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    一种 轻便 快开式 高压 截止阀
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    摘要
    申请专利号:

    CN201310535324.0

    申请日:

    2013.11.03

    公开号:

    CN103791108A

    公开日:

    2014.05.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16K 1/32申请日:20131103|||公开
    IPC分类号: F16K1/32; F16K1/36 主分类号: F16K1/32
    申请人: 北京工业大学
    发明人: 聂松林; 廖伍举; 张振华; 张坤生; 赵俊波; 张安庆
    地址: 100124 北京市朝阳区平乐园100号
    优先权:
    专利代理机构: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 吴荫芳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310535324.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.04.06|||2014.06.11|||2014.05.14

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种轻便快开式高压截止阀,属于高压液压管道启闭的关键液压元件,包括阀体、阀芯推杆、主阀芯、辅助阀芯、辅助阀芯弹簧、主阀芯压盖、主阀芯弹簧、阀芯压杆、阀盖、调节手轮;主阀芯安装在阀体内腔中,主阀芯压盖固定连接在主阀芯顶端,主阀芯侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔,通流孔将阀体上的进水口和主阀芯内的空腔相连通;主阀芯底端开有锥形的辅助阀口,阀芯推杆为上细下粗的阶梯轴结构,依次穿过阀体和辅助阀口推动辅助阀芯做轴向运动;在阀体出水口处设有流体通道将阀体的出水口与由主阀芯压盖、阀芯压杆以及阀体形成的空腔相通;辅助阀芯弹簧连接在主阀芯压盖和辅助阀芯之间;主阀芯弹簧连接在主阀芯压盖和阀芯压杆之间。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种轻便快开式高压截止阀,主要包括阀体(1)、阀芯推杆(2)、主阀芯(7)、辅助阀芯(10)、辅助阀芯弹簧(12)、主阀芯压盖(13)、主阀芯弹簧(14)、阀芯压杆(16)、阀盖(17)、调节手轮(18);所述的主阀芯(7)安装在阀体(1)内腔中,主阀芯(7)为内部中空的U形结构,主阀芯压盖(13)采用螺纹固定连接在主阀芯(7)顶端,并与主阀芯(7)形成一空腔,主阀芯(7)空腔的侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔,通流孔将阀体(1)上的进水口(11)和主阀芯(7)内的空腔相连通;主阀芯(7)底端开有锥形的辅助阀口(8),辅助阀芯(10)安装在主阀芯(7)空腔内部,由辅助阀口(8)处的U形凸台(9)进行轴向定位,并与辅助阀口(8)形成锥面密封,阀芯推杆(2)为上细下粗的阶梯轴结构,阀芯推杆(2)依次穿过阀体(1)和辅助阀口(8),推动辅助阀芯(10)做轴向运动;在阀体(1)出水口(4)处设有流体通道(5),将阀体(1)的出水口(4)与由主阀芯压盖(13)、阀芯压杆(16)以及阀体(1)形成的空腔相通;辅助阀芯弹簧(12)连接在主阀芯压盖(13)和辅助阀芯(10)之间;主阀芯弹簧(14)一端压在主阀芯压盖(13)顶端,另一端顶着阀芯压杆(16)下表面,并由主阀芯压盖(13)顶端的凸台定位;阀芯压杆(16)另一端穿过阀盖(17),阀盖(17)固定连接于阀体(1),调节手轮(18)通过阀芯压杆(16)为主阀芯弹簧(14)提供预紧力。

    2.  根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀,其特征在于:阀体(1)为矩形结构,阀体(1)上设有进水口(11)和出水口(4),内部空腔由锥形主阀口(6)分为主阀口上腔和主阀口下腔(3),进水口(11)与主阀口上腔相通,出水口(4)与主阀口下腔(3)相通。

    3.  根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀,其特征在于:主阀芯(7)内部的辅助阀口(8),和阀体(1)内部的主阀口(6)均采用锥面密封。

    4.  根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀,其特征在于:辅助阀芯(10)的结构是下部为锥形,上部为沿圆周方向均布四个梅花形齿瓣的圆柱,用于保证液体顺利通过辅助阀芯(10)进出主阀芯(7)内部空腔。

