CN216200715U - 一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及截止阀技术领域，具体涉及一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，包括阀体、阀芯和带动阀芯上下移动的液压阀杆，阀体中设置有第一腔体，第一腔体外包围有第二腔体，第一腔体与第二腔体之间设置有用于隔断的阻挡层；阀体上设置有连通第二腔体的第一高压进水通道和总出水通道，阻挡层上部设置有连通第一腔体和第二腔体的第二高压进水通道；阀芯从上方伸入第一腔体中并完全密封第一腔体的上出口，液压阀杆与阻挡层之间存在间距。截止阀利用高压水实现对阀芯的支撑压紧作用，不用选择压力等级过大的液压油缸，节省了成本；起支撑压紧作用的高压水和灌注入钢管内腔的高压水分别在第一腔体和第二腔体中发挥作用，互相之间不会产生干扰。

Description

一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀

技术领域

本实用新型涉及截止阀技术领域，具体涉及一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀。

背景技术

截止阀又称截门阀，属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时，操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。自密封的阀门出现后，截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔，这时在介质压力作用下，关阀门的力小，而开阀门的力大，阀杆的直径可以相应地减少。如申请号为201922199327.7的中国专利所公开的一种高温高压三通高加双自密封液控截止阀，包括阀体、阀瓣、阀杆垫块、阀瓣盖、下阀芯、上阀芯和阀盖，该专利通过上述部件的互相组合，将以往密封面处单密封形式改为现在的密封面自密封形式，更有效的提高了密封性和使用寿命，减少了采购成本，阀瓣和阀座密封面强化处理，提高阀瓣阀座的抗磨损能力、运行可靠性和使用寿命，阀体与阀盖处采用压力自紧式密封设计，压力越高密封性越好，确保高压差下阀门密封没有外泄漏。但该专利中是在阀瓣上方通水，同时高压水对阀瓣进行压紧，通水和压紧在同一空间中实现，两个功能之间会产生影响，同时高压水对阀瓣的压力无法精准控制。

实用新型内容

本实用新型对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要提供的技术方案是一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，包括阀体、阀芯和带动所述阀芯上下移动的液压阀杆，所述阀体中设置有第一腔体，所述第一腔体外包围有第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体之间设置有用于隔断的阻挡层；所述阀体上设置有连通所述第二腔体的第一高压进水通道和总出水通道，所述阻挡层上部设置有连通所述第一腔体和所述第二腔体的第二高压进水通道；所述阀芯从上方伸入所述第一腔体中并完全密封所述第一腔体的上出口，所述液压阀杆与所述阻挡层之间存在间距。

作为本实用新型的优选，所述阀芯是横截面为规则图形的柱体结构，所述阻挡层是横截面的内圈形状与所述阀芯的横截面形状一致的套筒结构，所述阀芯的外壁完全贴合所述阻挡层的内壁。

作为本实用新型的优选，所述液压阀杆是横截面为规则图形的柱体结构。

作为本实用新型的优选，所述液压阀杆的横截面形状与所述阀芯的横截面形状一致且几何中心在同一条竖直直线上。

作为本实用新型的优选，所述阀芯和所述液压阀杆皆为圆柱体结构，并且两者同轴。

作为本实用新型的优选，所述阀体上开设有连通所述第一腔体的第一低压进水通道，所述阻挡层下部开设有连通所述第一腔体和所述第二腔体的第二低压进水通道。

作为本实用新型的优选，所述第一低压进水通道连通所述第一腔体的下出口，所述第一低压进水通道和所述第一腔体皆为圆柱状空间且两者同轴，并且所述第一腔体的横截面积大于所述第一低压进水通道的横截面积。

作为本实用新型的优选，所述阀体在所述第一腔体和所述第一低压进水通道的交界处形成有阶梯台面，所述阶梯台面的阳角位置设置有密封垫，所述阀芯的下端边缘开设有一圈用于抵靠所述密封垫的密封倒角。

