基于整体管道完全闭合的管道式阀门的制作方法

1.本发明涉及管道阀门领域，具体地说是一种基于整体管道完全闭合的管道式阀门。


背景技术：

2.在实际生产生活中，阀门和管道是液体或气体流通最常见的传输工具，液体或气体在管道中流动，并通过安装在管道上的阀门对液体或气体流通进行开关控制。阀门的种类繁多，大多数是安装在管道上，实现对管道的某个位置进行开关控制，包括球阀、板阀等，在一些特定环境下，阀门只是关闭了流通介质的末端，当阀门上方管道受到严寒、撞击、火灾等自然灾害时，管道有可能发生损害泄露现象。例如常见的自来水管道，它的阀门关闭后，截停了水源外流，而阀门上方的管道内留有存水，在室外温度较低的冬季，管内的水被冻住，很容易造成管道不通或炸裂。而现有的防冻阀门是把阀门置于地下，关闭后阀门后部管道内的水通过溢出孔排到地下，这种防冻阀门就不能用于有毒有害水体。或者，某些有毒有害介质，对于传统阀门来说，人们只能关闭方便操作的部分，也会留下各种安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明是针对背景技术中提及的缺陷，提供一种能够在关闭阀门的同时清除管道内残留介质的基于整体管道完全闭合的管道式阀门。
4.为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种基于整体管道完全闭合的管道式阀门，包括用于与上游容器或管道连接的前接口、与下游容器或管道连接的后接口、设置在前后接口之间的管道式阀门本体，阀门本体的入口与前接口连通，出口与后接口连通；所述阀门本体包括至少一段管体结构，每段所述管体结构包括阀体，以及设置在阀体内部的阀芯、驱动组件和传动组件；所述阀芯是与所述阀体长度相对应的长条形结构；传动组件设置在所述阀芯的侧面，驱动组件与传动组件连接，带动阀芯在阀体内移动，实现阀门本体的开闭。
5.作为优选的技术方案：所述阀芯包括上部的软体阀芯和下部的硬体阀芯，二者嵌装在一起；软体阀芯和硬体阀芯均为实体条状结构。
6.作为优选的技术方案：所述软体阀芯与硬体阀芯的结合部位采用键与键槽的嵌装式结构，所述键部与键槽部分别与阀芯的长度相对应。
7.作为优选的技术方案：所述软体阀芯的侧面与阀体内壁之间构成介质流动的通道，该通道的内壁上设置有耐腐蚀层。
8.作为优选的技术方案：所述软体阀芯内设置有通长的通孔，该通孔为介质流动的通道；所述软体阀芯的通孔内壁上设置有耐腐蚀层。
9.作为优选的技术方案：所述螺杆的端部设置有连接组件，多段所述管体结构通过所述连接组件串联在一起；下方阀门的后接口与上方阀门的前接口连通，下方阀门中驱动
组件的螺杆上端与上方阀门中驱动组件的螺杆下端通过所述连接组件连接传动；置于最末端的阀门的驱动组件中的螺杆上端套装手柄。
10.作为优选的技术方案：所述传动组件为齿轮齿条式结构，包括齿条和齿轮；多个齿轮套装在所述螺杆上，多个与所述齿轮啮合传动的齿条与阀芯侧面固定连接。
11.作为优选的技术方案：所述驱动组件包括手柄和螺杆；所述手柄活动套装在所述螺杆的一端，且伸出所述阀门本体的阀体上面；所述螺杆上沿其长度方向设置有多个固定板，固定板的另一端与所述阀体内侧壁固接。
12.作为优选的技术方案：所述螺杆与所述固定板之间活动配合，螺杆在固定板的通孔内自由转动。
13.作为优选的技术方案：所述传动组件包括至少两组折叠举升结构，所述折叠举升结构包括折叠架、固定螺母和活动螺母；固定螺母和活动螺母均套装在所述螺杆上，固定螺母与所述螺杆固定，活动螺母与所述螺杆活动套装；折叠架包括底座、两根下部折叠杆和两根上部折叠杆：底座固接于阀体内壁上；两根下部折叠杆的相近端均与所述底座中部铰接，相远端分别与固定螺母和活动螺母的一侧面铰接；两根上部折叠杆的相近端均与阀芯底面铰接；相远端分别与固定螺母和活动螺母的另一侧面铰接。
14.作为优选的技术方案：所述驱动组件包括手柄和螺杆；所述手柄活动套装在所述螺杆的一端，且伸出所述阀门本体的阀体上面；所述螺杆贯穿于所述传动组件中的固定螺母和活动螺母，所述螺杆与所述固定螺母固接，所述螺杆与所述活动螺母活动套接。
15.作为优选的技术方案：后接口的侧面设置有出口密封板，该出口密封板的上部设置有与出口连通的通孔，所述通孔外围设置有第二密封圈；所述出口密封板与阀门本体上端面紧密贴合。
