自驱外控双回路安全闸阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自驱外控双回路安全闸阀，包括阀体和安装在阀体上端的阀盖，阀体内位于阀腔的两侧设有阀座槽，阀座槽内安装阀座，两阀座之间设有阀板，阀板的上端固定安装下阀杆，下阀杆穿过阀盖中孔与上阀杆固定连接，上阀杆外套有出口朝下的液缸，在液缸的下端出口内设有安装在上阀杆上的活塞，活塞通过弹性复位组件与阀盖连接；液缸的一侧通过第一电磁阀控制的自驱回路与闸阀的流体进口连通，另一侧通过第二电磁阀控制的外控回路与液压控制系统连接，第一、第二电磁阀由控制箱控制开关。本实用新型的优点是设计合理，构思巧妙，采用流体介质自驱控制和液压油外部控制两种回路设计，操作安全便捷，节约能源。
【专利说明】自驱外控双回路安全闸阀
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液动安全闸阀，尤其是一种自驱外控双回路安全闸阀。
【背景技术】
[0002] 平板阀被广泛应用于石油、天然气和化工等领域中，用以接通或切断管路介质。目 前，平板阀的开关方式有手动、液动和气动三种方式，其中手动开关方式易受力矩因素影 响，存在开关动作慢，开关时间长等缺点，而液动或气动开关方式具有开关动作及时，开关 时间短，可远程控制，操作安全等优点，但是气动阀易受空压气的压力波动影响，低气温条 件会造成传动部分冻结、不动作，而潮湿环境又会使气源带水，影响气动阀使用。现有液动 阀的开关均是由双作用液压缸控制，不仅需要较长的时间来关闭阀门，而且对液压控制系 统要求较高，若液压系统发生故障，阀门就不能及时关闭，需要手动操作关闭阀门，耗时较 长，并且由于液压控制系统较为复杂，安装维修麻烦，成本较高。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种自驱外控双回 路安全闸阀，采用双回路设计，既可通过流体自驱回路实现阀门自驱打开，又可通过远程液 压控制回路打开阀门，操作安全便捷，阀门开关性能优异，节能环保。
[0004] 为了达到以上目的，本实用新型自驱外控双回路安全闸阀，包括阀体和通过螺栓 安装在阀体上端的阀盖，阀体内位于阀腔的两侧设有阀座槽，阀座槽内安装阀座，两阀座之 间设有阀板，阀板的上端固定安装下阀杆，其改进之处在于，下阀杆穿过阀盖中孔与上阀杆 固定连接，上阀杆外套有出口朝下的液缸，在液缸的下端出口内设有安装在上阀杆上的活 塞，活塞通过弹性复位组件与阀盖连接；液缸的一侧通过第一电磁阀控制的自驱回路与闸 阀的流体进口连通，另一侧通过第二电磁阀控制的外控回路与液压控制系统连接，所述第 一、第二电磁阀由控制箱控制开关。综上可知，闸阀具有两种控制回路，一种是流体自驱回 路，可通过驱动流体实现闸阀打开，另一种是液压油驱动回路，可通过远程液压控制系统来 打开阀门，这两种回路是通过开关第一、第二电磁阀进行切换的。
[0005] 优选的，控制箱的信号输入端与设置在流体进口的压力传感器连接，控制输出端 与第一、第二电磁阀以及液压控制系统连接。
[0006] 优选的，阀板的上端制有第一插接槽，下阀杆的下端设置在第一插接槽内，并在下 阀杆与第一插接槽连接处制有销孔，与销孔配合设有定位销。下阀杆的上端制有带内螺纹 的第二插接槽，第二插接槽内插有下端具有外螺纹的上阀杆，使得上、下阀杆螺纹连接，上 阀杆位于第二插接槽上方设有螺母，并在螺母上与上阀杆连接处设有止动螺钉。
