一种三阀组的制作方法

本实用新型涉及一种三阀组。

背景技术：

在工业自动化流量测量领域中，差压测量仪表应用非常普遍。在差压测量仪表与被测装置相连接时，三阀组作为中间连接环节，在企业被广泛应用。

常规的三阀组的结构多如授权公告号为CN207349492U的中国实用新型专利所示，三阀组通常包括高压流道、低压流道以及连接高压流道和低压流道的平衡流道，高压流道上安装有高压侧开关阀，低压流道上安装有低压侧开关阀，在平衡流道上安装有平衡阀。现有技术中，高压侧开关阀、低压侧开关阀以及平衡阀均为针型阀，可单独打开或关闭。

在实际应用的差压测量仪表中，需要测量的差压往往较小，但是系统的压力(如流体的压力)往往较大，差压测量仪表中的测量元件的量程较小，当测量元件单侧受压时极易损坏测量元件。因此，三阀组的正常开启过程为：先打开平衡阀，使得测量元件的两侧连通，再打开高压侧开关阀和低压侧开关阀，整个流道处于连通的状态，测量元件处于平衡状态，然后再关闭平衡阀以进行差压测量。测量完成后，先打开平衡阀，再关闭高压侧开关阀和低压侧开关阀。按照正确的操作流程进行操作时能够防止测量元件单侧受压的情况发生。

但是，在实际投用差压测量仪表中发现，由于操作人员经验不足或者疏忽容易导致误操作，在平衡阀未打开的情况下先将高压侧开关阀或低压侧开关阀打开，或者在未打开平衡阀的情况下关闭高压侧开关阀或低压侧开关阀，此时就极易造成测量元件单侧受压而导致测量元件损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三阀组，以解决现有技术中在实际操作时容易忘记首先开启平衡阀而损坏测量元件的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型三阀组的第一技术方案是：一种三阀组，包括阀座和密封贴设于阀座前侧面上的阀芯，还包括可驱动阀芯上下移动的驱动结构，三阀组还包括左右间隔布置的高压侧结构和低压侧结构，高压侧结构和低压侧结构分别包括上下间隔布置于阀座内的出液通道和进液通道，进、出液通道均延伸至阀座前侧面上而具有开口，高压侧结构和低压侧结构分别包括设于阀芯后侧面且用于连通相应两开口的开口连通槽，高压侧结构和低压侧结构还分别包括设于阀座的对应两开口上方且与出液通道相连的平衡孔，阀芯后侧面上于两开口连通槽上方布置有用于连通两平衡孔的平衡孔连通槽，阀芯在上下往复移动行程上具有出液通道的开口与开口连通槽上下错开布置以使得三阀组处于阀关闭状态的下极限位，还具有两开口与开口连通槽对应、两平衡孔与平衡孔连通槽对应以使得三阀组处于阀平衡状态的中间位，还具有两开口与开口连通槽对应、两平衡孔中的至少一个与平衡孔连通槽上下错开布置以使得三阀组处于阀开启状态的上极限位。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，将高、低压侧结构中的各部分分别设置在阀座和阀芯上，通过阀座和阀芯的相对移动能够实现液体通道的导通和关闭，同时，在阀芯上开设平衡孔连接槽，平衡孔连接槽用来连通高、低压侧结构中的平衡孔，平衡孔与出液通道相连通。当出液通道的开口与开口连通槽未连通时，整个液体通道断开，使三阀组处于阀关闭状态；当进液通道和出液通道的开口与开口连通槽均连通时，液体通道导通，此时分为两种情况，一种为平衡孔连通槽与两个平衡孔对应，此时三阀组处于阀平衡状态，另一种为平衡孔连通槽与两个平衡孔中的至少一个未对应，此时三阀组处于正常工作的阀开启状态。本实用新型中，当阀芯处于中间位时三阀组处于阀平衡状态，在三阀组切换状态时，必须经过阀平衡状态，避免现有技术中三个阀单独控制而导致误打开平衡阀的情况发生，防止误操作。

进一步地，所述平衡孔连通槽的上下延伸长度大于或等于平衡孔和出液通道的所述开口之间的上下间距，阀芯处于下极限位时，高压侧结构和低压侧结构所对应的出液通道的开口通过平衡孔连通槽相连，所述阀座上设有当阀芯处于下极限位时与平衡孔连通槽相连通以对出液通道进行泄压的放空孔。

