CN220060535U - 一种气动控制快速关断阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动控制快速关断阀，所述气动控制快速关断阀包括：轴流式阀体，所述轴流式阀体包括壳体、阀杆、阀芯和阀座，所述壳体内具有燃气通道，所述阀芯与所述阀座设置于所述燃气通道内，所述阀杆装设于所述壳体；气动执行器，所述气动执行器与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆移动；合成化控制器，所述合成化控制器分别与所述轴流式阀体及所述气动执行器连接，用于将所述轴流式阀体的高压动力气源减压至预设大小的低压动力气源，并将其引入所述气动执行器。本实用新型中，采用轴流式阀体结构能够有效减小关闭件两侧的压差，无需增加额外的压差平衡机构，合成化控制器能够将高压动力气源减压到较为安全的低压作为动力进行输出。

Description

一种气动控制快速关断阀

技术领域

本实用新型涉及关断阀技术领域，进一步地涉及一种气动控制快速关断阀。

背景技术

现有的燃气安全切断阀布置在便于人工操作便捷、高度必须较低以及空间必须较大的位置，也由于现有燃气切断阀的机械控制的硬连接结构，使结构复杂，精密零件过多导致维护困难。在流道结构上现有的燃气安全切断阀采用截止式或者翻板式结构，关闭件两侧存在巨大的压差，开启过程中需要极大的驱动力，或者额外增加减小关闭件两侧压差的机构或者装置。

因此，有必要设计一种气动控制快速关断阀来解决上述问题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种气动控制快速关断阀，采用轴流式阀体结构能够有效减小关闭件两侧的压差，无需增加额外的压差平衡机构，合成化控制器能够将高压动力气源减压到较为安全的低压作为动力进行输出。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种气动控制快速关断阀，包括：

轴流式阀体，所述轴流式阀体包括壳体、阀杆、阀芯和阀座，所述壳体内具有燃气通道，所述阀芯与所述阀座设置于所述燃气通道内，所述阀杆装设于所述壳体；

气动执行器，所述气动执行器与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆移动；

合成化控制器，所述合成化控制器分别与所述轴流式阀体及所述气动执行器连接，用于将所述轴流式阀体的高压动力气源减压至预设大小的低压动力气源，并将其引入所述气动执行器；

当所述气动执行器驱动所述阀杆移动至第一位置时，所述阀芯与所述阀座适配连接，所述燃气通道处于断开状态；

当所述气动执行器驱动所述阀杆移动至第二位置时，所述阀芯与所述阀座脱离连接，所述燃气通道处于导通状态。

在一些实施方式中，还包括：

缓冲减震装置，所述缓冲减震装置与所述气动执行器连接，用于减缓所述气动执行器驱动所述阀杆移动的速度。

在一些实施方式中，所述阀芯与所述阀座沿所述燃气通道的长度方向布置，所述阀杆与所述壳体垂直设置，所述阀杆的一端插入所述壳体的内部，所述阀杆的另一端与所述气动执行器连接。

在一些实施方式中，所述气动执行器包括器壳、活塞、弹簧和定位块，所述器壳为中空结构，所述器壳的一端设置有开口，所述活塞适配装设于所述器壳内，并且能够沿器壳长度方向往复移动，所述弹簧顶持在所述器壳的底壁与所述活塞之间，所述定位块设置于所述器壳内，并位于靠近所述开口的一端，用于对所述活塞的移动进行限位。

在一些实施方式中，所述缓冲减震装置还包括减震垫，所述减震垫设置于所述器壳内，并位于所述定位块靠近所述活塞的一侧。

在一些实施方式中，所述活塞将所述器壳的内部分隔成第一腔室和第二腔室，所述弹簧位于所述第一腔室内；

所述弹簧设置有若干个，若干个所述弹簧间隔布置，且所述弹簧的一端与所述器壳的底壁连接，所述弹簧的另一端与所述活塞连接。

在一些实施方式中，所述阀杆适配插设于所述开口内并与所述活塞连接，所述器壳上设置有第一入口和第二入口，所述第一入口与所述第二腔室连通，所述第一入口与所述合成化控制器连接，所述第二腔室内设置有液压腔，所述第二入口连通所述液压腔与所述缓冲减震装置。

在一些实施方式中，所述缓冲减震装置为液压缓冲减震装置。

在一些实施方式中，所述合成化控制器设置有第一管通件和第二管通件，所述第一管通件与所述第一入口连接，所述第二管通件与压力监控装置连接。

在一些实施方式中，所述合成化控制器还设置有进气口，所述进气口通过管路与所述轴流式阀体的高压端连接。

与现有技术相比，本实用新型所提供的气动控制快速关断阀具有以下有益效果：

1、本实用新型所提供的气动控制快速关断阀，采用轴流式阀体结构能够有效减小关闭件两侧的压差，无需增加额外的压差平衡机构，合成化控制器能够将高压动力气源减压到较为安全的低压作为动力进行输出，同时可以根据被监控压力的大小来自动控制快速关断阀保持开启或者关闭，采用气动原理设计，控制精度高；

