CN217003164U - 一种电动静液式高压阀门 - Google Patents

Abstract

一种电动静液式高压阀门，其阀体的顶盖上固定有液压缸，液压缸的液压杆向下伸入阀体内腔，液压杆的下部外嵌有阀芯；活塞与缸底间的液压杆外套有复位弹簧；阀体的顶盖向一侧伸出，形成泵座；泵座上安装有油路控制箱、油箱；油路控制箱上安装有电动液压泵；电动液压泵通过油管一从油箱吸油，通过电动液压泵升压后的高压油，经油管二、压电式高速开关阀一、油管三、油路一，流入液压缸内腔顶部，实现阀门开启；通过电动液压泵升压后的高压油，经油管二、油管六、换向阀的进油口与出油口、油管七和油路二，流入液压缸内腔底部，实现阀门关闭。该阀门控制可靠、稳定，响应速度快，能快速关闭阀门，有效避免和减少安全事故的发生。

Description

一种电动静液式高压阀门

技术领域

本实用新型涉及一种高压油液输送管道阀门。

背景技术

阀门作为广泛使用的隔断设备，其主要用途是通过控制阀门的关闭，对管道内液体的流动进行控制与调节。传统的阀门主要是通过转动手轮控制阀杆，进而驱动阀芯在阀腔的运动，实现阀门的开闭。随着工业、民用管道压力等级的提高，现有的阀门难以满足高压油液可靠输送的要求：1、管道中的气液压力大，相应的对阀杆产生很大的压紧力，会导致阀杆外窜，阀门不能可靠闭合，严重时可造成安全事故。2、高压油液在进行管道输送时，管道及阀门会产生振动，可能导致阀杆与阀芯连接松动，降低了阀门的可靠性和使用寿命；振动严重时还可能造成阀门开裂，形成泄漏，对周边环境造成污染，酿成事故，严重危害人们的生命财产安全。3、在遇到管道泄漏或发生爆管等紧急情况时，人工转动手轮，无法在短时间内迅速关闭阀门，会造成严重的生命和财产损失。

近年，全电执行机构的阀门(参见，肖茵“水下全电采油树生产阀门及执行机构设计研究”，《石油机械》2018年第46卷第5期)，在高压油液输送管道中得到了较多的应用，有效的提高了高压油液输送的可靠性和安全性。其结构和原理是，将行星滚柱丝杠螺母机构的丝杠与驱动电机连接,螺母通过连接结构与阀杆连接；驱动电机的旋转运动，通过行星滚柱丝杠螺母机构转化为螺母的直线运动，进而通过阀杆带动闸板(阀芯)往复运动。开启时，驱动电机驱动闸板运动(同时压紧压缩弹簧)，当闸板上的位置传感器反馈闸板通孔与输油管道内孔重合时，阀门完成开启动作；随即带自锁功能的驱动电机自锁，阀门始终打开，管道处于正常输油状态。当电源或通信***出现故障等紧急状况时，驱动电机自锁功能消失；同时，由于行星滚柱丝杠与螺母间的滑动摩擦力较小，丝杆螺母机构并不会自锁；而弹簧储存的回复力大于丝杠与螺母间的滑动摩擦力；阀门即在弹簧回复力的作用下快速回弹，使闸板上的通孔与输油管道内孔错开，实现失效紧急关闭，防止漏油和油喷。通过自锁式驱动电机和传感器对阀门进行自动控制，减低了阀门的开闭时间，提高了阀门的可靠性和使用寿命。但其关闭时需要弹簧回复力克服丝杆丝母的摩擦力，并由长距离的螺旋运动转化为滑块的直线运动，其关闭时间需要15到20秒。如遇紧急事故，阀门关闭时间仍然偏长，仍会酿成生产事故，危害人们的生命财产安全。并且，使用的是全电设计，装置对内部环境要求极高，不能有灰尘、水液浸入，否则会产生漏电或短路等故障，其可靠性还需提高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种电动静液式高压阀门，该阀门控制可靠、稳定，使用寿命长，适用于高压输油管道的控制，能有效减少输油泄漏，减低对环境的污染；且其响应速度快，在紧急情况下，能快速可靠完成阀门的关闭动作，有效避免和减少安全事故的发生，大幅减少财产和生命损失。

