CN211820814U - 高压楔式闸阀 - Google Patents

Abstract

一种高压楔式闸阀。解决了现有高压楔式闸阀开启时速度慢，启闭性能不稳定的问题。它包括阀体、闸板、阀杆和驱动装置，所述的闸板设于阀体内，所述的阀杆与闸板相连接并带动闸板运动，所述的驱动装置包括气动驱动机构，所述的气动驱动机构包括第一气缸、第一活塞和第一活塞杆，所述的第一活塞杆与阀杆相连接，所述的第一气缸内设有至少一个增压组件，所述的增压组件通过第一活塞与第一活塞杆相连，所述的第一活塞杆具有由增压组件与第一活塞共同作用顶推其运动的第一位置和由第一活塞单独带动的第二位置。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

Description

高压楔式闸阀

技术领域

本实用新型涉及闸阀技术领域，具体涉及一种高压楔式闸阀。

背景技术

楔形闸阀,是闸阀的一种。因其密封面与垂直中心线成某种角度即两个密封面成楔形而得名。一般情况下，两密封面成楔形的闸阀。楔形闸阀分为明杆闸阀和暗杆闸阀，楔形单闸板阀和楔形双闸板阀。楔式闸阀是石油化工行业应用最多的阀类，其操纵机构有手动、电动、气动等方式。在一些特殊场合，需要用到大口径高压力的阀门（大口径如最大通径DN900，高压力如公称等级Class600），不仅防爆等级要求高，而且时间要求在3分钟内全开，所以不能采用风马达和电动执行机构，只能采用活塞式气缸。对于执行机构，通常要求是：1、阀门使用在高压差或关闭时压差等于最高工作压力(5.4Mpa)的120%时，阀门仍能保持稳定的关闭，并能够迅速地开启；2、用户气源压力降低至0.4MPa时能正常工作；3、开启时间小于等于180s；4、带手动操作。因此，阀门计算开启推力为1488KN，如果设计单缸双作用气缸，则气缸直径需要大于等于2340mm，国内暂无生产厂家。另外，在实际操作过程中，由于楔式闸阀在开启瞬间，执行机构要克服闸板和阀座的静摩擦，提升力很大，而开启后提升力明显降低，因此采用大气缸也会存在体积大，生产成本高，运行过程中能耗大等确定。

实用新型内容

为解决背景技术中现有高压楔式闸阀开启时速度慢，启闭性能不稳定的问题，本实用新型提供一种高压楔式闸阀。

本实用新型的技术方案是：一种高压楔式闸阀，包括阀体、闸板、阀杆和驱动装置，所述的闸板设于阀体内，所述的阀杆与闸板相连接并带动闸板运动，所述的驱动装置包括气动驱动机构，所述的气动驱动机构包括第一气缸、第一活塞和第一活塞杆，所述的第一活塞杆与阀杆相连接，所述的第一气缸内设有至少一个增压组件，所述的增压组件通过第一活塞与第一活塞杆相连，所述的第一活塞杆具有由增压组件与第一活塞共同作用顶推其运动的第一位置和由第一活塞单独带动的第二位置。

作为本实用新型的一种改进，所述的增压组件包括隔板和第二活塞，所述的隔板固定于第一气缸内，所述的第二活塞与第一活塞相抵且第二活塞的行程小于第一活塞的行程。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第二活塞通过活塞套、连接套与第一活塞相抵，所述的活塞套、连接套均套设于第一活塞杆外并与第一活塞杆滑移配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一活塞杆上设有第一锁紧螺母，所述的第一活塞设于第一锁紧螺母和连接套之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述的增压组件至少有两个，所述的第二活塞与隔板间隔设置且不同增压组件的第二活塞均能通过第一活塞带动第一活塞杆运动，每个隔板上均设有用于驱动第二活塞运动的通气口。

作为本实用新型的进一步改进，不同增压组件的第二活塞同步作用于第一活塞上并通过第一活塞带动第一活塞杆运动，所有第二活塞的行程总和小于第一活塞的行程。

作为本实用新型的进一步改进，还包括第一换向阀和第二换向阀，第一换向阀的出口与第二换向阀的控制腔相连并用于控制第二换向阀的换向，压力源通过减压阀、第二换向阀与第一气缸相连并驱动第一气缸内的第二活塞、第一活塞带动第一活塞杆运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述的驱动装置包括手动驱动机构，所述的手动驱动机构包括驱动手柄、第三活塞和标志杆，所述的第三活塞套设于第一活塞杆外并通过驱动手柄带动第一活塞杆竖直运动，所述的标志杆与第一活塞杆相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第三活塞套设于油缸内，所述的油缸通过油缸杆固定于第一气缸的上方。

作为本实用新型的进一步改进，还包括油箱，所述的油箱上设有柱塞泵，所述的驱动手柄与柱塞泵相连并用于驱动柱塞泵动作，所述的柱塞泵与油缸相连接并通过第三活塞带动第一活塞杆竖直运动。

本实用新型的有益效果是，设置了增压组件，可以在阀门开启时提供增压，从而缩短阀门开启时间，同时不需要增加缸体体积，降低产品能耗。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图。