16.与现有技术相比，本发明所公开的这种整体管道式阀门能够根据实际需要调整整个阀门长度，在关闭阀门的同时清除了管道内的液体或气体，完全封闭了液体的流通管道，实现整体管道完全闭合，有效防止由于管道内残留液体或气体而造成的管道及阀门冻裂、挥发有毒气体污染环境等一系列的危害发生，安全性高，成本低，操作方便，可控性强，适合各种介质流通的管道使用。
附图说明
17.图1为本发明的外部结构示意图。
18.图2为本发明中实施例一的阀门闭合状态结构示意图。
19.图3为本发明中实施例一的阀门开启状态结构示意图。
20.图4为本发明中实施例一的传动组件结构示意图。
21.图5为本发明中第一密封圈的安装位置示意图。
22.图6为本发明中出水部位结构示意图。
23.图7为图6的侧视图。
24.图8为本发明中实施例二的阀门闭合状态结构示意图。
25.图9为本发明中实施例二的传动组件结构示意图。
26.图10为本发明中耐腐蚀层的结构示意图。
27.图11为本发明中弯道结构示意图。
28.图12为本发明中带有通道的阀芯的结构示意图。
29.图中：后接口1，阀门本体2，前接口3，阀芯4，第一传动组件5，固定板6，螺杆7，手柄8，连接法兰9，第一密封圈10，出口密封板11，出水口12，第二密封圈13，耐腐蚀层14，第二传动组件15，阀体16，上部折叠杆17，固定螺母18，下部折叠杆19，底座20，活动螺母21，通道22，伞齿轮组23，软体阀芯24，硬体阀芯25。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
31.参见附图1
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10，本发明所公开的这种阀门是一种基于改变整段管道流通面积来控制流量的管道式阀门，阀门关闭时实现通道长度方向的完全闭合，完全消除通道内的残留介质。
32.这种基于整体管道完全闭合的管道式阀门，包括用于与上游容器或管道连接的前接口3、与下游容器或管道连接的后接口1、设置在前后接口之间的管道式阀门本体2，阀门本体的入口和出口分别于前后接口连通。
33.阀门本体包括至少一段管体结构，每段管体结构包括阀体16，以及设置在阀体内部的阀芯4、驱动组件和传动组件。
34.阀芯4是与阀体16长度相对应的长条形结构，传动组件设置在阀芯的侧面，驱动组件与传动组件连接，带动阀芯在阀体内移动，实现阀门本体的开闭。阀芯4的侧面与阀体16内壁之间构成通道，该通道的四壁上设置有耐腐蚀层14。阀芯外圆周上设置有一密封槽，该密封槽内嵌装有第一密封圈10，实现阀芯与阀体内壁之间的密封。
35.阀芯是与阀体长度相对应的长条形结构，包括上部的软体阀芯和下部的硬体阀芯，二者可以单独使用，也可以组合在一起使用，二者组合使用时采用嵌装的结构形式，本实施例中，二者嵌装在一起。软体阀芯与硬体阀芯的结合部位采用键与键槽的嵌装式结构，键部与键槽部分别与阀芯的长度相对应。
36.作为优选的一个实施例：软体阀芯的下面设置有内凹槽，硬体阀芯的上表面有凸起部位；凸起部位嵌装于内凹槽内部。
37.作为优选的另一个实施例：软体阀芯的下面设置有截面是圆形、梯形或倒t形的凸起部位，硬体阀芯的上表面设置有与所述凸起部位相匹配的内凹槽结构，凸起部位嵌装于内凹槽内部。
38.阀体端部和螺杆的端部设置有连接组件，多段管体结构通过连接组件串联在一起使用，通过弯头组件，还可以实现两段相邻阀体角度连接使用，实现远程控制。连接组件为连接法兰、连接套管或联轴器中的一种。最末端驱动螺杆端部连接手柄或其它驱动机构，实现整体管道阀门的开启或闭合。驱动组件中的手柄部位可以为人为转动，也可以采用电机转动或液压驱动，驱动组件中的螺杆带动传动组件运动，传动组件与阀芯固定连接，实现阀芯的移动，实现阀体的开关。驱动组件中的螺杆都是一端伸出阀体，一端不伸出，需要连接
组装时，相邻两个阀体之间，一个阀体中伸出的螺杆端部与另一个阀体中不伸出的螺杆端部通过联轴器连接。
39.在实际环境中，管道弯道部分通过带转向机构的弯头连接，其内部通过隔板形成通道22，通道22的位置为固定的，在侧板的侧面设置驱动组件，固定板固接于隔板侧面上，螺杆穿插于固定板上，且可左右转动，实现水平管道和竖直管道内的螺杆的联动。在拐弯处安装伞齿轮组23，实现弯道内垂直设置的两个螺杆的同步传动，具体结构见图11，弯道内的螺杆与其外部的管道阀门的螺杆通过连接组件连接传动。根据不同管道的连接结构，非直线管道连接过程中，各相邻两个管道上的阀门的驱动组件中，通过不同锥度的伞齿轮组实现驱动组件的多角度传动。
