氣動截止閥的製作方法
2023-08-09 02:41:11 2
專利名稱：氣動截止閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣動式自動控制截止閥。主要涉及一種控制高壓大流量流體管路啟閉的氣動式自動控制截止閥。
背景技術：
在流體輸送管道上，常常會因為管道內的介質壓力過高而導致管道上的閥門很難正常打開或無法打開，嚴重時還會使閥杆變形。在氣動閥門管路上還會因為管道內壓力高或氣源壓力變化而使氣動閥門無法正常工作。管道內介質壓力越大或閥門的通徑越大，這樣的現象越嚴重。在越來越強調安全性和生產率的今天，氣動截止閥以其結構簡單、安全可靠的優點而備受重視。《閥門》2002年第1期「先導式氣動截止閥的設計」一文中公開了一種先導式氣動截止閥，它主要是利用一個面積遠小於主閥瓣的導閥瓣，以改變閥體內流體的通流面積，從而實現以氣動方式控制介質壓力較大的管路閥門的啟閉。中國實用新型專利99231674.x公開了一種與傳統截止閥安裝尺寸一致的自動截止閥，但其局限性是其氣動方式只適用於低壓系統，對高壓大流量的管路不適用。中國發明專利93112805.6公開了一種全卸荷高壓手動截止閥，這種閥的閥芯軸上裝有一個套筒和一個遊動擋套，該套筒和遊動擋套結合密封圈組成一個卸荷腔，該卸荷腔與閥芯軸上的平衡小孔相通，且遊動擋套的外徑的平方與閥芯軸的階梯小軸外徑的平方差等於閥芯軸外徑的平方。由此實現平衡掉所有作用在閥上的介質壓力。但由此帶來的缺點是閥杆比較長，且由於軸向、徑向都有孔，閥芯軸的強度比較差，如果改為用壓縮空氣作為驅動力的話，則強度達不到要求。另外由於要求閥芯軸的外徑d3等於活門密封帶中徑d4，而閥芯軸的外徑d3又不允許做得很大，所以這種全卸荷高壓手動截止閥一般只適用於通徑較小的高壓管路，此外，由於從手柄到閥芯軸有多處連接，在實踐中容易洩漏。
發明內容
由於現有的氣動截止閥只適用於低壓系統，或通過改變通流面積以達到控制介質壓力較大的管路，而能合理平衡介質壓力的全卸荷高壓手動截止閥，又由於是採用了手動的方式，而不適用於一些對安全要求較高的地方，且由於閥芯軸的縱向和軸向都有孔，因此其強度不適宜用壓縮空氣驅動，為提供一種既能用壓縮空氣驅動，又能合理地平衡介質壓力，用較小的驅動力驅動的氣動截止閥，本發明提供了以下技術方案。
本發明的技術方案為一種氣動截止閥，包括驅動氣缸、閥杆、閥芯、閥芯導向套、閥體、密封圈，閥芯與閥杆間固定連接，無相對位移，閥芯可在閥杆的帶動下在閥芯導向套內作軸向移動，閥芯與閥芯導向套之間用密封圈密封，其中閥芯是中空的，閥杆是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件結構，閥體嵌件與閥體固定連接，閥門關閉時，閥芯通過閥體嵌件與閥體接合，並用密封圈密封，閥體嵌件的內徑a，閥芯導向套的內徑b，閥杆的內徑c，滿足以下關係a2＝b2-c2，接合閥芯與閥體嵌件的密封圈為自鎖密封圈，該自鎖密封圈的形狀為「L」形，且一個端面帶有圓弧狀凸圈，另一個端面設有圓弧狀凹槽，凹槽的半徑小於凸圓半徑，閥芯的閥芯嵌件部分有一自鎖密封圈壓入，閥門關閉時自鎖密封圈的另一部分壓入閥體嵌件內，完成閥芯與閥體嵌件的接合，閥芯導向套內設有一組或多組導向圈引導閥芯的軸向位移。
該氣動截止閥工作時，氣缸與裝在閥體上的閥芯導向套之間用內六角圓柱頭螺釘或其他方式固接，氣缸驅動閥杆，閥杆的另一端通過銷與閥芯固定連接，閥芯包括閥頭和閥芯嵌件，並配置了O型密封圈和自鎖密封圈，閥芯導向套固接在閥體上，閥芯可在閥芯導向套內作軸向位移，並通過Y型密封圈實現軟密封，這樣，由於閥芯是中空的，使得閥芯不因外界壓強變化而使閥芯所受的壓力發生變化，閥芯只要克服很小的阻力就能得以啟動。
當閥體嵌件的內徑a，閥芯導向套的內徑b，閥杆的內徑c，滿足以下關係a2＝b2-c2時，閥芯上下所受的壓力無論在閥門打開還是關閉時都數值相等但方向相反，使得閥芯不受介質壓力的影響，而只須克服閥芯和閥杆的重量及摩擦時產生的阻力。可大大縮小啟閉該氣動截止閥的動力。
在閥門關閉時，自鎖密封圈超出閥芯嵌件表面的部分正好壓入閥體嵌件，完成閥芯與閥體嵌件的密封接合。在沒有動力的情況下，能保證閥芯內腔自鎖不洩漏。
