CN85101818A - 楔形滑阀 - Google Patents

Abstract

一个由阀杆来移动的楔形阀芯被置于一个阀壳内，并可压向位于一输入管和一排出管端头的阀座上。通过各自的辅助阀装置，各管与阀壳相通。辅助阀装置的作用如单向阀，因而当楔形滑阀关闭时，在阀壳内的压力等于输入管内的压力。在阀壳内的压力使楔形阀芯压向相应的阀座上并确保密封。楔形阀芯的楔角相应较大，并且所说的阀芯可在阀壳内滑动。在楔形阀打开之前，辅助阀装置可有选择地打开，以便减少阀壳内腔的压力，从而有利于楔形滑阀的开启。

Description

本发明涉及到一个楔形闸门滑阀，它有一个借助杆移动的楔形阀芯，并且可以被压倒滑阀的两个管形段内端，切断管路。

这种用于管路的普通楔形阀是众所周知的。它们能使流体通过不改变方向。因此，当阀门开启时不增加对流体的阻力。但是，这类阀的阀芯密封表面很容易磨损。这是由于当阀门开启或关闭时，阀芯和密封表面之间产生摩擦所致。而且，为使阀芯移动和关紧，这种楔形阀芯需要很大的操纵力，以及价格昂贵的操纵系统。为了避免流体压力造成过大的反作用力作用到阀芯上，此阀芯密封表面之间的楔角很小。例如，6°左右。因此，在阀门开启过程中，在上述流体介质的压力作用下，低压边的密封表面相互摩擦，导致过度磨损及过高的修理费用。

发明任务及概述

本发明的任务是要设计一个可以避免前述缺陷的同类型楔形滑阀。特别是解决密封表面之间的摩擦，表面之间的磨损，以及大幅度降低所需要的操纵力。

本发明完成了这个任务。它的结构是把两个管形段的内部空间分别用至少一个辅助阀装置与阀腔相联接。

辅助阀装置能够控制楔形阀内的压力。随着阀芯的关闭，壳内压力与作用在管形段内的较高压力保持一致。为达到此目的，在阀腔和各种形段内部之间的辅助阀装置中设有单向阀。当阀壳内的压力小于管形段内的压力时，单向阀，使阀腔和管形段内部之间连通。按此方式，楔形阀芯被阀腔中流动的高压流体压在阀座上。因此，不需要对阀杆施加太大的压力就可使阀芯入座。此外，阀芯密封表面之间的楔角可以大于现有技术中的楔角，例如，10°到30°，而不损害阀的密封性。如果阀壳内的导向装置引导阀芯滑动，由于采用了大楔角，在滑阀开启和关闭期间密封表面之间的滑动接触被大大减少。其结果是降低了磨损，减小了所需要的操纵力。关闭阀门过程中，当作用在阀芯下面的压力较小时，阀腔内的压力很容易使楔形阀关闭，这依赖于增加阀腔中的流体速度，使壳内的压力高于输入管内的压力。本发明的楔形阀有非常优良的密封性。它有一个带着抽节的柔性阀芯，其在壳内流体的压力作用下，压在两个管形段的内端。这非常适合用于大口径管线。

当阀壳内有高压存在时，阀门很难开启。因此在打开阀门前，应将高压力减小到适当值是有利的。按这种方法，用非常小的操纵力就可以打开阀芯。为此，在阀腔和至少一个管形段内部之间的辅助阀装置中设置一个阀，它由操纵装置打开，以便排除阀腔内的高压介质。这个控制装置由电控装置操纵，在楔形阀开启之前动作。电控装置由壳内压力和管形段内部压力提供工作信号。在简单实施例中，此控制装置由人工操纵。

