專利名稱：液控蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供的改進(jìn)的蝶閥適用于介質(zhì)為空氣、水、水蒸汽或其他非腐蝕性氣體管道，尤其是震動(dòng)強(qiáng)烈的管網(wǎng)上泵或壓氣機(jī)出口處起截止、調(diào)節(jié)和止回的作用，可廣泛用于自來水廠、電站、礦山的給排水系統(tǒng)或石油化工各類泵站。
長(zhǎng)期以來，在高揚(yáng)程、大流量的泵出口端都安裝有閘閥和止回閥，設(shè)置閘閥的目的在于控制管道的通與斷、流量大小和啟動(dòng)負(fù)載，止回閥的作用在于防止介質(zhì)倒流，但由于介質(zhì)流阻大，現(xiàn)有的止回閥需要消耗大量的電能，且一俟停電，介質(zhì)突然倒流使止回閥瞬間關(guān)閉不能復(fù)位，于是便出現(xiàn)俗稱的“水錘現(xiàn)象”，引起管道破壞，泵房淹沒，供水中斷的嚴(yán)重后果，為了解決這些問題，陸續(xù)出現(xiàn)了緩沖式止回閥，微阻緩閉式止回閥等改進(jìn)的止回閥，但始終沒有杜絕“水錘現(xiàn)象”。西德ERHARD蝶閥和國(guó)內(nèi)近年來制造的液控止回蝶閥比這兩種止回閥又大大進(jìn)了一步，這種由閥體、蝶板、重錘、電機(jī)等主要構(gòu)件組成的改進(jìn)的液控蝶閥可預(yù)選程序、控制閥的開閉，且流阻小，使用效果證明能完全消除“水錘現(xiàn)象”并便于實(shí)現(xiàn)泵與閥的聯(lián)合控制，由于它同時(shí)具有上述閘閥與止回閥的功能從而可以取而代之。但這種閥的液壓系統(tǒng)尚存在密封不嚴(yán)，易損且導(dǎo)致泄漏特別是內(nèi)泄等問題，一旦發(fā)生此類問題重錘馬上下降，蝶板發(fā)生波動(dòng)，于是流阻增加。該閥在工作時(shí)，油壓往往因?yàn)榛钊c筒形活塞的換塞所產(chǎn)生的負(fù)壓急劇升高，這就對(duì)油泵與電機(jī)的性能提出了更高的要求，也就是說，一般的油泵與電機(jī)滿足不了油壓在升壓峰值時(shí)的閥工作動(dòng)力要求，另外，其關(guān)閉角度(一般快關(guān)過程蝶板翻轉(zhuǎn)70°，慢關(guān)過程蝶板翻轉(zhuǎn)20°)不可改變因而不適應(yīng)變化無常的泵站工況。
于是，提供一種改進(jìn)的液控蝶閥，使之具有更穩(wěn)定的壓值從而能根本杜絕“水錘現(xiàn)象”，防止重錘下降，蝶板波動(dòng)和流阻參加，并可實(shí)現(xiàn)快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)以提高工況適應(yīng)能力便成為本發(fā)明的目的。
本發(fā)明通過對(duì)現(xiàn)有液控蝶閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行的如下改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)上述目的。
參見圖1，本設(shè)計(jì)對(duì)原蝶閥的液壓系統(tǒng)補(bǔ)充了蓄能器(7)和快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器(15)，這是因?yàn)?，?dāng)油缸(16)工作，活塞推動(dòng)連桿舉起重錘使得閥門開啟時(shí)，缸內(nèi)液壓油由于受壓開始向內(nèi)或向外泄漏，此時(shí)手動(dòng)閥(8)(9)、電磁閥(10)也會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致油壓下降(通?？捎捎蛪罕?12)清楚地顯示出來)、活塞倒滑、重錘隨之下降，蝶板出現(xiàn)波動(dòng)。增設(shè)蓄能器(7)后，由于油泵(3)的工作使油缸(16)充油從而驅(qū)使蝶板開啟之后可繼續(xù)對(duì)蓄能器(7)充油，故待蓄能器(7)內(nèi)油壓達(dá)到高于工作油壓的額定值之后即可隨時(shí)通過油管向由于泄漏降壓的油缸(16)補(bǔ)充壓力油，使缸內(nèi)油壓保持穩(wěn)定壓值從而使該閥重錘不至下降。上述蓄能器(7)如圖2所示由油缸(22)、活塞(21)、卡在活塞(21)與油缸(22)朝活塞連桿一側(cè)缸底內(nèi)表面之間的彈簧(20)和連桿外端的擋板(23)、撞塊(18)及設(shè)于油缸(22)底部之與擋板(23)對(duì)應(yīng)位置的行程開關(guān)(19)組成。當(dāng)油缸(22)內(nèi)壓力油消耗到額定值(缸內(nèi)油壓仍高于工作油壓)時(shí)，隨活塞(21)移動(dòng)的撞塊(18)與行程開關(guān)(19)發(fā)生碰撞從而啟動(dòng)由該行程開關(guān)控制的電機(jī)，使油泵工作并重新對(duì)蓄能器油缸(22)補(bǔ)充壓力油，如此反復(fù)，始終通過蓄能器(7)保證油缸(16)的額定工作壓力，使重錘不至下降從而保證閥的工作效率。