本發明所提供的氣動截止閥所需要的啟動能源為常規氣動截止閥的1/5，而它工作時可以耐受的工作壓力可以分為A、B、C、D、E、F幾種類型。
A型真空環境-0.1～0MpaB型0～3.0Mpa(含上限)C型3.0～8.0Mpa(含上限)D型8.0～13.0Mpa(含上限)E型13.0～21.0Mpa(含上限)F型21.0Mpa以上工作溫度一般在-20～200℃，但不限於這個範圍。本氣動截止閥適用的工作介質很廣泛，可以是水、壓縮空氣、蒸汽、油及其他介質，因此可廣泛應用於化工、機械、熱電、熱供、洗滌、印染等行業。對於管路通徑特別大的情況還可以將氣缸替換為液壓汽缸，轉換為液壓式截止閥。在無控制能源的情況下，能自鎖密封，不洩漏。由於強度高，該氣動截止閥可連續啟閉100萬次，使用壽命長。
圖1為氣動截止閥關閉狀態的結構示意圖。
圖2為氣動截止閥打開狀態的結構示意圖。
圖3為氣動截止閥閥芯、閥芯導向套、閥體部分的工作原理圖。
圖4為氣動截止閥中自鎖密封圈的剖示圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進行說明，附圖1為氣動截止閥的關閉狀態，閥杆1通過銷2與閥頭4和閥芯嵌件5共同組成的閥芯7固定連接，兩者間沒有相對位移，閥頭4和閥芯嵌件5之間固定連接，並通過0型密封圈9進行密封。閥芯嵌件5與閥體嵌件6間通過自鎖密封圈8嵌合，閥芯7與閥芯導向套11之間用Y型密封圈10進行密封。閥體嵌件6與閥體12之間固定連接，並用O型密封圈14密封。
如附圖3所示，當流體準備從A流向B通過閥門時，閥門還沒打開，流體經過閥芯7時，由於閥芯7中空，上下相通，所以上下壓強一致，而閥體嵌件6的內徑a、閥芯導向套11的內徑b、閥杆1的內徑c滿足以下關係，即1/4a2＝1/4b2-1/4c2則此時閥芯7所受的壓力也相等。
如附圖2所示，當氣缸13驅動閥杆1並帶動閥芯7作軸向向上運動時，閥芯7在導向圈3的導引下沿閥芯導向套11向上移動，閥體嵌件6靜止，閥芯7與閥體嵌件6分離，隨即打開閥門。流體通過閥門。
權利要求
1.一種氣動截止閥，包括驅動氣缸、閥杆、閥芯、閥芯導向套、閥體、密封圈，閥芯與閥杆間固定連接，無相對位移，閥芯可在閥杆的帶動下在閥芯導向套內作軸向移動，閥芯與閥芯導向套之間用密封圈密封，其特徵在於閥芯是中空的，閥杆是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件結構，閥體嵌件與閥體固定連接，閥門關閉時，閥芯通過閥體嵌件與閥體接合，並用密封圈密封。
2.如權利要求1所述的氣動截止閥，其特徵在於閥體嵌件的內徑a，閥芯導向套的內徑b，閥杆的內徑c，滿足以下關係a2＝b2-c2。
3.如權利要求1或2所述的氣動截止閥，其特徵在於接合閥芯與閥體嵌件的密封圈為自鎖密封圈，該自鎖密封圈的形狀為「L」形，且一個端面帶有圓弧狀凸圈，另一個端面設有圓弧狀凹槽，凹槽的半徑小於凸圓半徑。
4.如權利要求1或2所述的氣動截止閥，其特徵在於閥芯的閥芯嵌件部分有一自鎖密封圈壓入，閥門關閉時自鎖密封圈的另一部分壓入閥體嵌件內，完成閥芯與閥體嵌件的接合。
5.如權利要求1或2所述的氣動截止閥，其特徵在於閥芯導向套內設有一組或多組導向圈引導閥芯的軸向位移。
全文摘要
本發明公開了一種氣動截止閥，包括驅動氣缸13、閥杆1、閥芯7、閥芯導向套11、閥體12、密封圈9，閥芯7與閥杆1間固定連接，無相對位移，閥芯7可在閥杆1的帶動下在閥芯導向套11內作軸向移動，閥芯7與閥芯導向套11之間用密封圈10密封，其中閥芯7是中空的，閥杆1是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件6結構，閥體嵌件6與閥體12固定連接，閥門關閉時，閥芯7通過閥體嵌件6與閥體12接合，並用密封圈8密封，當閥體嵌件6的內徑a，閥芯導向套11的內徑b，閥杆1的內徑c，滿足以下關係a
文檔編號F16K1/32GK1514153SQ0312281
公開日2004年7月21日 申請日期2003年4月22日 優先權日2003年4月22日
發明者金洪水 申請人:金洪水