CN111094818A - 阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在垫片上不产生形变的条件下易于进行维护的高压气体用的阀门。该高压气体用的阀门(V)被设为如下的阀门,其特征在于,在被形成于所述阀门(V)的阀体(1)上的贯穿孔(5)的内部设置有座部件(6),并且所述座部件(6)在贯穿孔内部构成高压气体的流道,且所述座部件(6)通过按压部件(9)而在贯穿孔内部被固定,所述贯穿孔(5)的端部开口通过盖部件(10)而被关闭,并且在所述贯穿孔(5)的端部开口的周缘部处设置有垫圈(11),所述垫圈(11)通过所述盖部件(10)和所述阀体(1)而被夹持,所述盖部件(10)通过柱塞(12)而向靠近所述阀体(1)的方向被按压,并且在所述柱塞(12)与盖部件(10)之间设置有轴承(13)。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体的控制阀,尤其涉及一种作为对高压流体进行控制的开闭阀而被适当地使用的阀门。
背景技术
阀门为被设置在配管等的流道上,并具有如下的可动机构(阀)的设备,所述可动机构(阀)为了使流体通过、或对流体进行阻断或控制,从而能够对流道进行开闭。
当将阀门提升而打开了上侧流道时,流体将从上游流向下游;当使阀门下降而关闭了下侧流道时,流体的流动将被阻断。
而且,还存在如下的阀门,所述阀门通过使阀少许升降,并缩窄流道,从而能够对流量进行调节。
流道由与上游侧连接的第一流道、与下游侧连接的第二流道、以及连接第一流道和第二流道且作为阀杆进行移动的空间而被设置在阀体内的贯穿孔而构成。
由于根据流体的压力而在流体从流道内经过时有可能会发生泄漏,因此采取了用于防止泄漏的对策。
例如在文献1中所记载的那样,在采用了将形成流道的座部件***到阀体内的结构的阀门中,以如下方式进行了密封,即,例如通过在阀体驱动部件上直接安装橡胶材料、或者在与密封部件的外用面和阀体的贯穿孔的内表面对置的对置面上安装O型圈等的垫片,从而使流体不向外部泄漏。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/022838号
发明内容
发明所要解决的问题
然而,在上述的这种使用O型圈的现有的阀门中,在与密封部件的外表面和阀体的贯穿孔的内表面对置的对置面上所设置的O型圈会随着与阀杆之间的摩擦而发生摩损,或者,会因为来自阀杆或主体等的按压力而使O型圈发生变形。通常情况下,虽然在发生了这些变形的状态下,通过被进一步施加流体的压力,从而O型圈会进一步形变,但是在流体的压力并不高的情况下,O型圈的形变也会较小,由此能够在流体***漏的条件下实现作为密封垫的功能。但是,在为高压的流体的情况下,由于被施加到O型圈上的压力较高,因此O型圈的形变也会变大。此外,由于O型圈由橡胶或者树脂材料而被形成,因此如果流体的温度为常温程度的温度则不会特别产生问题,但是尤其在低温流体流动的情况下,O型圈将会收缩。由此,由于会产生间隙,从而有时会使流体从流道泄漏。而且,在流体为氢这样的、在低温下具有高压力的分子数较小的流体的情况下,存在会导致透过树脂制的O型圈而泄漏到流道外这样的问题。
在现有的阀门中,采用了如下的结构,即,按压部件、盖部件以及柱塞均成为一体,并且将O型圈在贯穿孔内设置两处的结构。
在将此现有的阀门的O型圈改为金属密封垫的情况下,将会用一个部件来按压两处的金属密封垫。
当采用这种方式时,由于金属密封垫不会变形,因此当在一侧的金属密封垫处按压结束时,另一侧的密封垫的按压不会结束而密封垫的按压力会变弱。
此外,虽然座部件与阀体之间存在密封垫的功能,从而不会泄漏,但是由于密封部件和按压部件、以及阀体之间没有进行密封的部件,因此会发生泄漏。因此,需要在按压部件之外,利用垫圈来进行密封,以使气体不向外部泄漏。
用于解决问题的方法
本发明是为了解决上述问题而完成的发明,其设为了如下结构的阀门,即,将按压部件、盖部件以及柱塞设为独立部件,并且上述的这种座部件通过按压部件而被固定在所述阀体内的所述阀室中,且所述贯穿孔的端部开口通过盖部件而被封闭,且在所述端部开口与所述盖部件之间夹持有垫圈,所述盖部件通过向靠近阀体的方向进行按压的柱塞而被固定。