快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器(15)是為了使閥適應(yīng)因介質(zhì)或流阻的變化而出現(xiàn)的不同工況而增設(shè)的機(jī)構(gòu)。閥的關(guān)閉過程通常是蝶板隨活塞的復(fù)位位移完成的。參看圖3，當(dāng)活塞(32)與筒形活塞(25)同步開始移動(dòng)，油缸外殼(24)內(nèi)壓力油即由調(diào)節(jié)桿(30)和排油孔(28、29)迅速排出，于是蝶板隨活塞移動(dòng)改變角度即進(jìn)行快速關(guān)閉，但當(dāng)活塞(32)頂部凸臺(tái)處的中心內(nèi)圓柱形空腔與調(diào)節(jié)桿(30)吻合并套接后(此時(shí)蝶板按設(shè)計(jì)要求已翻轉(zhuǎn)70°)。調(diào)節(jié)桿出油口被堵住，且由于密封圈(27)的作用與活塞中心內(nèi)圓柱形空腔形成緊配合停止排油，于是缸內(nèi)壓力油只能從排油孔(28、29)排出，流阻加大，活塞位移變緩，于是蝶板改變角度即實(shí)現(xiàn)關(guān)閉的速度減慢。由此不難看出，決定蝶板翻轉(zhuǎn)改變角度即實(shí)行快關(guān)或慢關(guān)的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)桿(30)插入油缸(16)缸體內(nèi)的深度，深度加大，活塞與調(diào)節(jié)桿吻合期提前，蝶板快關(guān)動(dòng)作提前結(jié)束，慢關(guān)動(dòng)作提前開始，深度減小，活塞與調(diào)節(jié)桿吻合期則推遲，蝶板快關(guān)動(dòng)作相繼推遲結(jié)束，慢關(guān)動(dòng)作亦推遲開始，據(jù)此，本設(shè)計(jì)將原固定裝配在油缸外殼(24)上的桿套改成與油缸活動(dòng)插接的帶中心內(nèi)螺紋空腔的調(diào)節(jié)桿(30)，然后如圖所示，在調(diào)節(jié)桿(30)上設(shè)置一個(gè)由螺桿(33)、螺母(34)、銷子(35)和調(diào)節(jié)螺母(36)組成的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即上述快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器(15)，其中螺母(34)被置于調(diào)節(jié)桿內(nèi)腔由銷子(35)與其內(nèi)壁固接，由與調(diào)節(jié)桿同軸心固結(jié)在油缸外殼(24)上的支座(37)支承的螺桿(33)外端帶有調(diào)節(jié)螺母(36)，另一端與螺母(34)螺旋連接，使其能在調(diào)節(jié)螺母(36)被旋轉(zhuǎn)時(shí)同步朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，從而通過固定在銷子上的螺母的作用使螺旋傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為與銷子(35)固接的調(diào)節(jié)桿(30)相對(duì)油缸外殼(24)所作的向內(nèi)或向外的軸向平行滑動(dòng)，達(dá)到加大或縮小調(diào)節(jié)桿(30)插入油缸之深度從而調(diào)節(jié)蝶板快關(guān)或慢關(guān)角度的目的。
參見圖3，蝶閥在開閥過程中筒形活塞(25)與活塞(32)在壓力油作用下同步滑行到筒形活塞(25)完成行程時(shí)，活塞(32)朝同一方向繼續(xù)滑行而并未停止，但其受壓端面的面積大幅度縮小為活塞(32)端面直徑為φA的凸臺(tái)端面的面積故油壓壓強(qiáng)迅速升值，如欲保持活塞與前相同的滑行速度，很明顯需要增加動(dòng)力如電機(jī)和高壓柱塞泵，這樣做無疑會(huì)造成制造成本的增加并因此加大維修難度。為了解決這個(gè)問題本發(fā)明將上述筒形活塞(25)的螺紋擋圈(31)上設(shè)有若干軸向進(jìn)油孔(26)，以擴(kuò)大輸油通道，使油壓升值現(xiàn)象得到控制，同時(shí)將螺紋擋圈(31)的內(nèi)圓柱形圈孔改為內(nèi)錐臺(tái)形狀，使內(nèi)錐臺(tái)形圈孔的下底面朝向活塞(32)一端。這樣可縮短上述凸臺(tái)在活塞與筒形活塞分離時(shí)的行程或閉合期，從另一角度增大了輸油通道，控制了壓值。
