專利名稱:自衡壓流體閘閥的制作方法
本實用新型涉及到一種控制流體通斷的閘閥裝置，特別是用于高中壓液體管路能自動衡壓的閘閥裝置。
常用的流體閥門由閥體、閥芯、閥桿、及操作機構(gòu)等組成。其閘閥的閥芯結(jié)構(gòu)有截止式、閘板式、錐形、球形等形式，截止閥的特點是結(jié)構(gòu)較簡單，但水壓較高和通斷截面積較大時，操縱機構(gòu)受力較大。(F＝ (π)/4 d2p)開閉費力。閘板式閥門的特點是，密封性能較好，操縱較省力，常用于控制冷熱水等管道的通斷。但當(dāng)管道內(nèi)水壓較高時，閘板閥門會因單面承受壓力而難于開啟或使操縱桿彎曲變形。因此只能用于壓力較小的管道中。旋塞式閥芯呈截錐體，在截錐體上開有矩形或圓形通孔。球閥的閥芯是球體。球體上開有圓柱形通孔。這兩種閥門均系快開式閥門，阻力小，但這兩種閥門加工精度要求較高，不宜于制造大型閥門，且這兩種閥門都存在由于旋轉(zhuǎn)開啟時易擦傷密封面及密封面上承受壓強較大等缺點，只能用于較小管徑的管道。
以上閥門還存在一個共同的問題即長期使用使填料等密封材料失去密封性能而造成泄漏。
本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種具有新的閥芯結(jié)構(gòu)的流體閘閥，它在不同的水壓下，能自動衡壓，基本上消除了水壓對閘閥操縱機構(gòu)的作用力，并且閘門不會因水擊和壓力脈動而動作，使閘門的工作性能更加完善可靠，且能滿足在高、中、低壓條件下的不同直徑管路的通斷要求。
本實用新型所提出的解決方案是閥芯由至少二個以上的活塞所組成，各活塞間相隔一定的距離，并通過軸互相連接?；钊膱A周上至少開有一個環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)具有一個由彈性材料(如橡膠)制成的環(huán)形密封圈?；钊陂y體內(nèi)腔的密封環(huán)內(nèi)運動，其密封圈與密封環(huán)的接觸面構(gòu)成密封面，并能根據(jù)壓強的變化自身調(diào)節(jié)變形量來達到密封的目的。各活塞之間的距離，大于其所對應(yīng)的進水或出水管道內(nèi)口的高度，并在閥體的上蓋和下蓋均設(shè)有氣孔。
按照本實用新型的自衡壓流體閘閥，還具有密封環(huán)磨損小，不易產(chǎn)生泄漏，加工精度要求不高，便于制造和維修，操作輕便可靠，在流體中存在雜粒的情況下，也能正常開、閉等優(yōu)點，在作為高壓閥門和制造大型閥門的應(yīng)用中，將更顯示出其先進性和顯著的效果。
下面按照本實用新型實施例的附圖進行詳細(xì)的說明。
圖1是實施例之一的雙衡壓流體閘閥的示意圖；圖2是實施例之二的單衡壓流體閘閥的示意圖；圖1中，衡壓流體閥由閥體6、操作手輪1、閥桿4、閥芯所組成，閥芯由上活塞8、封水活塞9、下活塞10所組成，各活塞的圓周都開有一個以上環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)嵌有環(huán)形密封圈7，在閥體6的內(nèi)腔襯有密封環(huán)14、15、16，活塞可在密封環(huán)內(nèi)上下移動?；钊囊苿邮强坎僮魇州?、閥桿4、以及平面軸承5來實現(xiàn)的，閥桿4實質(zhì)上為一絲桿，其螺紋部份與上蓋2的螺母相配合，伸出上蓋的端頭與操作手輪相連，閥桿與閥芯相連的一端是一圓臺，裝入上活塞的圓孔內(nèi)，在圓臺的兩端面裝有平面軸承5，用蓋板固定，使閥桿在作旋轉(zhuǎn)運動時，閥芯只作上下直線運動。密封環(huán)15帶有一定的內(nèi)錐度，它的斜度一般采用∠15°～20°。