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一种新型低驱动扭矩高压截止阀

文献发布时间:2024-01-17 01:27:33


一种新型低驱动扭矩高压截止阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域,具体涉及一种新型低驱动扭矩高压截止阀。

背景技术

截止阀是液压系统中用来切断液压油流动或调节液压油流量的阀门,其又称截门阀,属于强制密封式阀门。其密封方式是通过对阀杆施加扭矩,阀杆在轴向方向上向阀瓣施加压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质沿密封面之间的缝隙泄漏。当截止阀开启时,阀瓣运动与介质流向相同,截止阀主要克服阀杆和填料的摩擦力,需要克服介质流动所产生的阻力较小,驱动手柄所需力较小;但当截止阀关闭时,阀瓣运动与介质流向相反,截止阀需要克服阀杆和填料的摩擦力,还需要克服较大的介质流动所产生的阻力,需要较大的驱动力,所以高压截止阀关闭时比较困难。

专利号为CN202221064050.2的中国专利文献记载了一种截止阀,该截止阀对阀杆的驱动手柄进行了设计,通过改变施力的位置,使施力更加高效,但其手柄结构复杂,需要对手柄进行组装,工序较多,并且并没有降低关闭阀门所需的扭力。

发明内容

本发明旨在提供一种新型低驱动扭矩高压截止阀,解决现有技术中高压截止阀关闭过程中旋转扭矩大,比较费力的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

提供一种新型低驱动扭矩高压截止阀,包括阀体,所述阀体上设有入口和出口,所述阀体内设有连通所述入口和出口的流道,所述流道上设有开关口,还包括设置在所述阀体中的一级阀芯和二级阀芯,所述一级阀芯包括一级阀杆和一级阀瓣,所述二级阀芯包括二级阀杆和二级空心阀瓣,所述一级阀瓣与所述一级阀杆连接,所述二级空心阀瓣与所述二级阀杆连接,通过所述二级阀杆能够带动所述二级空心阀瓣封闭或打开所述开关口;所述二级空心阀瓣上设有与所述流道连通的第一流通孔和第二流通孔,通过所述一级阀杆能够带动所述一级阀瓣封闭或打开所述第一流通孔。

优选的,所述二级阀杆为空心杆,所述一级阀杆设置在所述二级阀杆中,所述一级阀杆与所述二级阀杆间隙配合,所述一级阀杆与所述二级阀杆之间设有第一密封圈。

优选的,所述阀体包括下阀壳和上阀盖,所述上阀盖中设有阀杆孔,所述二级阀杆与所述阀杆孔间隙配合,所述二级阀杆与所述阀杆孔之间设有第二密封圈。

优选的,所述一级阀杆与所述二级阀杆螺纹连接,所述二级阀杆与所述阀杆孔螺纹连接,所述一级阀杆顶部设有第一旋转手柄,所述二级阀杆顶部设有第二旋转手柄。

优选的,所述一级阀瓣设置在所述二级空心阀瓣中,且所述二级空心阀瓣内部空间容许所述一级阀瓣移动位置开启所述第一流通孔。

优选的,所述第一流通孔的大小占比所述开关口面积的二分之一。

优选的,所述二级空心阀瓣中位于所述第一流通孔的内侧设有第一锥形密封面,所述一级阀瓣上设有与所述第一锥形面相匹配的第二锥形密封面;所述二级空心阀瓣底部设有与所述开关口相匹配的第三锥形密封面。

优选的,所述二级阀杆底部设有外凸缘,所述二级空心阀瓣通过螺钉连接在所述外凸缘下方。

优选的,所述第二流通孔设有多个,所述第二流通孔布置在所述二级空心阀瓣侧面。

优选的,所述开关口处设置有与所述二级空心阀瓣相匹配的阀座。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、该新型低驱动扭矩高压截止阀在关闭时,是先通过二级阀芯关闭流道上开关口的一部分,降低流道的流量,然后再通过一级阀芯关闭二级空心阀瓣的第一流通孔,从而完成流道的关闭,由于该新型低驱动扭矩高压截止阀设有一级阀芯和二级阀芯,通过分级的方式关闭流道,降低驱动一级阀芯和二级阀芯所需要的推力,从而降低阀门关闭难度,特别适合大流量高压截止阀。2、该新型低驱动扭矩高压截止阀的一级阀芯与二级阀芯之间,以及二级阀芯与开关口之间的配合面为圆锥形,配合紧密,无缝隙,无泄漏。3、一级阀杆与二级阀杆呈同轴套筒装配,相互之间运动影响小,能够实现分级运动,并且这种结构使得阀整体结构比较紧凑,减小截止阀的体积。4、一级阀芯和二级阀芯的阀瓣受力面积均为流道开关口通油面积的二分之一,通过减少阀芯受力面积,降低驱动各阀芯所需要的扭矩,节省手柄驱动力。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例的立体结构示意图。