本实用新型实现其发明目的所采用的的技术方案是，一种电动静液式高压阀门，包括阀体、阀体的输油进油口与进油管道相连，阀体的输油出油口与出油管道相连，其特征在于：

所述的阀体的顶盖的上部固定有液压缸，液压缸的液压杆向下穿出液压缸的缸底和阀体的顶盖，伸入阀体内腔，液压杆的下部外嵌有与阀体内腔配合的阀芯；

所述的液压杆位于液压缸内的上部，安装有与液压缸配合的活塞，活塞的底部与缸底之间的液压杆外套有复位弹簧，复位弹簧的下端固定在缸底上；且当复位弹簧处于完全压紧时，阀芯位于输油进油口和输油出油口的下方；当复位弹簧处于2/3及以上的释放状态时，阀芯完全挡住输油进油口；

所述的阀体的顶盖向一侧伸出，形成泵座；泵座上部安装有油路控制箱和油箱；油路控制箱上安装有电动液压泵；油箱通过油路控制箱内的油管一与电动液压泵的进油口连通；

所述的电动液压泵的出油口通过油路控制箱内的油管二与压电式高速开关阀一的进油口相连，压电式高速开关阀一的出油口通过油管三及液压缸壁内的油路一与液压缸内腔顶部连通；

所述的油路控制箱内的油管二并接油管四，油管四的另一端与压电式高速开关阀二的进油口相连，压电式高速开关阀二的出油口通过油管九与液控单向阀的液压控制油口相连；所述的液控单向阀的出油口通过油管十并接于油管三上，液控单向阀的进油口与油路控制箱内的油管五的一端连通，油管五的另一端与油箱连通；

所述的电动液压泵的出油口还依次通过油管二、并接于油管二上的油管六、与换向阀的进油口相连；换向阀的出油口依次通过油管七、液压缸壁内的油路二与液压缸内腔的底部连通；换向阀的回油口通过油路控制箱内的油管八与油箱连通。

本实用新型的工作过程和原理是：

一、阀门开启及保持：

阀门开启：开启压电式高速开关阀一，关闭压电式高速开关阀二(液控单向阀处于关闭状态)，换向阀换向至回油口与出油口连通；启动电动液压泵。电动液压泵通过油管一从油箱吸油，通过电动液压泵升压后的高压油，经油管二、压电式高速开关阀一、油管三、油路一，流入液压缸内腔顶部；流入液压缸内腔顶部的高压油向下推动活塞，活塞压缩复位弹簧，同时推动液压杆及液压杆下部的阀芯向阀体底部移动；同时，液压缸内腔底部的油通过油路二、油管七、换向阀的出油口及回油口、油管八压回油箱。当阀芯向下移动至输油进油口和输油出油口的下方，阀体内的输油进油口和输油出油口连通，完成阀门的开启。

阀门开启状态的保持：关闭换向阀、压电式高速开关阀一和电动液压泵(压电式高速开关阀二，液控单向阀也处于关闭状态)；液压缸活塞以上的上腔(顶部)和活塞以下的下腔(底部)中的油液各自处于密闭、静止空间，液压杆及阀芯始终保持在同一静止位置，阀门始终保持稳定的开启状态。

二、关闭阀门：

关闭压电式高速开关阀一，开启压电式高速开关阀二，换向阀换向至进油口与出油口连通，启动电动液压泵。电动液压泵通过油管一从油箱吸油，通过电动液压泵升压后的高压油，经油管二、油管四、压电式高速开关阀二、油管九进入液控单向阀的液压控制油口，使液控单向阀开启。

通过电动液压泵升压后的高压油，经油管二、油管六、换向阀的进油口与出油口、油管七和油路二，流入液压缸内腔底部；流入液压缸内腔底部的高压油向上推动活塞，同时复位弹簧释放，共同推动液压杆及液压杆下部的阀芯向阀体顶部移动；液压缸内腔顶部的油同时通过油路一、油管十、液控单向阀的进油口与出油口、油管五压回油箱；阀芯向上移动，直至复位弹簧处于2/3及以上的释放状态，阀芯完全挡住输油进油口；阀体内的输油进油口和输油出油口断开，完成阀门的关闭。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型的电动静液式阀门，通过电动液压泵、大流量压电式高速开关阀、液控单向阀和复位弹簧的配合作用，由高压油驱动阀体内的阀芯运动，实现阀门的开启。开启后关闭所有换向阀、开关阀及电动液压泵，液压缸的上腔和下腔的油液各自处于密闭、静止空间，液压杆及阀芯始终保持在同一静止位置，阀门始终保持稳定的开启状态。本实用新型的阀门工作状态稳定、可靠；避免了普通机械式阀门因输送高压油应力导致阀杆外窜、阀门状态不稳定，工作不可靠的问题，也避免了全电执行机构的阀门因灰尘、水液浸入，产生漏电短路等故障，导致阀门失效、工作不可靠的问题。