附图2为附图1中A处的放大结构示意图。

附图3为本实用新型实施例气动驱动机构的控制原图。

图中，1、阀体；2、闸板；3、阀杆；4、气动驱动机构；41、第一气缸；42、第一活塞；43、第一活塞杆；44、增压组件；441、隔板；442、第二活塞；443、活塞套；444、连接套；445、通气口；45、第一锁紧螺母；46、气缸座；47、气缸盖；481、第一缸体；482、第二缸体；483、第三缸体；5、第一换向阀；6、第二换向阀；7、减压阀；8、手动驱动机构；81、驱动手柄；82、第三活塞；83、油缸；84、油缸杆；85、油箱；86、柱塞泵；87、标志杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

由图1结合图2-3所示，一种高压楔式闸阀，包括阀体1、闸板2、阀杆3和驱动装置，所述的闸板2设于阀体1内，所述的阀杆3与闸板2相连接并带动闸板2运动，所述的驱动装置包括气动驱动机构4，所述的气动驱动机构4包括第一气缸41、第一活塞42和第一活塞杆43，所述的第一活塞杆43与阀杆3相连接，所述的第一气缸41内设有至少一个增压组件44，所述的增压组件44通过第一活塞42与第一活塞杆43相连，所述的第一活塞杆43具有由增压组件44与第一活塞42共同作用顶推其运动的第一位置和由第一活塞42单独带动的第二位置。本实用新型的有益效果是，设置了增压组件，可以在阀门开启时提供增压，从而缩短阀门开启时间，同时不需要增加缸体体积，降低产品能耗。本实用新型还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

所述的增压组件44包括隔板441和第二活塞442，所述的隔板441固定于第一气缸41内，所述的第二活塞442与第一活塞42相抵且第二活塞442的行程小于第一活塞42的行程。这样能通过第二活塞提供增压，第一活塞驱动第一活塞杆正常运动。当阀门需要快速开启时，增压组件的设置能可靠提高第一活塞杆提升力，便于快速开启阀门，且启闭可靠。

所述的第二活塞442通过活塞套443、连接套444与第一活塞42相抵，所述的活塞套443、连接套444均套设于第一活塞杆43外并与第一活塞杆43滑移配合。具体的说，所述的第一活塞杆43上设有第一锁紧螺母45，所述的第一活塞42设于第一锁紧螺母45和连接套444之间。这样的结构使得第二活塞能可靠带动第一活塞运动，从而带动第一活塞杆运动，保证产品可靠运动。

所述的增压组件44至少有两个，所述的第二活塞442与隔板441间隔设置且不同增压组件44的第二活塞442均能通过第一活塞42带动第一活塞杆43运动，每个隔板441上均设有用于驱动第二活塞442运动的通气口445。具体的说，本实用新型采用两个增压组件，每个增压组件均包括隔板和第二活塞。即本实用新型通过两个隔板将第一气缸内的空间分隔为I、Ⅱ、Ⅲ（参看附图3）,其中第一活塞在Ⅲ内活动，不同的第二活塞在各自隔板形成的空间内活动。以本实用新型背景中的大口径高压力的阀门（大口径如最大通径DN900，高压力如公称等级Class600）为例，Ⅰ、Ⅱ可以称为增压气缸，行程可以设置80-100mm，Ⅲ可以称为工作气缸，行程为855mm。当然在实际生产过程中，还可以三、四、五个等增压组件。具体的说，第一气缸41包括气缸座46、气缸盖47、第一缸体481、第二缸体482和第三缸体483（缸体的数量可以根据增压组件的数量设置），以本实用新型为例，本实用新型采用两个增压组件，即包括两个隔板，两个隔板将第一气缸内的空间分隔为I、Ⅱ、Ⅲ，这三个空间分别与第一缸体481、第二缸体482和第三缸体483相对应。气缸座和气缸盖均有一个通气口，增压组件的隔板设有两个通气口，且该隔板上的两个通气口分别与上下两个腔室连通。更具体的说，所述的油缸83通过油缸杆84固定于气缸盖47的上方。

不同增压组件44的第二活塞442同步作用于第一活塞42上并通过第一活塞42带动第一活塞杆43运动，所有第二活塞442的行程总和小于第一活塞42的行程。这样使得产品结构简单，开启速度可靠，同时能保证启闭压力，产品安全性能高。

本实用新型还包括第一换向阀5和第二换向阀6，第一换向阀5的出口与第二换向阀6的控制腔相连并用于控制第二换向阀6的换向，压力源通过减压阀7、第二换向阀6与第一气缸41相连并驱动第一气缸41内的第二活塞442、第一活塞42带动第一活塞杆43运动。具体的说，第一换向阀为二位三通换向阀，第二换向阀为二位五通换向阀，具体的说，所述的第一换向阀为电磁换向阀，第二换向阀为气控换向阀。参看附图3，进行进一步的说明：气源接通具有过滤功能的减压阀，然后由单作用二位三通电磁阀控制作用于二位五通气控换向阀，再与第一气缸上的通气接头相连接。当阀门需要开启时，二位三通电磁阀断电（如图3中所示），二位五通气控换向阀弹簧复位（如图中所示），压缩空气经换向阀B分别进入气缸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ腔，第二活塞、第一活塞带动第一活塞杆运动，直到第一活塞行程到位为止。当阀门需要关闭时，第一换向阀得电，气体进入气控换向阀（第二换向阀控制腔），压缩弹簧受压换向，完成阀门关闭动作。