目的是使封水活塞9下行時能對密封圈起導(dǎo)向作用，保證密封圈不被損壞。當(dāng)閘閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，作用于活塞端面沿軸線方向的流體推力F＝AP。式中P——活塞受力端面上的比壓強度；A——活塞受力表面積。設(shè)A腔內(nèi)的壓強為P1，B腔內(nèi)的壓強為P2，如果活塞8、活塞9、活塞10的直徑相等，則流體作用于各活塞端面上的力F大小相等，方向相反，合力為零，(各活塞的高度差忽略不計)即閥芯處于自衡壓狀態(tài)，但是作用在各密封圈上的力則隨壓強的變化而變化，使密封圈能根據(jù)壓強的變化自身調(diào)節(jié)變形量來達到密封的目的。
開閘時，轉(zhuǎn)動手輪1、通過閥桿4的轉(zhuǎn)動將活塞提起，由于活塞衡壓的作用，此時只需克服各密封圈與密封環(huán)的摩擦力之和(摩擦力＝密封圈與密封環(huán)接觸面積×密封圈對環(huán)壁的壓強×摩擦系數(shù))(流體對閥芯的摩擦力忽略不計)，以而從根本上改變了操縱機構(gòu)的受力狀況。
下活塞10的下方是緩沖膠墊11，閥體的上蓋2，下蓋12鉆有排氣孔3、13，使閥體內(nèi)腔與大氣連通，形成上下大氣壓的等壓，并可調(diào)節(jié)排氣孔的大小來控制活塞上、下運動的速度(防止水擊對管道的破壞)。在上活塞C腔和下活塞D腔內(nèi)加入少許潤滑油；以保證活塞上下運動不致于產(chǎn)生干摩擦，使運動阻力和密封圈的磨損減少。
由于密封圈行程短，運動速度慢，因而磨損少，使用壽命長，密封圈的材料，可根據(jù)實際工作條件和工作介質(zhì)來選用不同類型的各種非金屬或金屬材料，由于密封環(huán)處于衡壓狀態(tài)，受力均勻，故可選用摩擦系數(shù)小，變形小的合成塑料等材料來代替銅材。
圖2中所示的單衡壓流體閘閥，主要適用于B腔內(nèi)壓強較小的管道。其閥芯由兩個活塞所組成。閥桿20與閥芯一體化，封水活塞9的下端是一帶有密封圈18的軸17它伸入到閥體下方的孔中，保證閥芯沿閥體6中心線上下運動。閥芯的運動通過杠桿機構(gòu)19(或手輪機構(gòu))進行操作。
權(quán)利要求
1.自衡壓流體閘閥，是由閥體和一個能沿閥體中心線運動的閥芯以及閥桿所組成，并由一個操縱機構(gòu)控制閥芯上下運動，使閥門開閉，其特征在于閥芯至少由二個活塞所組成，活塞上嵌有密封圈，其密封圈與襯在閥體6內(nèi)腔上的密封環(huán)的接觸面構(gòu)成密封面，各活塞直徑相同，并間隔一定距離，與閥桿構(gòu)成一個整體。
2.按照權(quán)利要求
1所述的自衡壓流體閘閥，其特征在于閥體的上蓋和下蓋均設(shè)有氣孔。
專利摘要
本實用新型的閥芯至少由二個以上的活塞所組成。各活塞間相隔一定距離，并通過連軸互相連接，閥芯與閥桿連成一整體。在各活塞直徑相等的情況下，流體作用在各活塞端面上的力大小相等，方向相反，使閥門處于自衡壓狀態(tài)。活塞在閥體內(nèi)腔的密封環(huán)內(nèi)沿閥體中心線運動，活塞圓周上的密封圈與密封環(huán)的接觸面構(gòu)成密封面，密封圈能根據(jù)壓強的變化自身調(diào)節(jié)變形量來達到密封的目的。這種閘閥能夠滿足在高、中、低壓條件下工作的管路通斷的要求。
文檔編號F16K3/314GK86204470SQ86204470
公開日1987年4月29日 申請日期1986年6月29日
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