CN112833210A - 一种高压快开球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高压快开球阀，包括阀体、阀盖和执行机构，阀盖上连接有与介质流入孔相通的连接管路，连接管路中设有第一液压电磁阀，连接管路上连接有泄压支路，泄压支路中设有第二液压电磁阀，第一液压电磁阀位于泄压支路的上游，连接管路的出口位于阀座的左侧，泄压支路的出口位于阀座右侧的阀腔中，所述执行机构包括缸体和活塞，活塞杆上固定有销轴，所述转轴上固定有拨叉，所述销轴在拨叉的叉口中导向移动，活塞的两侧分别设有与缸体连通的第一通气口和第二通气口，开阀前，给执行机构的第一通气口通气，开阀时，将第一液压电磁阀关闭，第二液压电磁阀打开，介质通过泄压支路进入阀座右侧的阀腔中，执行机构带动球阀快速打开。

Description

一种高压快开球阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体为一种高压快开球阀。
背景技术
目前石油化工行业使用的紧急切断阀一般开关时间是：小口径阀门3s～5s、大口径阀门8s～10s，几乎不可能实现毫秒级的快速关断。随着球阀口径和压力的增加，球阀开关扭矩和开关时间也相应的增加，选用的执行机构相应增大，现有球阀难以满足快速开关的要求。
在其他行业的气爆快开阀门中，介质为高压气，一端与高压气源连接，一端与空气连接，通过高压气源推动活塞快速运动达到快开，但在使用时需要专门调整气源压力，而且介质只能是高压气，适用范围小。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种高压快开球阀，采用的技术方案是，包括阀体、阀盖和执行机构，阀体包括阀腔和位于阀腔中的球体，阀盖通过螺栓螺母连接在阀体的左侧，球体的左侧设有阀座，阀盖上设有介质流入孔，阀座的外周面与阀盖的介质流入孔密封配合，球体上设有通孔，阀体的右侧设有介质流出孔，执行机构包括转轴，球体和转轴之间通过阀杆连接并同步转动，阀座与阀盖之间压装有弹性件，阀盖上连接有与介质流入孔相通的连接管路，连接管路中设有第一液压电磁阀，连接管路上连接有泄压支路，泄压支路中设有第二液压电磁阀，第一液压电磁阀位于泄压支路的上游，连接管路和泄压支路均与阀腔连通，连接管路的出口位于阀座的左侧，泄压支路的出口位于阀座右侧的阀腔所述执行机构包括缸体和在缸体内导向移动的活塞，活塞与缸体之间密封配合，活塞固定在活塞杆上，活塞杆上固定有销轴，所述转轴上固定有拨叉，所述销轴在拨叉的叉口中导向移动，活塞的两侧分别设有与缸体连通的第一通气口和第二通气口，开阀前，给执行机构的第一通气口通气，开阀时，将第一液压电磁阀关闭，第二液压电磁阀打开，介质通过泄压支路进入阀座右侧的阀腔中，执行机构中压力筒中的气体推动活塞移动，通过拨叉带动转轴转动，使球阀快速打开，关阀时，给执行机构的第二通气口通气。
作为本发明的一种优选技术方案，所述缸体有两个，两个缸体之间固定连接有连接箱，连接箱的两端固定有用于封堵对应缸体的隔板，所述拨叉位于连接箱中，两个缸体中的活塞共用一个活塞杆，活塞杆穿过两个隔板，缸体的端部固定连接有缸盖，各缸体的第一通气口和第二通气口分别设在缸盖和隔板上，两个缸体的第一通气口位于对应活塞的同侧，缸体与缸盖和连接箱之间均采用可拆连接，根据要求更换缸体。
作为本发明的一种优选技术方案，所述球体的上下两侧均连接有所述执行机构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述执行机构与阀体之间通过安装支架连接，所述安装支架呈T形。
作为本发明的一种优选技术方案，所述阀杆和阀体之间安装有滚动轴承，滚动轴承与阀体之间设有阀杆填料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连接箱上安装有用于限制拨叉转动角度的限位螺栓。