    5.  根据权利要求1所述的一种轻便快开式高压截止阀,其特征在于:阀体(1)上的锥形主阀口(6)表面注塑一层工程塑料,主阀芯采用不锈钢。

    说明书

    说明书一种轻便快开式高压截止阀
    技术领域
    本发明涉及一种轻便快开式高压截止阀,属于高压液压管道启闭的关键元件,尤其适用于需要快速启闭的高压水枪。
    技术背景
    截止阀是使用最广泛的一种阀门,它之所以广受欢迎,是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,启闭时间短,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。然而随着截止阀不断应用在高压环境下,其缺陷更加明显,其中最明显的就是由于高压流体阻力大,开启和关闭时所需力非常大,并且造成阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障;还有为了在阀门启闭时给于阀杆施加较大的推力,现在阀杆的运动形式主要是升降旋转杆式,这不仅使加工复杂,而且使截止阀的启闭时间变长。
    发明内容
    针对上述不足,本发明公开了一种轻便快开式高压截止阀。本发明不但能够避免阀启闭时的高压流体阻力,而且可以充分利用高压流体的高压力来辅助开启阀,使高压截止阀启闭更快、更省力、更安全,并且结构简单易于加工、制造和维修方便、密封性好。
    本发明采用如下技术方案:
    一种轻便快开式高压截止阀,主要包括阀体(1)、阀芯推杆(2)、主阀芯(7)、辅助阀芯(10)、辅助阀芯弹簧(12)、主阀芯压盖(13)、主阀芯弹簧(14)、阀芯压杆(16)、阀盖(17)、调节手轮(18)。所述的主阀芯(7)安装在阀体(1)内腔中,主阀芯(7)为内部中空的U形结构,主阀芯压盖(13)采用螺纹固定连接在主阀芯(7)顶端,并与主阀芯(7)形成一空腔,主阀芯(7)空腔的侧壁上沿圆周方向均布四个通流孔,通流孔将阀体(1)上的进水口(11)和主阀芯(7)内的空腔相连通;主阀芯(7)底端开有锥形的辅助阀口(8),辅助阀芯(10)安装在主阀芯(7)空腔内部,由辅助阀口(8)处的U形凸台(9)进行轴向定位,并与辅助阀口(8)形成锥面密封,阀芯推杆(2)为上细下粗的阶梯轴结构,阀芯推杆(2)依次穿过阀体(1)和辅助阀口(8),推动辅助阀芯(10)做轴向运动;在阀体(1)出水口(4)处设有流体通道(5),将阀体(1)的出水口(4)与由主阀芯压盖(13)、阀芯压杆(16)以及阀体(1)形成的空腔相通;辅助阀芯弹簧(12)连接在主阀芯压盖(13)和辅助阀芯(10)之间;主阀芯弹簧(14)一端压在主阀芯压盖(13)顶端,另一端顶着阀芯压杆(16)下表面, 并由主阀芯压盖(13)顶端的凸台定位;阀芯压杆(16)另一端穿过阀盖(17),阀盖(17)固定连接于阀体(1),调节手轮(18)通过阀芯压杆(16)为主阀芯弹簧(14)提供预紧力,阀芯压杆(16)的上部还设有轴肩,起到保证主阀芯弹簧(14)具有一定预紧力的作用。
    阀体(1)为矩形结构,阀体(1)上设有进水口(11)和出水口(4),内部开有空腔,空腔由锥形主阀口分为主阀口上腔和主阀口下腔(3),进水口(11)与主阀口上腔相通,出水口(4)与主阀口下腔(3)相通。
    主阀芯(7)内部的辅助阀口(8),和阀体(1)内部的主阀口(6)均采用锥面密封。
    辅助阀芯(10)的结构是下部为锥形,上部为沿圆周方向均布四个梅花形齿瓣的圆柱,用于保证液体顺利通过辅助阀芯(10)进出主阀芯(7)内部空腔。
    阀体(1)上的锥形主阀口表面注塑一层工程塑料,主阀芯(7)采用不锈钢。
    本发明在主阀芯(7)与主阀芯压盖(13)形成的空腔中嵌入一个辅助阀芯(10),在截止阀的开启时,先通过阀芯推杆(2)上部较细端穿过主阀芯(7)底端的辅助阀口(8)开启辅助阀芯(10)。辅助阀芯(10)开启后导致主阀芯(7)内的空腔上表面受到的压力大于下表面的,使主阀芯(7)受到向上压力,充分利用了高压流体的高压力来辅助开启阀,从而大大减小了截止阀的开启力,缩短截止阀的开启时间,克服了截止阀开启力大,开启时间长的缺点。
