可控單向閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種安全閥門，尤其是利用流體壓差驅動，通過電磁閥先導，可控制方向的可控單向閥。本實用新型將閥體制成雙層管結構，用隔板將內(nèi)管隔成前后2個空腔。閥芯通過中空的連桿與活塞連接在一起，閥芯與前腔形成一個柱塞缸結構，活塞與后腔形成一個液壓缸結構。閥體上有3個導管連接到閥門外部的一個2位3通電磁閥的接口上。當電磁閥斷電時，閥門為一個只允許介質正向流的單向閥動。當電磁閥通電時，閥門為一個只允許介質反向流動的單向閥門。
【專利說明】可控單向閥

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種安全閥門，尤其是利用流體壓差驅動，通過電磁閥先導，可控制方向的單向閥門。

【背景技術】
[0002]液體儲罐運行時，液體通過管道進出儲罐，出現(xiàn)爆管等緊急狀態(tài)時，如果不關閉閥門，液體會在重力作用下泄光。因此，危險液體儲罐的罐根通常要安裝一個緊急切斷閥，當出現(xiàn)故障時閥門自動關閉。緊急切斷閥在正常工作時，通過儲能機構把能量儲備起來，出現(xiàn)故障，電源被切斷時，儲能機構釋放能量把閥門關閉。儲能機構有重錘，彈簧，氣動，液動等多種形式。由于緊急切斷閥結構復雜，所以通常體積比較大，成本比較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因為緊急切斷閥的作用都是防止液體單向泄出的。因此，本實用新型提供一種可控的單向閥，取代結構復雜的緊急切斷閥。
[0004]本實用新型使用的技術方案是:將閥體制成雙層管結構，用筋板支撐內(nèi)管，介質流道在內(nèi)外管之間。用隔板將內(nèi)管隔成前后2個空腔。閥芯通過中空的連桿與活塞連接在一起，閥芯與前腔形成一個柱塞缸結構，活塞與后腔形成一個液壓缸結構。閥體上開有3個安裝著連接導管的孔，I個孔開在閥門前端的閥座前面接通到閥門流道；2個孔開在隔板的前后，穿過筋板連通到前腔和后腔。隔板后的孔在筋板上與一個通向閥門后端流道的孔相通。3個導管連接到閥門外部的一個2位3通電磁閥的接口上。電磁閥斷電時，閥座前的導管被阻斷，隔板前后的導管導通。由于前后腔及活塞后面都相通，各處壓力與閥門后端相等，閥芯在介質的作用下移動。當介質由閥門前端流進時，介質將閥芯推開，閥門導通；當介質由閥門后端流進時，介質將閥芯推向閥座，閥門被關閉。電磁閥通電時，閥座前的導管與隔板前的導管導通，隔板后的導管被阻斷。由于閥芯后面和活塞后面與閥門前端相通，與閥門前端壓力相等，當介質由閥門后端流進時，閥門后端壓力高于前端，介質推動活塞向后移動，活塞帶動閥芯向后移動，將閥門打開。因此，當電磁閥斷電時，閥門是只允許介質正向流的單向閥動；當電磁閥通電時，閥門是只允許介質反向流動的單向閥門。當電磁閥斷電時，介質只能正向流動，其作用相當于一個緊急關斷閥。為了保證在零壓差時閥門也可以工作，在閥芯與隔板間還安裝了一個彈簧，在電磁閥斷電時保證閥門是關閉的。
[0005]本實用新型的有益效果是:替代昂貴的緊急切斷閥，降低設備費用。由于結構簡單，更加提高了閥門的安全可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的剖面示意圖。
[0007]圖1中1、閥體，2、閥座，3、閥芯，4、閥座前導管，5、連桿，6、密封圈，7、彈簧，8、密封環(huán)，9、隔板前導管，10、隔板后導管，11、活塞，12、密封圈，13、導流錐，14、隔板，15、浮子。
[0008]圖2是本實用新型的斷面示意圖。
[0009]圖2中1、閥體，5、連桿，10、隔板后導管，14、隔板。