图2为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例的内部结构示意图。

图3为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例中一级阀芯的结构示意图。

图4为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例中二级阀芯的结构示意图。

图5为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例中二级阀芯的剖视图。

图6为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例中二级空心阀瓣的正面视图。

图7是图6的A-A剖面示意图。

图8为本发明新型低驱动扭矩高压截止阀一实施例中二级空心阀瓣中第二流通孔的正视图。

图9是图8的B-B剖面示意图。

图中,各标号示意为:下阀壳1、上阀盖11、螺钉12、流道13、开关口131、一级阀杆2、一级阀瓣21、第二锥形密封面211、第一外螺纹段22、第一旋转手柄23、第一密封圈24、二级阀杆3、二级空心阀瓣31、第一流通孔311、第二流通孔312、第一锥形密封面313、第三锥形密封面314、外凸缘32、第二外螺纹段33、螺钉34、内螺纹段35、第二旋转手柄36、第二密封圈37。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中,提供一种新型低驱动扭矩高压截止阀,如图1所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀包括阀体,阀体包括下阀壳1和上阀盖11,下阀壳1和上阀盖11通过周向布置的四个螺钉12连接,结合图2所示,在阀体的下阀壳1上设有入口P和出口A,在下阀壳1内设有连通入口P和出口A的流道13,流道13中设有开关口131,当开关口131被封闭,则流道13被封闭,当开关口131未被封闭,则流道13导通。

如图2所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀还包括设置在阀体中的一级阀芯和二级阀芯,其中,一级阀芯包括一级阀杆2和一级阀瓣21,二级阀芯包括二级阀杆3和二级空心阀瓣31,一级阀杆2和二级阀杆3均有一端位于阀体外部,以便在阀体外部操控一级阀杆2和二级阀杆3。一级阀瓣21一体设于一级阀杆2底部,二级空心阀瓣31与二级阀杆3连接,通过二级阀杆3能够带动二级空心阀瓣31移动位置从而封闭或打开开关口131;如图4和图5所示,二级空心阀瓣31上设有第一流通孔311和第二流通孔312,第一流通孔311位于二级空心阀瓣31底部,第二流通孔312位于二级空心阀瓣31侧面,第一流通孔311与流道13入口P一侧连通,第二流通孔312与流道13的出口A一侧连通,一级阀瓣21是用于密封第一流通孔311,当第一流通孔311被一级阀瓣21密封住,则整个流道13都被密封住,当一级阀瓣21从第一流通孔311上移开,则流道13是通过第一流通孔311、第二流通孔312导通。

该新型低驱动扭矩高压截止阀的使用方式如下:(1)截止阀关闭:阀体内部具有足够空间供二级空心阀瓣31移动位置,通过二级阀杆3驱动二级空心阀瓣31,使得二级空心阀瓣31封闭住开关口131,这时,流道13是通过第一流通孔311、第二流通孔312导通,流道13内流量降低一部分;然后通过一级阀杆2驱动一级阀瓣21移动位置,使得一级阀瓣21密封住二级空心阀瓣31的第一流通孔311,从而整个流道13都被截断;(2)截止阀开启:通过一级阀杆2驱动一级阀瓣21移动位置,使得一级阀瓣21从二级空心阀瓣31的第一流通孔311上移开,第一流通孔311开启,从而流道13开通一部分;然后通过二级阀杆3驱动二级空心阀瓣31,使得二级空心阀瓣31从开关口131上移开,开关口131打开,这时,整个流道13导通。

可见,该新型低驱动扭矩高压截止阀在关闭时,是先通过二级阀芯关闭流道13上开关口131的一部分,降低流道13的流量,然后再通过一级阀芯关闭二级空心阀瓣31的第一流通孔311,从而完成流道13的关闭,由于该新型低驱动扭矩高压截止阀设有一级阀芯和二级阀芯,通过分级的方式关闭流道,降低驱动一级阀芯和二级阀芯所需要的推力,从而降低阀门关闭难度,特别适合大流量高压截止阀。

进一步的,在一个实施例中,如图2所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀中阀体的上阀盖11中设有阀杆孔,二级阀杆3与阀杆孔间隙配合,使二级阀杆3能够在阀杆孔中上下移动,在二级阀杆3与阀杆孔之间设有第二密封圈37,二级阀杆3外壁设有密封圈槽,第二密封圈37对应设置在密封圈槽中。

进一步的,在一个实施例中,如图2所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的二级阀杆3为空心杆,一级阀杆2设置在二级阀杆3中,且一级阀杆2的外壁与二级阀杆3的内壁间隙配合,从而一级阀杆2能够在二级阀杆3中上下移动,在一级阀杆2与二级阀杆3之间设有第一密封圈24,一级阀杆2外壁设有密封圈槽,第一密封圈24设置在密封圈槽中。通过将一级阀杆2设置在二级阀杆3中,使得整个截止阀的结构更加紧凑,截止阀的关闭和开启也比较便捷。在其他实施例中,一级阀杆与二级阀杆也可以分别单独设置,这时需要在阀体上开设两个阀杆孔,这种方式也能实现对一级阀芯和二级阀芯的操控。