三阀组处于阀关闭状态时，平衡孔连通槽连通出液通道的出口和平衡孔，同时设置放空孔，在阀关闭状态下，对出液通道进行泄压，有利于排出出液通道内残留的液体。

进一步地，三阀组还包括阀盖，阀座的前侧固定装配在阀盖的后侧面上，阀盖的后侧面上设有上下延伸的滑槽，所述阀芯被压装于所述滑槽的槽底，所述阀芯沿上下方向活动装配于该滑槽内。

通过阀盖以及阀盖上设置的滑槽，能够将阀座和阀芯全部集成布置在阀盖上，实现了集成化的布置。

进一步地，所述阀芯与阀盖之间沿前后方向弹性压装有弹性垫。

通过设置弹性垫，弹性垫在压缩后的回弹作用力能够使阀芯和阀座紧密贴合在一起，防止发生液体泄漏。

进一步地，三阀组还包括顶压装配于滑槽槽底的卡座，所述卡座的后侧面上设有阀芯容纳槽，所述阀芯与阀芯容纳槽槽底之间弹性压装有所述弹性垫，所述驱动结构与所述卡座固定相连。

驱动结构通过卡座来驱动阀芯上下移动，当阀芯发生损坏或者阀芯内的结构发生变化时，不需要再设置相应的与驱动结构配合的连接结构，方便更换。

进一步地，所述驱动结构为由前至后穿过阀盖并与卡座固定相连的操作手柄，阀盖上设有供操作手柄穿装的上下延伸的长孔，所述长孔具有用于对操作手柄上下移动极限进行限制的上限位部和下限位部。

通过设置长孔且长孔具有上限位部和下限位部，能够避免操作手柄上下移动过位，而且，在设置上限位部和下限位部后，在具体操作时可以更直观的感受和判断三阀组所处的状态。

本实用新型三阀组的第二技术方案是：一种三阀组，包括阀座和密封贴设于阀座前侧面上的阀芯，还包括可驱动阀芯上下移动的驱动结构，三阀组还包括左右间隔布置的高压侧结构和低压侧结构，高压侧结构和低压侧结构分别包括上下间隔布置于阀座内的出液通道和进液通道，进、出液通道均延伸至阀座前侧面上而具有开口，高压侧结构和低压侧结构分别包括设于阀芯后侧面且用于连通相应两开口的开口连通槽，高压侧结构和低压侧结构还分别包括设于阀座的对应两开口下方且与进液通道相连的平衡孔，阀芯后侧面上于两开口连通槽下方布置有用于连通两平衡孔的平衡孔连通槽，阀芯在上下往复移动行程上具有进液通道的开口与开口连通槽上下错开布置以使得三阀组处于阀关闭状态的上极限位，还具有两开口与开口连通槽对应、两平衡孔与平衡孔连通槽对应以使得三阀组处于阀平衡状态的中间位，还具有两开口与开口连通槽对应、两平衡孔中的至少一个与平衡孔连通槽上下错开布置以使得三阀组处于阀开启状态的下极限位。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，将高、低压侧结构中的各部分分别设置在阀座和阀芯上，通过阀座和阀芯的相对移动能够实现液体通道的导通和关闭，同时，在阀芯上开设平衡孔连接槽，平衡孔连接槽用来连通高、低压侧结构中的平衡孔，平衡孔与进液通道相连通。当进液通道的开口与开口连通槽未连通时，整个液体通道断开，使三阀组处于阀关闭状态；当进液通道和出液通道的开口与开口连通槽均连通时，液体通道导通，此时分为两种情况，一种为平衡孔连通槽与两个平衡孔对应，此时三阀组处于阀平衡状态，另一种为平衡孔连通槽与两个平衡孔中的至少一个未对应，此时三阀组处于正常工作的阀开启状态。本实用新型中，当阀芯处于中间位时三阀组处于阀平衡状态，在三阀组切换状态时，必须经过阀平衡状态，避免现有技术中三个阀单独控制而导致误打开平衡阀的情况发生，防止误操作。

