遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥的製作方法

2023-10-27 06:30:52

專利名稱：遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種提升閥，特別是一種自平衡截止閥。
背景技術：
傳統的高壓空氣系統用高壓截止閥多為手動類截止閥，密封型式 為金屬硬質密封，其操作力矩大，密封性差，使用壽命短，使用過程 中存在較多的質量隱患，隨著技術日益進步和新材料的不斷湧現，人 們在平衡式截止結構和非金屬性密封方面提示了許多新的技術方案， 如中國專利CN2450455公開了一種新型密封、自平衡中高壓截止閥， 該閥由閥芯精密導向機構、新型密封機構、自平衡機構、閥芯防迴轉 機構、傳動螺旋副、支架手輪等組成，由於採用自平衡機構使密封可 靠性提高，相應操作更靈活、使用壽命延長，但該技術方案的手操縱 方式，在許多先進裝備上，尤其如艦船等場合，無法適應使用需求， 且其自平衡功能相應也較差，從而使該結構很難適應高壓、大口徑的 空氣介質的截止操作，又如美國專利US4217934，公開了一種改進的 先導截止閥，由多個先導閥排列在一起，在壓力高於或低於預定範圍 時，可進行氣流系統的截止操作，每個先導閥包括一個雙向控制閥， 能夠截止進口和出口之間或出口和進口之間的流體流動，該方案對控 制系統的適用性較強，其先導型結構為遙控提供技術基礎，但是對高 壓大口徑的空氣介質的截止，無疑是難以適應，同時其密封也是難解 決的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種遙控式高壓空氣先導型 平衡截止閥，它能提供高壓空氣系統大口徑管路截止閥的遙控功能， 並能使閥在開啟或關閉操作過程中平穩地無衝擊地進行，確保截止閥 有效可靠地密封。
本發明解決上述技術問題採用的技術方案是遙控式高壓空氣先 導型平衡截止閥在主閥體上還設置有一帶控制執行器的先導閥，主閥 體上方固設的閥蓋內腔和主閥杆上端形成有密封的氣室b，該氣室b 經上導氣孔連接有先導閥的導氣孔，該導氣孔連接有通大氣的上氣
室，在主閥體上設置有連通進氣口a的下導氣孔和氣槽，該氣槽連接 有先導閥體的下氣室，先導閥上氣室和下氣室之間設置有由控制執行 器控制閉合或開啟先導閥體閥座孔的先導閥芯。截止閥關閉時，氣室 b通大氣，主閥杆在主閥彈簧和高壓空氣壓力作用下帶動主閥盤壓合 在主閥體閥座面上，切斷進氣口a和出氣口c的通路，由於氣室b內 存在壓力空氣緩慢的排向大氣，上述主閥杆的移動是平穩地進行，截 止閥開啟操作是，控制執行器頂開先導閥，高壓空氣自進氣口a經下 導氣孔、先導閥、上導氣孔緩慢地進入氣室b作用於主閥杆頂部，壓 縮主閥彈簧，主閥杆平穩地下移帶動主閥盤，打開主閥體的閥座孔， 進氣口a和出氣口c連通。
本發明採用先導閥和控制執行器，可遙控截止閥的開啟和關閉， 為高壓空氣系統大口徑管路的截止閥操作創造良好的高效的工作條 件，本發明採用獨特的內平衡結構，使主閥杆在開啟或關閉過程中， 在主閥杆的兩端建立相應的壓差變化過程；主閥杆的上或下移時動作 平穩，從而主閥盤和主閥體的閥座面之間不會產生衝擊，為採用非金屬軟密封提供條件，並可延長密封件的使用壽命和提高閥的密封效 果。


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圖1是本發明遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥示意圖。
圖2是圖1中先導閥和控制執行器部分放大示意圖。
具體實施例方式
參照圖1、 2，遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥包括有主閥1、 先導閥2、控制執行器3。
主閥1包括有主閥體11、底蓋1T、主閥杆12、主閥盤13、主 閥彈簧14、彈簧座14'、導向螺母15、信號杆16和閥蓋17，其中
主閥ll,結構和現有結構相似，分別設有進氣口a和出氣口c， 進出氣口界面上形成有帶閥座孔的閥座面，相對閥座孔中心線設有貫 穿的安裝孔，該安裝孔內可穿伸主閥杆12、主閥盤13、主閥彈簧14、 彈簧座14'和閥蓋17的懸伸端；和該安裝孔平行設置有先導閥2的 安裝孔；
主閥體11上設有連接進氣口 a和先導閥2安裝孔的下導氣孔 100';在100'上方還設有連接先導閥2安裝孔和閥蓋17的孔170 的孔110;
主閥體ii下方用螺栓固定連接有底蓋ir ，