在最优实施例中，辅助阀装置可以是一个球形阀。阀壳和管形段内部通过球阀可以有选择地直接相通或经过插入球阀的单向阀相通。

在另一个实施例中，提升阀设置在壳内部与管形段内部之间，提升阀像单向阀一样工作，并且由操纵装置打开。

附图中表示出发明楔形阀的典型实施例。

附图的简要说明

图1、表示一个具有电磁辅助阀和电控装置的楔形滑阀。

图2，是图1中电磁辅助阀A放大的剖视图。

图2a，表示图2，一个细微部分的变化。

图3和图4，表示将辅助阀装置与阀壳内部和管形段内部相连通的二种可互换的可能性。

图5，6，8各自表示的辅助阀装置可用于图3的楔形滑阀。

图7，9，10各自表示的辅助阀装置可与图4的楔形滑阀相连接。

图11，表示的楔形滑阀具有电控装置和包含二个单向阀的球阀组成的辅助阀装置。

图11a，11b，11c详细表示了图11中球阀B的三个工作位置。

图12，表示图11的实施例可能改变的形式。其中单向阀与球阀被分开。

图13，表示一个以球阀为辅助阀的楔形滑阀，它用手轮操纵。

图13a，13b详细表示图13中球阀C的两个位置。

图14，表示与图13b相类似的部分进行修改。

图15，表示辅助阀插入楔形阀内部的楔形阀。

图16，详细表示图15的D旋转90°。

图17，表示一个变异的辅助阀，它可以用于图15和图16的楔形滑阀中，其中有一个插入排气阀中。

图18，表示一个手轮操纵的楔形滑阀，及插入楔形阀壳内的辅助阀。

图19，表示图18中L线的剖视图。

附图的详细说明

根据图1和图2的楔形滑阀，它们包括阀壳1，阀盖2及穿过阀盖并带有螺纹的阀杆了。阀杆3的顶部伸到减速器4中，它的底端通过固定于阀芯6的螺母5与阀芯相连接。阀芯6紧密地压到分别位于输入管9和排出管10内端的环形座7和8上。阀壳底部是一个腔11，它与阀芯上面的阀腔12相连通。

电动机13与减速器4连接，开关盒14安装在图中所示位置，它包括一个电控装置和15、16、17，三个压力计。它们分别与输入管9、输出管10、阀腔12连通。压力计分别测量各部位的压力，并产生相应的脉冲信号传递到电控装置。

操纵机构的支撑座18，由螺钉固定于阀盖2的顶部。由可旋转的圆柱体19将有螺纹的阀杆3与减速器4的蜗轮20相连接构成操纵机构。电位计21插入减速器蜗轮20和电动机13之间，指示阀芯6的位置。

在阀壳1的阀腔12两端分别配置电磁阀或螺线管阀A和A₁。它们分别由管22连接输入管9和输出管10。阀A和A₁可使流体分别从管9和10经过阀壳1上的通道23和24，进入阀腔12。

阀A和A₁的结构相同，在图2和2A中仅表示出一个。阀A和A₁都是由支座25，和位于支座顶部，像活塞一样的衔铁26，与磁线圈27组成。衔铁位于腔28内，其顶端靠压螺旋弹簧29。低端关闭支座25上的开口30，衔铁上升，管22导通。通道31也在支座25上，它将位于第二个活塞状的衔铁33上面的腔32与腔28相连通。衔铁33顶端靠压螺旋弹簧34，下端关闭开口35。线圈37和孔是缸体内移动。

缸体36旋入阀壳1的开口内，使阀A和A₁安装在阀壳上。衔铁33与缸体36之间的间隙38对所通过的流体产生阻尼。

在电动机13和减速器4的驱动下，阀杆3旋转。这个旋转动作由开关盒14内的电控装置控制。

这个液力辅助系统由二个电磁阀A和A₁控制，并且当其中一个阀开启时，另一个阀关闭。

当要打开楔形滑阀时，控制开关首先动作，电控装置通过压力计15、16、17获得阀腔12及管形段9和10内的压力差。于是，打开一个辅助阀A或A₁，阀腔12中的流体进入压力较低的管内，使压力下降。紧接着电动机13运转。它通过减速器4，使阀杆3旋转，直到楔形阀芯6处于完全开启位置。使减速器4的电位计21指示出阀芯的开启位置。

控制阀A和A₁通过管22和通道23、24分别使阀腔12与管形段9和10相联系。当楔形阀关闭，控制阀起到单向阀的作用，使阀腔12的压力与高压管内的压力相同。阀芯6被压到阀座7和8上。如果电磁阀A和A₁关闭，弹簧29和34分别将衔铁26和33压到它们各自的端座上。管22中的压力施加到衔铁26的端面增加到足以克服弹簧29的压力时，推动衔铁26上升离开端座，流体经过开口30进入腔28和通道31。因此，衔铁33被压到端座上，开口35保持关闭。流体经过衔铁33和缸体36之间的间隙38进入通道23或24。

于是高压输入管9与阀腔12相互连通。由于衔铁像单向阀那样动作，流体经过管22，通道31，间隙38和通道23。只要线圈27不激励，就一直保持这种状态。另一方面，这种状态将避免流体从通道23向管22反向流动。衔铁33受压缩弹簧，34和腔32内流体的压力作用，关闭开口35。

当线圈27激励，电磁阀A和A₁打开。衔铁26向上移动，开口30打开。流体以高于间隙38中流体的流速从腔32经过腔28进入管22，这时间隙38成为流体阻尼。因此，衔铁33上面的腔32中的压力减小。紧接着线圈37激励，衔铁33也向上移动，打开口35，使流体从阀腔12经过通道23和开口35进入管9。