进一步地，三阀组还包括阀盖，阀座的前侧固定装配在阀盖的后侧面上，阀盖的后侧面上设有上下延伸的滑槽，所述阀芯被压装于所述滑槽的槽底，所述阀芯沿上下方向活动装配于该滑槽内。

通过阀盖以及阀盖上设置的滑槽，能够将阀座和阀芯全部集成布置在阀盖上，实现了集成化的布置。

进一步地，所述阀芯与阀盖之间沿前后方向弹性压装有弹性垫，三阀组还包括顶压装配于滑槽槽底的卡座，所述卡座的后侧面上设有阀芯容纳槽，所述阀芯与阀芯容纳槽槽底之间弹性压装有所述弹性垫，所述驱动结构与所述卡座固定相连。

通过设置弹性垫，弹性垫在压缩后的回弹作用力能够使阀芯和阀座紧密贴合在一起，防止发生液体泄漏。驱动结构通过卡座来驱动阀芯上下移动，当阀芯发生损坏或者阀芯内的结构发生变化时，不需要再设置相应的与驱动结构配合的连接结构，方便更换。

进一步地，所述驱动结构为由前至后穿过阀盖并与卡座固定相连的操作手柄，阀盖上设有供操作手柄穿装的上下延伸的长孔，所述长孔具有用于对操作手柄上下移动极限进行限制的上限位部和下限位部。

通过设置长孔且长孔具有上限位部和下限位部，能够避免操作手柄上下移动过位，而且，在设置上限位部和下限位部后，在具体操作时可以更直观的感受和判断三阀组所处的状态。

附图说明

图1为本实用新型三阀组实施例1的分解示意图；

图2为图1中阀座组件的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2的俯视图；

图5为图1中阀芯组件的主视图；

图6为图5的左视图；

图7为图1中卡座的主视图；

图8为图7的左视图；

图9为图1中阀盖组件的主视图；

图10为图9的俯视图；

图11为图1中操作手柄的示意图；

图12为本实用新型三阀组处于阀关闭状态时阀座组件和阀芯组件的配合主视图；

图13为图12的左视图；

图14为本实用新型三阀组处于阀平衡状态下阀座组件和阀芯组件的配合主视图；

图15为图14的左视图；

图16为本实用新型三阀组处于阀打开状态下阀座组件和阀芯组件的配合主视图；

图17为图16的左视图；

附图标记说明：100-阀座组件；11-阀座；12-阀座安装孔；13-高压侧出液通道；14-高压侧平衡孔；15-高压侧出液开口；16-高压侧进液开口；17-高压侧进液通道；18-高压侧入口；19-低压侧入口；110-低压侧进液通道；111-低压侧进液开口；112-低压侧出液开口；113-低压侧平衡孔；114-低压侧出液通道；115-低压侧出口；116-放空孔；117-高压侧出口；200-阀芯组件；21-阀芯；22-平衡孔连通槽；23-高压侧连通槽；24-低压侧连通槽；300-橡胶垫；400-卡座；41-卡座主体；42-阀芯容纳槽；43-手柄连接孔；500-阀盖组件；51-阀盖；52-阀盖安装孔；53-阀盖导向槽；54-操作手柄限位孔；600-连接螺栓；700-操作手柄；71-球头；72-操作杆；73-螺杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的三阀组的具体实施例1，如图1至图17所示。如图1所示，三阀组包括阀盖组件500，在阀盖组件500上依次连接有卡座400、橡胶垫300、阀芯组件200和阀座组件100，阀盖组件500和阀座组件100通过连接螺栓600相连。在阀盖组件500内还穿装有操作手柄700，操作手柄700与卡座400相连。图1中，为了方便看出阀座组件100，将阀座组件100旋转了90度。

阀座组件100的结构如图2至图4所示，阀座组件100包括板状的阀座11，阀座11为长方体不锈钢结构。阀座11的朝向阀芯组件200的一侧侧面抛光处理。在阀座11的四角开设有四个阀座安装孔12，阀座安装孔12为螺纹孔。在阀座11上开设有贯穿的放空孔116，放空孔116的孔口处可连接放空阀门。在放空孔116的左右两侧分别开设有一排孔，其中，左侧的一排孔中由上至下依次为高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15和高压侧进液开口16，右侧的一排孔中由上至下依次为低压侧平衡孔113、低压侧出液开口112和低压侧进液开口111，其中，高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15、高压侧进液开口16、低压侧平衡孔113、低压侧出液开口112和低压侧进液开口111均为盲孔，孔口位于阀座11的抛光的侧面上。