【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]在圖1中，閥座⑵安裝在閥體(I)上與閥芯(3)構成閥門工作密封面。閥芯(3)通過一個中空的連桿(5)與活塞(11)連接在一起，同時運動。隔板(14)將閥體⑴的內(nèi)管隔成前后2個空腔，閥芯(3)與前腔形成柱塞缸結構，活塞(11)、導流錐(13)與后腔一起形成一個液壓缸結構。連桿(5)在靠近閥芯(3)連接處開有孔，通過中間的孔將前腔與活塞(11)后面的腔體導通。閥座前導管⑷向內(nèi)通到閥體⑴內(nèi)的流道，向外連接到一個兩位三通電磁閥上。隔板前導管(9)向內(nèi)通到前腔，向外連接到兩位三通電磁閥上。隔板后導管(10)向內(nèi)連通到后腔，向外連接到兩位三通電磁閥上。連接隔板后導管(10)的孔在筋板內(nèi)還與一個通向閥門后端的孔相通。在兩位三通電磁閥通電時，閥座前導管(4)與隔板前導管(9)導通，隔板后導管(10)阻斷。當介質從閥門后端流向前端時，閥門后端壓力通過筋板上的孔傳導到活塞(11)前面，閥門前端的壓力通過閥座前導管⑷和隔板前導管(9)傳導到閥芯(3)和活塞(11)的后面。由于閥門后端壓力大于前端壓力，在壓差的作用下，將閥芯(3)推向后端，閥門開啟。當介質從閥門前端流向后端時，由于閥門前端壓力大于后端壓力，閥芯(3)被推向閥座(2)將閥門關閉。在兩位三通電磁閥斷電時，閥座前導管⑷被阻斷，隔板前導管(9)與隔板后導管(10)導通。閥芯(3)后面、活塞(11)的前后與閥門后端壓力相同。當介質從閥門前端流向后端時，閥芯(3)的前端壓力大于后端，閥芯(3)被推開，閥門打開。當介質從閥門后端流向前端時，閥芯(3)的后端壓力大于前端，閥芯
(3)被推向閥座(2)，閥門關閉。因此，閥門在兩位三通電磁閥通電時，是只允許介質從閥門后端流向前端的單向閥門；在兩位三通電磁閥斷電時，是只允許介質從閥門前端流向后端的單向閥門。
[0012]閥門開閉是靠閥門前后端壓差推動閥芯(3)和活塞(11)移動實現(xiàn)的，而這個壓差是由閥門結構，介質流速決定的，不會很高。因此，閥芯(3)，連桿(5)和活塞(11)的運行阻力是閥門可靠工作的關鍵。為降低運動阻力，在閥體(I)上閥芯(3)工作部位安裝有使用聚四氟乙烯制作的密封圈(6)，這個密封圈(6)的作用一個是密封，另一個是降低閥芯(3)與閥體⑴之間的摩擦阻力。在活塞(11)上也安裝有密封圈(12)，其作用與密封圈(6)相同。由于閥芯(3)，活塞(11)通過連桿(5)連接成一體，除兩端與閥體(I)接觸外，連桿(5)中間還與隔板(14)接觸，這樣就形成了多余約束。制造誤差不可能為零，因此多余約束將產(chǎn)生一個接觸力，增加運動摩擦阻力。為降低此力，隔板(14)的過孔要大于連桿(5)的直徑，使連桿(5)在任何時候都不與隔板(14)接觸。安裝在隔板(14)上的密封環(huán)(8)，使用聚四氟乙烯制造，并采用V字型，密封環(huán)⑶的孔與連桿(5)之間形成密封，兩個端面與隔板(14)形成密封。閥芯(3)的運動阻力主要是在重力作用下，與閥體⑴間的摩擦力。為了降低摩擦力，在閥芯⑶內(nèi)部安裝了浮子(15)，浮子(15)用比重輕于介質的材料制成，浮力將降低閥芯(3)與閥體(I)間的摩擦力。為了提高閥門關閉的可靠性，在閥芯(3)和隔板(14)之間安裝了一個彈簧(7)，其作用是在介質靜止，壓差為零的情況下也可使閥門關閉。
[0013]在圖2中顯示了閥門的斷面結構。流道在閥體(I)的內(nèi)外管之間，中間顯示了連桿(5)和隔板(14)。隔板后導管(10)的孔開在筋板上。為了增加介質流量，在另外2個筋板上也開有2個孔，該孔都是一端連通閥門后端，另一端在與隔板后導管(10)同一斷面的位置上連通到后腔。
【權利要求】
1.一種可控方向的單向閥門，其特征是:閥門的閥體為雙層管結構，用筋板支撐內(nèi)管，隔板將內(nèi)管隔成2腔體；閥芯通過一個空心的連桿與一個活塞連接在一起，連桿穿過隔板，閥芯在前腔，活塞在后腔一起運動；閥芯和隔板間安裝有彈簧，可以在零壓差時關閉閥門；空心連桿與閥芯連接處有開口，使前腔與活塞后腔體導通；閥體外部使用一個兩位三通電磁閥，通過導管分別連接到閥門入口端，前腔和后腔；為減小摩擦，在閥芯處的閥體上和活塞上裝有聚四氟乙烯材料的密封圈，并在閥芯上安裝有浮子；連桿與隔板間使用聚四氟乙稀材料密封。
2.根據(jù)權利要求1所述的閥門，其特征是:閥體上裝有連通閥門前端，隔板前后腔體的3個導管，分別連接到閥體外的兩位三通電磁閥上；電磁閥通電時，閥門入口端導管與前腔導管導通，后腔導管阻斷；電磁閥斷電時閥門入口端導管阻斷，前后腔導管導通。
3.根據(jù)權利要求1所述的閥門，其特征是:隔板前后腔導管的開孔穿過筋板連同到前后腔體；每個筋板都有與閥門軸線平行的孔，孔的出口端在隔板處拐彎連接到后腔，入口端連接到閥門后端，入口端的孔為外大內(nèi)小的圓錐形；在安裝后腔導管的筋板上，后腔導管的孔與連通到閥門后端的孔連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的閥門，其特征是:為不產(chǎn)生多余約束，隔板開口大于連桿，使連桿運動到任何位置都不與隔板接觸，并使用V型聚四氟乙烯密封環(huán)密封；V型密封環(huán)的孔保證與連桿的密封，兩個端面保證與隔板的密封。
5.根據(jù)權利要求1所述的閥門，其特征是:為了減小重力引起的摩擦阻力，在閥芯里安裝了浮子。
【文檔編號】F16K15/06GK204239828SQ201420678920
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權日:2014年11月4日
【發(fā)明者】王慶憲 申請人:保定市新華石化設備制造有限公司