CN104791501A - 一种双向压力自平衡式截止阀 - Google Patents

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余巍
蒋鹏
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Abstract

一种双向压力自平衡式截止阀，本发明能够通过压力自平衡原理，使作用在阀瓣（2）上的介质压力自平衡，阀门双向使用均可达到介质压力自平衡，从而在根本上消除介质压力对阀门操作性能和密封质量的影响，本发明具有结构紧凑、启闭力矩小、密封可靠、可双向使用等特点，满足高压力、大通径流动介质管道用截止阀的使用要求。

Description

一种双向压力自平衡式截止阀
【技术领域】
本发明涉及一种截止阀，具体涉及一种双向压力自平衡式截止阀。
【背景技术】
已知的，截止阀是指阀瓣沿阀座中心线移动的阀门，由于其启闭过程中密封面之间摩擦力小、寿命长、开启高度小、制造成本低、维修方便等优点，被广泛应用于石油化工、船舶、电站、冶金等领域。由于现有截止阀的结构主要包括阀体、阀瓣、阀杆、阀盖等，该结构的截止阀在关闭阀门时，由于阀瓣承受阀体入口压力的影响，造成阀门关闭困难。其困难程度随管道中介质压力的升高和阀门通径的增大而加剧。严重影响阀门的密封性能和操作性，也制约了截止阀在高压、大通径管道上的应用。
发明人经过检索发现，为了解决这一技术问题，出现两种压力平衡式截止阀，一种是内旁通式截止阀；另一种是柱塞式自平衡式截止阀。前者内旁通式截止阀安装使用时要求阀门进出口与传统形式相反；后者柱塞式截止阀为单向压力自平衡结构，不适用于双向承压环境。
【发明内容】
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种双向压力自平衡式截止阀，本发明能够通过压力自平衡原理，使作用在阀瓣上的介质压力自平衡，阀门双向使用均可达到介质压力自平衡，从而在根本上消除了介质压力对阀门操作性能和密封质量的影响，本发明具有结构紧凑、启闭力矩小、密封可靠、可双向使用等特点。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种双向压力自平衡式截止阀，包括阀体、阀瓣、阀杆、活塞、活塞缸和阀盖，在所述阀体颈部升降口内设有活塞缸，在活塞缸的外缘面上设有复数个贯通至活塞缸中部的介质通孔，在阀体颈部升降口的内壁上设有］型导流通道，所述导流通道的一端对应介质通孔，导流通道的另一端连接阀体A口，在活塞缸内设有活塞，所述活塞的中部设有阀杆，在所述阀杆的外缘面上设有环形凸台，在环形凸台的上面依次设有活塞、活塞缸和端盖，环形凸台的下面连接阀瓣，所述阀瓣的上端设有对开环，在所述对开环的下端活动设有端盖，所述端盖与活塞的下端连接形成所述的双向压力自平衡式截止阀。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述阀体为直通式阀体或角式阀体。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述阀体颈部升降口的内壁上设有环形槽，所述环形槽的槽底连通导流通道，环形槽对应设置在活塞缸上的介质通孔。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述活塞缸通过阀盖固定在阀体颈部升降口内，所述阀盖通过紧固件与阀体固连。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述活塞缸的外缘面与阀体颈部升降口之间间隔设有两个密封圈，在两个密封圈之间的活塞缸的外缘面上设有介质通孔。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述阀杆与活塞之间设有密封圈。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述活塞缸与活塞之间设有密封圈。
所述的双向压力自平衡式截止阀，所述阀杆与和活塞缸之间设有密封圈。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种双向压力自平衡式截止阀，本发明能够通过压力自平衡原理，使作用在阀瓣上的介质压力自平衡，阀门双向使用均可达到介质压力自平衡，从而在根本上消除介质压力对阀门操作性能和密封质量的影响，本发明具有结构紧凑、启闭力矩小、密封可靠、可双向使用等特点，满足高压力、大通径流动介质管道用截止阀的使用要求。
【附图说明】
图1为本发明的结构示意图；
在图中：1、阀体；2、阀瓣；3、阀杆；4、对开环；5、端盖；6、活塞；7、活塞缸；8、阀盖；9、紧固件；10、密封圈；11、导流通道；12、平衡腔；13、阀体B口；14、阀体A口。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1本发明所述的一种双向压力自平衡式截止阀，包括阀体1、阀瓣2、阀杆3、活塞6、活塞缸7和阀盖8，所述阀体1为直通式阀体或角式阀体，在所述阀体1颈部升降口内设有活塞缸7，所述活塞缸7通过阀盖8固定在阀体1颈部升降口内，所述阀盖8通过紧固件9与阀体1固连；在活塞缸7的外缘面上设有复数个贯通至活塞缸7中部的介质通孔，在阀体1颈部升降口的内壁上设有］型导流通道11，进一步，为了更好的实施本发明，使介质能顺利的进入平衡腔12，在阀体1颈部升降口的内壁上设有环形槽，所述环形槽的槽底连通导流通道11，环形槽对应设置在活塞缸7上的介质通孔；所述导流通道11的一端对应介质通孔，导流通道11的另一端连接阀体A口14，在活塞缸7内设有活塞6，所述活塞6的中部设有阀杆3，在所述阀杆3的外缘面上设有环形凸台，在环形凸台的上面依次设有活塞6、活塞缸7和端盖5，环形凸台的下面连接阀瓣2，所述阀瓣2的上端设有对开环4，在所述对开环4的下端活动设有端盖5，所述端盖5与活塞6的下端连接形成所述的双向压力自平衡式截止阀。
其中所述活塞缸7的外缘面与阀体1颈部升降口之间间隔设有两个密封圈10，在两个密封圈10之间的活塞缸7的外缘面上设有介质通孔；阀杆3与活塞6之间设有密封圈10；活塞缸7与活塞6之间设有密封圈10；阀杆3与和活塞缸7之间设有密封圈10。
本发明采用的技术方案如下：
1、阀体设计：阀体1采用直通式或角式结构，导流通道11在阀体1上机加工成型，导流通道11的端口在完成机加工后封焊；另外，在阀体1上还加工有与导流通道11连通的环形槽，以方便介质顺利导入平衡腔12内。
2、启闭件设计：启闭件主要包括阀瓣2、阀杆3、对开环4、端盖5、活塞6，其中阀瓣2采用流线型结构设计，有利于降低阀门流阻系数；端盖5与活塞6靠螺纹连接，并设计有防松结构；端盖5与阀瓣2由对开环4连接。
3、平衡腔设计：平衡腔12即为活塞6和活塞缸7围成的空腔，其截面尺寸与阀座1密封面中径尺寸相当；活塞缸7侧面设计有均布的介质通孔，以便把管道中的介质顺利引入平衡腔12内；另外，活塞缸7与阀盖5的结合面处设计有检漏槽，便于泄漏检验。活塞缸7与活塞6、阀体1、阀杆3间的密封均由密封圈10密封。
4、启闭方式设计：本发明双向压力自平衡式截止阀可采用旋转升降启闭或垂直升降启闭。
本发明中压力自平衡的工作原理如下：
当介质压力来自阀体A口14时，介质压力由阀体1上的导流通道11引入平衡腔12内，活塞6受到向下的介质力，阀瓣2受到活塞6向下的压紧力与阀瓣2底部受到的向上的介质力形成一对大小相等、相互抵消的轴向力，实现了介质对阀瓣2的压力自平衡；同样，当介质压力来自阀体B口13时，介质压紧阀瓣2向下的力与介质压紧活塞6的向上的力形成一对大小相等、相互抵消的轴向力，实现了介质对阀瓣2的压力自平衡，故而本发明可实现阀门的双向压力自平衡。
本发明中阀瓣2通过对开环4和端盖5与活塞6连接；端盖5与活塞6为螺纹连接，并设计有放松结构；阀杆3固定在阀瓣2和活塞6之间，阀杆3与阀瓣2、活塞5之间为间隙配合，阀杆3头部与阀瓣2为球面接触，阀杆3与活塞6之间为密封圈10密封；阀门启闭时活塞6在活塞缸7内往复运动，中间靠密封圈10密封；活塞缸7固定在阀体1与阀盖8之间，活塞缸7与阀体1之间为密封圈10密封；阀体1与阀盖8为法兰连接型式，靠紧固件9固定。阀门关闭时，由手轮或执行机构带动阀杆3向下移动，阀杆3依次把力传递给阀瓣2、对开环4、端盖5和活塞6，启闭件向下移动，完成阀门的关闭动作；阀门开启时，由手轮或执行机构带动阀杆3向上移动，阀杆3依次把力传递给活塞6、端盖5、对开环4和阀瓣2，启闭件向上移动，从而实现阀门开启动作。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (8)

