專利名稱：一種低溫截止閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低溫截止閥，具體地說，是涉及一種應用于低溫液化氣體的儲運設備及相關管路系統(tǒng)中的低溫截止閥。
背景技術：
截止閥是管路系統(tǒng)附件的一種，用于改變介質方向，控制介質流動。相對于用于常 溫介質的截止閥來講，由于低溫介質(液氧、液氫、液氮等)的特殊性，對低溫管路系統(tǒng)和截 止閥的要求更高。低溫液化氣體的儲運設備及相關管路系統(tǒng)中，為了防止空氣中水蒸汽及 多余物的進入，需要管路與外界環(huán)境隔離，同時由于管路內殘存的低溫介質不能完全排放， 有回溫后升壓的危險，如果管路內殘存有低溫介質，而兩端低溫截止閥被手動關閉，低溫介 質升溫后將導致管路壓力超壓，從而發(fā)生管路破壞甚至爆破的危險?，F有的低溫管路系統(tǒng) 中的截止閥在每次使用之后都要手動完全打開閥門，以防管路壓力升高，如果需要再次使 用管路時，就需要對管路和閥門進行吹除置換，經濟性和操作性較差。對于低溫下發(fā)泡絕熱 管路來說，可以在管路上面設置安全閥解決這個問題。然而對于向火箭加注液氫、液氧等低 溫介質的低溫加注管路系統(tǒng)來說，由于低溫介質品質的要求，其管路系統(tǒng)都采用真空多層 絕熱低溫管路，這種結構型式的管路很難安裝安全閥。通常用于低溫管路系統(tǒng)的低溫截止閥結構如圖1所示。通過手動或者氣缸操作部 分10，經由閥桿30帶動閥瓣40在閥體20內上下移動實現閥門的打開或者關閉功能。當閥 瓣向下移動壓緊密封面50時，閥門關閉，此時如果管路壓力升高，閥門不會自動打開，存在 憋壓的危險。以氣缸操作部分為例，氣缸操作部分10的結構圖見圖2，其操作閥門開關的部 件主要包括閥蓋11、軸套12、軸承13、提升桿14、活塞15、氣缸底座16、氣缸17、氣道18和 氣道19，提升桿14的上部和軸套12之間通過梯形螺紋連接、下部與活塞15的上部連接，而 活塞15的下部與閥桿30連接，當轉動軸套12時，在梯形螺紋的帶動下，提升桿14可以上 下移動，從而帶動活塞15、閥桿30移動，實現閥門的開關功能。閥門的氣動動作通過給氣缸 17的閥門打開腔和關閉腔供氣實現(其中，氣缸17的位于活塞15上部的腔體為關閉腔，位 于活塞15下部的腔體為打開腔)先將提升桿14提升到氣動位置，在此位置不會因為提升 桿而影響活塞在行程范圍內動作，通過氣道18給閥門關閉腔供氣時，打開腔的氣體通過氣 道19排出，活塞15向下移動，帶動閥桿30下移，實現閥門的關閉功能；當通過氣道19給閥 門打開腔供氣時，關閉腔的氣體通過氣道18排出，活塞15向上移動，帶動閥桿30上移，實 現閥門的打開功能。由于提升桿14和軸套12的自鎖作用，在手動關閉狀態(tài)下，這種結構的 閥門沒有打開的可能，如果管路中殘存的低溫液體回溫氣化，壓力升高，將會帶來嚴重的后果。因此設計一種能保證密封性、同時壓力升高到一定值時能夠自動泄壓的低溫截止 閥是非常必要的。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有的低溫截止閥的上述缺陷，提供一種能保證密封性、同時壓力升高到一定值時能夠自動泄壓的低溫截止閥。為了解決上述技術問題，本實用新型的低溫截止閥，包括提升桿、閥蓋、閥體、閥芯 和閥瓣，所述閥芯設置于所述閥蓋及閥體內，所述提升桿穿過所述閥蓋、下端與所述閥芯上 端配合，所述閥芯下端與所述閥瓣相連，所述閥芯與所述提升桿之間設置有彈簧。