一种低功耗高可靠性切断阀的制作方法

本实用新型涉及阀门领域，尤其是涉及一种低功耗高可靠性切断阀。

背景技术：

切断阀是自动化系统中执行机构的一种，用于控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。具有结构简单，反应灵敏，动作可靠等特点。可广泛地应用在石油、化工、冶金等工业生产部门。切断阀在与阀体通路垂直的方向设置贯通阀体的控制装置，用来控制阀瓣的转动。在传统的切断阀中，阀瓣要与密封阀座保持良好密封，必须依靠紧密的接触，因此阀瓣在转动过程中所需的扭力很大，阀瓣和密封阀座之间转动摩擦力很大，密封结构容易磨损而引起密封失效，且目前的使用功耗高，在关阀时，要保证密封性必须将阀瓣与阀座紧密贴合在一起，可靠性较低。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种高温自关闭球阀”，其公告号cn206496056u，包括球阀本体和控制器，球阀本体包括阀体和阀杆，阀杆沿中轴线开设有螺纹孔，阀体上且处于阀杆的周围设有定位凸起块；控制器包括壳体、转轴、截锥涡卷弹簧、热敏材料、阀杆连接器和连接螺钉，壳体的周壁和底壁与转轴的转盘和短圆柱围成环形空间，截锥涡卷弹簧设置于环形空间中并处于预紧状态，截锥涡卷弹簧的里端与转轴的短圆柱连接，截锥涡卷弹簧的外端与壳体的周壁或底壁连接，热敏材料填充于环形空间中；装配时，阀杆连接器的下端与阀杆的上端同轴对接，并使连接螺钉穿过阀杆连接器的螺钉通孔旋装在阀杆上。但是该实用新型用于切断了燃气通路，避免了火势扩大和次生灾害的发生，但没有降低切断阀的功耗，也没有提高切断阀在密封上的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术的切断阀所需功耗高，可靠性低的问题，提供一种低功耗高可靠性切断阀，降低切断阀的功耗，提高切断阀关阀时的密封性，从而提高切断阀的可靠性和安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种低功耗高可靠性切断阀，包括阀体，所述阀体内设置有沿轴向贯通的介质通道，所述介质通道包括介质通道进口端和介质通道出口端；阀盖，所述阀盖内设置有与介质通道轴向垂直的传动轴；设置在介质通道出口端的阀座；设置在介质通道内并与传动轴同轴相对设置的支撑座；与阀座配合控制切断阀启闭的阀瓣组件，所述阀瓣组件上端与传动轴固定连接，下端与支撑座铰接；涡卷弹簧，所述涡卷弹簧一端固定在传动轴上，另一端固定在阀瓣组件上；用于限制阀瓣组件转动的限位柱，所述限位柱设置在介质通道的内侧壁上。

阀体内设置介质通道便于介质流动，通过阀瓣组件的转动位置的变化使切断阀处于开启位置和关闭位置，传动轴带动阀瓣组件和涡卷弹簧转动，使阀瓣组件在开启位置和关闭位置往复转动。其中，涡卷弹簧反向安装，当切断阀关闭时，传动轴转动带动涡卷弹簧转动，从而驱动阀瓣组件转动，在转动过程中没有受到阻碍，当阀瓣组件转动到与阀座贴合即切断阀的关闭位置时，限位块限制了阀瓣组件继续转动，此时，传动轴带动涡卷弹簧继续转动，使涡卷弹簧反向展开，此时涡卷弹簧会推动阀瓣导杆向阀座方向压，使阀瓣紧密贴合在阀座上，提高了切断阀的可靠性，使切断阀更安全；当切断阀开启时，传动轴回转，此时涡卷弹簧开始收缩拉动阀瓣组件，从而使阀瓣组件迅速脱离阀座，跟随传动轴往回转，实现开阀的目的，在开阀的过程中，相较于直接利用传动轴进行开阀，使用涡卷弹簧后涡卷弹簧在收缩时的收缩力会便于阀瓣组件回转传动轴所用的力更小，降低了开阀时所需的功耗。另外，阀座设置在靠近介质通道出口端的位置上，便于提高切断阀的密封性，使流体对阀瓣组件的力是压力，便于阀瓣组件与阀座更加紧密贴合，提高切断阀的可靠性。

作为优选，所述涡卷弹簧内端固定在传动轴上，所述涡卷弹簧外端固定在阀瓣导杆上。

涡卷弹簧的内端固定在传动轴上，外端固定在阀瓣导杆上，在关阀时，利用涡卷弹簧外端大的曲率半径推动阀瓣导杆前压，从而将阀瓣组件紧密贴合在阀座上，提高了切断阀的可靠性；在开阀时，由于涡卷弹簧外端曲率半径大，可以使阀瓣组件迅速脱离阀座跟随传动轴回转，降低开阀时所需的功耗。

