CN217762304U - 一种自力式活塞阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自力式活塞阀，包括活塞阀本体、与活塞阀本体出口端连接的短管以及安装在活塞阀本体上用以驱动操作机的水压缸，其特征在于，所述的水压缸的有杆腔和无杆腔均通过进口端管路与阀门进口端连通，并且无杆腔还通过出口端管路与短管末端的取压口连通，所述的出口端管路上安装设定好压力阈值的减压先导阀。与现有技术相比，本实用新型具有无需外部电源或其他动力源、使用范围广、使用寿命长、适应多工况需求、结构简单、操作方便、性能可靠等优点。

Description

一种自力式活塞阀

技术领域

本实用新型涉及调流调压阀技术领域，尤其是涉及一种水道用自力式活塞阀。

背景技术

活塞阀安装在长距离输水、供水系统、水处理系统、泵站及大坝放水系统中起流量调节或压力控制，活塞阀水流以轴对称形式流过阀体并在出口处向轴心收缩流过节流部件，依据不同工况选择合适的节流部件，从而达到消能减压、调节流量的目的。

活塞阀因其具有防气蚀、噪音低、过流能力强、使用范围广、使用效果好等优点，已然成为实现流量调节或压力控制的首选阀门，现作为一种成熟产品在全国各地大中城市广泛使用。

但部分长距离输水及偏远山区，阀门安装位置无法提供380V或者220V动力电源，导致常规的电动活塞阀无法适用，为解决无动力电源工况电动活塞阀无法适用的情况，市场上出现利用风能或者太阳能发电来驱动电动头，但风力发电需要风速到达三米每秒以上才能发电，南方及山区地区不具备风力发电的条件；而属于清洁能源太阳能发电，非常适合无动力电源工况，但一旦遇到连续阴雨天气，电池板内部电源一旦用光将导致阀门失效，无法进行开关动作失去调节功能。

因此，针对无动力电源及风光互补发电存在的缺陷，市场上急需一款完全不需要外部能源而是依靠管道压力来实现阀后压力调节或流量控制的阀门。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自力式活塞阀。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自力式活塞阀，包括活塞阀本体、与活塞阀本体出口端连接的短管以及安装在活塞阀本体上用以驱动操作机的水压缸，其特征在于，所述的水压缸的有杆腔和无杆腔均通过进口端管路与阀门进口端连通，并且无杆腔还通过出口端管路与短管末端的取压口连通，所述的出口端管路上安装设定好压力阈值的减压先导阀。

所述的无杆腔的进水口设有第一针阀，所述的有杆腔的进水口设有第二针阀，用以控制阀门进口端流入有杆腔和无杆腔水流的速度，进而控制阀门的开关速度。

所述的进口端管路上设有并联的主备两路Y型过滤器，并且在每个Y型过滤器的两端分别设有检修球阀。

所述的无杆腔连接有放空管路和第三压力表，所述的有杆腔连接有放空管路和第二压力表，所述的出口端管路上连接有用以观察阀后压力的第一压力表，在进口端管路上连接有用以观察阀前压力的压力表。

所述的水压缸的缸体内表面、活塞杆和活塞表面均镀有硬铬层。

所述的水压缸的活塞与缸体之间设有活塞密封圈，所述的活塞杆与缸体之间设有活塞杆密封圈，所述的活塞密封圈与活塞杆密封圈均为O形密封圈。

所述的水压缸的活塞与缸体之间还设有塑料垫环，以降低活塞运动摩擦阻力。

与有杆腔连接的放空管路上安装第一放空球阀，与无杆腔连接的放空管路上安装第二放空球阀，所述的第一放空球阀和第二放空球阀均为手动放空球阀。

所述的取压口设置的位置距阀门出口端三倍管径长度。

所述的检修球阀、Y型过滤器、减压先导阀、第一针阀和第二针阀均为不锈钢材质。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过管道流体压力驱动水压缸调节阀门开度来实现管道压力调节或流量控制；自力式活塞阀无需任何外部电源或者其他动力源，使得活塞阀使用范围更广；水压缸采用活塞驱动活塞杆，依靠有杆腔和无杆腔面积差动作，水压缸耐腐蚀处理，使用寿命长；水压缸有杆腔和无杆腔均设有针阀，方便调节阀门开关速度，可适应任何工况需求；自力式活塞阀配有两路并联的Y型过滤器，一备一用且可在线维修及清理过滤器中的垃圾；此外本使用新型设计结构简单、操作方便、性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型的正视结构示意图。