作为本实用新型的优选，所述第二低压进水通道的最高点到所述阶梯台面的距离小于所述阀芯的上下厚度。

作为本实用新型的优选，所述第二腔体是横截面为圆形的柱状空间。

有益效果：

所述截止阀利用现成的高压水实现对阀芯的支撑压紧作用，液压阀杆所连接的液压油缸不需要承担过大的压力，所以不用选择压力等级过大的液压油缸，有效节省了成本；同时，起支撑压紧作用的高压水和灌注入钢管内腔中的高压水分别在第一腔体和第二腔体中发挥作用，互相之间不会产生干扰。

附图说明

图1为本实用新型一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀在灌注高压水时的示意图；

图2 为所述截止阀在灌注低压水时的示意图；

图3为阶梯台面阳角与密封倒角的位置关系示意图；

图中：1、阀体，11、第一腔体，12、第二腔体，13、阻挡层，2、阀芯，21、密封倒角，3、液压阀杆，41、第一高压进水通道，42、第二高压进水通道，51、第一低压进水通道，52、第二低压进水通道，6、总出水通道，7、阶梯台面。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

图1示出本实用新型一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，包括阀体1、阀芯2和带动所述阀芯2上下移动的液压阀杆3，所述阀体1中设置有第一腔体11，所述第一腔体11外包围有第二腔体12，所述第一腔体11与所述第二腔体12之间设置有用于隔断的阻挡层13；所述阀体1上设置有连通所述第二腔体12的第一高压进水通道41和总出水通道6，所述阻挡层13上部设置有连通所述第一腔体11和所述第二腔体12的第二高压进水通道42；所述阀芯2从上方伸入所述第一腔体11中并完全密封所述第一腔体11的上出口，所述液压阀杆3与所述阻挡层13之间存在间距。其中所述第一高压进水通道41和总出水通道6皆将第二腔体12连通至所述截止阀的外部，在使用时，所述第一高压进水通道41与高压水泵连接，高压水泵将高压水注入第二腔体12中，所述总出水通道6则对准钢管的内腔，通常需要将待检测的钢管轴向固定在所述总出水通道6外，使得第二腔体12中的高压水能够通过所述总出水通道6进入钢管内腔，实现对钢管密封性的检测。当然，在此过程中钢管一端罩在总出水通道6的出口外围，另一端通过密封并压紧，保证钢管内腔处于密封状态。根据公知常识，所述截止阀通常还具有其他进出水通道，因此在进行输入高压水的过程中，需要保证截止阀中的阀芯2始终处于一个位置上对其他进出水通道进行封堵，但高压水由于压力较大，很容易从阀芯2与阀体1的缝隙中渗入其余进出水通道中并对阀芯2产生额外的压力，而阀芯2是由液压阀杆3支撑，液压阀杆3连接液压油缸，为了抵抗上述阀芯2受到的额外压力来保持阀芯2的稳定，需要选择压力等级较大的液压油缸，造成成本的升高。因此本实施例中所述截止阀还包括第一腔体11，所述第一腔体11被所述第二腔体12环绕一周所包围，两者之间通过所述阻挡层13进行隔断，所以第二腔体12的实际空间就是环绕在所述第一腔体11外围的环形空间。所述阀芯2从上方伸入所述第一腔体11中并完全密封第一腔体11的上出口，而液压阀杆3与所述阻挡层13之间存在间距，所以当阀芯2往下移动至封堵位置后，第二腔体12中的一部分高压水就能够通过第二高压进水通道42进入到第一腔体11中并填充在液压阀杆3与阻挡层13之间的空间中，这一部分高压水能够将阀芯2紧紧压在封堵位置上，起到对阀芯2的主要支撑压紧作用。因此，所述截止阀利用现成的高压水实现对阀芯2的支撑压紧作用，液压阀杆3所连接的液压油缸不需要承担过大的压力，所以不用选择压力等级过大的液压油缸，有效节省了成本；同时，起支撑压紧作用的高压水和灌注入钢管内腔中的高压水分别在第一腔体11和第二腔体12中发挥作用，互相之间不会产生干扰。