作为优选，所述阀瓣组件包括用于与阀座配合的封盖、带动封盖转动的弧形连接件和与涡卷弹簧固定连接的阀瓣导杆。

封盖与阀座配合，紧密贴合在阀座上，弧形连接件带动封盖转动，弧形连接件与封盖设置为一体式结构，弧形连接件设置在封盖几何中心位置，并与封盖垂直设置，使封盖转动时在径向和轴向都受到力的作用，相较于平行设置，垂直设置所使用的力更小，便于减小功耗，阀瓣导杆用于与涡卷弹簧连接，用于带动阀瓣组件转动。

作为优选，所述阀瓣导杆设置在弧形连接件上，所述阀瓣导杆与传动轴平行设置。

阀瓣导杆与传动轴平行设置，使涡卷弹簧的外端对阀瓣导杆的力垂直于阀瓣导杆作用，从而在开阀的时候降低功耗，在关阀的时候增强可靠性。

作为优选，所述弧形连接件下端设置有球铰结构，所述阀瓣组件与支撑座通过球铰结构铰接在一起。

弧形连接件随着传动轴进行转动，弧形连接件下方固定了支撑座，而支撑座是固定的，弧形连接件是转动的，因此在弧形连接件下方设置了球铰结构，使支撑座与弧形连接件之间形成铰接，使弧形连接件两端固定在介质通道内，又可以在介质通道内带动封盖转动。

作为优选，所述传动轴和球铰结构同轴相对设置。

弧形连接件是绕着传动轴与球铰结构之间的连线转动，将弧形连接件下端与球铰结构连接在一起，将传动轴与球铰结构同轴相对设置，有效防止封盖旋转时倾斜，提高切断阀的密封性，增强切断阀的可靠性。

作为优选，所述限位柱设置在阀体底部靠近支撑座位置。

限位柱用于限制阀瓣组件的转动位置，当切断阀在关阀时，限位柱限制阀瓣组件继续转动，而传动轴继续带涡卷弹簧转动，这使涡卷弹簧反向展开从而利用外端大的曲率半径推动阀瓣组件，使阀瓣组件与阀座紧密贴合，提高切断阀可靠性；限位柱通过限制弧形连接件的转动从而限制封盖转动，限位块设置在底部，使限位块受到的力相较于其他位置更小，增强了限位块的使用寿命，增强了切断阀的可靠性。

作为优选，还包括密封件，所述密封件设置在所述阀瓣组件与阀座之间。

密封件的设置增强了关阀时阀瓣组件与阀座之间的密封性，提高了切断阀的安全性与可靠性。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）采用涡卷弹簧推动阀瓣组件，降低了切断阀使用功耗，增强了切断阀的可靠性；

（2）将阀座设置在介质通道出口端，提高了切断阀的密封性；

（3）设置了阀瓣导杆，便于涡卷弹簧对阀瓣组件进行推动，使切断阀具有低功耗高可靠性的特点；

（4）在阀瓣组件与阀座之间设置了密封件，提高了切断阀关阀后的密封性，增强了切断阀的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种低功耗高可靠性切断阀关阀时的一种结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是切断阀完成关阀时的一种结构示意图；

图4是图3的局部结构示意图；

图5是切断阀初始状态的结构示意图；

图中：1、阀体2、阀盖3、介质通道301、介质通道进口端302、介质通道出口端4、阀座5、支撑座6、阀瓣组件601、阀瓣导杆602、弧形连接件603、封盖604、球铰结构7、传动轴8、限位柱9、涡卷弹簧10、密封件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5所示的实施例1中，一种低功耗高可靠性切断阀，包括阀体1，阀体1内设置有沿轴向贯通的介质通道3，所述介质通道包括介质通道进口端301和介质通道出口端302；阀盖2，所述阀盖2内设置有与介质通道3轴向垂直的传动轴；设置在介质通道出口端302的阀座4；设置在介质通道3内并与传动轴同轴相对设置的支撑座5；与阀座4配合控制切断阀启闭的阀瓣组件6，所述阀瓣组件6上端与传动轴固定连接，下端与支撑座5铰接；反向安装的涡卷弹簧9，所述涡卷弹簧9一端固定在传动轴上，另一端固定在阀瓣组件6上；用于限制阀瓣组件6转动的限位柱8，所述限位柱8设置在介质通道3的内侧壁上。

