微操型閥門的製作方法
2023-11-01 02:25:32 1
專利名稱：微操型閥門的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥門，具體地說，是一種利用介質自身的壓力通過微小的操動力借用介質自身壓力經過放大作用，實現閥門大的開關和調節動作的微操型閥門。
背景技術：
普通閥門在操作方面分為手動、電動、氣動等形式。其操作作用力直接作用於閥 芯，目前存在以下問題
1、操作困難。特別較大規格的閥門，無論是電動還是手動，皆有卡澀、阻力大、關不嚴、 開啟困難問題。2、外漏嚴重。閥門經一定時間的使用，閥杆處密封因老化、磨損、鬆弛及閥杆鏽蝕 等原因出現介質外漏現象。3、關不嚴、內漏。由於關斷全部依賴外力，而外力往往偏小，從而導致內漏。4、操作及密封機構龐大，浪費了大量的金屬材料和製造成本。以上問題，特別是內外漏情況，浪費了大量能源，嚴重影響環境美觀，長期以來，一 直是大多數工礦企業不斷解決的棘手問題。
發明內容
本發明的目的在於克服以上缺陷，提供一種借用介質自身壓差開關閥門，從而實 現「小操作，大動作」的微操型閥門。本發明的微操型閥門的結構是這樣的其包括進流腔、緩衝腔、出流腔，緩衝腔設 置在進流腔和出流腔之間，進流腔設置進口，出流腔設置出口，其特徵在於由閥芯將上述 三個腔室介開，緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上設置控制閥。介質通路設置為連接在緩衝腔和出流腔之間的導壓管，控制閥設置在導壓
上。介質通路也可以為設置在閥芯中央的通孔，控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，通孔 的軸徑和控制閥的接合端配合。閥芯與出流腔連接處設置為錐形，閥芯的活塞間隙處設錐度。介質通路設置為軸向，閥芯沿軸向運動。閥芯上端為活塞，下端為密封面。緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上 設置控制閥。如果介質通路設置為連接在緩衝腔和出流腔之間的導壓管，則控制閥設置在 導壓管上。如果介質通路為設置在閥芯中央的通孔，則控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，通 孔的軸徑和控制閥的接合端配合。如果要使閥具有良好調節特性，可將閥芯與出流腔結合 處設置為錐形，閥芯的活塞間隙處設錐度，或其他形線的閥芯。閥芯也可設置為軸向運動， 使閥門變成軸流式(或稱筒形)閥門。微操型閥門的技術優點在於1、允許並利用閥芯和緩衝腔的間隙漏流進行控制，無須採用薄膜密封，避免了薄 膜老化帶來的設備故障。2、借用介質自身的壓力，操作省力節能，可靠性大為增加。3、控制閥關閉，大閥關閉。此時除大閥閥口外無任何通道漏流，而且閥門前後壓差越大，關斷力越大，不易內漏。4、大閥無閥杆，小控制閥本來無漏洩問題，故無外漏。5、取消大閥操作機構，節約了金屬材料，降低生產成本。6、根據需要，可選一體和分體兩種結構。7、此控制原理可用於其他設備上的流體流量控制裝置，例如汽輪機進汽、各種 噴射器工作介質流量的調節等。
發明內容
本發明的微操型閥門的結構是這樣的其包括進流腔、緩衝腔、出流腔，緩衝腔設 置在進流腔和出流腔之間，進流腔設置進口，出流腔設置出口，其特徵在於由閥芯將上述 三個腔室介開，緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上設置控制閥。介質通路設置為連接在緩衝腔和出流腔之間的導壓管，控制閥設置在導壓管
上。介質通路也可以為設置在閥芯中央的通孔，控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，通孔 的軸徑和控制閥的接合端配合。閥芯與出流腔結合處可設置為錐形或其他形線，閥芯的活塞間隙處可設有錐度。介質通路設置為軸向，閥芯沿軸向運動。閥芯上端為活塞，下端為密封面。緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上 設置控制閥。如果介質通路設置為連接在緩衝腔和出流腔之間的導壓管，則控制閥設置在 導壓管上。如果介質通路為設置在閥芯中央的通孔，則控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，通 孔的軸徑和控制閥的接合端配合。如果要使閥具有良好調節特性，可將閥芯與出流腔結合 處設置為錐形，閥芯的活塞間隙處設錐度，或其他形線的閥芯。閥芯也可設置為軸向運動， 使閥門變成軸流式(或稱筒形)閥門。微操型閥門的技術優點在於
