适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀的制作方法

本发明涉及阀门领域，具体涉及适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀。

背景技术：

柱塞阀是由阀体、阀盖、阀杆、柱塞、孔架、密封环、手轮等零件组成。当手轮旋转，通过阀杆带动柱塞在孔架中间上下往复运动来完成阀门的开启与关闭功能。在阀门中柱塞与密封环间采用过盈配合，通过调节压盖中法兰螺栓，使密封环压缩所产生的侧向力与阀体中孔面及柱塞外圆密封，从而保证了阀门的密封性，杜绝了内外泄漏、同时阀门开启力矩小，能实现阀门迅速开启和关闭。现有技术中的柱塞阀均是双向连通的，流体能够在其中进行双向的流动，但是现有的柱塞阀流向单一、自由度低、仅具有开关功能，完全打开后也只有一个流动方向。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀，以解决现有技术中柱塞阀完全打开后流向单一、自由度低的问题，实现增大柱塞阀的自由度、使得完全打开后具有更多流动方向的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀，包括四通本体、设置在四通本体中心处的柱塞，所述柱塞用于封隔四通本体的中心处，所述四通本体的四个敞口端均固定有法兰盘，所述柱塞上设置流道，所述流道的轴线垂直于柱塞轴线；还包括固定在柱塞一端的阀杆，所述阀杆远离柱塞的一端固定手轮，所述手轮位于四通本体外侧；所述柱塞远离阀杆的一端设置为半凸球面，所述四通本体上设置正对所述半凸球面的凹槽，所述凹槽呈与半凸球面等径的半球状，所述凹槽内壁铺设橡胶垫；当半凸球面与橡胶垫相贴合时，所述流道的轴线与四通本体的轴线共面。

针对现有技术中柱塞阀完全打开后流向单一、自由度低的问题，本发明提出适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀，包括四通本体，四通本体的中心处设置柱塞，所述四通本体的中心即是四通中两个相互垂直的流道的交汇处，柱塞用于封隔四通各交汇的流道，使得四个方向的流道被柱塞隔离开来。四通本体的四个敞口端均固定有法兰盘，便于快速的将外部管线与本发明进行连接，提高本发明安装连接时的效率。柱塞上设置流道，使用者通过转动阀杆，带动柱塞转动，使得流道与四通本体的相对两侧连通，即可实现流体的流动。阀杆远离柱塞的一端固定手轮，便于使用者从四通本体外部进行方便快速的操作，提高本发明的可操作性。柱塞远离阀杆的一端设置为半凸球面，半凸球面即为向外凸出的半球状曲面，四通本体上设置正对所述半凸球面的凹槽，凹槽呈与半凸球面等径的半球状，因此柱塞端部的半凸球面能够恰好进入凹槽中与凹槽内壁贴合，再加上凹槽内壁铺设有橡胶垫，因此半凸球面进入凹槽的过程中会挤压橡胶垫，通过橡胶垫实现半凸球面在凹槽内的密封，防止流体在凹槽内窜流，确保四通各流动方向上的隔离。由于半球凸面与凹槽之间并未固定连接，因此使得本发明中的柱塞具有更多的自由度，能够沿着柱塞轴线方向进行移动。本发明正常使用时，半凸球面位于凹槽内，此时流道的轴线与四通本体的轴线共面，其中四通本体的轴线所处平面，即是四通本体各流动方向的轴线所共同组成的平面，此时流道也位于该平面内，使得流道正对四通本体的流动面，使用者仅需从外侧转动手轮，带动柱塞转动，即能够实现将四通的任意两个相对方向进行连通或关断的目的，同时还能够通过转动阀杆的角度，调整流量大小。当需要使用四通的四个流动方向时，仅需向着手轮所在方向向外拔动阀杆，使得阀杆带动柱塞移动，从而将柱塞端部的半凸球面从凹槽中拔出，此时流体从凹槽中流动，将四通本体的四个方向均进行连通，从而使得在柱塞阀完全开启后具有更多的流动方向，解决了现有技术中柱塞阀完全开启后流动方向仍然单一的问题。

优选的，所述橡胶垫与凹槽内壁粘接。通过粘结连接确保橡胶垫和凹槽之间连接稳固，防止拔出半球凸面的过程中将橡胶垫带出脱离，提高本发明的使用稳定性。

优选的，所述橡胶垫的厚度为0.6～0.9cm。橡胶垫过厚影响半凸球面塞入凹槽中，过薄又不能起到良好的密封性能，因此本方案将橡胶垫的厚度限定在0.6～0.9cm的范围内，确保橡胶垫优良的使用性能。

优选的，所述柱塞穿出至四通本体外侧，四通本体内部设置环抱柱塞的密封圈。即是通过密封圈对柱塞与四通本体的接触部位进行密封，进一步提高本发明的密封能力，防止流体外溢，提高本发明的使用性能。

优选的，所述密封圈为四氟密封圈。

优选的，所述法兰盘的外表面均嵌设钢圈，所述钢圈与法兰盘同心。提高法兰盘的密封能力，无需额外使用密封器件进行密封，极大的提高本发明的使用方便性，确保与外部管路连接时的密封性能。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀，半球凸面与凹槽之间并未固定连接，因此使得本发明中的柱塞具有更多的自由度，能够沿着柱塞轴线方向进行移动。将柱塞端部的半凸球面从凹槽中拔出，此时流体从凹槽中流动，将四通本体的四个方向均进行连通，从而使得在柱塞阀完全开启后具有更多的流动方向，解决了现有技术中柱塞阀完全开启后流动方向仍然单一的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例中四通本体的剖视图；

图2为本发明具体实施例的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中柱塞的主视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-四通本体，2-柱塞，3-流道，4-阀杆，41-半凸球面，5-凹槽，6-橡胶垫，7-密封圈，8-手轮，9-法兰盘，10-钢圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图3所示的适用于油气管道的高自由度敞式柱塞阀，包括四通本体1、设置在四通本体1中心处的柱塞2，所述柱塞2用于封隔四通本体1的中心处，所述四通本体1的四个敞口端均固定有法兰盘9，所述柱塞2上设置流道3，流道3呈直线状，所述流道3的轴线垂直于柱塞2轴线；还包括固定在柱塞2一端的阀杆4，所述阀杆4远离柱塞2的一端固定手轮8，所述手轮8位于四通本体1外侧；所述柱塞2远离阀杆4的一端设置为半凸球面41，所述四通本体1上设置正对所述半凸球面41的凹槽5，所述凹槽5呈与半凸球面41等径的半球状，所述凹槽5内壁铺设橡胶垫6；当半凸球面41与橡胶垫6相贴合时，所述流道3的轴线与四通本体1的轴线共面。所述橡胶垫6与凹槽5内壁粘接。所述橡胶垫6的厚度为0.8cm。所述柱塞2穿出至四通本体1外侧，四通本体1内部设置环抱柱塞2的密封圈7。所述密封圈7为四氟密封圈。所有法兰盘9的外表面均嵌设钢圈10，所述钢圈10与法兰盘9同心。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。