在一定条件下，第二个线圈37可以省略。当腔32内的压力小于打开口30的压力，并达到一定值时，流体从通道23到衔铁下面使衔铁33完全在流体压力作用下，向上移动。但是，以这种方式不能打开电磁阀A，导通输入管。这是由于输入管和阀A的腔32与阀腔12的压力至少保持相等。如果想要打开阀A和A₁，为了避免阀腔12的压力过于下降，使用第二个线圈37是很有利的。

因为电磁阀A和A₁总是像单向阀那样工作，它们不能关闭，所以，防止流体通过A，A₁进入阀腔12，当楔形滑阀关闭，由于小衔铁26总是像单向阀一样工作，流体从管9或10通过间隙38进入阀腔12。

间隙38很窄，一般流体从此经过进入阀腔12速度很慢。因此，在衔铁33下端设置一个辅助单向阀39。如图2A所示，其直接将开口35与通道23相连。

对于小楔形阀，大衔铁33在一定条件下可以省略。单独由小衔铁26构成辅助阀装置。

通过打开电磁阀A₁或A减小阀腔12的压力之后，打开此楔形阀的力比打开现有技术的楔形阀所需要的力小得多。

根据图1和2的楔形阀，由电动机13通过减速器4操纵带有螺纹的阀杆3，电磁阀A和A₁在打开楔形阀之前工作，这是由设置在开关盒14内的电控装置自动控制完成，电控装置由压力计15、16、17测量出的管9和10及阀腔12中的压力完成的。简单实施例当然是可行的。例如，用手轮操纵阀杆3使其转动。电磁阀A和A₁由手动开关控制。在手动控制情况下，操作者很容易在打开楔形阀之前打开阀A和A₁，使阀腔12的压力与输入管9和输出管10的压力相互协调。如果已知管9和10其中之一是输出管（或者第二个磁线圈37被省略），只要打开电磁阀A或A₁就可使其与输出管相通。流体从阀腔12经过打开的电磁阀排出。而在另一个电磁阀中，流体从输入管经过单向阀39流入阀腔12。阀腔12中产生的压力取决于单向阀39的横截面积。

图5到10表示可用于楔形滑阀的几种辅助阀装置，它们不以代替图1的电磁阀A和A₁，使阀腔12与二管9和10的内部相连通。图5到10的辅助阀各自包括像阀A和A₁的电磁阀，内空间与管内空间之间的开口，关闭开口的阀体，阀体的上面通过像图2中的间隙38一样的阻尼（或控制阀）与阀控12相通。此外，阀体上边的空间通过像图2中的电磁阀26那样的控制阀，与管内空间相连。图5到10的辅助阀装置可以与图3或4所示的楔形滑阀相通。

图3和图4的楔形滑阀与图1所示的楔形滑阀非常相似，它们包括阀壳1，螺纹阀杆3，螺母5，阀芯6，管内空间9和10及阀腔12。在图3的楔形滑阀中，可以采用图5或6或8的辅助阀装置，将其安装在阀腔12两边的阀壳1上，分别经过通道22′与管内空间9和10相通，还通过通道23′和24′与阀腔12相通。图4的楔形阀采用图7或9或10的辅助阀装置，将其连接在阀壳1下边，分别通过通道22′与管内空间9和10相通，还通过通道23′与阀腔12相通。

图5和6所示，辅助阀装置各自包括用于通道22′，导通管内空间9或10的接口122和用于通道23′，导通阀腔12的接口123。由弹簧阀柱塞133关闭的阀座135与接口122相通。柱塞133由孔导向，其上面的空间132通过柱塞133与孔之间的间隙时，再经过接口123和阀腔12相通。间隙138起流体阻尼作用。空间132经过通道131，开口130，通道122′，接口122与管内空间9或10相通。由受弹簧压力作用的像活塞一样的衔铁126与磁线圈127相配合，关闭开口130。此外，在图5中，在柱塞133下端设有和图2a中单向阀39一样的单向阀139。在图6中，单向阀100被设置在通道122′处。

下面描述图5所示装置的操作过程。楔形阀关闭的时候，如果管内空间9（输入管）和腔122内的压力比壳内腔12和腔123内的压力高的话，则起单向阀作用的衔铁126被从阀座130上顶起。输入压力进入阀体活塞133上方的空间132，因此，阀塞133仍然保持关闭状态。输入管压力从间隙138经过，也进入腔123，并随之进入壳内腔12。位于阀塞133下端的单向阀139也将打开，使得在输入管压力在壳内腔12中形成之前，流体可迅速地从管内空间9流入壳内腔12中。在打开楔形阀以前，至少要在辅助阀装置中给磁线圈提供能量，辅助阀装置使壳内腔12和输出管10之间连通，输出管10中的压力比壳内腔12中的压力要低，因此衔铁126不再堵住，开口130，阀塞133上方的空间132中的压力下降，作用于阀塞133下侧的壳内压力把阀塞从阀座135上顶起，因此，从壳内腔12流出的流体现在就可以流入输出管了。用一个控制壳内腔12中的压力的电控装置只打开辅助阀装置。该辅助阀装置把输出管10和壳内腔12联接起来。然后壳内腔12中的压力将下降，这是因为来自输入管9的流体被单向阀139载流。另外，两个辅助阀装置可被同时打开。