本发明的有益效果：本发明中，通过设置泄压支路和液压电磁阀，既能保证关闭状态下的高压密封，还能保证开启时阀座内腔无压力，大大减小大口径高压力阀门开启的扭矩，减少开关时间，满足快开要求，可用于具有预见性的紧急切断、快速开关及要求开关时间短的地方，另外介质不受限，适用性强。
进一步地，上下两侧均设置阀杆和双气动执行机构，进一步降低了开关时间也保证了开关动作灵敏。可根据开关时间调整两端加长缸体比例，确保快速开启。
附图说明
图1为本发明高压快开球阀的结构示意图；
图2为连接管路和泄压支路处的局部放大图；
图3为执行机构开阀位的结构示意图；
图4为执行机构关阀位的结构示意图。
图中：1-阀体、2-执行机构、200-转轴、201-缸体、202-活塞、203-活塞杆、204-销轴、205-拨叉、206-隔板、207-连接箱、208-第一通气口、209-第二通气口、210-缸盖、211-限位螺栓、3-连接管路、301-泄压支路、302-第一液压电磁阀、303-第二液压电磁阀、4-阀盖、5-阀座、6-球体、7-弹性件、8-阀杆、9-阀杆填料、10-滚动轴承、11-安装支架。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1至图4所示，高压快开球阀包括阀体1、阀盖4和执行机构2，阀体1包括阀腔和位于阀腔中的球体6，阀盖4通过螺栓螺母连接在阀体1的左侧，球体6的左侧设有阀座5，阀盖4上设有介质流入孔，阀座5的外周面与阀盖4的介质流入孔密封配合，球体6上设有通孔，阀体1的右侧设有介质流出孔，执行机构2包括转轴200，球体6和转轴200之间通过阀杆8连接并同步转动，阀座5与阀盖4之间压装有弹性件7，阀盖4上连接有与介质流入孔相通的连接管路3，连接管路3中设有第一液压电磁阀302，连接管路3上连接有泄压支路301，泄压支路301中设有第二液压电磁阀303，第一液压电磁阀302位于泄压支路301的上游，连接管路3和泄压支路301均与阀腔连通，连接管路3的出口位于阀座5的左侧，泄压支路301的出口位于阀座5右侧的阀腔中。
如图3、图4所示，图中箭头表示进气和出气的方向。执行机构2包括缸体201和在缸体201内导向移动的活塞202，活塞202与缸体201之间密封配合，活塞202固定在活塞杆203上，活塞杆203上固定有销轴204，所述转轴200的端部固定有拨叉205，所述销轴204在拨叉205的叉口中导向移动。活塞202的两侧分别设有与缸体201连通的第一通气口208和第二通气口209。本实施例中，弹性件7为弹簧。
优选的，所述缸体201有左右两个，两个缸体201之间固定有连接箱207，连接箱207的两端固定有用于封堵对应缸体的隔板206，所述拨叉205位于连接箱207中，两个缸体201中的活塞202共用一个活塞杆203，活塞杆203穿过两个隔板206，缸体201的端部固定有缸盖210，各缸体201的第一通气口208和第二通气口209分别设在缸盖210和隔板206上，两个缸体201的第一通气口208位于对应活塞202的同侧。本实施例中，左侧缸体的第一通气口位于左侧缸盖上，左侧缸体的第二通气口位于连接箱左端的左侧隔板上，右侧缸体的第一通气口位于连接箱右端的右侧隔板上，右侧缸体的第二通气口位于右侧缸盖上。两侧缸体均采用加长型缸体，保证缸体内储气量。缸体与缸盖和连接箱之间均可拆连接，可根据开关时间、气源压力调节更换不同长度的缸体201。
优选的，所述球体6的上下两侧均连接有执行机构2，上下两个执行机构对称布置，执行机构采用双作用气动执行机构。
优选的，所述执行机构2与阀体1之间通过安装支架11连接，安装支架11呈T形。
优选的，所述阀杆8和阀体1之间安装有滚动轴承10，滚动轴承10与阀体1之间设有阀杆填料9。降低了摩擦力从而降低了阀门开启扭矩。
