專利名稱：氣動截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動式自動控制截止閥。主要涉及一種控制高壓大流量流體管路啟閉的氣動式自動控制截止閥。
背景技術(shù)：
在流體輸送管道上，常常會因為管道內(nèi)的介質(zhì)壓力過高而導(dǎo)致管道上的閥門很難正常打開或無法打開，嚴重時還會使閥桿變形。在氣動閥門管路上還會因為管道內(nèi)壓力高或氣源壓力變化而使氣動閥門無法正常工作。管道內(nèi)介質(zhì)壓力越大或閥門的通徑越大，這樣的現(xiàn)象越嚴重。在越來越強調(diào)安全性和生產(chǎn)率的今天，氣動截止閥以其結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的優(yōu)點而備受重視?！堕y門》2002年第1期“先導(dǎo)式氣動截止閥的設(shè)計”一文中公開了一種先導(dǎo)式氣動截止閥，它主要是利用一個面積遠小于主閥瓣的導(dǎo)閥瓣，以改變閥體內(nèi)流體的通流面積，從而實現(xiàn)以氣動方式控制介質(zhì)壓力較大的管路閥門的啟閉。中國實用新型專利99231674.x公開了一種與傳統(tǒng)截止閥安裝尺寸一致的自動截止閥，但其局限性是其氣動方式只適用于低壓系統(tǒng)，對高壓大流量的管路不適用。中國發(fā)明專利93112805.6公開了一種全卸荷高壓手動截止閥，這種閥的閥芯軸上裝有一個套筒和一個游動擋套，該套筒和游動擋套結(jié)合密封圈組成一個卸荷腔，該卸荷腔與閥芯軸上的平衡小孔相通，且游動擋套的外徑的平方與閥芯軸的階梯小軸外徑的平方差等于閥芯軸外徑的平方。由此實現(xiàn)平衡掉所有作用在閥上的介質(zhì)壓力。但由此帶來的缺點是閥桿比較長，且由于軸向、徑向都有孔，閥芯軸的強度比較差，如果改為用壓縮空氣作為驅(qū)動力的話，則強度達不到要求。另外由于要求閥芯軸的外徑d3等于活門密封帶中徑d4，而閥芯軸的外徑d3又不允許做得很大，所以這種全卸荷高壓手動截止閥一般只適用于通徑較小的高壓管路，此外，由于從手柄到閥芯軸有多處連接，在實踐中容易泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有的氣動截止閥只適用于低壓系統(tǒng)，或通過改變通流面積以達到控制介質(zhì)壓力較大的管路，而能合理平衡介質(zhì)壓力的全卸荷高壓手動截止閥，又由于是采用了手動的方式，而不適用于一些對安全要求較高的地方，且由于閥芯軸的縱向和軸向都有孔，因此其強度不適宜用壓縮空氣驅(qū)動，為提供一種既能用壓縮空氣驅(qū)動，又能合理地平衡介質(zhì)壓力，用較小的驅(qū)動力驅(qū)動的氣動截止閥，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種氣動截止閥，包括驅(qū)動氣缸、閥桿、閥芯、閥芯導(dǎo)向套、閥體、密封圈，閥芯與閥桿間固定連接，無相對位移，閥芯可在閥桿的帶動下在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)作軸向移動，閥芯與閥芯導(dǎo)向套之間用密封圈密封，其中閥芯是中空的，閥桿是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件結(jié)構(gòu)，閥體嵌件與閥體固定連接，閥門關(guān)閉時，閥芯通過閥體嵌件與閥體接合，并用密封圈密封，閥體嵌件的內(nèi)徑a，閥芯導(dǎo)向套的內(nèi)徑b，閥桿的內(nèi)徑c，滿足以下關(guān)系a2＝b2-c2，接合閥芯與閥體嵌件的密封圈為自鎖密封圈，該自鎖密封圈的形狀為“L”形，且一個端面帶有圓弧狀凸圈，另一個端面設(shè)有圓弧狀凹槽，凹槽的半徑小于凸圓半徑，閥芯的閥芯嵌件部分有一自鎖密封圈壓入，閥門關(guān)閉時自鎖密封圈的另一部分壓入閥體嵌件內(nèi)，完成閥芯與閥體嵌件的接合，閥芯導(dǎo)向套內(nèi)設(shè)有一組或多組導(dǎo)向圈引導(dǎo)閥芯的軸向位移。
該氣動截止閥工作時，氣缸與裝在閥體上的閥芯導(dǎo)向套之間用內(nèi)六角圓柱頭螺釘或其他方式固接，氣缸驅(qū)動閥桿，閥桿的另一端通過銷與閥芯固定連接，閥芯包括閥頭和閥芯嵌件，并配置了O型密封圈和自鎖密封圈，閥芯導(dǎo)向套固接在閥體上，閥芯可在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)作軸向位移，并通過Y型密封圈實現(xiàn)軟密封，這樣，由于閥芯是中空的，使得閥芯不因外界壓強變化而使閥芯所受的壓力發(fā)生變化，閥芯只要克服很小的阻力就能得以啟動。
當閥體嵌件的內(nèi)徑a，閥芯導(dǎo)向套的內(nèi)徑b，閥桿的內(nèi)徑c，滿足以下關(guān)系a2＝b2-c2時，閥芯上下所受的壓力無論在閥門打開還是關(guān)閉時都數(shù)值相等但方向相反，使得閥芯不受介質(zhì)壓力的影響，而只須克服閥芯和閥桿的重量及摩擦時產(chǎn)生的阻力?？纱蟠罂s小啟閉該氣動截止閥的動力。
在閥門關(guān)閉時，自鎖密封圈超出閥芯嵌件表面的部分正好壓入閥體嵌件，完成閥芯與閥體嵌件的密封接合。在沒有動力的情況下，能保證閥芯內(nèi)腔自鎖不泄漏。
