由于现有的气动截止阀只适用于低压系统,或通过改变通流面积以达到控制介质压力较大的管路,而能合理平衡介质压力的全卸荷高压手动截止阀,又由于是采用了手动的方式,而不适用于一些对安全要求较高的地方,且由于阀芯轴的纵向和轴向都有孔,因此其强度不适宜用压缩空气驱动,为提供一种既能用压缩空气驱动,又能合理地平衡介质压力,用较小的驱动力驱动的气动截止阀,本发明提供了以下技术方案。
本发明的技术方案为一种气动截止阀,包括驱动气缸、阀杆、阀芯、阀芯导向套、阀体、密封圈,阀芯与阀杆间固定连接,无相对位移,阀芯可在阀杆的带动下在阀芯导向套内作轴向移动,阀芯与阀芯导向套之间用密封圈密封,其中阀芯是中空的,阀杆是实心的,且该截止阀还有个阀体嵌件结构,阀体嵌件与阀体固定连接,阀门关闭时,阀芯通过阀体嵌件与阀体接合,并用密封圈密封,阀体嵌件的内径a,阀芯导向套的内径b,阀杆的内径c,满足以下关系a2=b2-c2,接合阀芯与阀体嵌件的密封圈为自锁密封圈,该自锁密封圈的形状为“L”形,且一个端面带有圆弧状凸圈,另一个端面设有圆弧状凹槽,凹槽的半径小于凸圆半径,阀芯的阀芯嵌件部分有一自锁密封圈压入,阀门关闭时自锁密封圈的另一部分压入阀体嵌件内,完成阀芯与阀体嵌件的接合,阀芯导向套内设有一组或多组导向圈引导阀芯的轴向位移。
该气动截止阀工作时,气缸与装在阀体上的阀芯导向套之间用内六角圆柱头螺钉或其他方式固接,气缸驱动阀杆,阀杆的另一端通过销与阀芯固定连接,阀芯包括阀头和阀芯嵌件,并配置了O型密封圈和自锁密封圈,阀芯导向套固接在阀体上,阀芯可在阀芯导向套内作轴向位移,并通过Y型密封圈实现软密封,这样,由于阀芯是中空的,使得阀芯不因外界压强变化而使阀芯所受的压力发生变化,阀芯只要克服很小的阻力就能得以启动。
当阀体嵌件的内径a,阀芯导向套的内径b,阀杆的内径c,满足以下关系a2=b2-c2时,阀芯上下所受的压力无论在阀门打开还是关闭时都数值相等但方向相反,使得阀芯不受介质压力的影响,而只须克服阀芯和阀杆的重量及摩擦时产生的阻力。可大大缩小启闭该气动截止阀的动力。
在阀门关闭时,自锁密封圈超出阀芯嵌件表面的部分正好压入阀体嵌件,完成阀芯与阀体嵌件的密封接合。在没有动力的情况下,能保证阀芯内腔自锁不泄漏。
本发明所提供的气动截止阀所需要的启动能源为常规气动截止阀的1/5,而它工作时可以耐受的工作压力可以分为A、B、C、D、E、F几种类型。
A型真空环境-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以上工作温度一般在-20~200℃,但不限于这个范围。本气动截止阀适用的工作介质很广泛,可以是水、压缩空气、蒸汽、油及其他介质,因此可广泛应用于化工、机械、热电、热供、洗涤、印染等行业。对于管路通径特别大的情况还可以将气缸替换为液压汽缸,转换为液压式截止阀。在无控制能源的情况下,能自锁密封,不泄漏。由于强度高,该气动截止阀可连续启闭100万次,使用寿命长。
具体实施例方式
下面结合附图进行说明,附图1为气动截止阀的关闭状态,阀杆1通过销2与阀头4和阀芯嵌件5共同组成的阀芯7固定连接,两者间没有相对位移,阀头4和阀芯嵌件5之间固定连接,并通过0型密封圈9进行密封。阀芯嵌件5与阀体嵌件6间通过自锁密封圈8嵌合,阀芯7与阀芯导向套11之间用Y型密封圈10进行密封。阀体嵌件6与阀体12之间固定连接,并用O型密封圈14密封。
如附图3所示,当流体准备从A流向B通过阀门时,阀门还没打开,流体经过阀芯7时,由于阀芯7中空,上下相通,所以上下压强一致,而阀体嵌件6的内径a、阀芯导向套11的内径b、阀杆1的内径c满足以下关系,即1/4a2=1/4b2-1/4c2则此时阀芯7所受的压力也相等。
如附图2所示,当气缸13驱动阀杆1并带动阀芯7作轴向向上运动时,阀芯7在导向圈3的导引下沿阀芯导向套11向上移动,阀体嵌件6静止,阀芯7与阀体嵌件6分离,随即打开阀门。流体通过阀门。
权利要求
1.一种气动截止阀,包括驱动气缸、阀杆、阀芯、阀芯导向套、阀体、密封圈,阀芯与阀杆间固定连接,无相对位移,阀芯可在阀杆的带动下在阀芯导向套内作轴向移动,阀芯与阀芯导向套之间用密封圈密封,其特征在于阀芯是中空的,阀杆是实心的,且该截止阀还有个阀体嵌件结构,阀体嵌件与阀体固定连接,阀门关闭时,阀芯通过阀体嵌件与阀体接合,并用密封圈密封。
2.如权利要求1所述的气动截止阀,其特征在于阀体嵌件的内径a,阀芯导向套的内径b,阀杆的内径c,满足以下关系a2=b2-c2。
3.如权利要求1或2所述的气动截止阀,其特征在于接合阀芯与阀体嵌件的密封圈为自锁密封圈,该自锁密封圈的形状为“L”形,且一个端面带有圆弧状凸圈,另一个端面设有圆弧状凹槽,凹槽的半径小于凸圆半径。
4.如权利要求1或2所述的气动截止阀,其特征在于阀芯的阀芯嵌件部分有一自锁密封圈压入,阀门关闭时自锁密封圈的另一部分压入阀体嵌件内,完成阀芯与阀体嵌件的接合。
5.如权利要求1或2所述的气动截止阀,其特征在于阀芯导向套内设有一组或多组导向圈引导阀芯的轴向位移。