40.下面以具体实施例详细介绍传动组件的形式。
41.实施例一本实施例中，传动组件为第一传动组件5为齿轮齿条式结构，包括齿条5
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1和齿轮5
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2，如附图5所示。多个齿轮套装在螺杆上，多个与齿轮啮合传动的齿条与阀芯底部固定连接。螺杆转动时带动齿轮转动，从而带动与齿轮啮合的齿条移动，齿条与阀芯底面侧面固接，实现阀芯的侧向移动。
42.本实施例中，驱动组件包括手柄8和螺杆7。手柄8活动套装在螺杆7的一端，且伸出阀门本体的阀体上面，手动转动手柄，实现对螺杆的转动。如附图2所示，手柄与螺杆之间为活动连接，手柄套装在螺杆端部，可以是螺纹旋接，也可以是铆钉连接。螺杆上沿其长度方向设置有多个固定板6，每个固定板上有支撑螺杆的通孔，固定板的另一端与阀体内侧壁固接。螺杆与固定板之间活动配合，螺杆在固定板的通孔内自由转动。
43.实施例二本实施例中，传动组件为第二传动组件15，包括至少两组折叠举升结构，本实施例中包括两组折叠举升结构，设置于阀芯侧面的中央位置。折叠举升结构包括折叠架、固定螺母18和活动螺母21。固定螺母和活动螺母均套装在螺杆上，固定螺母与螺杆固定，活动螺母与螺杆活动套装，并能够在螺杆的转动过程中实现水平移动。
44.折叠架包括底座20、两根下部折叠杆19和两根上部折叠杆17。底座20固接于阀体16内壁上。两根下部折叠杆19的相近端均与底座20中部铰接，相远端分别与固定螺母18和活动螺母21的侧面铰接；两根上部折叠杆17的相近端均与阀芯4底面的框架通过转动件铰接；相远端分别与固定螺母18和活动螺母21的侧面铰接。如附图8
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9，上部折叠杆和下部折叠杆为槽型结构，其端部的两侧面分别与固定螺母（或活动螺母）的两侧面铰接。折叠架为平行四边形结构，螺杆转动，活动螺母发生水平位移，带动上部折叠杆和下部折叠杆的端部转动，实现上部折叠杆和下部折叠杆上下举升，上部折叠杆与阀芯侧面固接，即实现阀芯的水平移动。
45.本实施例中，驱动组件包括手柄8和螺杆7。手柄8活动套装在螺杆7的一端，且伸出阀门本体的阀体上面，手动转动手柄，实现对螺杆的转动。手柄与螺杆之间为活动连接，手柄套装在螺杆端部，可以是螺纹旋接，也可以是铆钉连接。螺杆贯穿折叠架中部的固定螺母和活动螺母，固定螺母与螺杆固定连接，活动螺母与螺杆活动套接，活动螺母随螺杆转动左右移动。
46.通道为软体阀芯上面与阀体内壁之间的空间时，若阀体为圆筒形结构，软体阀芯
的上表面是与其相匹配的圆弧面，若阀体为矩形结构，软体阀芯的上表面是与其相匹配的平面。通道为软体阀芯中的月牙形空间时，硬体阀芯的上面与软体阀芯的下面形状相匹配。见图12，软体阀芯与硬体阀芯的结合部是截面为圆形的键与键槽的嵌装式结构，硬体阀芯的上表面是与软体阀芯上表面形状相匹配的弧形面。
47.实施例三本实施例中，软体阀芯和硬体阀芯均为实体条状结构。软体阀芯与硬体阀芯为一体结构，在传动组件的作用下，阀芯整体随之移动，软体阀芯的侧面与阀体内壁之间构成用于介质流动的通道，软体阀芯侧面与阀体内壁上涂覆耐腐蚀层。
48.实施例四本实施例中，软体阀芯24内设置有通长的通孔，该通孔为介质流动的通道。本实施例的这种带有通道的阀芯，耐压耐腐蚀管道阀门，适用于高压管道。见图12，所述的软体阀芯为耐腐蚀的弹性材质，其中间的通孔为介质流通的通道22，硬体阀芯25与传动组件连接，带动软体阀芯的侧面移动，硬体阀芯移动时，挤压或拉扯软体阀芯侧面，实现通道关闭开启。软体阀芯的长度与硬体阀芯长度以及阀体长度相匹配。整个软体阀芯的截面大于阀体出口或入口的面积，通道闭合后，整个软体阀芯为密封实体，封住阀体出口或入口的位置，实现密封。
49.作为优选的技术方案，前接口1的侧面设置有出口密封板11，该出口密封板11的上部设置有与出水口12连通的通孔，通孔外围设置有第二密封圈13；出口密封板与阀门本体上端面紧密贴合。作为优选的实施例，第二密封圈的宽度较宽，在出水扣密封板与阀体上端面贴合时，第二密封圈能够盖住通道的出水口与上接水口上的出水口的结合处，实现密封。