一種可控開度的先導(dǎo)閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道閥門中先導(dǎo)閥的設(shè)計(jì)應(yīng)用鄰域，是一種可以控制閥門開度的先導(dǎo)閥。
【背景技術(shù)】
[0002]先導(dǎo)閥作為一種控制力矩小、控制可靠、使用壽命長的常用閥門，特別適合于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化等鄰域都有應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)先導(dǎo)閥通過副流道控制閥芯背腔與管道壓力端的通斷，來達(dá)到開關(guān)閥門的目的。傳統(tǒng)先導(dǎo)閥無法使用控制流道來控制閥門的開度，即閥門只有全開和全閉兩種狀態(tài)，而無法實(shí)現(xiàn)可控的中間狀態(tài)。傳統(tǒng)先導(dǎo)閥為了改善這個(gè)問題，采用了增加手動(dòng)限位的方式來進(jìn)行最大開度限制，但其限位控制無法利用其控制流道完成，因此控制操作力矩極大，喪失了先導(dǎo)閥控制力矩小的優(yōu)勢(shì)，極大的限制了先導(dǎo)閥的運(yùn)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決這個(gè)問題，創(chuàng)新一種可以利用控制流道來控制閥門開度的先導(dǎo)閥。
[0005]—種可控開度的先導(dǎo)閥，首先本發(fā)明創(chuàng)造性的將閥門所有控制部件全部安裝在管狀閥體內(nèi)，并采用主閥芯前置的方式，使用進(jìn)水腔的壓力使主閥芯封閉住閥口，達(dá)到關(guān)閉閥門的目的，這樣使閥門關(guān)閉更可靠。主閥芯、皮碗、閥座密封連接形成閥芯背腔，同時(shí)采用同壓強(qiáng)下閥芯背腔壓力大于主閥芯正面壓力的設(shè)計(jì)，利用閥芯背腔壓力驅(qū)動(dòng)主閥芯打開閥門。在這個(gè)基礎(chǔ)上，主閥芯上的進(jìn)水孔、閥芯背腔和閥座上的排水孔共同組成控制流道，進(jìn)水腔通過進(jìn)水孔與閥芯背腔連通，閥芯背腔通過排水孔與出水腔連通。使用前控制閥芯來控制閥芯背腔與進(jìn)水腔的連通狀態(tài)，后控閥芯控制閥芯背腔與出水腔的連通狀態(tài)，前控制閥芯和后控閥芯通過閥芯連桿、控制桿進(jìn)行可變距離連接，前控閥芯、閥芯導(dǎo)桿、控制桿、后控閥芯連接組成的控制組件整體在軸向上為浮動(dòng)狀態(tài)(即可沿軸向做自由的直線運(yùn)動(dòng))。
[0006]基于以上特征，控制桿可調(diào)節(jié)前控閥芯與后控閥芯的距離，將主閥芯貼合封閉住閥口，調(diào)節(jié)前控閥芯與后控閥芯的距離，使前控閥芯與主閥芯貼合封閉住進(jìn)水孔、后控閥芯與閥座貼合封閉住排水孔，我們將此時(shí)前控閥芯與后控閥芯的軸向距離稱之為零界距離。
[0007]當(dāng)調(diào)節(jié)控制桿，使前控閥芯與后控閥芯的距離大于零界距離(這個(gè)距離差我們稱之為控制開度)，則由于進(jìn)水腔壓力作用于前控閥芯，使后控閥芯壓緊閥座上的排水孔，此時(shí)主閥芯上的進(jìn)水孔打開，進(jìn)水腔與閥芯背腔連通，閥芯背腔壓力使主閥芯向進(jìn)水腔方向移動(dòng)(主閥芯向進(jìn)水腔方向移動(dòng)的距離我們稱之為閥門開度)，進(jìn)水腔通過閥口與出水腔連通，閥門開始打開。當(dāng)閥門開度與控制開度相同時(shí)，主閥芯與前控閥芯貼合封閉住進(jìn)水孔，阻斷了進(jìn)水腔與閥芯背腔的連通，主閥芯停止移動(dòng)，進(jìn)入保持狀態(tài)(閥門開度與控制開度相同的狀態(tài)我們稱之為保持狀態(tài))。當(dāng)由于水壓等原因?qū)е轮鏖y芯繼續(xù)向進(jìn)水腔方向移動(dòng)時(shí)，則會(huì)帶動(dòng)前控閥芯、閥芯連桿、控制桿與后控閥芯整體向進(jìn)水腔方向移動(dòng)，則排水孔被打開，閥芯背腔與出水腔連通，閥芯背腔壓力減小，主閥芯在進(jìn)水腔壓力下向出水腔方向移動(dòng)，回到保持狀態(tài)。這樣就實(shí)現(xiàn)了主閥芯對(duì)前控閥芯的自動(dòng)狀態(tài)跟隨。
