一種液力控制環形流道防凍裂活塞閥的製作方法

2024-02-20 14:31:15

本實用新型涉及一種節水灌溉輸水管道閥門，具體地說，是一種能夠用先導閥進行控制的液力控制環形流道防凍裂活塞閥。

背景技術：

現有的節水灌溉輸水管道液力控制閥門主要以隔膜閥為主，隔膜閥是在閥體和閥蓋內裝有一撓性隔膜或組合隔膜，其關閉件是與隔膜相連接的一種壓縮裝置。閥座可以是堰形，也可以是直通流道的管壁。通過控制隔膜的變形來控制閥門啟閉或調節閥門開度。隔膜通常採用橡膠複合材料，由於隔膜材料強度低易變形的特點以及隔膜製造工藝的限制，較大的高強度隔膜製造工藝很難，故隔膜不宜用於較大的管徑和較高壓力的場合。在隔膜閥的實際使用中，由於長時間壓力作用使得隔膜永久變形致閥門閉合不嚴，或水錘及溫度等因素導致隔膜破裂，從而影響了隔膜閥的使用壽命；由於隔膜閥結構特點導致隔膜閥外形構造複雜，成本投入較大。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種液力控制環形流道防凍裂活塞閥，採用的具體方案如下：

一種液力控制環形流道防凍裂活塞閥，由外閥體和內閥體組成；外閥體和內閥體通過固定板連接固定；外閥體與內閥體間為閥門腔體；外閥體兩端設置有流體輸入口和流體輸出口，在流體輸入口內側設置閥座；外閥體側面位於流體輸入口側設置有流體壓力輸出口，在流體輸出口內側設置有通向內閥體的流體壓力輸入口，流體壓力輸出口和流體壓力輸入口分別外接二位三通先導閥的進口與出口；內閥體包括活塞腔體和活塞組件，活塞腔體通過導管與流體壓力輸入口相連，活塞腔體內設置有壓縮彈簧和防凍裂元件；活塞組件包括錐形導流帽，閥板，閥板彈性支承和活塞，活塞組件以螺栓連接固定；在活塞上設置有兩條密封圈，用以活塞的密封和導向。

所述閥門腔體的橫截面形狀為圓環形。

所述活塞腔體材料為不鏽鋼材質。

所述閥板粘接固定一層彈性橡膠板，用以閥板與閥座的密封。

所述閥板彈性支承採用彈性橡膠材料。

所述壓縮彈簧處於一定的壓縮狀態，以提供關閉閥門的彈力。

所述防凍裂元件可以是橡膠氣囊，發泡矽膠，發泡聚乙烯或橡塑泡沫，當活塞腔體內的流體為水時，水在低溫下結冰，由防凍裂元件受壓收縮以提供水結冰體積膨脹所需的空間，以防活塞腔體受壓破裂。

所述活塞與活塞腔體之間塗有防水潤滑脂，以減小活塞與活塞腔體之間的摩擦係數。

本實用新型的環形流道液力控制防凍裂活塞閥工作原理及方法是：通過控制外接二位三通先導閥通斷從而控制活塞閥的啟閉；活塞閥在非工作狀態時，因無流體壓力作用，活塞僅受到彈簧彈力作用，使閥板抵靠於閥座，切斷活塞閥流體輸入口和流體輸出口的連接，活塞閥處於關閉狀態；活塞閥處於工作狀態時，由流體輸入口提供流體壓力經二位三通先導閥對內閥體的活塞組件進行控制；當二位三通先導閥進口和出口斷開時，二位三通先導閥的排放口與出口接通，活塞腔體通過導管、流體壓力輸入口與二位三通先導閥排放口相通，活塞腔體內失壓，活塞組件受到的流體壓力大於彈簧作用力，活塞腔體內流體受壓通過導管、流體壓力輸入口與二位三通先導閥排放口排出，活塞腔體內流體減少，活塞組件向離開閥座的方向移動，閥板脫離閥座，流體輸出口與流體輸入口相通，活塞閥打開；當二位三通先導閥進口和出口接通時，二位三通先導閥的排放口與出口斷開，流體由流體壓力輸出口通過二位三通先導閥、流體壓力輸入口及導管進入活塞腔體，活塞腔體內壓強與流體輸入口相同，因活塞組件受壓面積大於閥座截面積，活塞組件受到的流體合力與彈簧作用力方向相同，活塞組件向閥座方向移動，最終閥板抵靠於閥座，流體輸出口與流體輸入口斷開，活塞閥關閉。