辅助阀装置的操作如图6所示，它与图5所示装置的操作相类似，有一点不同，即：当楔形阀门关闭的时候，通道122′中的单向阀100将阻止阀塞133上方空间132当中的压力增加到输入管压力。由于间隙138的原故，空间132中的压力将与壳内腔以及腔123中的压力保持一致。因此，如果腔123中的壳体压力，也即空间132中的压力比输入管的压力低的话，则腔122中的输入管压力把阀塞133从它的阀座135上顶起。因而阀塞133本身对于把壳体压力增加到输入管压力来说，是作为一个单向阀来使用的。在打开楔形阀以前，两个辅助阀装置被同时打开，以降低壳内腔12中的压力。不需要电控装置;或者，在腔122中安装一个单向阀来控制压力，该单向阀反向截流。参照图9的描述。

图7所示的两辅助阀装置包括两个带有阀座135的阀塞133，它用来把楔形阀的壳内腔12和两个管内空间9、10之间连通，12和9之间是由通道22″（图4）经过公共腔123相连通的。两个腔122经过两个单向阀100和一个公共预压阀，与阀塞133上侧的上方空间132相连通，预压阀包括一个阀座130′和一个阀塞126′。

当楔形阀关闭的时候，其操作与图6所示的操作是一样的：如果在与输入管9相连通的腔122当中的压力比壳内腔12和腔123中的压力高时，则每个阀塞133将作为一个单向阀来使用，这样，壳内腔12中的压力将升高到输入管压力。首先要在腔122中安装一个起反向截流作用的单向阀。

在打开楔形阀以前，要将阀塞126′从阀座130′上顶起，为此，安装一个有轴的手动操作杆101，这根轴的端部带有一偏心件101a。此外，还可以再安装一个如图中点划线所示的磁线圈127′。由于开口130′是接通的，所以流体可通过一个腔122从空间132中流出，并流向输出管10，而借助于单向阀100，流体不能从输入管9流入空间132。因此，阀塞133上方的空间132中的压力下降到近似为输出管的压力。结果，作用于阀塞133下侧的压力把阀塞133从它们的阀座135上顶起。这样，在腔123中，也即在壳内腔12中建立起输入管压力和输出管压力之间的压力平衡。如果在腔122中安装了反向截流的单向阀，则上述的压力平衡将取决于这些单向阀。

图8中所示的辅助阀装置一般与图5中的相类似，但用一个载荷弹簧阀隔板233代替了图5中的阀体活塞133，用一个截流支路腔238代替了间隙138，用一个分离单向阀239代替了阀塞133中的单向阀139。

单向阀239包括开口239a，239a的横断面是预先选定的。在楔形阀被打开以前，如果辅助阀装置的磁线圈127被供给能量，该辅助阀装置使壳内腔12和输出管10之间连通，则在这个辅助阀装置中，壳体压力把阀隔板233从阀座135上顶起，同时壳内腔12中的流体流向输出管10，然后，在另一个辅助阀装置中的单向阀239上的开口239a的横截面积决定流体的流量大小，该流体是通过这个辅助阀装置从输入管9流出而流入壳内腔12的，因而也就决定了壳内腔12中的压力大小。

当然，如果需要的话，也可以在图8所示装置的通道122′中安装一个与图6中的单向阀100相类似的单向阀。这样，单向阀239可以被省去，因为阀隔板233本身将在腔122和123之间作为一个单向阀。但在这种情况下，在腔122中必须要有反向截流的单向阀，参照图9所述。

如果在通道122′中安装单向阀，还可以依照图8中将两个辅助阀结合成一个双辅助阀装置，该装置对于通道23″（图4）有一个公共腔123，还有一个带阀座130″和阀塞126′的公共预压阀。这样一个双辅助阀装置在图9中示出，它包括两个带有阀座135的阀隔板233，它由通道22″（图4）经过腔122连通壳内腔12和管内空间9，经过公共腔123连通壳内腔12和管内空间10。两个腔122经过单向阀100和公共预压阀130″，126′，与阀隔板233上侧的上方空间132相连通。如果与输入管9相连通的腔122中的压力比壳内腔12及腔123中的压力的话，则每个阀隔板233将作为一个单向阀来使用，因为借助于单向阀100-也即借助于图示实施例中的关闭预压阀130″、126′隔板233上方空间132中的压力不能上升到大于腔123中的壳体压力。空间132经过截流隔板腔238′，与123相连通。壳内腔12中的压力将因此而上升，直到达到输入管的压力值。在打开楔形阀以前，将预压阀活塞126′从阀座130″上顶起（用手动操作杆101，或通过磁线圈127′）。然后流体通过接通口130″从空间132中流出，并通过一个单向阀100流入输出管10。阀隔板233将因此被作用于阀隔板下侧的压力从阀座135上顶起。在腔123中，也就是在壳内腔12中，输入管压力和输出管压力之间的压力达到平衡。

