專利名稱：氣動(dòng)截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣動(dòng)式自動(dòng)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(dòng)式自動(dòng)控制截止閥。
背景技術(shù)：
在流體輸送管道上，常常會(huì)因?yàn)楣艿纼?nèi)的介質(zhì)壓力過(guò)高而導(dǎo)致管道上的閥門很難正常打開(kāi)或無(wú)法打開(kāi)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使閥桿變形。在氣動(dòng)閥門管路上還會(huì)因?yàn)楣艿纼?nèi)壓力高或氣源壓力變化而使氣動(dòng)閥門無(wú)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(yán)重。在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)安全性和生產(chǎn)率的今天，氣動(dòng)截止閥以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)而備受重視?！堕y門》2002年第1期“先導(dǎo)式氣動(dòng)截止閥的設(shè)計(jì)”一文中公開(kāi)了一種先導(dǎo)式氣動(dòng)截止閥，它主要是利用一個(gè)面積遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)以氣動(dòng)方式控制介質(zhì)壓力較大的管路閥門的啟閉。中國(guó)實(shí)用新型專利99231674.x公開(kāi)了一種與傳統(tǒng)截止閥安裝尺寸一致的自動(dòng)截止閥，但其局限性是其氣動(dòng)方式只適用于低壓系統(tǒng)，對(duì)高壓大流量的管路不適用。中國(guó)發(fā)明專利93112805.6公開(kāi)了一種全卸荷高壓手動(dòng)截止閥，這種閥的閥芯軸上裝有一個(gè)套筒和一個(gè)游動(dòng)擋套，該套筒和游動(dòng)擋套結(jié)合密封圈組成一個(gè)卸荷腔，該卸荷腔與閥芯軸上的平衡小孔相通，且游動(dòng)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(shí)現(xiàn)平衡掉所有作用在閥上的介質(zhì)壓力。但由此帶來(lái)的缺點(diǎn)是閥桿比較長(zhǎng)，且由于軸向、徑向都有孔，閥芯軸的強(qiáng)度比較差，如果改為用壓縮空氣作為驅(qū)動(dòng)力的話，則強(qiáng)度達(dá)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(dòng)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(shí)踐中容易泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有的氣動(dòng)截止閥只適用于低壓系統(tǒng)，或通過(guò)改變通流面積以達(dá)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(dòng)截止閥，又由于是采用了手動(dòng)的方式，而不適用于一些對(duì)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(qiáng)度不適宜用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，為提供一種既能用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，又能合理地平衡介質(zhì)壓力，用較小的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)截止閥，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種氣動(dòng)截止閥，包括驅(qū)動(dòng)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(wú)相對(duì)位移，閥芯可在閥桿的帶動(dòng)下在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)作軸向移動(dòng)，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(shí)心的，且該截止閥還有個(gè)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(shí)，閥芯通過(guò)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(gè)端面帶有圓弧狀凸圈，另一個(gè)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(shí)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(dòng)截止閥工作時(shí)，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(dòng)閥桿，閥桿的另一端通過(guò)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(guò)Y型密封圈實(shí)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(qiáng)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(dòng)。
當(dāng)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(shí)，閥芯上下所受的壓力無(wú)論在閥門打開(kāi)還是關(guān)閉時(shí)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?xí)r產(chǎn)生的阻力。可大大縮小啟閉該氣動(dòng)截止閥的動(dòng)力。
在閥門關(guān)閉時(shí)，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(méi)有動(dòng)力的情況下，能保證閥芯內(nèi)腔自鎖不泄漏。
本實(shí)用新型所提供的氣動(dòng)截止閥所需要的啟動(dòng)能源為常規(guī)氣動(dòng)截止閥1/5，而它工作時(shí)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(gè)范圍。本氣動(dòng)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(jī)械、熱電、熱供、洗滌、印染等行業(yè)。對(duì)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(wú)控制能源的情況下，能自鎖密封，不泄漏。由于強(qiáng)度高，該氣動(dòng)截止閥可連續(xù)啟閉100萬(wàn)次，使用壽命長(zhǎng)。


圖1為氣動(dòng)截止閥關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為氣動(dòng)截止閥打開(kāi)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為氣動(dòng)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(dòng)截止閥中自鎖密封圈的剖示圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明，附圖1為氣動(dòng)截止閥的關(guān)閉狀態(tài)，閥桿1通過(guò)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(méi)有相對(duì)位移，閥頭4和閥芯嵌件5之間固定連接，并通過(guò)O型密封圈9進(jìn)行密封。閥芯嵌件5與閥體嵌件6間通過(guò)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(jìn)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(dāng)流體準(zhǔn)備從A流向B通過(guò)閥門時(shí)，閥門還沒(méi)打開(kāi)，流體經(jīng)過(guò)閥芯7時(shí)，由于閥芯7中空，上下相通，所以上下壓強(qiáng)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(shí)閥芯7所受的壓力也相等。
如附圖2所示，當(dāng)氣缸13驅(qū)動(dòng)閥桿1并帶動(dòng)閥芯7作軸向向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)，閥體嵌件6靜止，閥芯7與閥體嵌件6分離，隨即打開(kāi)閥門。流體通過(guò)閥門。
權(quán)利要求1.一種氣動(dòng)截止閥，包括驅(qū)動(dòng)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(wú)相對(duì)位移，閥芯可在閥桿的帶動(dòng)下在閥芯導(dǎo)向套內(nèi)作軸向移動(dòng)，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(shí)心的，且該截止閥還有個(gè)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(shí)，閥芯通過(guò)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(dòng)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(dòng)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(gè)端面帶有圓弧狀凸圈，另一個(gè)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(dòng)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(shí)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(dòng)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。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣動(dòng)截止閥，包括驅(qū)動(dòng)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(wú)相對(duì)位移，閥芯7可在閥桿1的帶動(dòng)下在閥芯導(dǎo)向套11內(nèi)作軸向移動(dòng)，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(shí)心的，且該截止閥還有個(gè)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(shí)，閥芯7通過(guò)閥體嵌件6與閥體12接合，并用密封圈8密封，當(dāng)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(hào)F16K1/32GK2646488SQ0325057
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:金洪水