1.一种双向压力自平衡式截止阀，包括阀体（1）、阀瓣（2）、阀杆（3）、活塞（6）、活塞缸（7）和阀盖（8），其特征是：在所述阀体（1）颈部升降口内设有活塞缸（7），在活塞缸（7）的外缘面上设有复数个贯通至活塞缸（7）中部的介质通孔，在阀体（1）颈部升降口的内壁上设有］型导流通道（11），所述导流通道（11）的一端对应介质通孔，导流通道（11）的另一端连接阀体A口（14），在活塞缸（7）内设有活塞（6），所述活塞（6）的中部设有阀杆（3），在所述阀杆（3）的外缘面上设有环形凸台，在环形凸台的上面依次设有活塞（6）、活塞缸（7）和端盖（5），环形凸台的下面连接阀瓣（2），所述阀瓣（2）的上端设有对开环（4），在所述对开环（4）的下端活动设有端盖（5），所述端盖（5）与活塞（6）的下端连接形成所述的双向压力自平衡式截止阀。
2.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述阀体（1）为直通式阀体或角式阀体。
3.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述阀体（1）颈部升降口的内壁上设有环形槽，所述环形槽的槽底连通导流通道（11），环形槽对应设置在活塞缸（7）上的介质通孔。
4.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述活塞缸（7）通过阀盖（8）固定在阀体（1）颈部升降口内，所述阀盖（8）通过紧固件（9）与阀体（1）固连。
5.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述活塞缸（7）的外缘面与阀体（1）颈部升降口之间间隔设有两个密封圈（10），在两个密封圈（10）之间的活塞缸（7）的外缘面上设有介质通孔。
6.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述阀杆（3）与活塞（6）之间设有密封圈（10）。
7.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述活塞缸（7）与活塞（6）之间设有密封圈（10）。
8.根据权利要求1所述的双向压力自平衡式截止阀，其特征是：所述阀杆（3）与和活塞缸（7）之间设有密封圈（10）。
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