腔123和壳内腔12中所产生的压力的大小由起反向截流作用的单向阀102来决定，单向阀102位于阀座135和腔122之间。图示实施例中的这些阀102包括园盘，这些园盘在弹簧力作用下顶住阀座。这些园盘上还有小于阀座直径的限流通道102a和大于阀座直径的支路通道102b。如果圆盘102与它们的阀座接合在一起，则只有限流通道102a的横截面起作用，因而流体阻力相对较高。当然，如果流体从阀隔板233的阀座135流向腔122的话，则流体将顶起园盘102离开它的阀座，这样流体可以从支路通道102b流过，因此，随着这种流动方向，流体阻力相应减小。当两个阀隔板233被从阀座135上顶起时，这两种流体的阻力比将决定产生于腔123中压力的大小。

在其它的已被描述过的辅助阀装置中，可在各种情况下，在这些装置和楔形阀的管内空间9、10之间的流通途径中，比如在腔122中，可安装类似的反向截流的单向阀。

在依照图9的辅助阀装置中，阀隔板233上侧的上方空间132与顶压阀的内座130″相连通。在关闭楔形阀以后，在壳内腔12和空间132以及阀座130″中产生的压力，将反抗阀塞126′的闭合力而减少冲击，如果阀塞126′迅速闭合的话，会产生这种冲击。

图10所示的辅助阀装置一般与图9的装置相类似，其不同点如下：一个电磁操纵的三通阀103代替了图9中的顶压阀126′和130″，导管104代替了图9的截流隔板腔238′，导管104使腔123和三通阀103之间连通。三通阀103或者使通道131和导管104之间连通，或者使131和通向腔122的通道122′连通。通道131是从阀隔板233上侧的上方空间132中伸出的。在图示的三通阀103的其它位置，导管104连通通道131，因此，阀隔板233上方空间132中的压力与腔123中的压力相等。这样，由于楔形阀关闭，阀隔板233将作为一个单向阀-参照图9的描述。在打开楔形阀以前，操动三通阀103，从而通道122′与通道131连通，使得空间132中的流体能够通过通道131和三通阀103以及一个通道122′流向输出管10。因此，空间132中的压力下降到输出管的压力。这样，阀隔板233将打开。

图11、11a、11b、11c再次示出一个用于中管直径或大直径管道的楔形滑阀。在这种楔形滑阀中，辅助阀装置中有一个代替活塞或代替以前在实施例中曾描述的隔板阀的球阀B。球阀B与以前描述的活塞或隔板阀的作用是一样的。楔形阀的驱动机构与图1和图2的驱动机构是一样的，并包括一电动机13和装在开关箱14中的电控器件。因为这些零件与图1和图2中的相同，所以在图11中就不画出了。

球阀B包括一球形体40，40上有一水平通道41，41的两端被分别带有弹簧44和45的球单向阀42和43封住。通道46从40的中心竖直向上延伸，其开口向外进入管47。管47通向室11，室11位于楔形阀芯6的下方。后面的管子48和49将球阀分别与输入管9和输出管10相联接。

另一个通道50也通向球形体40的中心，并水平转动，与通道41和46互相垂直正交。

当楔形阀关闭的时候，球阀B处于图11a所示位置。同时，壳内腔12中的压力与在管道9或管道10中通行的最大压力逐渐相等。经过管47、48和49以及通道41，可使这一压力平衡。在平衡过程中，零件40的通道41中的单向阀42（或43）被打开，因为流体压力克服弹簧44（或45）的闭合力。室11与壳内腔12相连通。

图11所示系统的操作如下：在搬动主开关以后，由电控器件确定管子9或管子10二者当中哪一个是处于较高的内部压力。然后，和槽51相联接的电控、气控或液控元件（没画出来）推动球阀B的球形体40。这样，壳内腔12中的压力经过管47和通道46及50，被释放到管子9或10当中。开动电机13，经减速器4带动螺纹阀杆了转动。杆的转动经螺母5带动楔形阀芯移动。当楔形阀芯到达端部位置时，电位计或其它的检测元件就会发出信号。

