超輕型自壓自封快速閥門的制作方法
【專利摘要】一種把流體的自身壓力變作閥門開與關(guān)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無活密封超輕型的自壓自封快速閥門，它包括閥體，閥體中設(shè)有一號(hào)氣室，進(jìn)口和出口，閥瓣蓋在出口處，閥瓣中設(shè)有先導(dǎo)孔，內(nèi)襯筒套在閥蓋內(nèi)，內(nèi)襯筒和閥瓣之間有縫隙，內(nèi)襯筒內(nèi)形成二號(hào)氣室，閥蓋固定在閥體上，閥桿和閥桿芯子連成一體設(shè)置在封閉缸內(nèi)，僅有閥桿尖塞頭暴露在先導(dǎo)孔之外，閥桿芯子中有內(nèi)磁環(huán)，封閉缸固定在閥蓋上。
【專利說明】 超輕型自壓自封快速閥門
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閥門，更確切的說是一種把流體的自身壓力變作閥門開與關(guān)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)超輕型的自壓自封快速閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]人類對(duì)閥門的應(yīng)用已有幾百年的歷史了，一直沿用至今的主要有截止閥、閘閥、蝶閥和球閥等；而密封圈歷來就是任何一種閥門必不可少的終身配件。特別是靜止的閥蓋和閥桿旋轉(zhuǎn)之間的縫隙密封(活密封)，以及密封于高溫高壓的各種閥門，其調(diào)整、更換密封圈就更為頻繁了。當(dāng)今世界雖然高新技術(shù)正在快速發(fā)展，卻也只是在密封圈的材質(zhì)方面進(jìn)行提升，而未曾在閥門設(shè)計(jì)方面實(shí)施排除使用密封圈或改善密封圈使用環(huán)境及減輕閥門開與關(guān)力度的優(yōu)良方法。例如，一個(gè)公稱通徑為IOOmm的截止閥，使用在公稱壓力8Mpa的介質(zhì)中，其關(guān)閉的力量必須大于6280Kg，而采用本設(shè)計(jì)的方案，只需90Kg的啟動(dòng)力量即可。正是由于關(guān)閉的力度太大，才有了 2010年7月16日大連大獨(dú)山深港油庫(kù)管道爆炸燃燒時(shí)，需要幾十名青年男子進(jìn)行輪流操作才把油源的閥門關(guān)住。如果利用本技術(shù)的快速閥門，只需一人輕松一提，即能快速關(guān)閉。又如2011年3月，日本福島核能發(fā)電廠大型備用的發(fā)電機(jī)組被海嘯沖走，無大功率電源，打不開閥門加不進(jìn)水而眼睜睜地望著“生料棒”被燒裂導(dǎo)致核泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種把流體的自身壓力變作閥門開與關(guān)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無活密封超輕型的自壓自封快速閥門。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的解決方案是:一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體，閥體中設(shè)有一號(hào)氣室、進(jìn)口和出口，閥瓣蓋在出口處，閥瓣中設(shè)有先導(dǎo)孔，內(nèi)襯筒套在閥蓋內(nèi)，內(nèi)襯筒和閥瓣之間有縫隙，內(nèi)襯筒內(nèi)形成二號(hào)氣室，閥蓋固定在閥體上，閥桿和閥桿芯子連成一體設(shè)置在封閉缸內(nèi)，僅有閥桿尖塞頭暴露在先導(dǎo)孔之外，閥桿芯子中有內(nèi)磁環(huán)，封閉缸固定在閥蓋上。