主閥杆12，是一多段不同直徑組成的杆狀體，下端固定連接有 主閥盤13，其上方穿伸於彈簧座14，和套設主閥彈簧14，其向上延 伸段有較大直徑段，該段上設密封圈並和閥蓋17懸伸端內孔呈滑動配合，再向上延伸直徑略小一段，該面上設密封圈並和闊蓋17氣室 b腔內孔呈滑動配合，在主閥杆12頂端設有螺孔，該螺孔中旋設有
導向螺母15;
主閥杆12頂端螺孔下方側邊開設有一組孔120，該孔120和密 封的氣室b連通，頂端螺孔下方，在主閥杆12中心線位置開設有一 孔121，孔121下端在主閥杆12側邊開設有一孔122，該側邊的外圓 柱面上挖設有通氣槽，以利主閥杆122和閥蓋17的孔170連通；
主閥盤12,呈法蘭形結構，其內螺孔用以連接主閥杆12，其頂 部端面開設有槽，槽內嵌設有非金屬的密封圈，該密封圈和主閥體 11的閥座面對應觸接；
主彈簧14，是閉合主閥盤13的復位彈簧，其一端頂持於主閥杆 12，另一端頂持於彈簧座14'，該彈簧座14，是固設在主閥體ll的 安裝孔，彈簧座14'的內孔穿伸主閥杆12呈滑動配合，其下端側開 設有氣孔140';
導向螺母15是旋固在主閥杆12頂端的螺孔中，導向螺母15設 有貫穿孔，該孔內穿伸信號杆16呈緊配合固定；
閥蓋17，呈法蘭型，用螺栓固定在主閥體ll上端，其內腔穿伸 有主閥杆12呈滑動配合，主閥杆12外圓柱面上設有密封圈，閥蓋 17內腔和主閥杆12上端共同形成一密封的氣室b;
閥蓋17設有孔170，孑L 170的一端和主閥杆12的孔122連通， 孔170的另一端和主閥體11的孔110連通，並在二者接合端面處設 密封圈；
上述各構件設置的孔120、 121、 122、 170、 110形成連接密封氣 室b和先導閥2的導氣孔210之間的通道——上導氣孔100。先導閥2包括有先導閥體21、先導閥彈簧22、先導閥芯23、錐 閥芯24、固定環25、復位彈簧26、先導閥蓋27，其中
先導閥體21，是一空心的圓筒體，先導閥體21是設置在主閥體 11的安裝孔內，並設置有相應的密封圈，在空心內腔中心部設置有 隔板212，隔板中心形成有可伸設錐閥芯24的通孔，該通孔直徑大 於錐閥芯24尖端的直徑，隔板212中心孔下端形成有閥座，該閥座 可和先導閥芯23配合產生開、關功能，隔板212上方形成有可安裝 錐閥芯24、復位彈簧26的空腔，先導閥體21上端可固定有先導閥 蓋27;
先導閥彈簧22，其一端頂持於固定在先導閥體21的彈簧座，另 一端頂持於先導閥芯23;
先導閥芯23，其閥芯體製成和先導閥體21呈滑動配合併能保持 空氣流動的結構，其頂部設非金屬密封用以和先導閥體21的閥座配 合.
錐閥芯24，其閥芯體製成和先導閥體21呈滑動配合併能保持空 氣流動的結構，其下端呈細杆狀可插伸在先導閥體21閥座孔，並能 頂接於先導閥芯23，其上端呈杆狀，杆的頂端可和控制執行器3的 頂杆31觸接；
固定環25，用以連接控制執行器3，該環以螺栓固定在主閥體 11，其外螺紋可旋接控制執行器3的固定架32，固定環25的內孔伸 設有先導閥體21和先導閥蓋27，並可將二者固設在主閥體11上；
復位彈簧26，其一端頂持於先導閥體21,另一^頂持於頂杆31， 用以控制頂杆31的復位；
先導閥蓋27,設在先導閥體21頂部，用以容置復位彈簧26，在先導閥蓋27的側邊設有通氣孔，用以保持和先導閥體21的導氣孔 210連通。
控制執行器3，是本發明的控制元件，包括有頂杆31、固定架 32和控制器33，其中
頂杆31，其外伸端可和錐閥芯24的上端觸接，另一端和控制器 33連接，並由復位彈簧26保持其在控制器33切斷信號後，頂杆31 脫離和錐閥芯24接觸復回原位；
固定架32，是一兩端帶內螺紋的筒狀體，其一端旋接於固定環 25，另一端可旋接控制器33，在固定架32的側邊開設有一組通氣孔， 用以保持先導閥體21的導氣孔210、先導閥蓋的通氣孔和大氣連通；
控制器33，可採用電磁鐵、氣缸、液壓缸等多種方案，本發明 採用各方案均具有相同的連接口，可方便地更換。
圖1是本發明起始處於關閉狀態，操作時
開啟閥門——控制器33接受指令動作，頂杆31推動錐閥芯24 的錐面和先導閥體21的閥座壓緊，同時頂開先導閥芯23脫離閥座， 此時氣室b腔及上導氣孔100和大氣隔離，進氣口 a的高壓空氣通過 下導氣孔100'、氣槽101、下氣室211、導氣孔210、及上導氣孔100 (孔IIO、 170、 122、 121、 120)進入b腔，高壓空氣壓力作用在主 閥杆12的上端，逐漸平衡從進氣口a、氣孔140'的高壓空氣壓力和 主閥彈簧14在主閥盤13壓緊在閥座上的作用力，隨著高壓空氣慢慢 地充滿氣室b腔，作用在主閥杆12上端的壓力大於下端壓力，主閥 盤13脫離閥座，從而使進氣口 a的高壓空氣經閥座孔進入出氣口 c， 高壓空氣流向排放管路，而進入出氣口 c的高壓空氣壓力也作用在主 閥盤13上，形成另一使主閥盤13運動減緩的力，這樣就保證平緩地打開閥門；當閥門全部打開時，主閥杆12頂部的信號杆16處於最低 位，其相應信息將明示給操作者閥的工作狀態。