球形体40可经它的约束槽51，被转动成3种位置状态：一种位置如左边图11b所示，另一种位置如右边图11c所示，剩下的一种位置如图11a所示。在最后这种位置中（即图11a所示的位置），管47经单向阀42和43与管48和49相联接。

改变球形体40的位置所需要的力是比较小的，并且只在这个球形体上产生磨损，该球形体体积小、便宜。

阀芯的楔形角度比已有技术的楔形阀的角度要大，因此在封闭表面上的损耗降低。利用流体压力补充楔形阀芯顶住阀座的力。因此，操动阀芯所需要的力是比较小的。

图12所示结构是图11所示结构的转化。其中将壳内腔12与输入管9及输出管10相联系的单向阀不安装在球阀B′里面。如图12的左半部所示，单向阀52可被安装在管内空间9和壳内腔12之间，比如，可将阀52安装在楔形阀芯6的里面。或者，在壳体1的墙板上安装一个如图12右半部所示的阀52′，以便连接管内空间10和壳内腔12。在这种情况下，不含单向阀的球阀B′只包括如图11b和11c所示的通道46和50。

图13、13a和13b示出带有手轮53和球阀C的楔形图，球阀C可转到两种位置状态：位置Ⅰ（图13a）为楔形阀关闭的时候，位置Ⅱ（图13b）能使楔形阀打开。在球体54的位置1中，壳内腔12经管47和48（或47和49，分别地）、单向阀42或43以及通道41和46，与管道9和10相联接。壳内腔12中的压力增加，这一压力用来将楔形阀芯6压紧在阀座7和8上。

当需要打开楔形阀芯的时候，球形体54必须处于位置Ⅱ的状态。在这个位置中，流体可经管47、48和49以及球形体中的通道55和46，在内空间9、10和12之间自由流动。壳体内腔12中的压力降低，并随着这种压力的降低，使楔形阀芯6压紧在阀座上的力也降低。用这种方式，促使楔形阀的开启。将转动从手轮53转换到螺纹阀杆3，由螺母5将阀芯6从底座7和8上提起。壳体1中的导向件引导阀芯6向上移动。

球阀C的位置Ⅱ在传统的支流通路上进行了实质性的改进。在那里，壳内腔12与内空间9和10联接。在位置1中，有单向阀42、43和管47、48、49，用一个简单的支流通路是得不到位置1的结构的。

只具有两种位置状态的球阀C也可用于图11所示的楔形阀中，在这种场合可省去电控元件。操作顺序是，首先将球阀的球形阀体转到位置Ⅱ，然后开动电机13来打开楔形阀。

球阀C处于位置Ⅱ的时候，如上所述，两个管内空间9和10与壳内腔12相连通，因此，产生于壳内腔12中的压力将大致相当于输入管和输出管压力的平均值。如果为了打开楔形阀而需要壳内腔12中的压力低一些，则可在如图14所示的球形体54的通道55中安装反向截流的单向阀105。这些单向阀105的操作与上面参照图9所描述的园盘102的操作相似。这些阀105中有加有弹簧载荷的套筒，这样，它的具有限流通路105a的端部被推动，与阀座相接触。如果流动的流体克服弹簧力，把该端部从阀座上顶起，则流体也流经套筒外壁中的支路通道105b。阀105当中的一个阀被压紧在阀座上，横跨这个阀的压力降由限流通路105a的横截面积决定。因而，横跨另一个阀105的压力降由通路105a和105b的横截面积之和来决定，该阀被流动的流体从阀座上推起。

当楔形阀打开时，球体54可便利地旋转到一个中间位置上（未示出）。在该中间位置，凹槽41和55均不与管子48、49排成一列，并且在凹槽41和55中的各阀42、43和105均伸出线路外，这样在楔阀敞开时，保护了阀42、43和105。

图15和16示出的楔阀也包括阀壳1和可穿过螺旋阀杆3的阀盖2，电机13通路减速器4带动阀杆3旋转。

阀杆3的下端旋入螺旋衬套57内，57与镶入楔形阀芯60内的卡套58相配合。

当楔形阀关闭时，阀壳的内腔12与管子9、10相连通，这一动作借助于凹槽61和62及具有弹簧66的单向阀形式的辅助阀63和64。两辅助阀放置在支撑件65上，65与螺旋衬套57是旋转地接触，65由两个导向杆67和68导引。在阀芯60下部的两个开口中，杆67和68可垂直滑动，在楔阀的套壳1内，阀芯60也可垂直滑动。当合上电机13，通过减速器4带动阀杆3旋转，并带动螺旋衬套57（其具有右向的外螺纹69和左向的内螺纹70，或相反。两者具有同样的螺距）最初，螺旋衬套57的旋转速度为阀杆3的一半，同时并带动支撑件65和两辅助阀63、64一同向上移动，而卡套58仍保持静止。在阀壳内腔12的液压可排出。当套筒72的上端71接触到卡套58时，螺旋衬套57相对于楔形阀芯60不再向上移动。相应地，57停止旋转，并通过卡套58向上升阀芯60，因而楔阀打开。

