CN204239828U - 可控单向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全阀门，尤其是利用流体压差驱动，通过电磁阀先导，可控制方向的可控单向阀。本实用新型将阀体制成双层管结构，用隔板将内管隔成前后2个空腔。阀芯通过中空的连杆与活塞连接在一起，阀芯与前腔形成一个柱塞缸结构，活塞与后腔形成一个液压缸结构。阀体上有3个导管连接到阀门外部的一个2位3通电磁阀的接口上。当电磁阀断电时，阀门为一个只允许介质正向流的单向阀动。当电磁阀通电时，阀门为一个只允许介质反向流动的单向阀门。

Description

可控单向阀

技术领域

本实用新型涉及一种安全阀门，尤其是利用流体压差驱动，通过电磁阀先导，可控制方向的单向阀门。

背景技术

液体储罐运行时，液体通过管道进出储罐，出现爆管等紧急状态时，如果不关闭阀门，液体会在重力作用下泄光。因此，危险液体储罐的罐根通常要安装一个紧急切断阀，当出现故障时阀门自动关闭。紧急切断阀在正常工作时，通过储能机构把能量储备起来，出现故障，电源被切断时，储能机构释放能量把阀门关闭。储能机构有重锤，弹簧，气动，液动等多种形式。由于紧急切断阀结构复杂，所以通常体积比较大，成本比较高。

发明内容

因为紧急切断阀的作用都是防止液体单向泄出的。因此，本实用新型提供一种可控的单向阀，取代结构复杂的紧急切断阀。

本实用新型使用的技术方案是：将阀体制成双层管结构，用筋板支撑内管，介质流道在内外管之间。用隔板将内管隔成前后2个空腔。阀芯通过中空的连杆与活塞连接在一起，阀芯与前腔形成一个柱塞缸结构，活塞与后腔形成一个液压缸结构。阀体上开有3个安装着连接导管的孔，1个孔开在阀门前端的阀座前面接通到阀门流道；2个孔开在隔板的前后，穿过筋板连通到前腔和后腔。隔板后的孔在筋板上与一个通向阀门后端流道的孔相通。3个导管连接到阀门外部的一个2位3通电磁阀的接口上。电磁阀断电时，阀座前的导管被阻断，隔板前后的导管导通。由于前后腔及活塞后面都相通，各处压力与阀门后端相等，阀芯在介质的作用下移动。当介质由阀门前端流进时，介质将阀芯推开，阀门 导通；当介质由阀门后端流进时，介质将阀芯推向阀座，阀门被关闭。电磁阀通电时，阀座前的导管与隔板前的导管导通，隔板后的导管被阻断。由于阀芯后面和活塞后面与阀门前端相通，与阀门前端压力相等，当介质由阀门后端流进时，阀门后端压力高于前端，介质推动活塞向后移动，活塞带动阀芯向后移动，将阀门打开。因此，当电磁阀断电时，阀门是只允许介质正向流的单向阀动；当电磁阀通电时，阀门是只允许介质反向流动的单向阀门。当电磁阀断电时，介质只能正向流动，其作用相当于一个紧急关断阀。为了保证在零压差时阀门也可以工作，在阀芯与隔板间还安装了一个弹簧，在电磁阀断电时保证阀门是关闭的。

本实用新型的有益效果是：替代昂贵的紧急切断阀，降低设备费用。由于结构简单，更加提高了阀门的安全可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的剖面示意图。

图1中1、阀体，2、阀座，3、阀芯，4、阀座前导管，5、连杆，6、密封圈，7、弹簧，8、密封环，9、隔板前导管，10、隔板后导管，11、活塞，12、密封圈，13、导流锥，14、隔板，15、浮子。

图2是本实用新型的断面示意图。

图2中1、阀体，5、连杆，10、隔板后导管，14、隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

在图1中，阀座(2)安装在阀体(1)上与阀芯(3)构成阀门工作密封面。阀芯(3)通过一个中空的连杆(5)与活塞(11)连接在一起，同时运动。隔板(14)将阀体(1)的内管隔成前后2个空腔，阀芯(3)与前腔形成柱塞缸 结构，活塞(11)、导流锥(13)与后腔一起形成一个液压缸结构。连杆(5)在靠近阀芯(3)连接处开有孔，通过中间的孔将前腔与活塞(11)后面的腔体导通。阀座前导管(4)向内通到阀体(1)内的流道，向外连接到一个两位三通电磁阀上。隔板前导管(9)向内通到前腔，向外连接到两位三通电磁阀上。隔板后导管(10)向内连通到后腔，向外连接到两位三通电磁阀上。连接隔板后导管(10)的孔在筋板内还与一个通向阀门后端的孔相通。在两位三通电磁阀通电时，阀座前导管(4)与隔板前导管(9)导通，隔板后导管(10)阻断。当介质从阀门后端流向前端时，阀门后端压力通过筋板上的孔传导到活塞(11)前面，阀门前端的压力通过阀座前导管(4)和隔板前导管(9)传导到阀芯(3)和活塞(11)的后面。由于阀门后端压力大于前端压力，在压差的作用下，将阀芯(3)推向后端，阀门开启。当介质从阀门前端流向后端时，由于阀门前端压力大于后端压力，阀芯(3)被推向阀座(2)将阀门关闭。在两位三通电磁阀断电时，阀座前导管(4)被阻断，隔板前导管(9)与隔板后导管(10)导通。阀芯(3)后面、活塞(11)的前后与阀门后端压力相同。当介质从阀门前端流向后端时，阀芯(3)的前端压力大于后端，阀芯(3)被推开，阀门打开。当介质从阀门后端流向前端时，阀芯(3)的后端压力大于前端，阀芯(3)被推向阀座(2)，阀门关闭。因此，阀门在两位三通电磁阀通电时，是只允许介质从阀门后端流向前端的单向阀门；在两位三通电磁阀断电时，是只允许介质从阀门前端流向后端的单向阀门。

