CN216923345U - 一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，包括阀门主体；所述阀门主体上安装有用于实现阀门主体快速开启的气动复位机构，所述气动复位机构连接有用于控制阀门主体自动关闭的自力式控制器。本实用新型结构设计合理，在不借助外力及不需要平衡阀前阀后压力的情况下，实现了阀门的快速稳定复位，同时实现了阀门的快速自动切断，且实现了阀门的高效密封。

Description

一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀。

背景技术

以前应用在天然气高压场合的安全切断阀主要有以下两种驱动方式的结构：

一是翻板式结构，以德国RMG公司的711系列为典型代表，它是利用挂钩将翻板挂起，当反馈气压达到设定值后，挂钩脱落，翻板落下，起到密封作用，从而实现切断，优点是自力式，不需要任何外界动力源，利用管道压力自行调节，可用在无人值守的场站，动作迅速，结构简单，复位时间短，缺点是由于翻板的快速落下，翻板对介质流的瞬间运动起到了阻挡的作用，会产生水锤作用，水锤现象引起的振动对管道仪表设备的安全有影响，且切断后需要平衡阀前后的压力后才能复位开启，平衡压力时间长，此外，由于阀门翻板也比较重，阀门口径最大一般到DN300，压力一般到CL600,再大很难复位了。另一种是轴流式结构，以荷兰MOKVELD和宁夏艾克孚为代表，阀体采用电动轴流阀的阀体，为纯轴流结构，采用弹簧返回式液压执行机构来驱动阀门，正常情况下阀门全开，液压推力顶住气缸里的弹簧实现阀门全开，当阀后的压力超压，压力变送器将信号送给中控室，中控室给液压系统的电磁阀一个信号，电磁阀换向，弹簧下腔液压排出，阀门在弹簧的作用下关闭，优点是动作迅速，可靠性高，口径可以做的很大，压力也可以很高，缺点是复位时间长，复位比较费力，成本高,需要外界动力源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，在不借助外力及不需要平衡阀前阀后压力的情况下，实现阀门的快速稳定复位，同时实现阀门的快速自动切断，且实现阀门的高效密封。

本实用新型是这样实现的：

一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，包括阀门主体；所述阀门主体上安装有用于实现阀门主体快速开启的气动复位机构，所述气动复位机构连接有用于控制阀门主体自动关闭的自力式控制器。

所述阀门主体包括纯轴流阀体，所述纯轴流阀体内侧壁出口端安装有止动套，且所述纯轴流阀体内活动安装有与所述止动套、相匹配的阀芯组件，所述止动套靠近所述阀芯组件一端抵触有套筒，所述阀芯组件连接有阀杆，所述阀杆螺纹安装在纯轴流阀体内，所述阀芯组件与所述纯轴流阀体之间设置有密封弹簧。

所述气动复位机构包括安装在纯轴流阀体外部顶端的气缸，所述气缸内上下滑动安装有连接轴，且所述气缸内设置有驱动所述连接轴向上运动的活塞，所述连接轴底端连接有推杆，所述推杆与所述纯轴流阀体滑动连接，且所述推杆下端与所述阀杆啮合，所述气缸侧壁上下端均设置有腔口，所述连接轴顶端与所述自力式控制器控制端连接。

所述止动套与所述套筒之间设置有T型浮动密封结构。

所述止动套和阀芯组件之间的配合面均设置为斜面。

所述阀芯组件与所述止动套的配合面上镶嵌安装有O形圈。

所述自力式控制器包括安装在气缸顶部的控制箱，所述控制箱内安装有用于对连接轴进行锁止的拨叉式碰撞机构，且所述控制箱上安装有指挥器组件，所述指挥器组件输出端连接有用于控制所述拨叉式碰撞机构以实现连接轴解锁的反馈杆。

通过上述技术方案，本实用新型至少具有如下有益效果：

(1)本实用新型采用纯轴流式结构，流线型设计，介质在阀体内运动不会产生紊流，同时采用自力式设计，不需要任何外界动力源，利用管道压力即可自行调节切断关闭；

(2)本实用新型自力式控制器采用拨叉碰撞机构可以灵敏的感受到压力的变化，从而快速、灵巧的释放推杆，确保阀门主体快速稳定的切断关闭。

(3)本实用新型采用压力平衡式设计，可将阀门的口径和压力设计得更大；

(4)本实用新型密封弹簧置于阀体内部，避免了弹簧置于阀体外部造成的力的分散；

(5)本实用新型利用气缸实现气动快速复位，在复位时无需平衡阀前阀后压力，具有快速、省力的优点；

(6)本实用新型阀门采用三段密封的形式进行密封，密封性佳。

附图说明

图1是本实用新型轴流结构气动复位的自力式安全切断阀处于开启状态时的示意图；

图2是本实用新型轴流结构气动复位的自力式安全切断阀处于关闭状态时的示意图。

图3为本实用新型轴流结构气动复位的自力式安全切断阀中的自力式控制器在阀门本体处于开启状态时的示意图；

图4为本实用新型轴流结构气动复位的自力式安全切断阀中的自力式控制器在阀门本体处于关闭状态时的示意图；

图5为本实用新型图1中A处结构放大图。

图中，1、阀门主体；2、气动复位机构；3、自力式控制器；11、纯轴流阀体；12、止动套；13、阀芯组件；14、阀杆；15、T型浮动密封结构；16、O形圈；17、密封弹簧；18、套筒；21、气缸；22、连接轴；23、推杆；24、腔口；25、活塞；31、控制箱；32、指挥器组件；33、反馈杆；34、曲柄；35、拨杆；36、十字连杆；37、平衡杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