[0005]該閥門采取了全封閉的方式，即就是將閥蓋與閥桿之間的縫隙用封閉缸進(jìn)行封閉，改變動(dòng)密封為靜密封，或利用焊接的工藝將閥蓋與封閉缸實(shí)行固定焊接，使其永不泄漏(排除了活密封)。在內(nèi)外隔絕的狀況下，利用高磁釹鐵硼的吸力或電磁吸力來牽引內(nèi)部閥桿動(dòng)作實(shí)施閥門的開與關(guān)。然而，磁鐵吸力僅幾十公斤而已，如何發(fā)揮幾百公斤甚至幾千公斤的作用，正是本案的重點(diǎn)創(chuàng)新之處。其方法是:將閥門內(nèi)體分別設(shè)置兩個(gè)承壓氣室。一號(hào)氣室設(shè)置在閥瓣下部的周圍作為開啟閥瓣的動(dòng)力；又在閥瓣的上平面設(shè)置二號(hào)氣室，利用流體的自身壓力將閥瓣與出口壓緊關(guān)嚴(yán)(因出口處屬于零壓力)。當(dāng)閥門需要開啟時(shí)，只要將二號(hào)氣室稍微降壓，一號(hào)氣室內(nèi)的壓力立刻變?yōu)榇蜷_閥瓣的動(dòng)力。這樣，既實(shí)現(xiàn)了自壓自封、又達(dá)到了自壓開啟；不但重壓關(guān)嚴(yán)而且開啟容易。例如:一個(gè)公稱通徑為IOOmm的截止閥，使用在公稱壓力8Mpa的介質(zhì)中，其關(guān)閉的力量必須大于6280Kg，而采用本設(shè)計(jì)的方案，只需90Kg的啟動(dòng)力量即可，而封閉的力度最高可達(dá)8000余公斤。其計(jì)算公式如下:假設(shè):公稱通徑100謹(jǐn)，公稱壓力8MPa，公稱通徑100mm:50X50X3.14X0.8Kg= 628OKg,閥門出口管外徑φ 114mm:57X57X3.14=10201 mmX0.8Kg=8160Kg (最高封閉力度)，10201 MX2.1 (BS) =21422.1 (EHQSmiC)，EQSNO 165.2mm-0.2mm
=i65mm(FBO)，二號(hào)氣室與閥瓣縫隙面積51.85 mmax2 (BS) 二 103.7 (XDK mm),Χ?Φ11.6?:5.8X5.8X3.14X0.8Kg = 84.5Kg，加之閥瓣的自重，可見啟動(dòng)力量?jī)H需90Kg ;再經(jīng)齒輪和螺桿的變數(shù)，實(shí)際啟動(dòng)力度不及20Kg而已。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖中:1、閥蓋，2、閥桿，3、二號(hào)氣室，4、內(nèi)襯筒，5、固定螺釘，6、閥瓣，7、導(dǎo)氣室，8、閥桿尖頭塞，9、進(jìn)口，10、一號(hào)氣室，11、先導(dǎo)孔，12、出口，13、閥體，2-1、封閉缸，2-2、內(nèi)磁環(huán),2-3 >閥桿芯子。
具體實(shí)施方案
[0008]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明再作描述。
[0009]參見圖1，一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體13，閥體13中設(shè)有一號(hào)氣室10，進(jìn)口 9和出口 12，閥瓣6蓋在出口 12處，閥瓣中設(shè)有先導(dǎo)孔11，內(nèi)襯筒4套在閥蓋I內(nèi)，內(nèi)襯筒4和閥瓣6之間有縫隙，內(nèi)襯筒內(nèi)形成二號(hào)氣室3，閥蓋I固定在閥體13上，閥桿2和閥桿芯子2-3連成一體設(shè)置在封閉缸2-1內(nèi)，僅有閥桿尖塞頭8暴露在先導(dǎo)孔11之外，閥桿芯子2-3中有內(nèi)磁環(huán)2-2，封閉缸2-1固定在閥蓋I上。
[0010]參見圖1，所述的先導(dǎo)孔11上有導(dǎo)氣室7。