關閉閥門——控制器33接受指令動作，此時，錐閥芯24、先導 閥芯23在先導閥彈簧作用下回歸原始位置，氣室b腔經上導氣孔100、 導氣孔210、上氣室21T、先導閥蓋27側邊開孔、固定架32側邊開 孔和大氣連通，氣室b腔內高壓空氣排放至大氣，先導閥芯23壓緊 在閥座上關閉高壓空氣進入b腔的通道，當氣室b腔內的空氣壓力降 低後，主閥體12在主閥彈簧14和進氣口 a的高壓空氣壓力作用下向 上移動，同樣保證平緩地關閉閥門，直至主閥盤13壓緊在閥座上， 供氣管路和排氣管路截斷。
權利要求
1、一種遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥，包括有主閥體、主閥杆、主閥盤、主閥彈簧和閥蓋，主閥體和閥蓋內伸設有可往復移動的主閥杆，主閥杆上固設有主閥盤，主閥杆套設的主閥彈簧頂持於套設在主閥體內的彈簧座和主閥杆的凸肩，關閉狀態的主閥杆上的主閥盤壓合在主閥體的閥座上封閉主閥體的進氣口a和出氣口c，其特徵在於a. 在主閥體(11)上還設置有一帶控制執行器(3)的先導閥(2)；b. 主閥體(11)上方固設的閥蓋(17)內腔和主閥杆(12)上端形成有密封的氣室b；c. 該氣室b經上導氣孔(100)連接有先導閥(2)的導氣孔(210)，該導氣孔(210)連接有通大氣的上氣室(211』)；d. 在主閥體(11)上設置有連通進氣口a的下導氣孔(100』)和氣槽(101)，該氣槽(10)連接有先導閥(2)先導閥體(21)的下氣室(211)；e. 先導閥(2)上氣室(211』)和下氣室(211)之間設置有由控制執行器(3)控制閉合或開啟先導閥體(21)閥座孔的先導閥芯(23)。
2、 根據權利要求1所述的遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥， 其特徵在是上導氣孔(100)包括有一組相互連通的孔(120、 121、 122、 170、 110)，孔(120)位於主閥杆(12)頂端側邊，孔(121) 位於主閥杆(12)上端中心沿軸向，孔(122)位於孔(121)下端的 主閥杆(12)側邊，孑L (170)位於閥蓋(17)下端，該孔(170) — 端連接有孔(122)另一端連接有主闊體(11)的孔(110)，該孔(110) 的另一端連接有先導閥(2)的導氣孔(210)。
3、 根據權利要求1所述的遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥， 其特徵是主閥體(11)內的彈簧座(14')下端側開設有氣孔(140')。
4、 根據權利要求1所述的遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥， 其特徵是主閥杆(12)的頂部固設有導向螺母(15)，該導向螺母(15) 的中心孔內穿伸有信號杆(16)呈滑動配合。
5、 根據權利要求1所述的遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥， 其特徵是在先導閥芯(23)下端頂持有先導閥彈簧(22),先導閥(2) 開啟狀態的先導閥芯(23)頂端觸接有錐閥芯(24)和錐閥芯(24) 頂端觸接有控制執行器(3)的頂杆(31)。
6、 根據權利要求1所述的遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥， 其特徵是先導閥(2)上設置有復位彈簧(26)，其一端項持有先導閥 體(21)，另一端頂持有控制執行器(3)的頂杆(31)。
全文摘要
一種遙控式高壓空氣先導型平衡截止閥，主要解決截止閥可遙控等技術問題，其採用技術方案是，在主閥體上設有帶控制執行器的先導閥，主閥體上方形成有密封的氣室b，氣室b經上導氣孔連接先導閥導氣孔，導氣孔連接有上氣室，主閥體上設有下導氣孔蓋連接先導閥體的下氣室，先導閥上、下氣室間設有由控制執行器控制閥閉合或開啟先導閥體閥座孔的先導閥芯，適用於高壓大口徑管路的截止閥。
文檔編號F16K1/00GK101446353SQ200710171898
公開日2009年6月3日 申請日期2007年12月7日 優先權日2007年12月7日
發明者吳堂榮, 勇 唐, 趙建斌 申請人:中國船舶重工集團公司第七零四研究所