1、允許並利用閥芯和緩衝腔的間隙漏流進行控制，無須採用薄膜密封，避免了薄 膜老化帶來的設備故障。2、借用介質自身的壓力，操作省力節能，可靠性大為增加。3、控制閥關閉，大閥關閉。此時除大閥閥口外無任何通道漏流，而且閥門前後壓 差越大，關斷力越大，不易內漏。4、大閥無閥杆，小控制閥本來無漏洩問題，故無外漏。5、取消大閥操作機構，節約了金屬材料，降低生產成本。6、根據需要，可選一體和分體兩種結構。7、此控制原理可用於其他設備上的流體流量控制裝置，例如汽輪機進汽、各種 噴射器工作介質流量的調節等。
圖1是本發明的實施例1的結構示意圖；圖2是本發明的實施例2的結構示意圖； 圖3是本發明的實施例3的結構示意圖；圖4是本發明的實施例4的結構示意圖；圖5是本 發明的實施例5的結構示意圖；圖6是本發明的實施例6的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，本發明的微操型閥門其包括進流腔9、緩衝腔3、出流腔7，緩衝腔3設置在 進流腔9和出流腔7之間，由閥芯2將上述三腔室介開。緩衝腔3和出流腔7之間設置介 質通路，介質通路上設置控制閥4。介質通路設置為連接在緩衝腔3和出流腔7之間的導壓 管5，控制閥4設置在導壓管5上。工作原理介質自進口 1進入進流腔9，當控制閥4關閉時，由於閥芯2與閥蓋間存 在間隙，使進流腔9與緩衝腔3之間壓力平衡。在進口 1與出口 6壓差及閥芯2重力的作 用下，閥芯2向下運動，關閉大閥門。當控制閥4打開時，緩衝腔3內的介質經導壓管5向 出流腔7流動，緩衝腔3壓力降低並接近於出流腔7的壓力。由於閥芯2上部活塞的面積 大於下部閥口處的面積，在壓差相同的條件下閥芯2被向上壓起，致使大閥門打開。可見， 控制閥開，大閥門則開；反之，控制閥關，大閥則關。即實現了所謂「小操作，大動作」。如果 操作閥是一個安全閥，那麼整個微操閥應該是一個大安全閥。此閥的另一個功能是操作閥的位置可以任意布置，可實現在一定距離之外操作大 閥。例如大閥所處環境惡劣(高溫、有毒等)，可把小閥安裝於安全方便操作的位置。實施例2
在實施例1的基礎上加以改進，即在閥芯2的中心設有通孔10，介質通路設置在閥芯2 中央的通孔10，控制閥4設置在緩衝腔3閥芯2的上方，使控制閥4的閥芯2與大閥的閥芯 間形成閥門密封關係。根據上述原理，當控制閥4開啟，大閥開啟；控制閥4關閉，大閥關閉。如此改進的 好處是
大小閥一體化，簡化了結構和安裝工作量，但缺點是操作閥的行程和大閥一樣，若操作 閥採用電動或汽動時，對執行器的行程要求略高一些。實施例3
本實施例將改變傳統截止閥的流程，將介質垂直流過閥口的結構改為軸向流過。介質自進口 1進入進流腔9，當控制閥4關閉時，參考實施案例1的描述，進流腔 9，緩衝腔3之間壓力平衡，大閥關閉；當控制閥4開啟時，緩衝腔3的壓力接近出流腔7的 壓力，在進流腔9、緩衝腔3間壓差的作用下，閥芯2向左移動打開大閥。這種閥門可稱作 軸流式微操閥。此閥的優點是1、介質流動較傳統截止閥流暢，因而流動阻力小，有節能意 義；2、外型簡捷美觀，便於安裝。實施例4
本實施例在閥芯2的活塞間隙處設錐度，當活塞移動時，間隙的面積發生變化，從而實 現負反饋作用，即當控制閥4開度增大，閥芯2上移間隙也變大，會使進流腔9和緩衝腔3之間的壓差減小，限制閥芯2過分上移，反之亦然，從而達到操作開度與閥芯2位置的一一 對應關係。閥芯2與閥體8的密封面形式可以是球形、錐形或迷宮形。對於可調節型微操閥，根據要求其控制閥不僅可以是手動，也可以是電動和氣動 控制。實施例5
本實施例是在實施例2的基礎上在閥芯的活塞間隙處設錐度，並將閥芯2的下端設置 為錐形或其他形線，目的是設計成調節閥。實施例6