[0008]當(dāng)調(diào)節(jié)控制桿，使控制開度小于零界距離時(shí)，前控閥芯封閉住進(jìn)水孔，阻斷了進(jìn)水腔與閥芯背腔的連通，后控閥芯向進(jìn)水腔方向移動(dòng)，排水孔打開，閥芯背腔與出水腔連通，閥芯背腔壓力減小，主閥芯在進(jìn)水腔壓力封閉住閥口，閥門可靠關(guān)閉。
[0009]基于以上特征的一種可控開度的先導(dǎo)閥具有閥門開度可調(diào)、結(jié)構(gòu)緊湊、簡單可靠、并且流道設(shè)計(jì)緊湊，不易堵塞的特點(diǎn)，極大的拓展了先導(dǎo)閥的應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
【附圖說明】
[0010]圖1為一種可控開度的先導(dǎo)閥的示意圖。
[0011]附圖中標(biāo)記:1閥體，2進(jìn)水腔，3前控閥芯，4進(jìn)水孔，5閥芯導(dǎo)桿，6皮碗，7閥芯背腔，8控制桿，9后控閥芯，10排水孔，11閥座，12出水腔，13閥口，14主閥芯。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示:閥體(1)前端設(shè)有進(jìn)水腔(2 )，后端設(shè)有出水腔(12 )，中間設(shè)有閥口
[13]，進(jìn)水腔(2)通過閥口(13)與出水腔(12)連通。
[0013]主閥芯(14)位于進(jìn)水腔(2)，主閥芯(14)可封閉住閥口(13)。主閥芯(14)設(shè)有進(jìn)水孔(4)，閥座(11)固定安裝于閥體(1)，閥座(11)設(shè)有排水孔(10 )，主閥芯(14)從進(jìn)水腔(2)端穿過閥口( 13)在出水腔(12)內(nèi)與皮碗(6)密封連接，皮碗(6)另一端與閥座(11)密封連接，主閥芯(14)、皮碗(6)、閥座(11)密封連接形成閥芯背腔(7)。
[0014]前控閥芯(3)位于主閥芯(14)前(相對(duì)于進(jìn)水腔(2))，前控閥芯(3)可封閉住進(jìn)水孔(4)。后控閥芯(9 )位于閥芯背腔(7 )內(nèi)，閥座(11)前，可封閉住排水孔(10 )。前控閥芯(3 )后端設(shè)有閥芯導(dǎo)桿(5 )，閥芯導(dǎo)桿(5 )穿過進(jìn)水孔(4)在閥芯背腔(7 )內(nèi)與控制桿(8 )和后控閥芯(9 )連接構(gòu)成控制組件。前控閥芯(3 )、閥芯導(dǎo)桿(5 )、控制桿(8 )、后控閥芯(9 )連接組成的控制組件整體在軸向上為浮動(dòng)狀態(tài)(即可沿軸向做自由的直線運(yùn)動(dòng))。
[0015]當(dāng)進(jìn)水腔(2)有壓力時(shí)，增大前控閥芯(3)與后控閥芯(9)的距離，進(jìn)水腔(2)壓力通過前控閥芯(3)、閥芯導(dǎo)桿(5)、控制桿(8)施加在后控閥芯(9)上，后控閥芯(9)封閉住排水孔(10)，同時(shí)進(jìn)水孔(4)打開，閥芯背腔(7)與進(jìn)水腔(2)連通。閥芯背腔(7)壓力使主閥芯(14)跟隨前控閥芯(3)同向移動(dòng)，直至貼合到前控閥芯(3)使進(jìn)水孔(4)封閉，完成閥門可控開啟。
[0016]減小前控閥芯(3)與后控閥芯(9)的距離，主閥芯(14)跟隨前控閥芯(3)移動(dòng)到閥口位置后被閥口(13)限制移動(dòng)，前控閥芯(3)封閉進(jìn)水孔(4)，后控閥芯(9)向進(jìn)水腔方向移動(dòng)，排水孔(10)導(dǎo)通，閥芯背腔(7)與出水腔(12)連通，閥芯背腔(7)泄壓，完成閥門可控關(guān)閉。