阀体1内设置有沿轴向贯通的介质通道3，阀盖2与阀体1固定连接，阀盖2内设置有传动轴7，传动轴7与介质通道3轴向垂直设置，在阀体1内设置有介质通道3便于介质流动，介质从介质通道进口端301流动到介质通道出口端302，在介质通道内设置有阀座4，阀座4设置在介质通道内靠近介质通道出口端302一侧，阀瓣组件6设置在介质通道3内与阀座4配合，阀瓣组件6与阀座4配合用于控制切断阀的开关，阀瓣组件6通过转动位置的变化使切断阀处于开启位置和关闭位置，在传动轴7和阀瓣组件6之间设置有涡卷弹簧9，涡卷弹簧9使切断阀具有低功耗高可靠性的特点。涡卷弹簧反向安装，涡卷弹簧9的内端固定在传动轴7上，涡卷弹簧9的外端固定在阀瓣导杆601上，在关阀时，传动轴7带动涡卷弹簧9转动，从而带动阀瓣导杆601转动，阀瓣导杆601继续带动阀瓣组件转动，转动到阀瓣组件6与阀座4贴合时，阀瓣组件6受到限位柱8的限制停止转动，而传动轴7继续带动涡卷弹簧9转动，使涡卷弹簧9反向展开，从而利用涡卷弹簧9外端大的曲率半径推动阀瓣导杆601向前压，从而使阀瓣组件6与阀座4紧密贴合在一起，提高了切断阀的可靠性；在开阀时，将传动轴7回转，此时涡卷弹簧9开始收缩，带动阀瓣导杆601往回拉，使阀瓣组件6迅速脱离阀座4，而由于涡卷弹簧9外端的曲率半径大，阀瓣组件6在脱离过程中，除了受到传动轴7的力的作用之外还受到了涡卷弹簧9收缩的力，因此施加在传动轴7上的力就小了很多，传动轴7功耗就低。另外，在阀体1下端还设置了支撑座5，支撑座5与阀瓣组件6铰接，限制了阀瓣组件6转动，控制阀瓣组件6只能绕这支撑座5与传动轴7之间的连线转动。

需要说明的是，描述中使用的词语“往前压”指的是介质流动方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离涡卷弹簧几何中心的方向。

实施例2：

实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：阀瓣组件6包括封盖603、弧形连接件602和阀瓣导杆601，弧形连接件602带动封盖603转动，将封盖603与弧形连接件602垂直设置，相较于其它连接方式，垂直设置减少了施加在弧形连接件602上的力，降低了切断阀的功耗。在弧形连接件602上设置有阀瓣导杆601，阀瓣导杆用于带动阀瓣组件转动，且阀瓣导杆与涡卷弹簧外端连接，阀瓣导杆601与传动轴7平行设置，这就使阀瓣导杆601在受到的涡卷弹簧9外端的力最大，便于提高切断阀在关阀时的密封性和降低开阀时的功耗。

此外，在弧形连接件602底部设置有球铰结构604，球铰结构604将阀瓣组件6与支撑座5铰接，传动轴7与球铰结构604设置在同一轴线上，由于弧形连接件602是绕着传动轴7与球铰结构604的连线转动，将弧形连接件602下端与球铰结构604连接在一起，防止封盖603旋转时倾斜，提高切断阀密封性，增强切断阀的可靠性。

实施例3：

实施例3的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：限位柱8设置在阀体1底部靠近支撑座5位置，限位柱8用于限制阀瓣组件6的转动位置，当切断阀在关阀时，限位柱8限制阀瓣组件6继续转动，而传动轴7继续带涡卷弹簧9转动，这使涡卷弹簧9反向展开从而利用外端大的曲率半径推动阀瓣组件6，使阀瓣组件6与阀座4紧密贴合，提高切断阀可靠性；限位柱8通过限制弧形连接件602的转动从而限制封盖603转动，限位块设置在底部，使限位块受到的力相较于其他位置更小，增强了限位块的使用寿命，增强了切断阀的可靠性。

实施例4：

实施例4的技术方案与实施例1的技术方案基本相同，其不同之处在于：一种低功耗高可靠性切断阀，还包括密封件10，密封件10设置在阀瓣组件6与阀座4之间，由于阀瓣组件6上的封盖603与阀座4贴合在一起，密封件10设置在阀座4上，当封盖603与阀座4贴合时，密封件10的设置便于提高切断阀关阀时的密封性。

此外，密封件10还可以设置在封盖603上，也可以提高切断阀关阀时的密封性。

以上实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。