CN200982419Y - 高压超低温气动截止阀 - Google Patents

Abstract

一种工作介质为液氧或液氮、最高工作压力可达35MPa的高压超低温气动截止阀，包括阀座、阀体、阀盖、阀芯和控制装置，控制装置包括控制腔、阀杆以及活塞，控制腔固定在阀盖上，活塞将控制腔分成前控制腔和后控制腔，前控制腔上设置有第一控制口，后控制腔上设置有第二控制口，第一控制口和第二控制口分别和控制气压源相连；阀杆的一端与活塞固连，阀杆的另一端从阀盖中心穿过后与阀体内的阀芯连接，阀杆和阀体之间设置有密封装置。本实用新型解决了背景技术气动截止阀无法满足特殊工作环境要求的技术问题，具有可随时监控高压超低温气动截止阀的状态、密封性能好、工作可靠、耐低温、隔热性能好、成本低的优点。

Description

高压超低温气动截止阀

技术领域

本实用新型涉及一种气动截止阀，尤其涉及一种高压超低温气动截止阀。

背景技术

在工作压力最高为35MPa工作介质为液氧或液氮的工作环境中，需要能够耐高压环境和耐超低温环境的气动截止阀作为控制元件。但是在如此恶劣的工作环境中，现有的气动截止阀中，能耐超低温的不耐高压，能耐高压的不耐超低温，其综合性能无法达到工作环境的技术要求，且按照常规思路来设计专用高压超低温气动截止阀的成本非常高。

发明内容

本实用新型目的是提供一种工作介质为液氧或液氮，最高工作压力可达35MPa的高压超低温气动截止阀，其解决了背景技术气动截止阀无法满足特殊工作环境要求的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种高压超低温气动截止阀，包括阀座1、阀体2、阀盖10和阀芯3，所述阀座1固定在阀体2的一端，所述阀盖10固定在阀体2的另一端，所述阀座1上设置有第一介质接口21，所述阀体2上设置有第二介质接口22，所述阀体2和阀座1内设置有一个连接第一介质接口21和第二介质接口22的液体通道19，所述阀芯3设置在液体通道19内，其和阀座1之间设置有关闭副密封20，其特殊之处是，所述高压超低温气动截止阀还包括控制装置，所述控制装置包括控制腔12、阀杆9以及设置在控制腔12内的活塞11，所述控制腔12固定在阀盖10上，所述活塞11将控制腔12分成相互隔离的前控制腔25和后控制腔26，所述前控制腔25上设置有第一控制口23，所述后控制腔26上设置有第二控制口24，所述第一控制口23和第二控制口24分别和控制气压源相连；所述阀杆9的一端与活塞11固连，所述阀杆9的另一端从阀盖10中心穿过后与阀体2内的阀芯3连接，所述阀杆9和阀体2之间设置有密封装置。

上述阀芯3和阀座1之间的关闭副密封20是采用平面金属—金属密封。

上述高压超低温气动截止阀包括开关状态指示机构，所述开关状态指示机构包括光电管支架17、遮光片13、开状态光电管28、关状态光电管29、信号输出插座15，所述开状态光电管28设置在光电管支架17的前端，关状态光电管29设置在光电管支架17的后端，所述遮光片13与活塞11固连，所述遮光片13上设置有一个开状态透光孔30和一个关状态透光孔31，其中开状态透光孔30在阀芯3打开时停在开状态光电管28处，关状态透光孔31在阀芯3关闭时停在关状态光电管29处，所述开状态光电管28和关状态光电管29分别与信号输出插座15相连。

上述阀盖10为细长圆筒状结构，其筒壁上设置有多个沿轴向并列分布的隔热孔27，所述隔热孔27为长方孔或长圆孔。

上述阀杆9和阀体2之间的密封装置包括由内到外依次设置的填料垫5、填料6、填料压套7和填料压盖8。

上述阀座1和阀体2之间为螺钉固连。

本实用新型具有如下优点：

1、可随时监控高压超低温气动截止阀的状态。高压超低温气动截止阀设有开关状态指示机构，开关状态信号分别由两个光电管(开状态光电管、关状态光电管)输出，光电管的输出信号通过信号输出插座与试验台的指示灯相连，可远距离实时监控高压超低温气动截止阀的工作状态。两个光电管分别安装在光电管支架的前端和后端，遮光片与活塞相固连，遮光片开有两个小的透光孔，在阀芯开启时开状态透光孔对应开状态光电管，可指示阀芯开的状态；在阀芯关闭时关状态透光孔对应关状态光电管，可指示阀芯关的状态。当控制气压源的两个控制口根据动作指令进行开关时，遮光片与活塞一起运动，当阀芯完全打开或关闭后，对应的光电管输出相应的电信号。

