专利名称：遥控式高压空气先导型平衡截止阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提升阀，特别是一种自平衡截止阀。
背景技术：
传统的高压空气系统用高压截止阀多为手动类截止阀，密封型式 为金属硬质密封，其操作力矩大，密封性差，使用寿命短，使用过程 中存在较多的质量隐患，随着技术日益进步和新材料的不断涌现，人 们在平衡式截止结构和非金属性密封方面提示了许多新的技术方案， 如中国专利CN2450455公开了一种新型密封、自平衡中高压截止阀， 该阀由阀芯精密导向机构、新型密封机构、自平衡机构、阀芯防回转 机构、传动螺旋副、支架手轮等组成，由于采用自平衡机构使密封可 靠性提高，相应操作更灵活、使用寿命延长，但该技术方案的手操纵 方式，在许多先进装备上，尤其如舰船等场合，无法适应使用需求， 且其自平衡功能相应也较差，从而使该结构很难适应高压、大口径的 空气介质的截止操作，又如美国专利US4217934，公开了一种改进的 先导截止阀，由多个先导阀排列在一起，在压力高于或低于预定范围 时，可进行气流系统的截止操作，每个先导阀包括一个双向控制阀， 能够截止进口和出口之间或出口和进口之间的流体流动，该方案对控 制系统的适用性较强，其先导型结构为遥控提供技术基础，但是对高 压大口径的空气介质的截止，无疑是难以适应，同时其密封也是难解 决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种遥控式高压空气先导型 平衡截止阀，它能提供高压空气系统大口径管路截止阀的遥控功能， 并能使阀在开启或关闭操作过程中平稳地无冲击地进行，确保截止阀 有效可靠地密封。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是遥控式高压空气先 导型平衡截止阀在主阀体上还设置有一带控制执行器的先导阀，主阀 体上方固设的阀盖内腔和主阀杆上端形成有密封的气室b，该气室b 经上导气孔连接有先导阀的导气孔，该导气孔连接有通大气的上气
室，在主阀体上设置有连通进气口a的下导气孔和气槽，该气槽连接 有先导阀体的下气室，先导阀上气室和下气室之间设置有由控制执行 器控制闭合或开启先导阀体阀座孔的先导阀芯。截止阀关闭时，气室 b通大气，主阀杆在主阀弹簧和高压空气压力作用下带动主阀盘压合 在主阀体阀座面上，切断进气口a和出气口c的通路，由于气室b内 存在压力空气缓慢的排向大气，上述主阀杆的移动是平稳地进行，截 止阀开启操作是，控制执行器顶开先导阀，高压空气自进气口a经下 导气孔、先导阀、上导气孔缓慢地进入气室b作用于主阀杆顶部，压 縮主阀弹簧，主阀杆平稳地下移带动主阀盘，打开主阀体的阀座孔， 进气口a和出气口c连通。
本发明采用先导阀和控制执行器，可遥控截止阀的开启和关闭， 为高压空气系统大口径管路的截止阀操作创造良好的高效的工作条 件，本发明采用独特的内平衡结构，使主阀杆在开启或关闭过程中， 在主阀杆的两端建立相应的压差变化过程；主阀杆的上或下移时动作 平稳，从而主阀盘和主阀体的阀座面之间不会产生冲击，为采用非金属软密封提供条件，并可延长密封件的使用寿命和提高阀的密封效 果。
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图1是本发明遥控式高压空气先导型平衡截止阀示意图。
图2是图1中先导阀和控制执行器部分放大示意图。
具体实施例方式
参照图1、 2，遥控式高压空气先导型平衡截止阀包括有主阀1、 先导阀2、控制执行器3。
主阀1包括有主阀体11、底盖1T、主阀杆12、主阀盘13、主 阀弹簧14、弹簧座14'、导向螺母15、信号杆16和阀盖17，其中
主阀ll,结构和现有结构相似，分别设有进气口a和出气口c， 进出气口界面上形成有带阀座孔的阀座面，相对阀座孔中心线设有贯 穿的安装孔，该安装孔内可穿伸主阀杆12、主阀盘13、主阀弹簧14、 弹簧座14'和阀盖17的悬伸端；和该安装孔平行设置有先导阀2的 安装孔；
主阀体11上设有连接进气口 a和先导阀2安装孔的下导气孔 100';在100'上方还设有连接先导阀2安装孔和阀盖17的孔170 的孔110;
主阀体ii下方用螺栓固定连接有底盖ir ，