`[0011]參見圖1，該閥的工作原理簡(jiǎn)述如下:閥瓣6蓋在出口 12處，當(dāng)壓力流體從進(jìn)口 9進(jìn)入一號(hào)氣室10，其中部分流體從內(nèi)襯筒4和閥瓣6之間的縫隙中進(jìn)入到二號(hào)氣室3。由于閥桿2和閥蓋I之間的縫隙已被封閉缸2-1所封閉，于是快速形成二號(hào)氣室3和一號(hào)氣室10的壓力等同；這時(shí)由于出口 12屬于零壓力，于是閥瓣6受二號(hào)氣室3的壓強(qiáng)將閥口封閉得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。這就是在內(nèi)外隔絕(指閥桿2和閥蓋I之間的縫隙被封閉缸2-1所封閉)的狀況下，實(shí)現(xiàn)自壓自封。壓強(qiáng)越高關(guān)得越嚴(yán)。閥門的開啟:閥桿2和閥桿芯子2-3的整體設(shè)置在封閉缸2-1壓力的流體之中，僅就閥桿尖塞頭8暴露在先導(dǎo)孔11之外，由于先導(dǎo)孔11截面極小(約占閥門公稱流徑的1.5%)，于是開啟的力度極輕。開啟的動(dòng)力源，來自另外配件(執(zhí)行器)被提升，由于芯子內(nèi)磁環(huán)2-2吸合的力量也在被提升。當(dāng)閥桿芯子2-3被提起，即閥桿尖塞頭8只要被提起0.10毫米時(shí)，其周圍的壓力流體從先導(dǎo)孔11迅速往出口 12沖泄，同時(shí)將閥桿尖塞頭8往上推，使先導(dǎo)孔11滿負(fù)荷排泄，這時(shí)二號(hào)氣室3內(nèi)的壓力驟降；當(dāng)二號(hào)氣室3的壓力比一號(hào)氣室10的壓力略低時(shí)，其閥瓣6自然被一號(hào)氣室10的壓力往上頂，使二號(hào)氣室3的空間變得越來越小，其流體從先導(dǎo)孔11中被擠出；同時(shí)，先導(dǎo)孔11流體排放的后沖力也幫助著閥瓣6的上升。由于一號(hào)氣室10的壓力由進(jìn)口 9進(jìn)入向出口 12排放，同時(shí)快速地將閥瓣6開啟至極點(diǎn)。這就形成了快速自壓開啟。可見，不論所使用的流體壓力有多大，只要將二號(hào)氣室3的壓力略降低于一號(hào)氣室10，其自然就被輕易打開而且速度很快。閥門的關(guān)閉(復(fù)原):由于內(nèi)磁環(huán)2-2和外置執(zhí)行器的吸合力量，只要把執(zhí)行器的手柄往下輕壓使閥桿芯子2-3和閥桿2往下略降(因在壓力同等級(jí)的狀況下，下壓力度極輕)，使閥桿尖塞頭8彌合于先導(dǎo)孔11，隨著閥瓣6繼續(xù)下降，二號(hào)氣室3的空間逐漸擴(kuò)大，而壓力較高的流體從閥瓣6和內(nèi)襯筒4的縫隙中不斷地向正在擴(kuò)大空間的二號(hào)氣室3內(nèi)填充；正由于這股力量的填充使閥瓣6不會(huì)被一號(hào)氣室10的壓力所反彈，實(shí)現(xiàn)了輕松關(guān)閉；當(dāng)閥瓣6關(guān)到極點(diǎn)時(shí)，因?yàn)槌隹?12的流體壓力逐漸在降低，而二號(hào)氣室3的壓力逐漸在增高，于是關(guān)閉越來越嚴(yán)。實(shí)現(xiàn)了自壓自封。
【權(quán)利要求】
1.一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體(13)，其特征是:閥體(13)中設(shè)有一號(hào)氣室(10)，進(jìn)口(9)和出口(12)，閥瓣(6)蓋在出口(12)處，閥瓣中設(shè)有先導(dǎo)孔(11)，內(nèi)襯筒⑷套在閥蓋⑴內(nèi)，內(nèi)襯筒⑷和閥瓣(6)之間有縫隙，內(nèi)襯筒內(nèi)形成二號(hào)氣室(3)，閥蓋⑴固定在閥體(13)上，閥桿(2)和閥桿芯子(2-3)連成一體設(shè)置在封閉缸(2-1)內(nèi)，僅有閥桿尖塞頭(8)暴露在先導(dǎo)孔(11)之外，閥桿芯子(2-3)中有內(nèi)磁環(huán)(2-2)，封閉缸(2-1)固定在閥蓋⑴上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超輕型自壓自封快速閥門，其特征是:所述的先導(dǎo)孔(11)上有導(dǎo)氣室⑵。
【文檔編號(hào)】F16K31/14GK103759020SQ201110462126
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月31日
【發(fā)明者】陳光煥 申請(qǐng)人:陳光煥