2、密封性能好，工作可靠。阀芯与阀座的关闭副密封采用金属—金属平面密封，保证阀芯在高压低温条件下容易开启。阀芯和阀座均采用耐低温的高强不锈钢，阀芯的硬度比阀座的硬度稍高一些，便于维修。活塞和阀杆处采用橡胶O形圈密封。采取以上密封措施使得本实用新型产品的密封更可靠。

3、耐低温、隔热性能好。本实用新型为满足液氧或液氮的工作环境，阀体、阀盖和控制腔壳体等选用耐低温不锈钢材料，阀座、阀芯、阀杆、阀杆螺母等选用耐低温高强不锈钢材料，活塞选用高强铝合金。另外，从结构上采取隔热措施，设计时在保证足够的连接强度和刚度的前提下，将阀盖的多余部分加工掉，使阀盖中间段的横截面和与阀体接触部位的面积尽量小，并适当加长阀盖的长度，这样可使阀体内的冷量尽可能少往上传导，使控制腔保持适宜的温度环境，保证可靠密封。

4、成本低。本实用新型在关闭副密封、隔热措施等方面采用了特殊结构设计，常用耐低温材料即可满足要求，保证了成本的最低。

附图说明

图1为本高压超低温气动截止阀的结构示意图；

其中：1-阀座，2-阀体，3-阀芯，5-填料垫，6-填料，7-填料压套，8-填料压盖，9-阀杆，10-阀盖，11-活塞，12-控制腔，13-遮光片，15-信号输出插座，17-光电管支架，19-液体通道，20-关闭副密封，21-第一介质接口，22-第二介质接口，23-第一控制口，24-第二控制口，25-前控制腔，26-后控制腔，27-隔热孔，28-开状态光电管，29-关状态光电管，30-开状态透光孔，31-关状态透光孔。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括阀体2、阀座1、阀芯3、阀杆9、阀盖10、活塞11、控制装置、开关状态指示机构等；阀座1通过螺钉连接固定在阀体2的一端，阀盖10通过螺钉连接固定在阀体2的另一端；阀座1上设置有第一介质接口21，阀体2上设置有第二介质接口22，阀体2和阀座1内设置有一个连接第一介质接口21和第二介质接口22的液体通道19，如果第一介质接口21作为液氧或液氮的入口，第二介质接口22则作为液氧或液氮的出口；阀盖10为细长圆筒状结构，其筒壁上设置有多个沿轴向并列分布的隔热孔27，所述隔热孔27为长方孔或长圆孔；阀芯3设置在液体通道19内，其和阀座1之间设置有关闭副密封20，关闭副密封20是采用平面金属—金属密封，控制装置包括控制腔12、阀杆9以及设置在控制腔12内的活塞11，控制腔12固定在阀盖10上，活塞11将控制腔12分成相互隔离的前控制腔25和后控制腔26，前控制腔25上设置有第一控制口23，后控制腔26上设置有第二控制口24，第一控制口23和第二控制口24分别和控制气压源相连；阀杆9的一端与活塞11固连，阀杆9的另一端从阀盖10中心穿过后与阀体2内的阀芯3连接，阀杆9和阀体2之间设置有密封装置。开关状态指示机构包括光电管支架17、遮光片13、开状态光电管28、关状态光电管29、信号输出插座15，开状态光电管28设置在光电管支架17的前端，关状态光电管29设置在光电管支架17的后端，遮光片13与活塞11固连，遮光片13上设置有一个开状态透光孔30和一个关状态透光孔31，开状态透光孔30在阀芯3打开时停在开状态光电管28处，关状态透光孔31在阀芯3关闭时停在关状态光电管29处，开状态光电管28和关状态光电管29分别与信号输出插座15相连；阀杆9和阀体2之间的密封装置包括由内到外依次设置的填料垫5、填料6、填料压套7和填料压盖8。