本實施例是在實施例3的基礎上在閥芯的活塞間隙處設錐度，並將閥芯的下端設置為 錐形或其他形線，目的是設計成調節閥。本發明的目的在於克服以上缺陷，提供一種借用介質自身壓差開關閥門，從而實 現「小操作，大動作」的微操型閥門。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，本發明的微操型閥門其包括進流腔、緩衝腔、出流腔，緩衝腔設置在進流 腔和出流腔之間，由閥芯將上述三腔室介開。緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路 上設置控制閥。介質通路設置為連接在緩衝腔和出流腔之間的導壓管，控制閥設置在導壓管上。工作原理介質自進口進入進流腔1，當控制閥關閉時，由於閥芯與閥蓋間存在間 隙，使進流腔1與緩衝腔2之間壓力平衡。在進口與出口壓差及閥芯重力的作用下，閥芯向 下運動，關閉大閥門。當控制閥打開時，緩衝腔2內的介質經導壓管向出流腔3流動，緩衝 腔2壓力降低並接近於出流腔3的壓力。由於閥芯上部活塞的面積大於下部閥口處的面 積，在壓差相同的條件下閥芯被向上壓起，致使大閥門打開。可見，控制閥開，大閥門則開； 反之，控制閥關，大閥則關。即實現了所謂「小操作，大動作」。如果操作閥是一個安全閥， 那麼整個微操閥應該是一個大安全閥。此閥的另一個功能是操作閥的位置可以任意布置，可實現在一定距離之外操作大 閥。例如大閥所處環境惡劣(高溫、有毒等)，可把小閥安裝於安全方便操作的位置。實施例2:
在實施例1的基礎上加以改進，即在閥芯的中心設有通孔，介質通路設置在閥芯中央 的通孔，控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，使控制閥的閥芯與大閥的閥芯間形成閥門密封關係。根據上述原理，當控制閥開啟，大閥開啟；控制閥關閉，大閥關閉。如此改進的好處 是
大小閥一體化，簡化了結構和安裝工作量，但缺點是操作閥的行程和大閥一樣，若操作閥採用電動或汽動時，對執行器的行程要求略高一些。實施例3
本實施例將改變傳統截止閥的流程，將介質垂直流過閥口的結構改為軸向流過。
介質自進口進入進流腔1，當控制閥關閉時，參考實施案例1的描述，進流腔1，緩 衝腔2之間壓力平衡，大閥關閉；當控制閥開啟時，緩衝腔2的壓力接近出流腔3的壓力，在 進流腔、緩衝腔間壓差的作用下，閥芯向左移動打開大閥。這種閥門可稱作軸流式微操閥。 此閥的優點是1、介質流動較傳統截止閥流暢，因而流動阻力小，有節能意義；2、外形簡捷 美觀，便於安裝。實施例4 本實施例在閥芯的活塞間隙處設錐度，當活塞移動時，間隙的面積發生變化，從而實現 負反饋作用，即當控制閥開度增大，閥芯上移間隙也變大，會使進流腔1和緩衝腔2之間的 壓差減小，限制芯子過分上移，反之亦然，從而達到操作開度與閥芯位置的一一對應關係。閥芯與閥體的密封面形式可以是球形、錐形或迷宮形。對於可調節型微操閥，根據要求其控制閥不僅可以是手動，也可以是電動和氣動 控制。實施例5
本實施例是在實施例2的基礎上在閥芯的活塞間隙處設錐度，並將閥芯的下端設置為 錐形或其他形線，目的是設計成調節閥。實施例6
本實施例是在實施例3的基礎上在閥芯的活塞間隙處設錐度，並將閥芯的下端設置為 錐形或其他形線，目的是設計成調節閥。
權利要求
一種微操型閥門，其包括進流腔、緩衝腔、出流腔，緩衝腔設置在進流腔和出流腔之間，進流腔設置進口，出流腔設置出口，其特徵在於由閥芯將上述三個腔室介開，緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上設置控制閥。
2.根據權利要求1所述的微操型閥門，其特徵在於介質通路設置為連接在緩衝腔和 出流腔之間的導壓管，控制閥設置在導壓管上。
3.根據權利要求1所述的微操型閥門，其特徵在於介質通路為設置在閥芯中央的通 孔，控制閥設置在緩衝腔閥芯的上方，通孔的軸徑和控制閥的接合端配合。
4.根據權利要求1所述的微操型閥門，其特徵在於閥芯與出流腔連接處設置為錐形， 閥芯的活塞間隙處設錐度。
5.根據權利要求1所述的微操型閥門，其特徵在於介質通路設置為軸向，閥芯沿軸向 運動。
全文摘要
本發明涉及一種閥門，具體地說，是一種利用介質自身的壓力通過微小的操動力借用介質自身壓力經過放大作用，實現閥門大的開關和調節動作的微操型閥門，其包括進流腔、緩衝腔、出流腔，緩衝腔設置在進流腔和出流腔之間，進流腔設置進口，出流腔設置出口，由閥芯將上述三個腔室介開，緩衝腔和出流腔之間設置介質通路，介質通路上設置控制閥，微操型閥門的技術優點在於允許並利用閥芯和緩衝腔的間隙漏流進行控制，無須採用薄膜密封，避免了薄膜老化帶來的設備故障，借用介質自身的壓力，操作省力節能，可靠性大為增加，控制閥關閉，大閥關閉。此時除大閥閥口外無任何通道漏流，而且閥門前後壓差越大，關斷力越大，不易內漏。
文檔編號F16K1/36GK101825188SQ201010153700
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者劉麗君, 劉龍強, 朱建文, 林雪松, 鍾凱, 高寶峰, 高峰 申請人:青島高遠熱能動力設備有限公司