[0007] 进一步优选的，活塞安装在上阀杆下部的台阶与螺母之间，并以台阶和螺母定位， 在螺母与活塞之间还设有垫圈。
[0008] 再进一步优选的，弹性复位组件包括弹簧座和安装在弹簧座内的复位弹簧，弹簧 座的上端固定安装在液缸的出口内，下端与阀盖固定连接，且在弹簧座的内部制有可容许 上、下阀杆通过的弹簧腔，弹簧腔的内壁上设有弹簧安装槽，弹簧的上端与活塞的下端面固 定连接，下端固定在弹簧安装槽内。弹簧座的上端制有与位于液缸开口内侧的内螺纹配合 连接的外螺纹，使得弹簧座与液缸螺纹连接，下端制有与阀盖上端的外螺纹配合连接的内 螺纹，使得弹簧座与阀盖螺纹连接，并且在弹簧座的上端与液缸连接处以及下端与阀盖连 接处还分别设有止动螺钉。打开闸阀时弹簧被活塞压缩在弹簧座的内腔中，这样闸阀关闭 就可通过复位弹簧来实现，提高了闸阀的开关性能，以保证现场安全生产，节约了能源。
[0009] 更进一步优选的，自驱回路的一端通过短节与阀体螺纹连接，另一端与液缸侧壁 上的第一安装孔插接，短节通过设置在阀体上的管道与闸阀的流体进口连通，且第一安装 孔穿透液缸侧壁与液缸内部连通；外控回路的一端通过截面为L形的连接件与阀盖固定连 接，另一端与液缸侧壁上的第二安装孔插接，且第二安装孔穿透液缸侧壁与液缸内部连通。 自驱回路的一端制有与位于第一安装孔内的内螺纹配合连接的外螺纹，使得自驱回路与液 缸螺纹连接；L形连接件的短边固定在位于外控回路一端的转向接头上，长边通过螺栓与 阀盖连接，转向接头与液压控制系统的液压油输出管路连通，外控回路的另一端制有与位 于第二安装孔内的内螺纹配合连接的外螺纹，使得外控回路与液缸螺纹连接。
[0010] 更进一步优选的，液缸的上端设有可套接限位帽的固定座，固定座的内部设有可 容许上阀杆通过的阀腔；固定座的上端设有液缸盖，并在固定座的阀腔内设有密封圈；固 定座的外壁上制有与限位帽的内螺纹配合的外螺纹，通过内、外螺纹使限位帽套接在固定 座上。
[0011] 本实用新型的优点在于：本实用新型的自驱外控双回路安全闸阀设计合理，构思 巧妙，采用流体介质自驱控制和液压油外部控制两种回路设计，既能利用井内流体压力自 行打开闸阀，又能从外部利用液压控制系统打开闸阀，操作安全便捷，不仅具有快速、可靠 开关闸阀的优越性能，还节约了能源，同时液压腔与弹簧腔分离设计，闸阀打开时弹簧被压 缩至弹簧腔内，降低了安全阀的整体高度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0013] 图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
[0014] 图2为自驱回路工作示意图。
[0015] 图3为外控回路工作示意图。
[0016] 图4为本实用新型的原理图。
[0017] 图中1.阀体，2.阀板，3.阀座，4.定位销，5.下阀杆，6.阀盖，7.弹簧座，8.弹簧， 9.螺母，10.活塞，11.上阀杆，12.液缸，13.限位帽，14.自驱回路，15.外控回路，16.第一 电磁阀，17.第二电磁阀，18.固定座，19.垫圈，20.止动螺钉，21.连接件，22短节，23,通 道。
【具体实施方式】
[0018] 实施例一