主阀杆12，是一多段不同直径组成的杆状体，下端固定连接有 主阀盘13，其上方穿伸于弹簧座14，和套设主阀弹簧14，其向上延 伸段有较大直径段，该段上设密封圈并和阀盖17悬伸端内孔呈滑动配合，再向上延伸直径略小一段，该面上设密封圈并和阔盖17气室 b腔内孔呈滑动配合，在主阀杆12顶端设有螺孔，该螺孔中旋设有
导向螺母15;
主阀杆12顶端螺孔下方侧边开设有一组孔120，该孔120和密 封的气室b连通，顶端螺孔下方，在主阀杆12中心线位置开设有一 孔121，孔121下端在主阀杆12侧边开设有一孔122，该侧边的外圆 柱面上挖设有通气槽，以利主阀杆122和阀盖17的孔170连通；
主阀盘12,呈法兰形结构，其内螺孔用以连接主阀杆12，其顶 部端面开设有槽，槽内嵌设有非金属的密封圈，该密封圈和主阀体 11的阀座面对应触接；
主弹簧14，是闭合主阀盘13的复位弹簧，其一端顶持于主阀杆 12，另一端顶持于弹簧座14'，该弹簧座14，是固设在主阀体ll的 安装孔，弹簧座14'的内孔穿伸主阀杆12呈滑动配合，其下端侧开 设有气孔140';
导向螺母15是旋固在主阀杆12顶端的螺孔中，导向螺母15设 有贯穿孔，该孔内穿伸信号杆16呈紧配合固定；
阀盖17，呈法兰型，用螺栓固定在主阀体ll上端，其内腔穿伸 有主阀杆12呈滑动配合，主阀杆12外圆柱面上设有密封圈，阀盖 17内腔和主阀杆12上端共同形成一密封的气室b;
阀盖17设有孔170，孑L 170的一端和主阀杆12的孔122连通， 孔170的另一端和主阀体11的孔110连通，并在二者接合端面处设 密封圈；
上述各构件设置的孔120、 121、 122、 170、 110形成连接密封气 室b和先导阀2的导气孔210之间的通道——上导气孔100。先导阀2包括有先导阀体21、先导阀弹簧22、先导阀芯23、锥 阀芯24、固定环25、复位弹簧26、先导阀盖27，其中
先导阀体21，是一空心的圆筒体，先导阀体21是设置在主阀体 11的安装孔内，并设置有相应的密封圈，在空心内腔中心部设置有 隔板212，隔板中心形成有可伸设锥阀芯24的通孔，该通孔直径大 于锥阀芯24尖端的直径，隔板212中心孔下端形成有阀座，该阀座 可和先导阀芯23配合产生开、关功能，隔板212上方形成有可安装 锥阀芯24、复位弹簧26的空腔，先导阀体21上端可固定有先导阀 盖27;
先导阀弹簧22，其一端顶持于固定在先导阀体21的弹簧座，另 一端顶持于先导阀芯23;
先导阀芯23，其阀芯体制成和先导阀体21呈滑动配合并能保持 空气流动的结构，其顶部设非金属密封用以和先导阀体21的阀座配 合.
锥阀芯24，其阀芯体制成和先导阀体21呈滑动配合并能保持空 气流动的结构，其下端呈细杆状可插伸在先导阀体21阀座孔，并能 顶接于先导阀芯23，其上端呈杆状，杆的顶端可和控制执行器3的 顶杆31触接；
固定环25，用以连接控制执行器3，该环以螺栓固定在主阀体 11，其外螺纹可旋接控制执行器3的固定架32，固定环25的内孔伸 设有先导阀体21和先导阀盖27，并可将二者固设在主阀体11上；
复位弹簧26，其一端顶持于先导阀体21,另一^顶持于顶杆31， 用以控制顶杆31的复位；
先导阀盖27,设在先导阀体21顶部，用以容置复位弹簧26，在先导阀盖27的侧边设有通气孔，用以保持和先导阀体21的导气孔 210连通。
控制执行器3，是本发明的控制元件，包括有顶杆31、固定架 32和控制器33，其中
顶杆31，其外伸端可和锥阀芯24的上端触接，另一端和控制器 33连接，并由复位弹簧26保持其在控制器33切断信号后，顶杆31 脱离和锥阀芯24接触复回原位；
固定架32，是一两端带内螺纹的筒状体，其一端旋接于固定环 25，另一端可旋接控制器33，在固定架32的侧边开设有一组通气孔， 用以保持先导阀体21的导气孔210、先导阀盖的通气孔和大气连通；
控制器33，可采用电磁铁、气缸、液压缸等多种方案，本发明 采用各方案均具有相同的连接口，可方便地更换。
图1是本发明起始处于关闭状态，操作时