由于在楔阀打开前，辅助阀63和64已打开，故开启楔阀的力减小了。

在楔阀关闭的过程中，阀芯首先降到阀座7、8上，然后57在阀杆3的作用下再一次地转动（仍为半速），直到停止块73碰到卡套58为止。而后，两辅助阀63和64降到静止状态下的阀座74上。（74位于凹槽61和62的低开口上）

该实施例的优点是辅助阀位于阀壳内，不需附加的密封件。整个系统操作简单，只需电机13或选用手轮来带动阀杆3即可。

当阀63和64压在阀座74上时，阀壳内腔12的压力相当高。在有关的凹槽61或62上的压力很小，需打开辅助阀的力很大。为了减小所需力，可用图17示出的阀代替63和64。在这些阀中，阀头75有一狭小部分，溢流阀76可放置于内。套筒77与阀76相接触并沿阀76四周延伸接触到法兰盘78，78位于与支撑件65固定在一起的动作轴79上。另一附加到阀头75上的套筒80，依次地沿着套筒77延伸并环绕它。通过溢流阀76和套筒77，位于支撑件65和套筒77之间的弹簧81向下压，使75接触到相应地底座上。为打开辅助阀和楔阀，参见上述的图15和16，向上拉支撑件65，继而位于动作轴79上的法兰盘78，通过套筒77，带动溢流阀76脱离阀头75，并向上，因而阀头75前后的压力平衡了。当套筒77具有这一特定的移动后，其与套筒80的上顶边缘接触时，才会带动阀头75向上。

按照图18的楔阀，包括有阀壳83，阀盖84支撑件85，螺旋衬套86和可旋到86内的螺旋杆87，用手轮88旋转86可使87轴向移动。楔形阀芯89放置于杆87的下端，并由螺母90使它到其上。辅助阀63、64放置于阀芯89内，这些阀与图15、16示出的是相同的，并且同样固定到支撑件65上。同样类似于图15、16，支撑件65是由两导杆67和68（图18中未示出）导引，导杆是在楔形阀芯89下部的两个孔洞内移动。带有两辅助阀63和64及弹簧66的支撑件65由止挡螺母（或挡环92）和衬套93固定在阀杆87上。

为打开楔阀，首先借助于手轮94旋转杆87，使杆87在螺旋衬套86和螺母92，86、92具有相同的螺距因此杆87沿轴向上移，直到衬套93的上端触到螺母90为至。同样的，阀63和64离开位于凹槽61和62开口端的底座，并向上移。用这种方法，借助于凹槽61和62，内腔109，110和112相通。在上述步骤中，楔形阀芯89始终压在阀座107和108上。当旋转手轮88时，阀芯89脱开阀座向上。（该手轮是刚性地联接到衬套86上）这就是楔阀的开启。

为关上楔阀，首先旋转手轮88，直到楔形阀芯89压到阀座107和108上为至;然后旋转手轮94直到位于螺杆87上的停止块96碰到螺母90为止。这时，辅助阀63和64压在凹槽61和62的底座上，因而完成了楔阀的关闭。

在关闭位置，借助于弹簧66，辅助阀63、64如单向阀。在壳内腔112的压力与在两内腔109和110中最大压力平衡了。

阀芯89的垂直移动是由垂直导向杆96导向的滑动，96位于阀芯89两边的阀壳83内，并接触到阀芯89内完整形成的垂直隆起段89′（图19）类似地，楔形阀芯的导向装置也适于该发明的上述类型的楔阀中。

显然，图18的楔阀可由电机、减速器或用手轮88和94代替手工来进行操作。

Claims (23)

1、一个楔形滑阀装置包括一个阀套，其具有与内外端轴向排成一列的两个管形段和一个通过内端上的开口与管形段相联的室；一个楔形阀芯，其可在所说室中的上部位置和下部位置间移动，截断在所说管形段开口上的流体，在下部位置时，阀芯压在所说管形段内端上的阀座上；和至少一个辅助阀装置，用于在所说的流体管形段的内腔和所说室之间，提供可选择的流体通道。