[0019] 本实施例的自驱外控双回路安全闸阀，其结构如图1所示，包括阀体1和通过螺栓 安装在阀体1上端的阀盖6,阀体1内位于阀腔的两侧设有阀座槽，阀座槽内安装阀座3,两 阀座之间设有阀板2,阀板2的上端制有第一插接槽，下阀杆5的下端设置在第一插接槽内， 并在下阀杆5与第一插接槽连接处制有销孔，与销孔配合设有定位销4,通过定位销4将下 阀杆5固定安装在阀板2的上端。下阀杆5的上端制有带内螺纹的第二插接槽，第二插接 槽内插有下端具有外螺纹的上阀杆11，使得下阀杆5穿过阀盖6中孔与上阀杆11螺纹连 接，并在上阀杆11上位于第二插接槽上方设有螺母9,并在螺母9与上阀杆11连接处设有 止动螺钉20。另外，上阀杆11外套有出口朝下的液缸12,液缸12的上端设有可套接限位 帽13的固定座18,其中固定座18的外壁上制有与限位帽13的内螺纹配合的外螺纹，通过 内、外螺纹使限位帽13套接在固定座18上，并在限位帽13的上端开有销孔，与销孔配合设 有锁定销，通过安装锁定销可将限位帽13与固定座18进一步固定，固定座18的上端还设 有液缸盖，固定座18的内部设有可容许上阀杆11通过的阀腔，并在固定座18的阀腔内设 有密封圈。在液缸12的下端出口内设有安装在上阀杆11上的活塞10,活塞10安装在上阀 杆11下部的台阶与螺母9之间，并以该台阶和螺母9定位，在螺母9与活塞10之间还设有 垫圈19,活塞10通过弹性复位组件与阀盖6连接，并且液缸12的一侧设有第一电磁阀16 控制开关的自驱回路14,另一侧设有第二电磁阀17控制开关的外控回路15,第一、第二电 磁阀16、17与控制箱的控制输出端连接，控制箱的信号输入端与设置在闸阀流体进口内的 压力传感器连接，压力传感器用于测量闸阀内流体压力值。
[0020] 弹性复位组件包括弹簧座7和安装在弹簧座7内的复位弹簧8,弹簧座7的上端固 定安装在液缸12的出口内，下端与阀盖6固定连接，且在弹簧座7的内部制有可容许上、下 阀杆5、11通过的弹簧腔，弹簧腔的内壁上设有弹簧安装槽，弹簧8的上端与活塞10的下端 面固定连接，下端固定在弹簧安装槽内。具体来讲，弹簧座7的上端制有与位于液缸12开 口内侧的内螺纹配合连接的外螺纹，使得弹簧座7与液缸12螺纹连接，下端制有与阀盖6 上端的外螺纹配合连接的内螺纹，使得弹簧座7与阀盖6螺纹连接，并且在弹簧座7的上端 与液缸12连接处以及其下端与阀盖6连接处还分别设有止动螺钉20。在打开该闸阀时，弹 簧8被活塞10压缩在弹簧座7的弹簧腔中，弹簧8复位就可带动闸阀关闭。
[0021] 自驱回路14为运输井内流体的管路，其上安装第一电磁阀16,且管路的一端通过 短节22与阀体1螺纹连接，另一端与液缸12侧壁上的第一安装孔插接，短节22通过设置 在阀体上的管道23与闸阀的流体进口连通，第一安装孔穿透液缸12侧壁与液缸12内部连 通。其中第一安装孔的内壁上制有内螺纹，自驱回路14的一端制有与该内螺纹配合连接的 外螺纹，使得自驱回路14与液缸12螺纹连接。外控回路15为液压油运输管路，其上安装 第二电磁阀，其一端通过截面为L形的连接件21与阀盖6固定连接，另一端与液缸12侧壁 上的第二安装孔插接，且第二安装孔穿透液缸12侧壁与液缸12内部连通。其中L形连接 件21的短边固定在位于外控回路15 -端的转向接头上，长边通过螺栓与阀盖6连接，第二 安装孔的内壁上制有内螺纹，而外控回路15的一端制有与该内螺纹配合连接的外螺纹，使 得外控回路15与液缸12螺纹连接。另外，外控回路15通过转向接头23与液压控制系统 的液压油输出管路连通，其中液压控制系统包括电机，由电机驱动的油泵，油泵的出口通过 液压油输出管路与外控回路连通，进口通过液压油输入管路与液压油箱连通，且电机与控 制箱的控制输出端连接。