2、本实用新型所提供的气动控制快速关断阀，通过设置缓冲减震装置，能够降低关闭速度实现缓冲减震功能，降低冲击，能够有效避免阀门在快速关闭过程中产生巨大的冲击力，导致密封面以及管道损伤。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例气动控制快速关断阀的结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例气动执行器的剖视图；

图3是本实用新型的优选实施例合成化控制器的结构示意图。

附图标号说明：

轴流式阀体1，壳体11，阀杆12，阀芯13，阀座14，气动执行器2，器壳21，第一腔室211，第二腔室212，第一入口2121，第二入口2122，活塞22，弹簧23，定位块24，减震垫25，合成化控制器3，第一管通件31，第二管通件32，进气口33，缓冲减震装置4。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，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。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1至图3，本实用新型所提供的一种气动控制快速关断阀，包括：轴流式阀体1、气动执行器2、合成化控制器3。轴流式阀体1包括壳体11、阀杆12、阀芯13和阀座14，壳体11内具有燃气通道，阀芯13与阀座14设置于燃气通道内，阀杆12装设于壳体11。气动执行器2与阀杆12连接，用于驱动阀杆12移动。合成化控制器3分别与轴流式阀体1及气动执行器2连接，用于将轴流式阀体1的高压动力气源减压至预设大小的低压动力气源，并将其引入气动执行器2。当气动执行器2驱动阀杆12移动至第一位置时，阀芯13与阀座14适配连接，燃气通道处于断开状态；当气动执行器2驱动阀杆12移动至第二位置时，阀芯13与阀座14脱离连接，燃气通道处于导通状态。

本实施例中，采用轴流式阀体结构能够有效减小关闭件两侧的压差，无需增加额外的压差平衡机构，简化了结构；合成化控制器能够将高压动力气源减压到较为安全的低压作为动力进行输出，来控制快速关断阀保持开启或者关闭，采用气动原理设计，控制精度高。

进一步地，气动控制快速关断阀还包括：缓冲减震装置4，缓冲减震装置4与气动执行器2连接，用于减缓气动执行器2驱动阀杆12移动的速度。通过设置缓冲减震装置4，能够降低关闭速度实现缓冲减震功能，降低冲击，能够有效避免阀门在快速关闭过程中产生巨大的冲击力，导致密封面以及管道损伤。

在一个实施例中，参考说明书附图1，壳体11内的燃气通道沿左右方向流通，阀芯13与阀座14沿燃气通道的长度方向布置，阀杆12与壳体11垂直设置，阀杆13的一端插入壳体11的内部，阀杆12的上端与气动执行器2连接。阀芯13与阀座14将壳体11的燃气通道分成两端，一端是靠近燃气输入端，该端是连接燃气供气设备，也叫轴流式阀体1的高压动力气源；另一端是靠近用户使用端，阀芯13与阀座14适配连接后，此端没有气源。

轴流式阀体1的开启过程为：当气动执行器2驱动阀杆12上升，直至阀杆12的底部移动至第二位置时，燃气通道中间导通，燃气输入端的高压气体推动阀芯13向右侧移动，使得阀芯13与阀座14脱离连接，此时燃气通道处于导通状态。

轴流式阀体1的关闭过程为：当气动执行器2驱动阀杆12下降，直至阀杆12的底部移动至第一位置时，阀杆12将燃气通道中间断开，燃气输入端的高压气体无法推动阀芯13，此时阀芯13在弹簧的作用力下与阀座14适配连接，此时燃气通道处于断开状态。

在一个实施例中，参考说明书附图1至图3，气动执行器2包括器壳21、活塞22、弹簧23和定位块24，器壳21为中空结构，器壳21的一端设置有开口，活塞22适配装设于器壳21内，并且能够沿器壳长度方向往复移动，弹簧23顶持在器壳21的底壁与活塞22之间，定位块24设置于器壳21内，并位于靠近开口的一端，用于对活塞22的移动进行限位。

具体地，活塞22将器壳21的内部分隔成第一腔室211和第二腔室212，弹簧23位于第一腔室211内。弹簧23设置有若干个，若干个弹簧23间隔布置，且弹簧23的一端与器壳21的底壁连接，弹簧23的另一端与活塞22连接。第二腔室212为密闭结构，阀杆12适配插设于开口内并与活塞22连接。器壳21上设置有第一入口2121和第二入口2122，第一入口2121与第二腔室212连通，第一入口2121与合成化控制器3连接，第二入口2122连通液压室与缓冲减震装置4。

进一步地，缓冲减震装置4还包括减震垫25，减震垫25设置于器壳21内，并位于定位块24靠近活塞22的一侧。由于现有燃气安全切断阀的机械控制的结构，缺乏对整个管道系统缓冲减震能力，使现有的燃气安全切断阀在发生切断时有很大的冲击和震动，对管线造成不必要的损伤，导致管道使用寿命降低。通过设置减震垫25配合缓冲减震装置4，能够降低关闭速度实现缓冲减震功能，降低冲击，能够有效避免阀门在快速关闭过程中产生巨大的冲击力，导致密封面以及管道损伤。

