强密封性等等，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种由壳体和阀芯组成的气液囊式管道门，该气液囊式管道门为方型、圆型或球型，壳体为金属构件是方型，圆型或球台型箱体；阀芯是具有内壁的气液囊；其特征在于：气液囊式管道门的壳体箱体内设有气室和气液囊存放间；在气室的两侧壁上安装有气液囊收回机构，其端面盖板上连接有气液进口管、出口管和测压管。
2.根据权利要求1所述气液囊式管道门，其特征在于：所述气液囊收回机构为一小型手动或电动的卷扬机，卷扬机轴穿过气室侧壁的连接处密封。
3.根据权利要求1所述气液囊式管道门，其特征在于：所述气液囊由弹性极好、强度高、抗磨损性能和耐温性能较好的材料制成。
4.根据权利要求1或3所述气液囊式管道门，其特征在于所述气液囊在气液囊式管道门关闭时充满气体或液体，充满气体或液体的气液囊外形及尺寸均与壳体内腔尺寸相吻合，即对应于方型、圆型或球台型壳体，其气液囊分别为方型、扁圆型或球型。
5.根据权利要求1所述气液囊式管道门，其特征在于：所述气液囊的内壁装有2～6个牵引环，每个牵引环上连一牵引绳，所有牵引绳合并连接到壳体气室内的气液囊收回机构上，当气液囊式管道门开启时，收回的气液囊整齐排放于存放间内。
6.根据权利要求1或3所述气液囊式管道门，其特征在于：气液囊做成手风琴风箱状或简单口袋状。
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