图2为本实用新型的配管原理图。

图3为水压缸的正视结构示意图。

图中标记说明：

1、活塞阀本体，2、短管，3、第一压力表，4、减压先导阀，5、第一放空球阀，6、第二压力表，7、第二放空球阀，8、第三压力表，9、水压缸，10、第一针阀，11、第二针阀，12、检修球阀，13、Y型过滤器，14、操作机，15、无杆腔， 16、缸体，17、活塞密封圈，18、垫环，19、活塞，20、有杆腔，21、活塞杆，22、活塞杆密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供一种自力式活塞阀，包括活塞阀本体1、设置在活塞阀本体1出口端的短管2、操作机14、直行程水压缸9、针阀、减压先导阀4、 Y型过滤器及配管等组件，该阀门驱动无需任何外部动力源，仅仅依靠管道水压驱动水压缸9动作，从而带动操作机14驱动阀门本体1开启或关闭。

如图2和3所示，该自力式活塞阀的水压缸9的有杆腔20分别与阀门的进口端和放空管路连通，并设置用以观察有杆腔20压力的第二压力表6，无杆腔15与阀门的进口端和放空管路连通，并设置用以观察无杆腔15压力的第三压力表8，而且无杆腔9通过减压先导阀4与阀门出口端连通，水压缸9依靠有杆腔20和无杆腔15之间的面积差驱动活塞杆21动作，水压缸9的活塞杆21与操作机14通过螺纹传动连接，用以通过伸缩运动驱动操作机14带动活塞阀本体1的阀杆和阀轴转动实现阀门的开度调节(活塞杆21伸出，阀门进行关闭动作，活塞杆21缩入，阀门进行开启动作)，并且水压缸9的缸体16内表面、活塞杆21和活塞19表面均镀硬铬处理，减小摩擦力且增加耐腐蚀性，有效防止生锈、延长使用寿命。

水压缸9的活塞19与缸体16之间设有活塞密封圈17，活塞杆21与缸体16 之间设有活塞杆密封圈22，活塞密封圈17与活塞杆密封圈22均采用O形密封圈，摩擦力小、使用寿命长，密封零泄漏、摩擦力小、使用寿命长，水压缸9的活塞 19上还安装高分子塑料垫环18，能够大幅降低活塞运动摩擦阻力。

与水压缸9的有杆腔20连接的放空管路上设有手动第一放空球阀5，与无杆腔15连接的放空管路上设有手动第二放空球阀7，现场打开放空球阀可泄掉水压缸9内的水压，从而控制水压缸9动作，即可控制阀门的开启或关闭，除此功能之外，手动放空球阀可用于阀门空置时放空水压缸9内部的水，以防止水压缸9结水垢或者生锈。

短管2的末端(本例中距阀门出口端三倍管径长度)设置取压口，并在此处通过配管安装减压先导阀4及用以观察阀后压力的第一压力表3，由于此处水流处于层流状态，压力相对稳定，第一压力表3读数精确，且减压先导阀4感应压力较稳定，不会因压力不稳定而频繁开启或关闭，减压先导阀4为单向阀，只有当阀后压力低于减压先导阀4设置的压力时，减压先导阀4才能通过水流，以便泄掉直行程水压缸无杆腔15内部的压力。

水压缸9的无杆腔15和有杆腔20的进水口分别设有第一针阀10和第二针阀 11，通过调节第一针阀10和第二针阀11的开度，控制流入无杆腔15和有杆腔20 水流的速度，从而控制阀门的开关速度。

在有杆腔20和无杆腔15与阀门的进口端连通的管路上分别并联设有两组Y 型过滤器13(一备一用)，并且在Y型过滤器13的前后分别配设两个检修球阀 12，可有效过滤水中的杂质及垃圾，避免杂质堵塞第一针阀10、第二针阀11及水压缸9，实现在线清理垃圾或者更换滤网。

本例中，进口端管路上设计两路并联的不锈钢Y型过滤器13，且Y型过滤器 13前后端均设置检修球阀12，正常工作时只用其中一路；当需要检修或清理Y型过滤器13中的垃圾时，打开另外一路的检修球阀12，并关闭需要维修路Y型过滤器13前后的检修球阀12，即可完成检修及清理垃圾且不影响阀门正常工作。

本例中，检修球阀12、Y型过滤器13、减压先导阀4、第一针阀10和第二针阀11均为不锈钢材质，具有外观优美、耐腐蚀等优点，可安装在户外、阀门井内等场合，适用性强。