由于以上各項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)已證明本發(fā)明完全達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，不僅可以保證閥門工作時(shí)蝶板無抖動(dòng)，油壓不下降，流體輸送暢通無阻，且能適應(yīng)高坡、低谷等困難條件，與同類產(chǎn)品相比，還具有工作油壓低，重錘體積小，操作靈敏，無泄漏的特點(diǎn)，且操作容易，節(jié)能省電，據(jù)專家計(jì)算，φ700mm本發(fā)明提供的液控蝶閥一年可節(jié)電80000度。


圖1為液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-電機(jī)、2-過濾器、3-油泵、4-溢流閥、5-調(diào)速閥、6-單向閥、7-蓄能器、8-手動(dòng)泵、9-手動(dòng)閥、10-電磁閥、11-手動(dòng)閥、12-油壓表、13-慢關(guān)調(diào)節(jié)器、14-快關(guān)調(diào)節(jié)器、15-快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器、16-油缸、17-油箱;圖2為圖1中蓄能器(7)結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖1中油缸(16)的局部剖視圖;圖4為圖1中快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器(15)的結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種包括主件閥體、蝶板、重錘、電機(jī)在內(nèi)的改進(jìn)的液控蝶閥，還具有包括油缸(16)在內(nèi)的液壓系統(tǒng)，其特征在于(1)上述液壓系統(tǒng)具有一個(gè)通過其壓力補(bǔ)償能使該閥重錘在工作中位置下降的蓄能器(7)，蓄能器(7)由油缸(22)、活塞(21)、卡在活塞(21)與油缸(22)朝活塞連桿一側(cè)缸底內(nèi)表面之間的彈簧(20)和連桿外端的擋板(23)、撞塊(18)及行程開關(guān)(19)組成，行程開關(guān)(19)設(shè)于油缸底部之與擋板(23)對(duì)應(yīng)的位置；(2)上述油缸(16)設(shè)有一個(gè)伸入油缸內(nèi)一定深度的可調(diào)節(jié)快慢關(guān)角度的帶中心內(nèi)螺紋空腔的調(diào)節(jié)桿(30)和螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由螺桿(33)、螺母(34)、銷子(35)、調(diào)節(jié)螺母(36)和支座(37)組成，其中螺母(34)被置于調(diào)節(jié)桿內(nèi)由銷子(35)與調(diào)節(jié)桿內(nèi)壁固接，由與調(diào)節(jié)桿同軸心固接在油缸外殼(24)上的支座(37)支承的螺桿(33)外端帶有調(diào)節(jié)螺母(36)，另一端與螺母(34)螺旋連接；(3)所述油缸(16)的筒形活塞(25)帶有軸向設(shè)置在其螺紋擋圈(31)上的進(jìn)油孔(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶閥，其特征在于所述螺紋擋圈(31)的圈孔呈內(nèi)錐臺(tái)形狀，內(nèi)錐臺(tái)形圈孔的下底面朝向活塞(32)一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶閥，其特征在于所述油缸(16)的活塞(32)與筒形活塞(25)之擋圈(31)的圈孔吻合處為與內(nèi)錐臺(tái)形圈孔匹配的錐臺(tái)形臺(tái)階。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝶閥，其特征在于所述蝶板的直徑在φ300～2400mm之間。
全文摘要
本發(fā)明通過給液壓系統(tǒng)增加一個(gè)包括主件油缸、活塞和行程開關(guān)在內(nèi)的蓄能器和一個(gè)具有螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的快慢關(guān)角度調(diào)節(jié)器而獲得一種性能更為穩(wěn)定的液壓蝶閥，經(jīng)改進(jìn)的這種蝶閥工作時(shí)不僅蝶板無抖動(dòng)、油壓不下降、流體輸送暢通無阻，且能適應(yīng)高坡和低谷等困難條件，操作容易，節(jié)能省電。
文檔編號(hào)F16K1/22GK1031591SQ8710207
公開日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月27日
發(fā)明者劉普成, 黎新階, 王鵠彭, 李克惕, 胡平 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙市閥門廠