    本发明在阀体(1)上的出水口(4)处设计的与主阀芯上腔(15)相通的流体孔道,能够保证主阀芯(7)在开启状态下,其上下腔的压力相等,可以大大减小主阀芯(7)关闭时所需的弹簧预紧力,有利于保证截止阀安全快速的关闭。
    本发明的阀芯与阀口均采用锥式密封结构,锥式密封自对中性好,在密封效果和响应性上更好。
    本发明阀体(1)上的锥形主阀口表面注塑一层较软工程塑料peek,主阀芯采用较硬不锈钢,软硬材料配合,使阀的密封性更好,工作平稳,振动冲击小。
    本发明的阀芯推杆(2)为上细下粗的阶梯轴结构,保证上部较细端可以穿过主阀芯(7)底端的辅助阀口开启辅助阀芯(10),而其下部较粗端,不能通过辅助阀口,只能推动主阀芯(7)开启。
    本发明的阀芯压杆(16)与阀盖(17)采用螺纹连接,在调节手轮(18)的调节下上下移动,从而改变主阀芯弹簧(14)的预紧力,使阀的启闭更加灵活。并且,当主阀芯压杆处于最低时,也起安全?;ぷ饔?。
    有益效果
    本发明不但能够避免阀启闭时的高压流体阻力,而且可以充分利用高压流体的高压力来辅助开启阀,使高压截止阀启闭更快、更省力、更安全,并且结构简单易于加工、制造和维修方便、密封性好。
    附图说明
    图1轻便快开式高压截止阀原理图
    图中:阀体(1)、阀芯推杆(2)、主阀口下腔(3)、出水口(4)、流体通道(5)、主阀口(6)、主阀芯(7)、辅助阀口(8)、辅助阀芯定位U形凸台(9)、辅助阀芯(10)、进水口(11)、辅助阀芯弹簧(12)、主阀芯压盖(13)、主阀芯弹簧(14)、主阀芯上腔(15)、阀芯压杆(16)、阀盖(17)、调节手轮(18)
    图2轻便快开式高压截止阀左视图
    图中:进水口(11)、内六角螺钉(19)、平垫(20)
    图3轻便快开式高压截止阀右视图
    图中:出水口(4)、内六角螺钉(19)、堵头(23)、平垫(20)
    图4轻便快开式高压截止阀视图
    图中:内六角螺钉(19)、平垫(20)、阀盖(17)、调节手轮(18)、堵头(23)
    图5辅助阀芯正视图
    图中:辅助阀芯(10)、梅花形齿瓣(28)
    图6辅助阀芯俯视图
    图中:梅花形齿瓣(28)
    具体实施方式
    转动调节手轮(18)使阀芯压杆(16)上移到预定位置,此时主阀芯弹簧(14)和辅助阀芯弹簧(12)都具有一定的预紧力,使截止阀关闭,即主阀芯(7)与阀体(1)上的主阀口(6)、辅助阀芯(10)与主阀芯(7)下端的辅助阀口(8)的锥式配合面都起到密封作用,使进水口与出水口不相通;当高压液体通过进水口进入截止阀后,溶液通过主阀芯(7)沿着轴线的圆周方向上均布的四个流道孔进入主阀芯(7)空腔中,此时主阀芯(7)空腔的上下表面受到相同的压力。推动阀芯推杆(2)上移,辅助阀芯(10)首先被推开,液体通过主阀芯(7)下端的辅助阀口(8)流出,致使主阀芯(7)空腔的下表面受得压力低于上表面压力,从而使主阀芯(7)受到向上的压力;继续给阀芯推杆(2)施加推力,当向上的推力和液压力的合力大于主阀芯弹簧(14)预紧力时,阀芯推杆(2)逐渐上移,主阀芯(7)被推开,截止阀就完成了 开启过程。
    截止阀开启状态下,由于在阀出水口处的流体通道(5)的作用下,主阀芯(3)上下腔的压力相等。减小阀芯推杆(2)的推力至主阀芯(3)所受向上推力小于主阀芯弹簧(7)给他的向下预紧力,主阀芯(7)下移,主阀芯(7)与阀体(1)上的主阀口(6)闭合密封,随着阀芯推杆(2)的进一步下降,辅助阀芯(10)在辅助阀芯弹簧(12)预紧力的作用下,下移并和主阀芯(7)底端的辅助阀口(8)闭合密封,截止阀就完成了整个闭合过程。
    如此截止阀完成了启闭过程,循环往复。
    当截止阀长时间不用时,通过调节手轮(18)将阀芯压杆(16)降到最低处,使主阀芯弹簧(14)给主阀芯(7)最大的预紧力,防止高压截止阀轻易开启,保障安全。

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