阀门开闭是靠阀门前后端压差推动阀芯(3)和活塞(11)移动实现的，而这个压差是由阀门结构，介质流速决定的，不会很高。因此，阀芯(3)，连杆(5)和活塞(11)的运行阻力是阀门可靠工作的关键。为降低运动阻力，在阀体(1)上阀芯(3)工作部位安装有使用聚四氟乙烯制作的密封圈(6)，这个 密封圈(6)的作用一个是密封，另一个是降低阀芯(3)与阀体(1)之间的摩擦阻力。在活塞(11)上也安装有密封圈(12)，其作用与密封圈(6)相同。由于阀芯(3)，活塞(11)通过连杆(5)连接成一体，除两端与阀体(1)接触外，连杆(5)中间还与隔板(14)接触，这样就形成了多余约束。制造误差不可能为零，因此多余约束将产生一个接触力，增加运动摩擦阻力。为降低此力，隔板(14)的过孔要大于连杆(5)的直径，使连杆(5)在任何时候都不与隔板(14)接触。安装在隔板(14)上的密封环(8)，使用聚四氟乙烯制造，并采用V字型，密封环(8)的孔与连杆(5)之间形成密封，两个端面与隔板(14)形成密封。阀芯(3)的运动阻力主要是在重力作用下，与阀体(1)间的摩擦力。为了降低摩擦力，在阀芯(3)内部安装了浮子(15)，浮子(15)用比重轻于介质的材料制成，浮力将降低阀芯(3)与阀体(1)间的摩擦力。为了提高阀门关闭的可靠性，在阀芯(3)和隔板(14)之间安装了一个弹簧(7)，其作用是在介质静止，压差为零的情况下也可使阀门关闭。

在图2中显示了阀门的断面结构。流道在阀体(1)的内外管之间，中间显示了连杆(5)和隔板(14)。隔板后导管(10)的孔开在筋板上。为了增加介质流量，在另外2个筋板上也开有2个孔，该孔都是一端连通阀门后端，另一端在与隔板后导管(10)同一断面的位置上连通到后腔。

Claims (5)

1.一种可控方向的单向阀门，其特征是：阀门的阀体为双层管结构，用筋板支撑内管，隔板将内管隔成2腔体；阀芯通过一个空心的连杆与一个活塞连接在一起，连杆穿过隔板，阀芯在前腔，活塞在后腔一起运动；阀芯和隔板间安装有弹簧，可以在零压差时关闭阀门；空心连杆与阀芯连接处有开口，使前腔与活塞后腔体导通；阀体外部使用一个两位三通电磁阀，通过导管分别连接到阀门入口端，前腔和后腔；为减小摩擦，在阀芯处的阀体上和活塞上装有聚四氟乙烯材料的密封圈，并在阀芯上安装有浮子；连杆与隔板间使用聚四氟乙烯材料密封。

2.根据权利要求1所述的阀门，其特征是：阀体上装有连通阀门前端，隔板前后腔体的3个导管，分别连接到阀体外的两位三通电磁阀上；电磁阀通电时，阀门入口端导管与前腔导管导通，后腔导管阻断；电磁阀断电时阀门入口端导管阻断，前后腔导管导通。

3.根据权利要求1所述的阀门，其特征是：隔板前后腔导管的开孔穿过筋板连同到前后腔体；每个筋板都有与阀门轴线平行的孔，孔的出口端在隔板处拐弯连接到后腔，入口端连接到阀门后端，入口端的孔为外大内小的圆锥形；在安装后腔导管的筋板上，后腔导管的孔与连通到阀门后端的孔连通。

4.根据权利要求1所述的阀门，其特征是：为不产生多余约束，隔板开口大于连杆，使连杆运动到任何位置都不与隔板接触，并使用V型聚四氟乙烯密封环密封；V型密封环的孔保证与连杆的密封，两个端面保证与隔板的密封。

5.根据权利要求1所述的阀门，其特征是：为了减小重力引起的摩擦阻力，在阀芯里安装了浮子。