请参见附图1至附图5，本实用新型实施例提出一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，包括阀门主体1；所述阀门主体1上安装有用于实现阀门主体1快速开启的气动复位机构2，所述气动复位机构2连接有用于控制阀门主体1自动关闭的自力式控制器3。

所述阀门主体1包括纯轴流阀体11，所述纯轴流阀体11内侧壁出口端安装有止动套12，且所述纯轴流阀体11内活动安装有与所述止动套12相匹配的阀芯组件13，所述止动套12靠近所述阀芯组件13一端抵触有套筒18，止动套12通过螺纹旋入纯轴流阀体11内压住套筒18，从而固定套筒18的位置，所述阀芯组件13连接有阀杆14，所述阀杆14螺纹安装在纯轴流阀体11内，所述阀芯组件13与所述纯轴流阀体11之间设置有密封弹簧17。在本实施方式中，通过驱动阀杆14传动，可带动阀芯组件13靠近或远离止动套12，实现阀门主体1的关闭与开启，密封弹簧17的设置，为阀门主体1的关闭提供一定的驱动力。

所述气动复位机构2包括安装在纯轴流阀体11外部顶端的气缸21，所述气缸21内上下滑动安装有连接轴22，且所述气缸21内设置有驱动所述连接轴22向上运动的活塞25，所述连接轴22底端连接有推杆23，所述推杆23与所述纯轴流阀体11滑动连接，且所述推杆23下端与所述阀杆14啮合，所述气缸21侧壁上下端均设置有腔口24，所述连接轴22顶端与所述自力式控制器3控制端连接。在本实施方式中，通过从气缸21侧壁下端的腔口24通入天然气，可带动活塞25向上运动，活塞25抵触连接轴22顶端带动连接轴22向上运动，从而驱使连接轴22带动阀杆14传动，从而带动阀芯组件13远离止动套12，实现阀门主体1的开启。

所述止动套12与所述套筒18之间设置有T型浮动密封结构15。在本实施方式中，T型浮动密封结构15的设置，实现了止动套12与套筒18之间形成径向浮动密封。

所述止动套12和阀芯组件13之间的配合面均设置为斜面。在本实施方式中，止动套12和阀芯组件13之间的配合面均设置为斜面，在止动套12与阀芯组件13与配合时，可形成一道硬密封。

所述阀芯组件13与所述止动套12的配合面上镶嵌安装有O形圈16。在本实施方式中，使得止动套12和阀芯组件13之间形成一道端面密封。

所述自力式控制器3包括安装在气缸21顶部的控制箱31，所述控制箱31内安装有用于对连接轴22进行锁止的拨叉式碰撞机构，且所述控制箱31上安装有指挥器组件32，所述指挥器组件32输出端连接有用于控制所述拨叉式碰撞机构以实现连接轴22解锁的反馈杆33。在本实施方式中，结合参照图3和图4，拨叉式碰撞机构由曲柄34、拨杆35、十字连杆36以及平衡杆37构成，在连接轴22上升过程中，会推动推动曲柄34触碰到拨杆35，此时曲柄34上的缺口与拨杆35上的缺口啮合，实现了连接轴22的锁止，指挥器组件32接受调压阀后的反馈压力，当调压阀后的反馈压力值达到设定的切断值后会推动反馈杆33向前运动直到触碰十字连杆36，十字连杆36顺时针扭转脱开平衡杆37，平衡杆37在弹簧力作用下扭转触碰拨杆35，拨杆35逆时针上扬，此时曲柄34的挂钩与拨杆35脱开(这一块真正是一两拨千斤)，在重力和弹簧力的作用下阀芯组件13快速向右移动，直到阀芯组件13的密封与止动套12接触实现密封，此时安全切断阀实现了快速切断密封。