本發(fā)明所提供的氣動截止閥所需要的啟動能源為常規(guī)氣動截止閥的1/5，而它工作時可以耐受的工作壓力可以分為A、B、C、D、E、F幾種類型。
A型真空環(huán)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以上工作溫度一般在-20～200℃，但不限于這個范圍。本氣動截止閥適用的工作介質(zhì)很廣泛，可以是水、壓縮空氣、蒸汽、油及其他介質(zhì)，因此可廣泛應(yīng)用于化工、機械、熱電、熱供、洗滌、印染等行業(yè)。對于管路通徑特別大的情況還可以將氣缸替換為液壓汽缸，轉(zhuǎn)換為液壓式截止閥。在無控制能源的情況下，能自鎖密封，不泄漏。由于強度高，該氣動截止閥可連續(xù)啟閉100萬次，使用壽命長。


圖1為氣動截止閥關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為氣動截止閥打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為氣動截止閥閥芯、閥芯導(dǎo)向套、閥體部分的工作原理圖。
圖4為氣動截止閥中自鎖密封圈的剖示圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進行說明，附圖1為氣動截止閥的關(guān)閉狀態(tài)，閥桿1通過銷2與閥頭4和閥芯嵌件5共同組成的閥芯7固定連接，兩者間沒有相對位移，閥頭4和閥芯嵌件5之間固定連接，并通過0型密封圈9進行密封。閥芯嵌件5與閥體嵌件6間通過自鎖密封圈8嵌合，閥芯7與閥芯導(dǎo)向套11之間用Y型密封圈10進行密封。閥體嵌件6與閥體12之間固定連接，并用O型密封圈14密封。
如附圖3所示，當流體準備從A流向B通過閥門時，閥門還沒打開，流體經(jīng)過閥芯7時，由于閥芯7中空，上下相通，所以上下壓強一致，而閥體嵌件6的內(nèi)徑a、閥芯導(dǎo)向套11的內(nèi)徑b、閥桿1的內(nèi)徑c滿足以下關(guān)系，即1/4a2＝1/4b2-1/4c2則此時閥芯7所受的壓力也相等。
如附圖2所示，當氣缸13驅(qū)動閥桿1并帶動閥芯7作軸向向上運動時，閥芯7在導(dǎo)向圈3的導(dǎo)引下沿閥芯導(dǎo)向套11向上移動，閥體嵌件6靜止，閥芯7與閥體嵌件6分離，隨即打開閥門。流體通過閥門。
權(quán)利要求
1.一種氣動截止閥，包括驅(qū)動氣缸、閥桿、閥芯、閥芯導(dǎo)向套、閥體、密封圈，閥芯與閥桿間固定連接，無相對位移，閥芯可在閥桿的帶動下在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)作軸向移動，閥芯與閥芯導(dǎo)向套之間用密封圈密封，其特征在于閥芯是中空的，閥桿是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件結(jié)構(gòu)，閥體嵌件與閥體固定連接，閥門關(guān)閉時，閥芯通過閥體嵌件與閥體接合，并用密封圈密封。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動截止閥，其特征在于閥體嵌件的內(nèi)徑a，閥芯導(dǎo)向套的內(nèi)徑b，閥桿的內(nèi)徑c，滿足以下關(guān)系a2＝b2-c2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣動截止閥，其特征在于接合閥芯與閥體嵌件的密封圈為自鎖密封圈，該自鎖密封圈的形狀為“L”形，且一個端面帶有圓弧狀凸圈，另一個端面設(shè)有圓弧狀凹槽，凹槽的半徑小于凸圓半徑。
4.如權(quán)利要求1或2所述的氣動截止閥，其特征在于閥芯的閥芯嵌件部分有一自鎖密封圈壓入，閥門關(guān)閉時自鎖密封圈的另一部分壓入閥體嵌件內(nèi)，完成閥芯與閥體嵌件的接合。
5.如權(quán)利要求1或2所述的氣動截止閥，其特征在于閥芯導(dǎo)向套內(nèi)設(shè)有一組或多組導(dǎo)向圈引導(dǎo)閥芯的軸向位移。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣動截止閥，包括驅(qū)動氣缸13、閥桿1、閥芯7、閥芯導(dǎo)向套11、閥體12、密封圈9，閥芯7與閥桿1間固定連接，無相對位移，閥芯7可在閥桿1的帶動下在閥芯導(dǎo)向套11內(nèi)作軸向移動，閥芯7與閥芯導(dǎo)向套11之間用密封圈10密封，其中閥芯7是中空的，閥桿1是實心的，且該截止閥還有個閥體嵌件6結(jié)構(gòu)，閥體嵌件6與閥體12固定連接，閥門關(guān)閉時，閥芯7通過閥體嵌件6與閥體12接合，并用密封圈8密封，當閥體嵌件6的內(nèi)徑a，閥芯導(dǎo)向套11的內(nèi)徑b，閥桿1的內(nèi)徑c，滿足以下關(guān)系a
文檔編號F16K1/32GK1514153SQ0312281
公開日2004年7月21日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者金洪水 申請人:金洪水