优选的，所述连接箱207上安装有用于与拨叉205挡止配合以限制拨叉205转动角度的限位螺栓211。
本实施例中，所述阀杆8采用ASTM A564 Gr 630(17-4PH)高强度不锈钢，它具有高强度、良好的冲击韧性以及更优越的整体和局部的抗应力腐蚀能力。同时阀杆具有足够的直径和强度，当扭矩增加到正常值的两倍，阀杆不会被扭断。阀杆与填料及轴承接触部位硬化处理。增强耐蚀耐磨性，延长阀门寿命。
本发明的工作原理：球阀开启前，先给执行机构2的第一通气口208接通气源，使缸体201的一端形成压力筒，由于在阀座5处高压介质的推动，给球体6一个高压密封，使得执行机构2接通后转轴的扭矩不足无法动作。开阀时，将第一液压电磁阀302关闭，同时打开第二液压电磁阀303，介质通过泄压支路301进入阀腔中阀座5的右侧，使得阀座内压力瞬间释放，释放的同时扭矩瞬间减少，利用压力筒的高压力瞬间推动执行机构中的活塞移动，活塞上的销轴带动拨叉和转轴转动，活塞右侧的气体从第二通气口排出，使球阀快速打开。关阀时，给执行机构的第二通气口209通气，带动转轴反向转动，使球阀关闭。本发明的球阀可用于具有预见性的紧急切断、快速开关及要求开关时间短的地方，开关速度最快可以达到毫秒级。能够采用0.4～0.7Mpa的常规气源压力，适用性强，不用专门调整气源压力，流通介质可以为高压力的清洁介质水、油、气等。适用于可预见性的要求快速开关的大口径、高压力球阀上面，具有动作迅速、开关扭矩小、开关时间达到毫秒级、经济性好的特点。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种高压快开球阀，包括阀体、阀盖和执行机构，阀体包括阀腔和位于阀腔中的球体，阀盖通过螺栓螺母连接在阀体的左侧，球体的左侧设有阀座，阀盖上设有介质流入孔，阀座的外周面与阀盖的介质流入孔密封配合，球体上设有通孔，阀体的右侧设有介质流出孔，执行机构包括转轴，球体和转轴之间通过阀杆连接并同步转动，其特征在于：阀座与阀盖之间压装有弹性件，阀盖上连接有与介质流入孔相通的连接管路，连接管路中设有第一液压电磁阀，连接管路上连接有泄压支路，泄压支路中设有第二液压电磁阀，第一液压电磁阀位于泄压支路的上游，连接管路和泄压支路均与阀腔连通，连接管路的出口位于阀座的左侧，泄压支路的出口位于阀座右侧的阀腔所述执行机构包括缸体和在缸体内导向移动的活塞，活塞与缸体之间密封配合，活塞固定在活塞杆上，活塞杆上固定有销轴，所述转轴上固定有拨叉，所述销轴在拨叉的叉口中导向移动，活塞的两侧分别设有与缸体连通的第一通气口和第二通气口，开阀前，给执行机构的第一通气口通气，开阀时，将第一液压电磁阀关闭，第二液压电磁阀打开，介质通过泄压支路进入阀座右侧的阀腔中，执行机构中压力筒中的气体推动活塞移动，通过拨叉带动转轴转动，使球阀快速打开，关阀时，给执行机构的第二通气口通气。
2.根据权利要求1所述的高压快开球阀，其特征在于：所述缸体有两个，两个缸体之间固定连接有连接箱，连接箱的两端固定有用于封堵对应缸体的隔板，所述拨叉位于连接箱中，两个缸体中的活塞共用一个活塞杆，活塞杆穿过两个隔板，缸体的端部固定连接有缸盖，各缸体的第一通气口和第二通气口分别设在缸盖和隔板上，两个缸体的第一通气口位于对应活塞的同侧，缸体与缸盖和连接箱之间均采用可拆连接，根据要求更换缸体。
3.根据权利要求1或2所述的高压快开球阀，其特征在于：所述球体的上下两侧均连接有所述执行机构。
4.根据权利要求1所述的高压快开球阀，其特征在于：所述执行机构与阀体之间通过安装支架连接，所述安装支架呈T形。
5.根据权利要求1所述的高压快开球阀，其特征在于：所述阀杆和阀体之间安装有滚动轴承，滚动轴承与阀体之间设有阀杆填料。
6.根据权利要求1所述的高压快开球阀，其特征在于：所述连接箱上安装有用于限制拨叉转动角度的限位螺栓。
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