上述的低溫截止閥，其中，所述閥芯為一閥桿，所述閥桿上端設置有一容置孔，所 述提升桿下端設置有一與所述容置孔對應的連接孔，所述彈簧一端置于所述容置孔中、另 一端置于所述連接孔中。上述的低溫截止閥，其中，還包括一氣動裝置，所述氣動裝置包括氣缸、活塞和氣 缸底座，所述氣缸與所述閥蓋下端密封配合，所述氣缸底座與所述閥體連接，所述活塞下端 連接一閥桿形成所述閥芯，所述提升桿穿過所述閥蓋、下端與所述活塞上端配合，所述閥桿 穿過所述氣缸底座后與所述閥瓣相連，所述彈簧設置在所述活塞與所述提升桿之間。上述的低溫截止閥，其中，所述活塞上端設置有一容置孔，所述提升桿下端設置有 一與所述容置孔對應的連接孔，所述彈簧一端置于所述容置孔中、另一端置于所述連接孔 中。上述的低溫截止閥，其中，所述閥蓋上具有與外部相通的第一氣道。上述的低溫截止閥，其中，所述氣缸底座上具有與外部相通的第二氣道。上述的低溫截止閥，其中，所述彈簧的中心具有一限位體。上述的低溫截止閥，其中，所述限位體一端置于所述容置孔中、另一端置于所述連 接孔中。上述的低溫截止閥，其中，所述彈簧為圓柱螺旋彈簧、變徑螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán) 形彈簧、橡膠彈簧、空氣彈簧、膜片或膜盒彈簧。本實用新型的有益功效在于，閥芯與提升桿之間添加彈簧，具體而言，在現有的手 動低溫截止閥的基礎上，通過在提升桿和閥桿之間增加彈簧；或者在現有的手動加氣動的 低溫截止閥的基礎上，通過在活塞和提升桿之間增加彈簧。這樣截止閥在手動關閉狀態(tài)下， 如果管路內壓力上升到一定值，彈簧被壓縮，截止閥也能在彈簧作用下自動泄壓，以保障人 員和設備的安全。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。

圖1為現有技術的低溫截止閥結構圖；圖2為現有技術的低溫截止閥的氣缸操作部分結構圖；圖3為本實用新型一實施例的低溫截止閥結構圖；圖4為本實用新型另一實施例的低溫截止閥結構圖。其中，附圖標記10氣缸操作部分、手動操作部分11 閥蓋12 軸套[0024]13軸承 14提升桿141連接孔 15活塞151容置孔 16氣缸底座17氣缸18氣道19氣道 110彈簧111限位體20 閥體30 閥桿 31 容置孔40 閥瓣50 密封面60 閥芯
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案進行詳細的描述，以更進一步 了解本實用新型的目的、方案及功效，但并非作為本實用新型所附權利要求保護范圍的限 制。結合圖1并參閱圖3及圖4，本實用新型的低溫截止閥，包括提升桿14、閥蓋11、閥 體20、閥芯60和閥瓣40，閥芯60設置于閥蓋11及閥體20內，提升桿14穿過閥蓋11、下 端與閥芯60上端配合，閥芯60下端與閥瓣40相連，其相對現有技術的最大改進在于閥芯 60與提升桿14之間設置有彈簧110，從而增加了自動泄壓功能。以下借助兩個實施例來詳 細說明本實用新型的內容。第一實施例結合圖1并參閱圖3，為手動低溫截止閥上增加自動泄壓功能的結構圖，該實施例 的低溫截止閥包括閥蓋11、軸套12、軸承13、提升桿14、閥桿30和彈簧110。閥蓋11通過 螺栓和閥體20相連，提升桿14和軸套12之間通過梯形螺紋配合，軸套12可以配合一手輪 (圖中未示出)，閥桿30為該低溫截止閥的閥芯60，提升桿14穿過閥蓋11、下端與閥桿30 上端配合，閥桿30下端與圖1所示的閥瓣40相連，閥桿30上端設置有一容置孔31，提升桿 14下端設置有一與容置孔31對應的連接孔141，彈簧110 —端置于容置孔31中、另一端置 于連接孔141中，為了防止彈簧在壓縮過程中位置有所移動，彈簧110的中心具有一圓柱形 的限位體111，限位體111也一端置于容置孔31中、另一端置于連接孔141中。