下面提供本实用新型的使用原理，以对本实用新型做进一步的阐释。

阀门主体1在关闭状态下(切断状态下)将阀门主体1后调压阀的阀后压力经过气管和减压阀引入气缸21，经过气缸21侧壁下端的腔口24进入气缸21的下腔，气缸21内的活塞25在天然气的推动下带动连接轴22上移，连接轴22带动与之相连的推杆23向上移动，推杆23向上移动带动与之45°啮合的阀杆14向左移动，阀杆14带动与之相连的阀芯组件13克服密封弹簧17的力量向左移动，从而实现了阀门主体1的打开。活塞25在天然气的推动下一直向上，连接轴22上升，会推动曲柄34触碰到拨杆35，此时曲柄34上的缺口与拨杆35上的缺口啮合，实现了连接轴22的锁止，实现阀门主体1的完全打开，如图1所示。此时，将气缸21下腔的气排出，将天然气从气缸21侧壁上端的腔口24引入气缸21的上腔，活塞25在天然气的压力下运动到气缸21底部，以防止阀门主体1切断时连接轴22快速触碰活塞25引起刚性碰撞。

指挥器组件32接受调压阀后的反馈压力，当调压阀后的反馈压力值达到设定的切断值后会推动反馈杆33向前运动直到触碰十字连杆36，十字连杆36顺时针扭转脱开平衡杆37，平衡杆37在弹簧力作用下扭转触碰拨杆35，拨杆35逆时针上扬，此时曲柄34的挂钩与拨杆35脱开(这一块真正是一两拨千斤)，实现连接轴22的解锁，在重力和密封弹簧17的作用下阀芯组件13快速向右移动，直到阀芯组件13与止动套12接触实现密封，此时阀门主体1实现了快速切断密封，如图2所示。阀门主体1处于密封状态时，T型浮动密封结构15与套筒18侧壁接触形成第一道的浮动密封，可将大的压力密封住，O形圈16与止动套12端面之间形成第二道的端面密封，可将中低压气体封住，同时阀芯组件13端面与止动套12端面之间形成第三道的金属硬密封，一旦管道失火即使前两道密封都失效了，第三道密封也能起到作用。

综上所述，本实用新型相对于现有技术，具有如下优势：

(1)本实用新型采用纯轴流式结构，流线型设计，介质在阀体内运动不会产生紊流，同时采用自力式设计，不需要任何外界动力源，利用管道压力即可自行调节切断关闭；

(2)本实用新型自力式控制器采用拨叉碰撞机构可以灵敏的感受到压力的变化，从而快速、灵巧的释放推杆，确保阀门主体快速稳定的切断关闭。

(3)本实用新型采用压力平衡式设计，可将阀门的口径和压力设计得更大；

(4)本实用新型密封弹簧置于阀体内部，避免了弹簧置于阀体外部造成的力的分散；

(5)本实用新型利用气缸实现气动快速复位，在复位时无需平衡阀前阀后压力，具有快速、省力的优点；

(6)本实用新型阀门采用三段密封的形式进行密封，密封性佳。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，包括阀门主体(1)；

其特征在于：所述阀门主体(1)上安装有用于实现阀门主体(1)快速开启的气动复位机构(2)，所述气动复位机构(2)连接有用于控制阀门主体(1)自动关闭的自力式控制器(3)。

2.根据权利要求1所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是：所述阀门主体(1)包括纯轴流阀体(11)，所述纯轴流阀体(11)内侧壁出口端安装有止动套(12)，且所述纯轴流阀体(11)内活动安装有与所述止动套(12)相匹配的阀芯组件(13)，所述止动套(12)靠近所述阀芯组件(13)一端抵触有套筒(18)，所述阀芯组件(13)连接有阀杆(14)，所述阀杆(14)螺纹安装在纯轴流阀体(11)内，所述阀芯组件(13)与所述纯轴流阀体(11)之间设置有密封弹簧(17)。

3.根据权利要求2所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是：所述气动复位机构(2)包括安装在纯轴流阀体(11)外部顶端的气缸(21)，所述气缸(21)内上下滑动安装有连接轴(22)，且所述气缸(21)内设置有驱动所述连接轴(22)向上运动的活塞(25)，所述连接轴(22)底端连接有推杆(23)，所述推杆(23)与所述纯轴流阀体(11)滑动连接，且所述推杆(23)下端与所述阀杆(14)啮合，所述气缸(21)侧壁上下端均设置有腔口(24)，所述连接轴(22)顶端与所述自力式控制器(3)控制端连接。

4.根据权利要求2所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是：所述止动套(12)与所述套筒(18)之间设置有T型浮动密封结构(15)。

5.根据权利要求2所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是：所述止动套(12)和阀芯组件(13)之间的配合面均设置为斜面。

6.根据权利要求2所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是：所述阀芯组件(13)与所述止动套(12)的配合面上镶嵌安装有O形圈(16)。

7.根据权利要求2所述的轴流结构气动复位的自力式安全切断阀，其特征是，所述自力式控制器(3)包括安装在气缸(21)顶部的控制箱(31)，所述控制箱(31)内安装有用于对连接轴(22)进行锁止的拨叉式碰撞机构，且所述控制箱(31)上安装有指挥器组件(32)，所述指挥器组件(32)输出端连接有用于控制所述拨叉式碰撞机构以实现连接轴(22)解锁的反馈杆(33)。

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