二、稳定开启状态的液压缸上腔和下腔的静止油液，处于相互密闭的状态；能很好的吸收输送中的高压油液产生的振动；加之复位弹簧也具有减振作用；使得阀门具有优良的减振、抗震作用，有效避免和减少了因阀门零部件的松动及阀门开裂，造成泄漏，酿成事故；阀门的可靠性和使用寿命大幅提高，保障了人们的生命财产安全。

三、较之需要通电、驱动电机才能自锁、阀门方能处于稳定开启状态的全电执行机构阀门；本实用新型在稳定开启状态时，所有换向阀、开关阀及电动液压泵均处于关闭、断电状态，不消耗电能。由于阀门绝大多数时候均处于稳定开启状态，因此，本实用新型的电动静液式阀门能耗低，既减低高压油的输送成本，也提高了阀门的使用寿命。

四、本实用新型的电动静液式阀门，通过电动液压泵、大流量压电式高速开关阀、液控单向阀和复位弹簧的配合，由高压油实现对阀体内的阀芯直线驱动，较之现有的丝杆螺母机构将螺旋驱动转化为阀芯的直线运动动；本实用新型的驱动路径大幅缩短，有效提升了阀门的开启和关闭速度。尤其是在关闭时，其驱动力既有电动液压泵的液压力，还有复位弹簧的回弹力，双力叠加，使阀芯缩回速度高达2m/s，也即本申请阀门的关闭速度达到2m/s，响应速度非常快。在爆管等紧急情况下，能迅速关闭阀门，避免和减少事故的发生，更好的保障人们的生命财产安全。

进一步，本实用新型的所述的油管一上串接有过滤器；所述的油管二还与旁路油管的一端并接，旁路油管的另一端与油箱连通，且旁路油管上串接有溢流阀。

这样，过滤器将油箱中的杂质过滤，保证了各开关阀及液压缸不被油液中的杂质堵塞，从而保证阀门可靠工作。在油管二并接的旁路油管上安装溢流阀作为安全阀，避免了因油压过高而对升压后的油管及油管上的器件的损害，进一步保证了阀门的可靠性和安全性。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的油路结构示意图。

具体实施方式

实施例

图1-图2示出，本实用新型的一种具体实施方式是，一种电动静液式高压阀门，包括阀体1、阀体1的输油进油口1a与进油管道2a相连，阀体1的输油出油口1b与出油管道2b相连，其特征在于：

图1示出，所述的阀体1的顶盖4的上部固定有液压缸5，液压缸5的液压杆5a向下穿出液压缸5的缸底5b和阀体1的顶盖4，伸入阀体1内腔，液压杆5a的下部外嵌有与阀体1内腔配合的阀芯1c；

所述的液压杆5a位于液压缸5内的上部，安装有与液压缸5配合的活塞5c，活塞5c的底部与缸底5b之间的液压杆5a外套有复位弹簧5d，复位弹簧5d的下端固定在缸底5b上；且当复位弹簧5d处于完全压紧时，阀芯1c位于输油进油口1a和输油出油口1b的下方；当复位弹簧5d处于2/3及以上的释放状态时，阀芯1c完全挡住输油进油口1a；

所述的阀体1的顶盖4向一侧伸出，形成泵座4a；泵座4a上部安装有油路控制箱6和油箱7；油路控制箱6上安装有电动液压泵8；油箱7通过油路控制箱6内的油管一6a与电动液压泵8的进油口连通；

图2示出，所述的电动液压泵8的出油口通过油路控制箱6内的油管二6b与压电式高速开关阀一9的进油口相连，压电式高速开关阀一9的出油口通过油管三6c及液压缸5壁内的油路一5f与液压缸5内腔顶部连通；