该自力式活塞阀的工作原理为：

当阀后压力高于减压先导阀4设定的压力值时，减压先导阀4感应阀后压力值后自动关小，此时水压缸9的有杆腔20和无杆腔15内的压力均为阀门进口侧压力，在相同压力作用下，由于水压缸9的无杆腔15面积大于有杆腔20，水压缸9的活塞杆21会向外部伸出，活塞杆21伸出带动操作机14和阀轴转动使阀门开度变小，在阀门开度变小后，阀后压力降低，当阀后压力下降到减压先导阀4设定压力值时，减压先导阀4保持此时的开度，水压缸9不再驱动阀门继续关闭。

当阀后压力低于减压先导阀4设定的压力值时，减压先导阀4感应阀后压力值后自动开大，此时水压缸9的无杆腔15内的压力会通过减压先导阀4进行泄压，而有杆腔20内的水压不变，这将导致水压缸9的活塞杆21会向内部缩进，水压缸缩进带动操作机14和阀轴转动使阀门开度增大，在阀门开度增大后，阀后压力升高，当阀后压力上升到减压先导阀4设定压力值时，减压先导阀4保持此时的开度，由于水压缸9的无杆腔15内的水不会被继续加大泄放，活塞19保持动态平衡，阀门也不再继续增大开度而是保持稳定开度，直到阀后压力再次发生变化时，阀门会再次根据减压先导阀4的感应自动调整阀门开度。

当现场需要手动开启阀门时，打开无杆腔15的第二放空球阀7，有杆腔20在水压作用下将活塞杆21向内水压缸内部收缩，由活塞杆21带动操作机开启阀门，阀门开启完成后需要将第二放空球阀7关闭；

当现场需要手动关闭阀门时，打开有杆腔20的第一放空球阀5，无杆腔15在水压作用下将活塞杆21向水压缸外部伸出，由活塞阀杆21带动操作机关闭阀门，阀门关闭完成后需要将第一放空球阀5关闭。

当需要调节阀门开度速度时，只需手动调节水压缸有杆腔20进水口第二针阀 11的开度和水压缸无杆腔15进水口第一针阀10的开度即可完成。

Claims (10)

1.一种自力式活塞阀，包括活塞阀本体(1)、与活塞阀本体(1)出口端连接的短管(2)以及安装在活塞阀本体(1)上用以驱动操作机(14)的水压缸(9)，其特征在于，所述的水压缸(9)的有杆腔(20)和无杆腔(15)均通过进口端管路与阀门进口端连通，并且无杆腔(15)还通过出口端管路与短管(2)末端的取压口连通，所述的出口端管路上安装设定好压力阈值的减压先导阀(4)。

2.根据权利要求1所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的无杆腔(15)的进水口设有第一针阀(10)，所述的有杆腔(20)的进水口设有第二针阀(11)，用以控制阀门进口端流入有杆腔(20)和无杆腔(15)水流的速度，进而控制阀门的开关速度。

3.根据权利要求2所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的进口端管路上设有并联的主备两路Y型过滤器(13)，并且在每个Y型过滤器(13)的两端分别设有检修球阀(12)。

4.根据权利要求1所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的无杆腔(15)连接有放空管路和第三压力表(8)，所述的有杆腔(20)连接有放空管路和第二压力表(6)，所述的出口端管路上连接有用以观察阀后压力的第一压力表(3)，在进口端管路上连接有用以观察阀前压力的压力表。

5.根据权利要求1所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的水压缸(9)的缸体(16)内表面、活塞杆(21)和活塞(19)表面均镀有硬铬层。

6.根据权利要求5所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的水压缸(9)的活塞(19)与缸体(16)之间设有活塞密封圈(17)，所述的活塞杆(21)与缸体(16)之间设有活塞杆密封圈(22)，所述的活塞密封圈(17)与活塞杆密封圈(22)均为O形密封圈。

7.根据权利要求5所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的水压缸(9)的活塞(19)与缸体(16)之间还设有塑料垫环(18)，以降低活塞运动摩擦阻力。

8.根据权利要求4所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，与有杆腔(20)连接的放空管路上安装第一放空球阀(5)，与无杆腔(15)连接的放空管路上安装第二放空球阀(7)，所述的第一放空球阀(5)和第二放空球阀(7)均为手动放空球阀。

9.根据权利要求1所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的取压口设置的位置距阀门出口端三倍管径长度。

10.根据权利要求3所述的一种自力式活塞阀，其特征在于，所述的检修球阀(12)、Y型过滤器(13)、减压先导阀(4)、第一针阀(10)和第二针阀(11)均为不锈钢材质。

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