若阀芯2完全依靠液压阀杆3所传递的液压油缸的压力实现在封堵位置的抵靠，则阀芯2抵靠在阀体1上的压力是明确的，即液压油缸的压力，这样使得所述截止阀的压力参数可知，为使用人员提供方便。而本实施例中主要依靠第一腔体11中的高压水对阀芯2进行支撑，外部高压水泵的压力可知，液压油缸的压力可知，但高压水对阀芯2的压力则取决于阀芯2上表面的受力面积。本实施例优选所述阀芯2是横截面为规则图形的柱体结构，所述阻挡层13是横截面的内圈形状与所述阀芯2的横截面形状一致的套筒结构，所述阀芯2的外壁完全贴合所述阻挡层13的内壁，所述第一腔体11就是所述阻挡层13的内腔空间，阀芯从第一腔体11的上出口伸入第一腔体11中能够完全密封所述第一腔体11还能够上下移动，阀芯2上表面呈平铺状，高压水对阀芯2上表面的压力方向与阀芯2的下移方向一致，受力良好且平衡。进一步地，液压阀杆3是横截面为规则图形的柱体结构，这样所述阀芯2上表面的面积能够通过计算得到，液压阀杆3在阀芯2上表面占据的面积也能够通过计算得到，上述两个面积中前者减去后者得到的面积即阀芯2上表面与高压水接触的有效受力面积，进而能够计算得到高压水对阀芯2的压力大小，从而使得阀芯2受到的总的压力大小能够计算得到。这样就使得阀芯2的主要由高压水提供压力的情况下也能够实现压力的参数化，使得阀芯2的压力能够被人为调节。

进一步改进，优选所述液压阀杆3的横截面形状与所述阀芯2的横截面形状一致且几何中心在同一条竖直直线上，这样就使得液压阀杆3固定连接在阀芯2上表面的中间部位，液压阀杆3对阀芯2整体施加的压力较为均匀平衡，另一方面使得阀芯2上表面能够与高压水接触的面围绕在液压阀杆3周围，高压水对阀芯2上表面所施加的压力也较为均匀平衡，保证了阀芯2的稳定性。进一步改进，优选所述阀芯2和所述液压阀杆3皆为圆柱体结构，并且两者同轴，这样使得阀芯2上表面承载高压水压力的受力面积便于计算，同时圆柱体的结构也提高了阀芯2和液压阀杆3的结构强度和结构稳定性。对应地，所述阻挡层13也是圆形套筒结构，其结构强度同样得到提高。因为高压水的压力较大，在截止阀中灌注时存在一定的安全隐患，上述加强结构强度的设计能够提高截止阀的安全性。

在将高压水注入钢管内腔中对钢管进行密封性检测之前，通常需要先将钢管内腔中的空气排出，常规操作是先使用低压水泵将水注入钢管内腔中排出空气。本实施例将这一功能加入所述截止阀中，在所述阀体上开设有连通所述第一腔体11的第一低压进水通道51，所述阻挡层13下部开设有连通所述第一腔体11和所述第二腔体12的第二低压进水通道52。在灌注高压水之前，先提起阀芯2使第一低压进水通道51不受阻挡，然后使用低压水泵将水注入第一腔体11中，第一腔体11中的低压水通过第二低压进水通道52进入到第二腔体12中，最后经过所述总出水通道6进入钢管内腔中，低压水注满钢管内腔后将空气全部排出，为后续灌注高压水进行密封性检测提供条件。