所述的驱动装置包括手动驱动机构8，所述的手动驱动机构8包括驱动手柄81、第三活塞82和标志杆87，所述的第三活塞82套设于第一活塞杆43外并通过驱动手柄81带动第一活塞杆43竖直运动，所述的标志杆87与第一活塞杆43相连接。具体的说，所述的第三活塞82套设于油缸83内，所述的油缸83通过油缸杆84固定于第一气缸41的上方。本实用新型还包括油箱85，所述的油箱85上设有柱塞泵86，所述的驱动手柄81与柱塞泵86相连并用于驱动柱塞泵86动作，所述的柱塞泵86与油缸83相连接并通过第三活塞82带动第一活塞杆43竖直运动。当阀门需要手动操作时，手动工作位置，操作柱塞泵手柄，即可完成向油缸充进压力油的动作，压力油推动第三活塞移动，带动第一活塞杆、标志杆运动，从而使得第一活塞杆带动阀杆运动，完成阀门的启闭动作。标志杆其标识左右，可以设置标识，在手动操作时操作人员可以方便的知道阀门的启闭情况。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压楔式闸阀，包括阀体（1）、闸板（2）、阀杆（3）和驱动装置，其特征在于:所述的闸板（2）设于阀体（1）内，所述的阀杆（3）与闸板（2）相连接并带动闸板（2）运动，所述的驱动装置包括气动驱动机构（4），所述的气动驱动机构（4）包括第一气缸（41）、第一活塞（42）和第一活塞杆（43），所述的第一活塞杆（43）与阀杆（3）相连接，所述的第一气缸（41）内设有至少一个增压组件（44），所述的增压组件（44）通过第一活塞（42）与第一活塞杆（43）相连，所述的第一活塞杆（43）具有由增压组件（44）与第一活塞（42）共同作用顶推其运动的第一位置和由第一活塞（42）单独带动的第二位置。

2.根据权利要求1所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的增压组件（44）包括隔板（441）和第二活塞（442），所述的隔板（441）固定于第一气缸（41）内，所述的第二活塞（442）与第一活塞（42）相抵且第二活塞（442）的行程小于第一活塞（42）的行程。

3.根据权利要求2所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的第二活塞（442）通过活塞套（443）、连接套（444）与第一活塞（42）相抵，所述的活塞套（443）、连接套（444）均套设于第一活塞杆（43）外并与第一活塞杆（43）滑移配合。

4.根据权利要求3所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的第一活塞杆（43）上设有第一锁紧螺母（45），所述的第一活塞（42）设于第一锁紧螺母（45）和连接套（444）之间。

5.根据权利要求2所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的增压组件（44）至少有两个，所述的第二活塞（442）与隔板（441）间隔设置且不同增压组件（44）的第二活塞（442）均能通过第一活塞（42）带动第一活塞杆（43）运动，每个隔板（441）上均设有用于驱动第二活塞（442）运动的通气口（445）。

6.根据权利要求5所述的高压楔式闸阀，其特征在于不同增压组件（44）的第二活塞（442）同步作用于第一活塞（42）上并通过第一活塞（42）带动第一活塞杆（43）运动，所有第二活塞（442）的行程总和小于第一活塞（42）的行程。

7.根据权利要求2所述的高压楔式闸阀，其特征在于还包括第一换向阀（5）和第二换向阀（6），第一换向阀（5）的出口与第二换向阀（6）的控制腔相连并用于控制第二换向阀（6）的换向，压力源通过减压阀（7）、第二换向阀（6）与第一气缸（41）相连并驱动第一气缸（41）内的第二活塞（442）、第一活塞（42）带动第一活塞杆（43）运动。

8.根据权利要求1所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的驱动装置包括手动驱动机构（8），所述的手动驱动机构（8）包括驱动手柄（81）、第三活塞（82）和标志杆（87），所述的第三活塞（82）套设于第一活塞杆（43）外并通过驱动手柄（81）带动第一活塞杆（43）竖直运动，所述的标志杆（87）与第一活塞杆（43）相连接。

9.根据权利要求8所述的高压楔式闸阀，其特征在于所述的第三活塞（82）套设于油缸（83）内，所述的油缸（83）通过油缸杆（84）固定于第一气缸（41）的上方。

10.根据权利要求8所述的高压楔式闸阀，其特征在于还包括油箱（85），所述的油箱（85）上设有柱塞泵（86），所述的驱动手柄（81）与柱塞泵（86）相连并用于驱动柱塞泵（86）动作，所述的柱塞泵（86）与油缸（83）相连接并通过第三活塞（82）带动第一活塞杆（43）竖直运动。

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