[0017]本發(fā)明通過利用管道壓力實(shí)現(xiàn)主閥芯(14)對(duì)前控閥芯(3)的自動(dòng)狀態(tài)跟隨，來達(dá)到通過極小力矩來控制閥門開度的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可控開度的先導(dǎo)閥，包括:固接成一體的閥體(1)、前控閥芯(3)、閥芯導(dǎo)桿(5)、皮碗(6)、控制桿(8)、后控閥芯(9)、閥座(11)、主閥芯(14)，閥體(1)前端設(shè)有進(jìn)水腔(2)(閥體(1)的進(jìn)水腔(2)端方向?yàn)榍?，后端設(shè)有出水腔(12)(閥體(1)的出水腔(12)端方向?yàn)楹?，中間設(shè)有閥口( 13)，進(jìn)水腔(2)通過閥口( 13)與出水腔(12)連通，主閥芯(14)設(shè)有進(jìn)水孔(4)，閥座(11)固定安裝于閥體(1)，閥座(11)設(shè)有排水孔(10)，主閥芯(14)、皮碗(6 )、閥座(11)密封連接形成閥芯背腔(7 )，前控閥芯(3 ) —端設(shè)有閥芯導(dǎo)桿(5 )，其特征在于:主閥芯(14)位于進(jìn)水腔(2 )，主閥芯(14)可封閉住閥口( 13 )，閥芯導(dǎo)桿(5 )從進(jìn)水腔(2)端穿過閥口( 13)在出水腔(12)內(nèi)與皮碗(6)密封連接，閥座(11)安裝在出水腔(12)內(nèi)，皮碗(6 )與閥座(11)密封連接，前控閥芯(3 )位于主閥芯(14 )前端(相對(duì)于進(jìn)水腔(2 ))，前控閥芯(3)可封閉住進(jìn)水孔(4)，閥芯導(dǎo)桿(5)穿過進(jìn)水孔(4)在閥芯背腔(7)內(nèi)通過控制桿(8)與后控閥芯(9)連接，后控閥芯(9)可封閉住排水孔(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:閥芯背腔(7)施加于主閥芯(14)上的壓力與進(jìn)水腔(2)施加于主閥芯(14)上的壓力方向相反，并存在一個(gè)壓力差，采用控制前控閥芯(3)做軸向直線運(yùn)動(dòng)，閥芯背腔(7)與進(jìn)水腔(2)施加于主閥芯(14)的壓力差驅(qū)動(dòng)主閥芯(14)跟隨前控閥芯(3)做同向的軸向直線運(yùn)動(dòng)(在此稱之為隨動(dòng))的方式，達(dá)到可控開度開關(guān)閥門的目的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:前控閥芯(3)通過閥芯導(dǎo)桿(5)與控制桿(8)、后控閥芯(9)連接組成控制組件，控制組件整體在軸向上為浮動(dòng)狀態(tài)(即可沿軸向做自由的直線運(yùn)動(dòng))，前控閥芯(3)與后控閥芯(9)的相對(duì)軸向距離可調(diào)，通過調(diào)節(jié)前控閥芯(3)與后控閥芯(9)的相對(duì)軸向距離(稱為控制距離)，使前控閥芯(3)做軸向直線運(yùn)動(dòng)，主閥芯(14)跟隨前控閥芯(3)做同向的軸向直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致主閥芯(14)與閥口(13)的相對(duì)距離(稱為閥門開度)發(fā)生變化，控制距離變化量正比于閥門開度變化量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:前控閥芯(3)向前做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，前控閥芯(3)打開主閥芯(14)上的進(jìn)水孔(4)，使進(jìn)水腔(2)通過進(jìn)水孔(4)與閥芯背腔(7 )連通，后控閥芯(9 )封閉住閥座(11)的排水孔(10 )，阻斷閥芯背腔(7 )與出水腔(12)的連通，閥芯背腔(7)壓力克服進(jìn)水腔(2)壓力驅(qū)動(dòng)主閥芯(14)向前做直線運(yùn)動(dòng)，主閥芯(14)向前做直線運(yùn)動(dòng)會(huì)使前控閥芯(3)與主閥芯(14)上的進(jìn)水孔(4)距離縮小，直至前控閥芯(3)封閉住進(jìn)水孔(4)，阻斷進(jìn)水腔(2)與閥芯背腔(7)的連通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:主閥芯(14)推動(dòng)前控閥芯(3 )向前做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，前控閥芯(3 )帶動(dòng)后控閥芯(9 )向前做直線運(yùn)動(dòng)，前控閥芯(3 )會(huì)封閉進(jìn)水孔(4)，阻斷進(jìn)水腔(2)與閥芯背腔(7)的連通，后控閥芯(9)打開閥座(11)的排水孔(10 )，閥芯背腔(7 )通過排水孔(10 )與出水腔(12 )的連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:當(dāng)進(jìn)水腔(2)與閥芯背腔(7)壓強(qiáng)相同時(shí)，閥芯背腔(7)施加于主閥芯(14)上的壓力大于進(jìn)水腔(2)施加于主閥芯(14)上的壓力。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:前控閥芯(3)與閥芯導(dǎo)桿(5)為軸向固定連接，閥芯導(dǎo)桿(5)與控制桿(8)通過螺紋方式連接，控制桿(8)與后控閥芯(9)為軸向固定連接，通過控制桿(8)相對(duì)于閥芯導(dǎo)桿(5)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以調(diào)節(jié)前控閥芯(3)與后控閥芯(9)的軸向距離。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控開度的先導(dǎo)閥，其特征在于:閥體(1)為管狀結(jié)構(gòu)，前控閥芯(3)、閥芯導(dǎo)桿(5)、皮碗(6)、控制桿(8)、后控閥芯(9)、閥座(11)、主閥芯(14)全部安裝于閥體(1)內(nèi)部，且全部為為共軸結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種可控開度的先導(dǎo)閥，主要包括閥體、前控閥芯、閥芯導(dǎo)桿、皮碗、閥芯背腔、控制桿、后控閥芯、閥座、主閥芯。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種利用管道壓力驅(qū)動(dòng)的主閥芯跟隨前控閥芯的隨動(dòng)裝置，通過控制前控閥芯的開度，利用主閥芯與前控閥芯的隨動(dòng)來達(dá)到控制先導(dǎo)閥閥門開度的目的。本發(fā)明相比于傳統(tǒng)先導(dǎo)閥不但具有控制力矩小的特點(diǎn)，還具有閥門開度自動(dòng)可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單可靠、設(shè)計(jì)要求低、生產(chǎn)制造成本低廉、運(yùn)用范圍廣的特點(diǎn)。
【IPC分類】F16K31/38
【公開號(hào)】CN105485412
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510743446
【發(fā)明人】王大海
【申請(qǐng)人】王大海
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日