在灌注高压水时，阀芯2需要下移并封堵住所述第一低压进水通道51，因为一旦高压水进入第一低压进水通道51中，就可能会对阀芯2产生驱使其上移的压力，造成阀芯2对第一低压进水通道51的压紧密封的效果减弱。为保证阀芯2对第一低压进水通道51的封堵效果，本实施例优选所述第一低压进水通道51连通所述第一腔体11的下出口，所述第一低压进水通道51和所述第一腔体11皆为圆柱状空间且两者同轴，并且所述第一腔体11的横截面积大于所述第一低压进水通道51的横截面积，这样所述阀芯2下移后就能够完全封堵住第一低压进水通道51，防止高压水渗入第一低压进水通道51中。由于所述第一腔体11和第一低压进水通道51都是由阀体1在内部形成，所以所述阀体1在所述第一腔体11和所述第一低压进水通道51的交界处形成有阶梯台面7，本实施例优选在所述阶梯台面7的阳角位置设置有密封垫，所述阀芯2的下端边缘开设有一圈用于抵靠所述密封垫的密封倒角21，进一步提高阀芯2对第一低压进水通道51的密封性，保证高压水不会渗入第一低压进水通道51中。进一步改进，优选所述第二低压进水通道52的最高点到所述阶梯台面7的距离小于所述阀芯2的上下厚度，这样当阀芯2下移并封堵第一低压进水通道51后，所述第二低压进水通道52也被封堵，从而防止第二腔体12中的高压水经过第二低压进水通道52进入到第一低压进水通道51中。进一步改进，优选所述第二腔体12是横截面为圆形的柱状空间，这样阀体1内部用来形成第二腔体12部分的内壁是圆形的，其结构强度得到提高，提高了所述截止阀的安全性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，包括阀体（1）、阀芯（2）和带动所述阀芯（2）上下移动的液压阀杆（3），所述阀体（1）中设置有第一腔体（11），所述第一腔体（11）外包围有第二腔体（12），所述第一腔体（11）与所述第二腔体（12）之间设置有用于隔断的阻挡层（13）；所述阀体（1）上设置有连通所述第二腔体（12）的第一高压进水通道（41）和总出水通道（6），所述阻挡层（13）上部设置有连通所述第一腔体（11）和所述第二腔体（12）的第二高压进水通道（42）；所述阀芯（2）从上方伸入所述第一腔体（11）中并完全密封所述第一腔体（11）的上出口，所述液压阀杆（3）与所述阻挡层（13）之间存在间距。

2.根据权利要求1所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述阀芯（2）是横截面为规则图形的柱体结构，所述阻挡层（13）是横截面的内圈形状与所述阀芯（2）的横截面形状一致的套筒结构，所述阀芯（2）的外壁完全贴合所述阻挡层（13）的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述液压阀杆（3）是横截面为规则图形的柱体结构。

4.根据权利要求3所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述液压阀杆（3）的横截面形状与所述阀芯（2）的横截面形状一致且几何中心在同一条竖直直线上。

5.根据权利要求4所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述阀芯（2）和所述液压阀杆（3）皆为圆柱体结构，并且两者同轴。

6.根据权利要求5所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述阀体（1）上开设有连通所述第一腔体（11）的第一低压进水通道（51），所述阻挡层（13）下部开设有连通所述第一腔体（11）和所述第二腔体（12）的第二低压进水通道（52）。

7.根据权利要求6所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述第一低压进水通道（51）连通所述第一腔体（11）的下出口，所述第一低压进水通道（51）和所述第一腔体（11）皆为圆柱状空间且两者同轴，并且所述第一腔体（11）的横截面积大于所述第一低压进水通道（51）的横截面积。

8.根据权利要求7所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述阀体（1）在所述第一腔体（11）和所述第一低压进水通道（51）的交界处形成有阶梯台面（7），所述阶梯台面（7）的阳角位置设置有密封垫，所述阀芯（2）的下端边缘开设有一圈用于抵靠所述密封垫的密封倒角（21）。

9.根据权利要求8所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述第二低压进水通道（52）的最高点到所述阶梯台面（7）的距离小于所述阀芯（2）的上下厚度。

10.根据权利要求9所述的一种钢管密封性检测用自密封液控截止阀，其特征在于，所述第二腔体（12）是横截面为圆形的柱状空间。

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