其中，彈簧 110可以為圓柱螺旋彈簧、變徑螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、橡膠彈簧、空氣彈簧、膜片或 膜盒彈簧，以碟形彈簧為佳。該實施例的手動低溫截止閥的工作原理為轉動手輪以轉動軸套12，提升桿14上移或者下移。提升桿14上移到最大位置時，帶動閥桿30實現閥門的全開(即，閥瓣40離 開密封面50，以下所說的閥門打開指閥瓣40離開密封面50，閥門關閉指閥瓣40壓緊密封 面50)，提升桿14下移，當其頂端到達軸套的c線位置時，閥瓣40壓緊密封面50，實現閥門 的手動關閉，在此手動關閉位置，彈簧110有一定的預壓縮量，此預壓縮量所產生的閥門壓 緊力可以和閥門入口處(閥門入口處為密封面處)一定的壓力相平衡，如果閥門入口處壓 力繼續(xù)提高，閥門入口壓力將對閥瓣40產生一定的向上的力，這個力通過閥桿30傳遞給彈簧110，使得彈簧110繼續(xù)壓縮，從而使得閥瓣40離開密封面50，閥門打開，當閥門入口壓 力降低至再次和彈簧110的閥門壓緊力平衡時，閥門再次保持關閉狀態(tài)，從而實現閥門在 手動關閉狀態(tài)下的自動泄壓保護功能。第二實施例結合圖1并參閱圖4，為手動加氣動低溫截止閥上增加自動泄壓功能的結構圖，該實施例的低溫截止閥包括閥蓋11、軸套12、軸承13、提升桿14、閥桿30、彈簧110和氣動裝 置，該氣動裝置包括氣缸17、活塞15和氣缸底座16，閥蓋11上具有與外部相通的第一氣道 18，氣缸底座16上具有與外部相通的第二氣道19，供控制氣體流通使用。提升桿14和軸套 12之間通過梯形螺紋配合，軸套12可以配合一手輪(圖中未示出)，氣缸17與閥蓋11下 端密封配合，閥蓋11、氣缸17和氣缸底座16組成一個完整的氣動控制系統(tǒng)，氣缸17和閥 蓋11、氣缸底座16之間采用徑向密封，閥蓋11和氣缸底座16之間用螺栓連接，氣缸底座 16通過一支架與閥體20連接，活塞15下端連接閥桿30以形成低溫截止閥的閥芯60，提升 桿14穿過閥蓋11、下端與活塞15上端配合，閥桿30穿過氣缸底座16后與閥瓣40相連， 彈簧110設置在活塞15與提升桿14之間，活塞15上端設置有一容置孔151，提升桿14下 端設置有一與容置孔151對應的連接孔141，彈簧110 —端置于容置孔151中、另一端置于 連接孔141中，為了防止彈簧在壓縮過程中位置有所移動，彈簧110的中心具有一圓柱形的 限位體111，限位體111也一端置于容置孔151中、另一端置于連接孔141中。其中，彈簧 110可以為圓柱螺旋彈簧、變徑螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、橡膠彈簧、空氣彈簧、膜片或 膜盒彈簧，以碟形彈簧為佳。該實施例的低溫截止閥的工作原理為活塞15和提升桿14之間有段空行程，當提 升桿的b線提升至軸套a線位置時，活塞15可以進行氣動控制。提升桿14處于氣動位置 時，如果控制氣體經第二氣道19通過氣缸底座16進入氣缸17打開腔，氣體從活塞15下部 將活塞向上推，帶動閥桿30上移，實現閥門的打開功能；當控制氣體經第一氣道18通過閥 蓋11進入關閉腔，氣體從活塞15上部將活塞向下推，氣缸打開腔的氣體通過第二氣道19 排出，活塞帶動閥桿30下移，實現閥門的關閉功能。