在阀座11内开设有连通高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15以及阀座11外部的高压侧出液通道13，在高压侧出液通道13的高压侧出口117处扩口、攻丝以连接外部的管线。阀座11内还开设有连通高压侧进液开口16以及阀座11外部的高压侧进液通道17，高压侧进液通道17的高压侧入口18处扩口、攻丝以连接外部的管线。

在阀座11内开设有连通低压侧平衡孔113、低压侧出液开口112以及阀座11外部的低压侧出液通道114，在低压侧出液通道114的低压侧出口115处扩口、攻丝以连接外部的管线。在阀座11内还开设有连通低压侧进液开口111以及阀座11外部的低压侧进液通道110，低压侧进液通道110的低压侧入口19处扩口、攻丝以连接外部的管线。

阀芯组件200的结构如图5和图6所示，阀芯组件200包括阀芯21，阀芯21为长方体陶瓷结构，阀芯21上开设有三个凹槽，分别为上方的平衡孔连通槽22，下方的高压侧连通槽23和低压侧连通槽24，其中，平衡孔连通槽22的左右方向的跨度大于高压侧平衡孔14和低压侧平衡孔113的左右方向的跨度。高压侧连通槽23与高压侧的孔对应，且高压侧连通槽23的上下跨度大于高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15和高压侧进液开口16的上下跨度。而低压侧连通槽24的结构以及尺寸与高压侧连通槽23的一致，不再详细说明。

阀芯21上开设有凹槽的侧面进行抛光，装配时与阀座11紧密贴合布置。

卡座400的结构如图7和图8所示，卡座400包括卡座主体41，卡座主体41为长方体不锈钢结构，在卡座主体41上开设有阀芯容纳槽42，阀芯容纳槽42的深度小于阀芯21与橡胶垫300的厚度之和，差值约为2mm。阀芯容纳槽42与阀芯21以及橡胶垫300之间为间隙配合的关系。在阀芯容纳槽42的槽底上开设有手柄连接孔43，手柄连接孔43为螺纹孔。

阀盖组件500的结构如图9和图10所示，阀盖组件500包括阀盖51，阀盖51为长方体不锈钢结构，阀盖51的截面尺寸与阀座11一致。在阀盖四周开有4个阀盖安装孔52，阀盖安装孔52为螺纹孔，在阀盖51的中间开有一个阀盖导向槽53，供卡座400嵌入，卡座400的厚度与阀盖导向槽53的槽深一致，阀盖导向槽53能够供卡座400上下滑动。在阀盖51中间位置开有一个操作手柄限位孔54，操作手柄限位孔54为上下延伸的长孔，能够供操作手柄700穿过并对操作手柄700的上下移动极限进行限制。长孔的上孔壁构成了上限位部，下孔壁构成了下限位部。

操作手柄700的结构如图11所示，操作手柄700包括前端的螺杆73、中间的操作杆72以及后端的球头71，螺杆73能够与手柄连接孔43固定相连，操作杆72穿入操作手柄限位孔54中。

装配时，将卡座400放入阀盖组件500的阀盖导向槽53内，再将橡胶垫300、阀芯组件200以及阀座组件100依次叠放，通过连接螺栓600连接阀盖组件500和阀座组件100，压缩橡胶垫300，使橡胶垫300和阀芯组件200完全嵌入至卡座400内。安装完成后，阀盖组件500和阀座组件100固定相连，而卡座400、橡胶垫300和阀芯组件200可以上下移动。

本实用新型的使用过程如下：三阀组在使用时具有三个状态：阀关闭、阀平衡和阀开启。以三阀组由阀关闭状态切换至阀开启状态的过程为例进行阐述。

处于阀关闭状态下阀芯组件200和阀座组件100的配合如图12和图13所示，此时，操作手柄700处于被操作手柄限位孔54的下孔壁挡住的下极限位。此时，高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15、低压侧平衡孔113、低压侧出液开口112、放空孔116均与平衡孔连通槽22相连通，此时，高压侧出口117和低压侧出口115通过放空孔116与空气连通，处于不加压平衡状态。此时，高压侧进液开口16和高压侧连通槽23连通，低压侧进液开口111和低压侧连通槽24连通。高压侧入口18和低压侧入口19处于被隔断的状态，高压侧出口117和低压侧出口115为泄压状态。