阀芯3和阀座1均采用耐低温的高强不锈钢，阀芯3的硬度比阀座1的硬度稍高一些。活塞11和阀杆9处采用橡胶O形圈密封，密封性能好，工作可靠。在保证足够的连接强度和刚度的前提下，将阀盖10的多余部分加工掉，比如在阀盖10上设计多个隔热孔27(长方孔或长圆孔等)，使阀盖10中间段的横截面尽量小，也就是将阀盖10和阀体2接触部位的面积尽量小，并适当加长阀盖10的长度，这样可使阀体2内的冷量尽可能少往阀盖10上传导。为满足液氧或液氮的工作环境，阀体2、阀盖10和控制腔12等选用耐低温不锈钢材料，阀座1、阀芯3、阀杆9等选用耐低温高强不锈钢材料，活塞11选用高强铝合金。

本实用新型工作过程：工作介质为液氧和液氮，最高工作压力为35MPa。高压超低温气动截止阀由控制气压力操纵，当给前控制腔加压时，阀芯关闭；当给后控制腔加压时，阀门开启。采用光电管作为开启和关闭状态的输出信号机构，便于试验台用指示灯指示其开启和关闭状态。气动截止阀设有开关状态指示机构，开关状态信号分别由两个光电管(开状态光电管、关状态光电管)输出，光电管的输出信号通过信号输出插座与试验台的指示灯相连，可远距离实时监控气动截止阀的工作状态。两个光电管分别安装在光电管支架的前端和后端，遮光片与活塞相固连，遮光片开有一个小的开状态透光孔和一个关状态透光孔，开状态透光孔在阀芯打开时停在开状态光电管处，关状态透光孔在阀芯关闭时停在关状态光电管处。当控制气压源的压力气动阀关闭或打开时，遮光片与活塞一起运动，当阀芯完全打开或关闭后，对应的光电管输出电信号。

Claims (6)

1、一种高压超低温气动截止阀，包括阀座(1)、阀体(2)、阀盖(10)和阀芯(3)，所述阀座(1)固定在阀体(2)的一端，所述阀盖(10)固定在阀体(2)的另一端，所述阀座(1)上设置有第一介质接口(21)，所述阀体(2)上设置有第二介质接口(22)，所述阀体(2)和阀座(1)内设置有一个连接第一介质接口(21)和第二介质接口(22)的液体通道(19)，所述阀芯(3)设置在液体通道(19)内，其和阀座(1)之间设置有关闭副密封(20)，其特征在于：所述高压超低温气动截止阀还包括控制装置，所述控制装置包括控制腔(12)、阀杆(9)以及设置在控制腔(12)内的活塞(11)，所述控制腔(12)固定在阀盖(10)上，所述活塞(11)将控制腔(12)分成相互隔离的前控制腔(25)和后控制腔(26)，所述前控制腔(25)上设置有第一控制口(23)，所述后控制腔(26)上设置有第二控制口(24)，所述第一控制口(23)和第二控制口(24)分别和控制气压源相连；所述阀杆(9)的一端与活塞(11)固连，所述阀杆(9)的另一端从阀盖(10)中心穿过后与阀体(2)内的阀芯(3)连接，所述阀杆(9)和阀体(2)之间设置有密封装置。

2、根据权利要求1所述的一种高压超低温气动截止阀，其特征在于：所述阀芯(3)和阀座(1)之间的关闭副密封(20)是采用平面金属一金属密封。

3、根据权利要求1或2所述的一种高压超低温气动截止阀，其特征在于：所述高压超低温气动截止阀包括开关状态指示机构，所述开关状态指示机构包括光电管支架(17)、遮光片(13)、开状态光电管(28)、关状态光电管(29)、信号输出插座(15)，所述开状态光电管(28)设置在光电管支架(17)的前端，关状态光电管(29)设置在光电管支架(17)的后端，所述遮光片(13)与活塞(11)固连，所述遮光片(13)上设置有一个开状态透光孔(30)和一个关状态透光孔(31)，其中开状态透光孔(30)在阀芯(3)打开时停在开状态光电管(28)处，关状态透光孔(31)在阀芯(3)关闭时停在关状态光电管(29)处，所述开状态光电管(28)和关状态光电管(29)分别与信号输出插座(15相连。

4、根据权利要求3所述的一种高压超低温气动截止阀，其特征在于：所述阀盖(10)为细长圆筒状结构，其筒壁上设置有多个沿轴向并列分布的隔热孔(27)，所述隔热孔(27)为长方孔或长圆孔。

5、根据权利要求4所述的一种高压超低温气动截止阀，其特征在于：所述阀杆(9)和阀体(2)之间的密封装置包括由内到外依次设置的填料垫(5)、填料(6)、填料压套(7和填料压盖(8)。

6、根据权利要求5所述的一种高压超低温气动截止阀，其特征在于：所述阀座(1)和阀体(2)之间为螺钉固连。

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