手動打開時，只需要放掉氣缸中的氣 體，轉動手輪以轉動軸套12，提升桿14上移或者下移。提升桿14上移到最大位置時，帶動 閥桿30實現閥門的全開，提升桿14下移，當其頂端到達軸套的c線位置時，閥瓣40壓緊密 封面50，實現閥門的手動關閉，在此手動關閉位置，彈簧110有一定的預壓縮量，此預壓縮 量所產生的閥門壓緊力可以和閥門入口處(閥門入口處為密封面處)一定的壓力相平衡， 如果閥門入口處壓力繼續(xù)提高，閥門入口壓力將對閥瓣40產生一定的向上的力，這個力通 過閥桿30、活塞15傳遞給彈簧110，使得彈簧繼續(xù)壓縮，從而使得閥瓣40離開密封面50，閥 門打開，當閥門入口壓力降低至再次和彈簧110的閥門壓緊力平衡時，閥門再次保持關閉 狀態(tài)，從而實現閥門在手動關閉狀態(tài)下的自動泄壓保護功能。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種低溫截止閥，包括提升桿、閥蓋、閥體、閥芯和閥瓣，所述閥芯設置于所述閥蓋及閥體內，所述提升桿穿過所述閥蓋、下端與所述閥芯上端配合，所述閥芯下端與所述閥瓣相連，其特征在于，所述閥芯與所述提升桿之間設置有彈簧。
2.根據權利要求1所述的低溫截止閥，其特征在于，所述閥芯為一閥桿，所述閥桿上端 設置有一容置孔，所述提升桿下端設置有一與所述容置孔對應的連接孔，所述彈簧一端置 于所述容置孔中、另一端置于所述連接孔中。
3.根據權利要求1所述的低溫截止閥，其特征在于，還包括一氣動裝置，所述氣動裝置 包括氣缸、活塞和氣缸底座，所述氣缸與所述閥蓋下端密封配合，所述氣缸底座與所述閥體 連接，所述活塞下端連接一閥桿形成所述閥芯，所述提升桿穿過所述閥蓋、下端與所述活塞 上端配合，所述閥桿穿過所述氣缸底座后與所述閥瓣相連，所述彈簧設置在所述活塞與所 述提升桿之間。
4.根據權利要求3所述的低溫截止閥，其特征在于，所述活塞上端設置有一容置孔，所 述提升桿下端設置有一與所述容置孔對應的連接孔，所述彈簧一端置于所述容置孔中、另 一端置于所述連接孔中。
5.根據權利要求3所述的低溫截止閥，其特征在于，所述閥蓋上具有與外部相通的第一氣道。
6.根據權利要求3所述的低溫截止閥，其特征在于，所述氣缸底座上具有與外部相通的第二氣道。
7.根據權利要求2或4所述的低溫截止閥，其特征在于，所述彈簧的中心具有一限位體。
8.根據權利要求7所述的低溫截止閥，其特征在于，所述限位體一端置于所述容置孔 中、另一端置于所述連接孔中。
9.根據權利要求2或4所述的低溫截止閥，其特征在于，所述彈簧為圓柱螺旋彈簧、變 徑螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、橡膠彈簧、空氣彈簧、膜片或膜盒彈簧。
專利摘要本實用新型公開了一種低溫截止閥，其包括提升桿、閥蓋、閥體、閥芯和閥瓣，閥芯設置于閥蓋及閥體內，提升桿穿過閥蓋、下端與閥芯上端配合，閥芯下端與閥瓣相連，閥芯與提升桿之間設置有彈簧。本實用新型低溫截止閥在手動關閉狀態(tài)下，如果管路內壓力上升到一定值，彈簧被壓縮，截止閥也能在彈簧作用下自動泄壓，以保障人員和設備的安全。
文檔編號F16K31/12GK201588942SQ20092027806
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權日2009年12月14日
發(fā)明者唐強, 郭金剛 申請人:北京航天發(fā)射技術研究所