将处于阀关闭状态下的三阀组切换至阀开启状态时首先会切换至阀平衡状态，操作手柄700向上移动。阀芯组件200和阀座组件100的配合如图14和图15所示，此时，三阀组处于阀平衡状态，平衡孔连通槽22与放空孔116脱离连接，高压侧平衡孔14、低压侧平衡孔113与平衡孔连通槽22连通，与外部的空气隔离。高压侧连通槽23将高压侧进液开口16和高压侧出液开口15连通，同时，由于高压侧出液通道13的存在，高压侧进液开口16、高压侧出液开口15以及高压侧平衡孔14均处于连通的状态。相同地，低压侧连通槽24将低压侧进液开口111和低压侧出液开口112连通，同时，由于低压侧出液通道114的存在，低压侧进液开口111、低压侧出液开口112以及低压侧平衡孔113均处于连通的状态。由此，使得高压侧入口18、高压侧出口117、低压侧入口19、低压侧出口115均连通，保持在压力平衡状态。

将操作手柄700继续上移至操作手柄限位孔54上孔壁的位置，此时阀芯组件200和阀座组件100的配合如图16和图17所示，三阀组处于阀开启状态，此时，高压侧平衡孔14、高压侧出液开口15、高压侧进液开口16均与高压侧连通槽23相连通，高压侧入口18和高压侧出口117相连通。同样地，低压侧平衡孔113、低压侧出液开口112、低压侧进液开口111均与低压侧连通槽24相连通，低压侧入口19和低压侧出口115相连通。同时，平衡孔连通槽22与高压侧平衡孔14和低压侧平衡孔113之间均不会连通。高压侧和低压侧实现隔离，差压测量仪表投入正常使用。

三阀组由阀开启状态切换至阀关闭状态的过程相反。由上可知，无论三阀组在阀开启状态和阀关闭状态之间切换时，必须途径阀平衡状态，防止误操作。另外，本实用新型的三阀组能够保证差压测量仪表高压侧和低压侧同时接通或断开，可以避免在使用时出现单侧受压状态。

本实施例中，高压侧出液开口15、高压侧平衡孔14、高压侧进液开口16、高压侧连通槽23构成了高压侧结构，低压侧出液开口112、低压侧平衡孔113、低压侧进液开口111、低压侧连通槽24构成了低压侧结构。高压侧出液开口15构成了高压侧出液通道13的开口，高压侧进液开口16构成了高压侧进液通道17的开口，低压侧出液开口112构成了低压侧出液通道114的开口，低压侧进液开口111构成了低压侧进液通道110的开口。

本实施例中，高压侧连通槽23和低压侧连通槽24均构成了开口连通槽。操作手柄限位孔54构成了长孔，当操作手柄700与长孔下端顶压时，阀芯处于下极限位；当操作手柄700处于中间位置时，阀芯处于中间位；当操作手柄700与长孔上端顶压时，阀芯处于上极限位。

本实用新型中，“上”“下”仅为相对的概念，并不代表正常使用时的上下方向。

本实施例中，阀盖导向槽53即为滑槽，

本实施例中，操作手柄700构成了驱动结构，其他实施例中，可以通过电控的方式驱动阀芯动作，此时，驱动结构可以为电动推杆、电磁推杆或连杆机构等。其他实施例中，操作手柄与卡座的连接方式可以为焊接不可拆相连。

本实用新型三阀组的具体实施例2，本实施例中，将平衡孔设置在进液通道开口的背离出液通道开口的一侧(设定为向下的一侧)，平衡孔与进液通道相连通，此时，当阀芯处于上极限位时，三阀组处于阀关闭状态；处于中间位时，三阀组处于阀平衡状态；处于下极限位时，三阀组处于阀开启状态。但正如上述所说，“上”“下”仅为相对的概念，并不代表正常使用时的上下方向。