技术方案1所记载的发明涉及一种阀门,具有:阀体,其具有流体入口以及流体出口;阀室,其在所述阀体内使所述流体入口以及所述流体出口连通,并且在所述阀室内固定有具备阀座的座部件,所述阀门的特征在于,在所述阀体上设置有与所述阀室连通的贯穿孔,所述座部件从所述贯穿孔被***到阀室内,被***的所述座部件通过按压部件而被固定在所述阀体内的所述阀室中,所述贯穿孔的端部开口通过盖部件而被封闭,在所述端部开口与所述盖部件之间夹持有垫圈,所述盖部件通过向靠近阀体的方向进行按压的柱塞而被固定。
技术方案2所记载的发明涉及技术方案1所述的阀门,其特征在于,所述垫圈为金属密封垫。
技术方案3所记载的发明涉及技术方案1所述的阀门,其特征在于,在所述盖部件与所述柱塞之间设置有滑动部件。
技术方案4所记载的发明涉及技术方案3所述的阀门,其特征在于,所述滑动部件为轴承或者止推环。
发明效果
根据技术方案1所涉及的发明,由于座部件通过按压部件而被直接固定在阀体内的阀室内,因此能够防止阀关闭之时产生来自阀座部的泄漏,此外,对于向外部的泄漏,通过用盖部件来夹持垫圈,并通过柱塞而以靠近阀体的方式来按压盖部件,从而能够防止垫圈变形以及由此而产生的向外部的泄漏。在更换座部件的情况下,由于通过将柱塞的螺钉松开并拆下,且拆下盖部件、垫圈以及按压部件,从而能够拆卸座部件,因此,能够容易地进行更换。
根据技术方案2所涉及的发明,由于垫圈为金属密封垫,因此几乎不会像现有的O型圈那样产生由磨损而引起的变形,并且也不会产生由气体的压力而引起的变形,因此能够在不受外部影响的条件下实现长期的气密性的维持。
根据技术方案3以及技术方案4所涉及的发明,通过在盖部件与柱塞之间使用滑动部件,从而在将柱塞固定在阀体上时,虽然使柱塞旋转,但是因为滑动部件而不会向盖部件传递柱塞的旋转,由此向盖部件仅施加由柱塞产生的按压力。通过不向盖部件施加旋转力,从而与盖部件接触的垫圈也不被施加旋转力,并且仅接受来自盖部件的按压力,由此不会在垫圈上产生形变等。
附图说明
图1为本发明所涉及的阀门的局部剖视图。
图2为将图1的贯穿孔的端部开口进行了放大的图,且为表示本发明的一个实施方式的图。
具体实施方式
利用附图的记载,来对本发明的实施方式进行说明。
图1为本发明所涉及的阀门V的局部剖视图。
如图1所示那样,本发明的阀门V的阀体1由流体入口2、流体出口3、阀室4以及贯穿孔5而构成。
流体入口2、流体出口3、阀室4以及贯穿孔5被连通,从流体入口1进入的流体穿过被***到贯穿孔5中的座部件6以及阀座7,而进入到阀室4内并从阀室4向流体出口3流动并被排出。
阀杆8在阀室4内上下进行滑动,由此实施流道的开闭以及流量的调节。
如图2所示,在本发明所涉及的阀体1的贯穿孔内,由阀座7、座部件6、将所述座部件6固定到贯穿孔5内部的按压部件9、被设置于所述贯穿孔的端部开口处的盖部件10、被设置于所述贯穿孔5的端部开口的周缘部处的垫圈11、将所述盖部件10向靠近所述阀体1的方向进行按压的柱塞12而构成。
本发明的阀门V也可以如图2所示那样在所述柱塞12与盖部件10之间设置滑动部件13。
本发明所涉及的阀门为高压气体用的阀门。
本发明所涉及的阀门还可以应用在氢等的高压气体等的高压流体中。
“高压”是指,由流体产生的压力、且在1兆帕斯卡以上的压力。
近年来,因为燃料电池技术等的发展,还需求一种使作为非常高压的50兆帕斯卡以上的流体流动的技术。
本发明所涉及的阀门V的阀体1由流体入口2、流体出口3、阀室4、以及贯穿孔5而构成。
流体入口2、流体出口3、阀室4以及贯穿孔5被连通,从流体入口2进入的流体经过被***到贯穿孔5中的座部件6以及阀座7,而进入到阀室4内并从阀室4向流体出口3流动并被排出。
通过使阀杆8在阀室内上下滑动,以使被形成于阀杆顶端处的阀体14和阀座7落座或离座,从而能够进行流道的开闭、流量的调制。
为了使阀杆8上下滑动,从而在阀杆8的上部设置有作动器15。
作动器15可以为自动式或者手动式中的任意一方,在为自动的情况下,也可以通过电磁、电机、空气等来进行驱动。
在阀体1上所设置的贯穿孔5中被***有座部件6。