所述的油路控制箱6内的油管二6b并接油管四6d，油管四6d的另一端与压电式高速开关阀二10的进油口相连，压电式高速开关阀二10的出油口通过油管九6m与液控单向阀11的液压控制油口相连；所述的液控单向阀11的出油口通过油管十6n并接于油管三6c上，液控单向阀11的进油口与油路控制箱6内的油管五6e的一端连通，油管五6e的另一端与油箱7连通；

所述的电动液压泵8的出油口还依次通过油管二6b、并接于油管二6b上的油管六6f、与换向阀12的进油口相连；换向阀12的出油口依次通过油管七6h、液压缸5壁内的油路二5h与液压缸5内腔的底部连通；换向阀12的回油口通过油路控制箱6内的油管八6j与油箱7连通。

图2示出，本例的油管一6a上串接有过滤器13；所述的油管二6b还与旁路油管6k的一端并接，旁路油管6k的另一端与油箱7连通，且旁路油管6k上串接有溢流阀14。

实际实施时，可以将本实用新型的油路控制箱5内的油管一到油管十及旁路油管，另行集成在油路集成块中，再在油路集成块的对应油口上安装压电式高速开关阀一9、压电式高速开关阀二10、换向阀12和液控单向阀11。这种方式较之将开关阀一、二，换向阀和单向阀及所有油管置于油路控制箱中，其结构更紧凑。

Claims (2)

1.一种电动静液式高压阀门，包括阀体(1)、阀体(1)的输油进油口(1a)与进油管道(2a)相连，阀体(1)的输油出油口(1b)与出油管道(2b)相连，其特征在于：

所述的阀体(1)的顶盖(4)的上部固定有液压缸(5)，液压缸(5)的液压杆(5a)向下穿出液压缸(5)的缸底(5b)和阀体(1)的顶盖(4)，伸入阀体(1)内腔，液压杆(5a)的下部外嵌有与阀体(1)内腔配合的阀芯(1c)；

所述的液压杆(5a)位于液压缸(5)内的上部，安装有与液压缸(5)配合的活塞(5c)，活塞(5c)的底部与缸底(5b)之间的液压杆(5a)外套有复位弹簧(5d)，复位弹簧(5d)的下端固定在缸底(5b)上；且当复位弹簧(5d)处于完全压紧时，阀芯(1c)位于输油进油口(1a)和输油出油口(1b)的下方；当复位弹簧(5d)处于2/3及以上的释放状态时，阀芯(1c)完全挡住输油进油口(1a)；

所述的阀体(1)的顶盖(4)向一侧伸出，形成泵座(4a)；泵座(4a)上部安装有油路控制箱(6)和油箱(7)；油路控制箱(6)上安装有电动液压泵(8)；油箱(7)通过油路控制箱(6)内的油管一(6a)与电动液压泵(8)的进油口连通；

所述的电动液压泵(8)的出油口通过油路控制箱(6)内的油管二(6b)与压电式高速开关阀一(9)的进油口相连，压电式高速开关阀一(9)的出油口通过油管三(6c)及液压缸(5)壁内的油路一(5f)与液压缸(5)内腔顶部连通；

所述的油路控制箱(6)内的油管二(6b)并接油管四(6d)，油管四(6d)的另一端与压电式高速开关阀二(10)的进油口相连，压电式高速开关阀二(10)的出油口通过油管九(6m)与液控单向阀(11)的液压控制油口相连；所述的液控单向阀(11)的出油口通过油管十(6n)并接于油管三(6c)上，液控单向阀(11)的进油口与油路控制箱(6)内的油管五(6e)的一端连通，油管五(6e)的另一端与油箱(7)连通；

所述的电动液压泵(8)的出油口还依次通过油管二(6b)、并接于油管二(6b)上的油管六(6f)、与换向阀(12)的进油口相连；换向阀(12)的出油口依次通过油管七(6h)、液压缸(5)壁内的油路二(5h)与液压缸(5)内腔的底部连通；换向阀(12)的回油口通过油路控制箱(6)内的油管八(6j)与油箱(7)连通。

2.根据权利要求1所述的一种电动静液式高压阀门，其特征在于：所述的油管一(6a)上串接有过滤器(13)；所述的油管二(6b)还与旁路油管(6k)的一端并接，旁路油管(6k)的另一端与油箱(7)连通，且旁路油管(6k)上串接有溢流阀(14)。

Images