實用新型的優點及有益效果

本實用新型的啟閉控制以活塞往復運動的形式實現，活塞腔體以及外閥體均可採用碳鋼或不鏽鋼材質進行製造，材料強度完全滿足大口徑閥門的技術要求。

本實用新型的口徑參數確定的情況下，閥門的過流面積由內外閥體間所形成的環形流道截面積決定，相應加大外閥體直徑將大大提高閥門的過流面積，因此，相對於隔膜閥而言，本活塞閥具有更低的壓力損失。

本實用新型的活動部件因摩擦阻力小，具有很小的磨損，並加裝了防凍裂元件，有效提高閥的使用壽命；該閥外形構造簡潔，製造工藝簡單，易實現以低廉的成本製造。

附圖說明

圖1是本實用新型的外觀示意圖。

圖2是本實用新型的整體結構示意圖。

圖3為沿著圖2中A-A線剖視圖。

圖4是本實用新型的開啟狀態示意圖。

圖5是本實用新型的關閉狀態示意圖。

附圖中的標記為：1—外閥體，2—密封圈，3--活塞腔體，4--流體壓力輸入口，5--內閥體，6--導管，7--流體輸出口，8--固定板， 9--壓縮彈簧，10--防凍裂元件，11--活塞，12--活塞組件，13-流體輸入口，14--螺栓，15--錐形導流帽，16--閥板，17--流體壓力輸出口，18--閥座， 19--閥板彈性支承，20--閥門腔體，21--二位三通先導閥，P--二位三通先導閥進口，A--二位三通先導閥出口，T--二位三通先導閥排放口。

具體實施方式

如圖1，圖2，圖3所示的一種液力控制環形流道防凍裂活塞閥，由外閥體1和內閥體5組成；外閥體1和內閥體5通過固定板8連接固定；外閥體1與內閥體5間為閥門腔體20；外閥體1兩端設置有流體輸入口13和流體輸出口7，在流體輸入口13內側設置閥座18；外閥體1側面位於流體輸入口13側設置有流體壓力輸出口17，在流體輸出口7內側設置有通向內閥體5的流體壓力輸入口4，流體壓力輸出口17和流體壓力輸入口4分別外接二位三通先導閥的進口P與出口A；內閥體5包括活塞腔體3和活塞組件12，活塞腔體3通過導管6與流體壓力輸入口4相連，活塞腔體3內設置有壓縮彈簧9和防凍裂元件10；活塞組件12包括錐形導流帽15，閥板16，閥板彈性支承19和活塞11，活塞組件12以螺栓14連接固定；在活塞11上設置有兩條密封圈2，用以活塞11的密封和導向。

閥門腔體20的橫截面形狀為圓環形。

活塞腔體3材料為不鏽鋼材質。

閥板16粘接固定一層彈性橡膠板，用以閥板16與閥座18的密封。

閥板彈性支承19採用彈性橡膠材料。

壓縮彈簧9處於一定的壓縮狀態，以提供關閉閥門的彈力。

防凍裂元件10可以是橡膠氣囊，發泡矽膠，發泡聚乙烯或橡塑泡沫，當活塞腔體3內的流體為水時，水在低溫下結冰，由防凍裂元件10受壓收縮以提供水結冰體積膨脹所需的空間，以防活塞腔體3受壓破裂

活塞11與活塞腔體3之間塗有防水潤滑脂，以減小活塞11與活塞腔體3之間的摩擦係數。

圖4所示活塞閥處於開啟狀態，圖5所示活塞閥處於關閉狀態，具體工作過程如下：

活塞閥處於工作狀態時，由流體輸出口17提供流體壓力經二位三通先導閥21對內閥體5的活塞組件12進行控制；當二位三通先導閥21進口P和出口A斷開時，二位三通先導閥的排放口T與出口A接通，活塞腔體3通過導管6、流體壓力輸入口4與二位三通先導閥21排放口T相通，活塞腔體3失壓，活塞組件12受到的流體壓力大於彈簧作用力，活塞腔體3內流體受壓通過導管6、流體壓力輸入口4與二位三通先導閥21排放口T排出，活塞腔體內3流體減少，活塞組件12向離開閥座18的方向移動，閥板16脫離閥座，流體輸出口7與流體輸入口13相通，活塞閥打開；當二位三通先導閥21進口P和出口A接通時，二位三通先導閥21的排放口T與出口A斷開，流體由流體壓力輸出口17通過二位三通先導閥21、流體壓力輸入口4及導管6進入活塞腔體3，活塞腔體3壓強與流體輸入口13相同，因活塞組件12受壓面積大於閥座18截面積，活塞組件12受到的流體合力與彈簧9作用力方向相同，活塞組件12向閥座18方向移動，最終閥板16抵靠於閥座18，流體輸出口7與流體輸入口13斷開，活塞閥關閉。