座部件6在关闭流道时,构成使被设置在阀座7上的孔和入口流道2连通的流道。
座部件6要求气密性的保持、耐磨损性、热传导性、强度,其材质可以为普通的碳或金属制。
座部件6通过按压部件9而在贯穿孔5的内部被固定。
座部件6可以设为,在阀室4和贯穿孔5的边界处设置高低差部分,并且被***于高低差部分上。
固定按压部件9的方法例如还可以为,通过在贯穿孔内切削螺纹而设置螺纹部,并使其拧合到贯穿孔内部。
按压部件可以为金属等一般被使用的材质,但并不限定于此。
由于通过按压部件9来使座部件6和阀体1紧贴,因此在关闭了阀时不会在阀室4侧产生泄漏。
也可以在按压部件9的中央设置孔。
通过采用这种方式,从而能够使从按压部件9的螺纹部漏出的流体通过孔而返回到原来的流体中。
贯穿孔5的端部开口通过盖部件10而被关闭。
盖部件10的材质可以为金属等一般使用的材质,但并不限定于此。
虽然盖部件10和端部开口紧密地接合在一起,但是不需要和按压部件9接合在一起。
通过在贯穿孔5的端部开口的周缘部处设置垫圈11,从而使气密性升高。
垫圈11虽然并未被特别地限定,但从不受外部影响且能够期待长期的气密性的维持观点出发,优选为使用金属密封垫。
垫圈通过盖部件10和阀体1而被夹持。
盖部件10通过柱塞12而向靠近阀体1的方向被按压。
把柱塞12固定在阀体1上的方法例如可以为,在阀体上切削螺纹并使之拧合的方法。
在柱塞12与盖部件10之间设置滑动部件13。
通过设置滑动部件13从而使旋转转矩减少,进而不会向垫圈11施加旋转力,由此使垫圈11变得难以发生形变。
作为滑动部件13,可以例举出轴承、止推环等,但并不限定于此。
由于本发明的阀门V的如上所述的座部件6、按压部件9、盖部件10以及柱塞12分别由独立部件而构成,因此易于更换阀杆。
虽然在下文中记载了通过进行拧合来进行固定的情况,但是并不限定于此。
当更换阀杆时,首先使柱塞12向与安装时的相反方向进行旋转从而从阀体1上拆下。
接下来,拆下盖部件10,并且从贯穿孔5中拆下按压部件9。
按压部件9能够通过向与安装时的相反的方向进行旋转从而进行拆下。
接下来,拆下座部件6,最后拆下阀杆8,并更换为新的阀杆。
更换阀杆之后,通过按照座部件、按压部件、盖部件、柱塞的顺序而进行安装,从而结束更换作业。
产业上的可利用性
由于本发明的阀门和现有的阀门不同,垫圈不会因为流体的压力而变形,且不受外部影响,因此能够设置成可期待长期的气密性的维持的阀门。
此外,本发明的阀门通过采用如下结构,从而成为能够容易地更换阀杆且易于进行维护的阀门,所述结构为,在被形成于所述阀门的阀体上的贯穿孔的内部设置座部件,并且所述座部件在贯穿孔内部构成高压气体的流道,且所述座部件通过按压部件而在贯穿孔内部被固定,并且所述贯穿孔的端部开口通过盖部件而被封闭,且在所述贯穿孔的端部开口的周缘部处设置有垫圈,所述垫圈通过所述盖部件和所述阀体而被夹持,并且所述盖部件通过柱塞而向靠近所述阀体的方向被按压的结构。
符号说明
1…阀体;
2…流体入口;
3…流体出口;
4…阀室;
5…贯穿孔;
6…座部件;
7…阀座;
8…阀杆;
9…按压部件;
10…盖部件;
11…垫圈;
12…柱塞;
13…滑动部件;
14…阀体;
15…作动器;
V…阀门。
Claims (4)
1.一种阀门,具有:
阀体,其具有流体入口以及流体出口;
阀室,其在所述阀体内使所述流体入口以及所述流体出口连通,
在所述阀室内固定有具备阀座的座部件,
所述阀门的特征在于,
在所述阀体上设置有与所述阀室连通的贯穿孔,
所述座部件从所述贯穿孔被***到阀室内,
被***的所述座部件通过按压部件而被固定在所述阀体内的所述阀室中,
所述贯穿孔的端部开口通过盖部件而被封闭,
在所述端部开口与所述盖部件之间夹持有垫圈,
所述盖部件通过向靠近阀体的方向进行按压的柱塞而被固定。
2.如权利要求1所述的阀门,其特征在于,
所述垫圈为金属密封垫。
3.如权利要求1所述的阀门,其特征在于,
在所述盖部件与所述柱塞之间设置有滑动部件。
4.如权利要求3所述的阀门,其特征在于,
所述滑动部件为轴承或者止推环。
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