2、按权项1的楔形滑阀;其特征在于，楔形阀芯的楔角是10～30℃，最好为20°，所说的阀芯是可滑动地导入阀壳内的导引装置中。

3、按权项1的楔形阀，其特征在于，至少具有一个辅助阀装置，包括一个在室内腔的压力低于管形段内腔的压力时，用来连接室内腔与每一管形段内腔的单向阀。

4、按权项1的楔形阀，其特征在于，至少一个辅助阀装置，包括一个挡板装置，通过操纵机构来释放室内腔的压力流体时，可打开挡板。

5、按权项4的楔形阀，其特征在于，至少有一个辅助阀装置，包括一个与阀座相配合的阀体，用于使每个所说的管形段内腔与所说的室内腔的流体连通，通过流体有规律的流通，所说阀体上腔与所说室内腔相联，并通过一个可控的挡板装置，使阀体上腔与相应的管形段内腔相联。

6、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说的可控挡板装置其动作原理如单向阀，当在相应管形段内腔的压力高于所说的阀体上腔的压力时，挡板装置开启。

7、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说阀体上腔和所说管形段内腔间的连通依靠一个单向阀，（除了所说的可控挡板装置外）当在相应管形段内腔的压力高于所说阀体上腔压力时，阀关闭，所以阀体作用如单向阀。

8、按权项7的楔形阀，其特征在于，所说的阀体有与另外一个相连的上部侧边，并通过所说的可控挡板装置，与所说的两个单向阀相连可控挡板装置对两个单向阀是共用的。

9、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说阀体是阀塞，借助于适当的间隙，每个阀塞均插入孔内，该间隙在所说室内腔和所说阀体上腔间提供了所说的有规律的流体通道。

10、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说阀体是阀隔板，所说的有规律流体通道是由所说的室内腔和所说的阀体上腔间的限制孔提供的。

11、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说的在室内腔和所说阀体上腔间的有规律流体通道包括一个包含有一个可控挡板装置的管道。

12、按权项11的楔形阀，其特征在于，所说的可控挡板装置是一个三通阀，使所说的阀体上腔有选择地与所说室内腔或管形段相连通。

13、按权项5的楔形阀，其特征在于，所说的可控挡板装置是一个手动的和/或电磁操纵的阀。

14、按权项5的楔形阀，其特征在于提供了两个辅助阀，每一个都与室内腔与一个管形段内腔连通;每个阀装置都包括两个螺线管和作用如单向阀的加压弹簧衔铁，所说衔铁的下表面与相应地同所说辅助阀装置相接触的管形段内腔相连通，通过一个节流装置，每个阀装置的衔铁上部与所说的室内腔相连通，所说的螺线管之一的密封表面区域与室内腔直接相连通，横断面大的螺线管上的密封表面区域上有一个底座开口。

15、按权项14的楔形图，还包括一个进入到具有较大低座开口区域的衔铁的底表面的附加单向阀，当室内腔压力小于管形段内压力时，所说的单向阀使室内腔与相应的管形段直接相连通。

16、按权项1的楔形阀，其特征在于，辅助阀装置包括一个呈球形的球阀和一个孔洞，后者是用于将室内腔与两管形段内腔的任何一个相连通或者是与两者均连通的。

17、按权项16的楔形阀，其特征在于，球阀上有一个可容纳两单向阀的孔洞，该单向阀是用于将室内腔与两个管形段内腔相连通的。

18、按权项1的楔形阀;其特征在于，辅助阀装置包括两个设置在所说管形段间的室的单向阀，和用来操纵阀芯的装置，所说的单向阀在操纵装置的作用下打开阀，所说的操纵装置进而作用打开所说阀芯。

19、按权项18的楔形阀，其特征在于，所说的单向阀被联接到有内外螺纹的螺旋衬套和操纵装置上，该操纵装置包括一个操纵楔形阀芯的阀杆和螺母，阀杆被旋入所说衬套的内螺纹中，而固定在楔形阀芯上的螺母被旋在衬套的外螺纹上，因而螺旋衬套相对于所说的螺母，在所限范围之上，是可轴向移动的。

20、按权项18的楔形阀，其特征在于，操纵装置包括一个阀杆和联到阀杆上的单向阀，该阀杆操纵阀芯，并可旋入所说的固定在阀芯上的螺母和螺旋衬套内，借助于所说的衬套的旋转，阀杆可在其轴向移动，更进一步地，借助于阀杆自身的旋转，相对于螺母和衬套，阀杆可在其轴向移动。

21、按权项2的楔形阀，其特征在于，至少有一个辅助阀装置包括一个单向阀，在室内腔的压力低于所说的管形段之一的内腔的压力时，用于将室内腔与管形段之一的内腔连通。

22、按权项1的楔形阀，其特征在于，所说的室内腔与所说管形段内腔之间的连通是由所说辅助阀装置提供的，每个辅助阀装置都包括一个限制相反方向流动的单向阀。

23、按权项1的楔形阀，更进一步地包括了一个用于测量所说管形段内腔的压力和在所说室内腔的压力的装置，和一个电控装置，用来控制跟随测量压力而变的所说的辅助阀装置。

Images