合成化控制器3设置有第一管通件31和第二管通件32，第一管通件31与第一入口2121连接，第二管通件32与压力监控装置连接。合成化控制器3还设置有进气口33，进气口33通过软管与轴流式阀体1的高压端连接。合成化控制器3采用气动原理设计，控制精度高；采用集成化设计，有效减少了连接点，有效降低震动后连接点泄漏的风险。

将轴流式阀体1的高压动力气源引入合成化控制器3，合成化控制器3将高压动力气源减压至安全的低压动力气源，并将其引入气动执行器2，气动执行器2中的活塞22向上移动拉动阀杆12，带动阀芯13与阀座14脱离，使快速关断阀保持开启。第二管通件32为监控压力，当监控压力达到合成化控制器3的设定压力后，其自身进行调控，将气动执行器2通过管第一管通件31排气，活塞22在弹簧23弹力作用下，带动阀杆12向下移动，使得阀芯13与阀座14紧密贴合实现关闭。其中气动执行器2在关闭到位置前，缓冲减震装置4产生作用，降低关闭速度实现缓冲减震功能，降低冲击。

缓冲减震原理为：气动执行器2在开启状态时，活塞22与缓冲减震装置4之间使用0.6MPa压力气源隔离并压缩弹簧23，气动执行器2关闭时弹簧23释放，快速推动活塞22将压力气源排出，活塞22在到达定位块24前，活塞22首先接触减震垫25，缓冲减震装置4的液压缓冲功能运行，并在弹簧23推力持续作用以及液压缓冲的反作用下，活塞22以低速状态推动减震垫25到达定位块24。

本实施例中，气动控制快速关断阀采用轴流式结构、气动执行器2与合成化控制器3结合的模式，其中阀门设置有缓冲机构用于保护密封面与管道，轴流式的结构能够有效减小关闭件两侧的压差，无需增加额外的压差平衡机构，合成化控制器3能够将高压动力气源减压到较为安全的低压作为动力进行输出，同时可以根据被监控压力的大小来自动控制快速关断阀保持开启或者关闭；且该合成化控制器结构紧凑、集成度高，体积小，安装便捷，几乎没有多余连接点，避免了震动泄漏的风险。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气动控制快速关断阀，其特征在于，包括：

轴流式阀体，所述轴流式阀体包括壳体、阀杆、阀芯和阀座，所述壳体内具有燃气通道，所述阀芯与所述阀座设置于所述燃气通道内，所述阀杆装设于所述壳体；

气动执行器，所述气动执行器与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆移动；

合成化控制器，所述合成化控制器分别与所述轴流式阀体及所述气动执行器连接，用于将所述轴流式阀体的高压动力气源减压至预设大小的低压动力气源，并将其引入所述气动执行器；

当所述气动执行器驱动所述阀杆移动至第一位置时，所述阀芯与所述阀座适配连接，所述燃气通道处于断开状态；

当所述气动执行器驱动所述阀杆移动至第二位置时，所述阀芯与所述阀座脱离连接，所述燃气通道处于导通状态。

2.根据权利要求1所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，还包括：

缓冲减震装置，所述缓冲减震装置与所述气动执行器连接，用于减缓所述气动执行器驱动所述阀杆移动的速度。

3.根据权利要求2所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述阀芯与所述阀座沿所述燃气通道的长度方向布置，所述阀杆与所述壳体垂直设置，所述阀杆的一端插入所述壳体的内部，所述阀杆的另一端与所述气动执行器连接。

4.根据权利要求3所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述气动执行器包括器壳、活塞、弹簧和定位块，所述器壳为中空结构，所述器壳的一端设置有开口，所述活塞适配装设于所述器壳内，并且能够沿器壳长度方向往复移动，所述弹簧顶持在所述器壳的底壁与所述活塞之间，所述定位块设置于所述器壳内，并位于靠近所述开口的一端，用于对所述活塞的移动进行限位。

5.根据权利要求4所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述缓冲减震装置还包括减震垫，所述减震垫设置于所述器壳内，并位于所述定位块靠近所述活塞的一侧。

6.根据权利要求5所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述活塞将所述器壳的内部分隔成第一腔室和第二腔室，所述弹簧位于所述第一腔室内；

所述弹簧设置有若干个，若干个所述弹簧间隔布置，且所述弹簧的一端与所述器壳的底壁连接，所述弹簧的另一端与所述活塞连接。

7.根据权利要求6所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述阀杆适配插设于所述开口内并与所述活塞连接，所述器壳上设置有第一入口和第二入口，所述第一入口与所述第二腔室连通，所述第一入口与所述合成化控制器连接，所述第二腔室内设置有液压腔，所述第二入口连通所述液压腔与所述缓冲减震装置。

8.根据权利要求7所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述缓冲减震装置为液压缓冲减震装置。

9.根据权利要求7所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述合成化控制器设置有第一管通件和第二管通件，所述第一管通件与所述第一入口连接，所述第二管通件与压力监控装置连接。

10.根据权利要求9所述的气动控制快速关断阀，其特征在于，

所述合成化控制器还设置有进气口，所述进气口通过管路与所述轴流式阀体的高压端连接。