进一步的,在一个实施例中,如图3所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的一级阀杆2上部设有第一外螺纹段22,如图4所示,在二级阀杆3内上部设有与第一外螺纹段22相匹配的内螺纹段35,使一级阀杆2与二级阀杆3通过螺纹连接,结合图1和图2所示,在一级阀杆2的顶部设有第一旋转手柄23,一级阀杆2的顶端拧有压在第一旋转手柄23上的螺母,通过第一旋转手柄23能够拧动一级阀杆2转动,从而使一级阀杆2在二级阀杆3中上下移动。如图4所示,在二级阀杆3上部设有第二外螺纹段33,结合图2所示,在上阀盖11的阀杆孔中对应设有内螺纹段,使得二级阀杆3与阀杆孔螺纹连接,如图1所示,在二级阀杆3的顶部设有第二旋转手柄36,通过第二旋转手柄36能够拧动二级阀杆3转动,从而使二级阀杆3在阀杆孔中上下移动。

进一步的,在一个实施例中,如图2所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的一级阀瓣21是设置在二级空心阀瓣31中,且二级空心阀瓣31内部的空间高度容许一级阀瓣21能够上下移动,从而使一级阀瓣21能够移动位置开启二级空心阀瓣31底部的第一流通孔311。通过将一级阀瓣21设置在二级空心阀瓣31中,使得一级阀芯和二级阀芯形成紧凑的结构,从而该新型低驱动扭矩高压截止阀结构更加紧凑。在其他实施例中,也可将一级阀瓣设置在二级空心阀瓣的外侧,也就是将一级阀瓣设置在流道中。

进一步的,在一个实施例中,如图2和图5所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的二级空心阀瓣31底部的第一流通孔311的大小占比开关口131面积的二分之一,这样,关闭二级空心阀瓣31和一级阀瓣21的阻力基本相同,从而能够使关闭一级阀芯和二级阀芯的最大操作力度为最小值。

进一步的,在一个实施例中,如图2所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的二级空心阀瓣31中位于第一流通孔311的内侧设有第一锥形密封面313,如图3所示,在一级阀瓣21的底部设有与第一锥形面313相匹配的第二锥形密封面211,当一级阀瓣21向下移动,使第二锥形密封面211与第一锥形面313紧密贴合,则二级空心阀瓣31中的第一流通孔311被封闭住。同样的,如图5所示,在二级空心阀瓣31的底部设有与开关口131相匹配的第三锥形密封面314,通过第三锥形密封面314来密封住开关口131。第一锥形密封面313、第二锥形密封面211和第三锥形密封面314的锥角均为90度。在其他实施例中,可以在开关口处设置有与二级空心阀瓣相匹配的阀座,阀座内侧设置锥形面,确保密封效果。

进一步的,在一个实施例中,如图4和图5所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的二级阀杆3的底部设有外凸缘32,外凸缘32是焊接在二级阀杆3底部的环形套,二级空心阀瓣31是通过螺钉34连接在外凸缘32的下方,这样,二级空心阀瓣31可以在的二级阀杆3的底部拆卸,以便在二级阀芯中装入一级阀杆2和一级阀瓣21。

进一步的,在一个实施例中,如图4和图5所示,该新型低驱动扭矩高压截止阀的第二流通孔312共设有四个,这四个第二流通孔312均匀布置在二级空心阀瓣31的侧面,各第二流通孔312均与流道13连通,设置多个第二流通孔312使得流道13能够顺畅。

在一个具体的实施例中,该新型低驱动扭矩高压截止阀工作方式如下:(1)工作时,需要打开截止阀时,液压油从入口P进入阀内,首先正向扭转第一旋转手柄23,通过一级阀杆2外螺纹和二级阀杆3内螺纹进行螺纹配合带动一级阀瓣21上升,一级阀瓣21离开二级空心阀瓣31,油液从二级空心阀瓣31上的第一流通孔311、第二流通孔312流通,从A口流出截止阀,阀内进行卸压;在一级阀杆2上升到极限位置后,正向扭转第二旋转手柄36,通过二级阀杆3外螺纹与上阀盖11的阀杆孔内螺纹进行螺纹配合带动二级空心阀瓣31上升,二级空心阀瓣31离开开关口131,截止阀完全打开。(2)当截止阀关闭时,首先确定将第一旋转手柄23上升到极限位置固定,防止一级阀杆2和二级阀杆3发生运动干扰,然后反向扭转第二旋转手柄36,通过螺纹配合,使二级空心阀瓣31紧压在开关口131上,二级阀芯首先关闭,封挡开关口二分之一的密封面,克服部分阻力;在二级空心阀瓣31紧贴开关口131上后,反向扭转第一旋转手柄23,通过螺纹配合,使一级阀瓣21紧压在二级空心阀瓣31下部的第一流通孔311上,完成截止阀节流工作。

在截止阀的整个工作过程中,本设计将原本阀瓣一次性开启和关闭的动作分解为两步,通过分级设计,减小阀瓣的受力面积,减少每级阀芯关闭时所需要克服的阻力,降低了驱动手柄所需要的扭矩,达到节省驱动力的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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