开启阀门——控制器33接受指令动作，顶杆31推动锥阀芯24 的锥面和先导阀体21的阀座压紧，同时顶开先导阀芯23脱离阀座， 此时气室b腔及上导气孔100和大气隔离，进气口 a的高压空气通过 下导气孔100'、气槽101、下气室211、导气孔210、及上导气孔100 (孔IIO、 170、 122、 121、 120)进入b腔，高压空气压力作用在主 阀杆12的上端，逐渐平衡从进气口a、气孔140'的高压空气压力和 主阀弹簧14在主阀盘13压紧在阀座上的作用力，随着高压空气慢慢 地充满气室b腔，作用在主阀杆12上端的压力大于下端压力，主阀 盘13脱离阀座，从而使进气口 a的高压空气经阀座孔进入出气口 c， 高压空气流向排放管路，而进入出气口 c的高压空气压力也作用在主 阀盘13上，形成另一使主阀盘13运动减缓的力，这样就保证平缓地打开阀门；当阀门全部打开时，主阀杆12顶部的信号杆16处于最低 位，其相应信息将明示给操作者阀的工作状态。
关闭阀门——控制器33接受指令动作，此时，锥阀芯24、先导 阀芯23在先导阀弹簧作用下回归原始位置，气室b腔经上导气孔100、 导气孔210、上气室21T、先导阀盖27侧边开孔、固定架32侧边开 孔和大气连通，气室b腔内高压空气排放至大气，先导阀芯23压紧 在阀座上关闭高压空气进入b腔的通道，当气室b腔内的空气压力降 低后，主阀体12在主阀弹簧14和进气口 a的高压空气压力作用下向 上移动，同样保证平缓地关闭阀门，直至主阀盘13压紧在阀座上， 供气管路和排气管路截断。
权利要求
1、一种遥控式高压空气先导型平衡截止阀，包括有主阀体、主阀杆、主阀盘、主阀弹簧和阀盖，主阀体和阀盖内伸设有可往复移动的主阀杆，主阀杆上固设有主阀盘，主阀杆套设的主阀弹簧顶持于套设在主阀体内的弹簧座和主阀杆的凸肩，关闭状态的主阀杆上的主阀盘压合在主阀体的阀座上封闭主阀体的进气口a和出气口c，其特征在于a. 在主阀体(11)上还设置有一带控制执行器(3)的先导阀(2)；b. 主阀体(11)上方固设的阀盖(17)内腔和主阀杆(12)上端形成有密封的气室b；c. 该气室b经上导气孔(100)连接有先导阀(2)的导气孔(210)，该导气孔(210)连接有通大气的上气室(211’)；d. 在主阀体(11)上设置有连通进气口a的下导气孔(100’)和气槽(101)，该气槽(10)连接有先导阀(2)先导阀体(21)的下气室(211)；e. 先导阀(2)上气室(211’)和下气室(211)之间设置有由控制执行器(3)控制闭合或开启先导阀体(21)阀座孔的先导阀芯(23)。
2、 根据权利要求1所述的遥控式高压空气先导型平衡截止阀， 其特征在是上导气孔(100)包括有一组相互连通的孔(120、 121、 122、 170、 110)，孔(120)位于主阀杆(12)顶端侧边，孔(121) 位于主阀杆(12)上端中心沿轴向，孔(122)位于孔(121)下端的 主阀杆(12)侧边，孑L (170)位于阀盖(17)下端，该孔(170) — 端连接有孔(122)另一端连接有主阔体(11)的孔(110)，该孔(110) 的另一端连接有先导阀(2)的导气孔(210)。
3、 根据权利要求1所述的遥控式高压空气先导型平衡截止阀， 其特征是主阀体(11)内的弹簧座(14')下端侧开设有气孔(140')。
4、 根据权利要求1所述的遥控式高压空气先导型平衡截止阀， 其特征是主阀杆(12)的顶部固设有导向螺母(15)，该导向螺母(15) 的中心孔内穿伸有信号杆(16)呈滑动配合。
5、 根据权利要求1所述的遥控式高压空气先导型平衡截止阀， 其特征是在先导阀芯(23)下端顶持有先导阀弹簧(22),先导阀(2) 开启状态的先导阀芯(23)顶端触接有锥阀芯(24)和锥阀芯(24) 顶端触接有控制执行器(3)的顶杆(31)。
6、 根据权利要求1所述的遥控式高压空气先导型平衡截止阀， 其特征是先导阀(2)上设置有复位弹簧(26)，其一端项持有先导阀 体(21)，另一端顶持有控制执行器(3)的顶杆(31)。
全文摘要
一种遥控式高压空气先导型平衡截止阀，主要解决截止阀可遥控等技术问题，其采用技术方案是，在主阀体上设有带控制执行器的先导阀，主阀体上方形成有密封的气室b，气室b经上导气孔连接先导阀导气孔，导气孔连接有上气室，主阀体上设有下导气孔盖连接先导阀体的下气室，先导阀上、下气室间设有由控制执行器控制阀闭合或开启先导阀体阀座孔的先导阀芯，适用于高压大口径管路的截止阀。
文档编号F16K1/00GK101446353SQ200710171898
公开日2009年6月3日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者吴堂荣, 勇 唐, 赵建斌 申请人:中国船舶重工集团公司第七零四研究所