[0022] 工作时，如图2至图4所示，为了保证阀门在全通孔状态下工作，针对闸阀内流体 压力预设一个压力值，压力传感器检测闸阀进口处的流体介质压力，并将这一检测信号传 递给控制箱，控制箱经过处理，判定检测的压力值大于或等于预设值，此时控制箱控制启动 自驱回路14上的第一电磁阀16,第二电磁阀17处于常闭状态且液压控制系统处于关闭状 态，使井内流体介质经过自驱回路14进入液压腔，驱动活塞10向下运动，并带动上阀杆5、 下阀杆11和阀板2向下运动，打开闸阀，在流体驱动过程中由于外控回路15关闭，井内流 体介质就无法进入并破坏液压控制系统。当控制箱判定检测压力值小于预设值时，需开启 外部驱动压力，控制箱控制第一电磁阀16关闭，第二电磁阀17开启，并启动液压控制系统， 液压控制系统的液压油经过外控回路15进入液压腔，并驱动活塞10向下运动，进而带动上 阀杆5、下阀杆11和阀板2向下运动，打开闸阀，此时自驱回路14已关闭，避免了液压油经 过自驱回路14进入井内造成浪费。液压油控制回路可作为自驱回路14的备选，在自驱回路 14不能使用时，能够确保闸阀打开。另外，在闸阀打开过程中，活塞10的向下运动可压缩弹 簧8,使其缩至弹簧座7的弹簧腔内，然后弹簧8复位驱动活塞10向上运动，进而带动上阀 杆11、下阀杆5和阀板2也作向上运动，关闭阀门。若闸阀需要长时间处于打开状态，即可 在液缸12的顶部安装座18上安装限位帽13,用于锁紧阀杆结构并泄去外部液压力以达到 锁定闸阀的目的，避免出现由于井内压力不稳定造成的闸阀损坏现象，当闸阀需要关闭时， 将限位帽13拆除，弹簧8在回复力的作用下向上运动，同时带动活塞10、上阀杆11、下阀杆 5和阀板2向上运动，以关闭闸阀。
[0023] 除上述实施例外，本实用新型还可有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换 形成的技术方案，落在本实用新型要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种自驱外控双回路安全闸阀，包括阀体和安装在阀体上端的阀盖，所述阀体内位 于阀腔的两侧设有阀座槽，所述阀座槽内安装阀座，所述两阀座之间设有阀板，所述阀板的 上端固定安装下阀杆，其特征是：所述下阀杆穿过阀盖中孔与上阀杆固定连接，所述上阀杆 外套有出口朝下的液缸，所述液缸的出口内设有安装在上阀杆上的活塞，所述活塞通过弹 性复位组件与阀盖连接；所述液缸的一侧通过第一电磁阀控制的自驱回路与闸阀的流体进 口连通，另一侧通过第二电磁阀控制的外控回路与液压控制系统连接，所述第一、第二电磁 阀由控制箱控制开关。
2. 根据权利要求1所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述控制箱的信号输 入端与设置在流体进口的压力传感器连接，控制输出端与第一、第二电磁阀以及液压控制 系统连接。
3. 根据权利要求1所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述阀板的上端制有 第一插接槽，所述下阀杆的下端设置在第一插接槽内，并在所述下阀杆与第一插接槽连接 处制有销孔，与所述销孔配合设有定位销。
4. 根据权利要求3所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是： 所述下阀杆的上端制有带内螺纹的第二插接槽，所述第二插接槽内插有下端具有外螺 纹的上阀杆，所述上阀杆位于第二插接槽上方设有螺母，并在所述螺母上与上阀杆连接处 设有止动螺钉。
5. 根据权利要求4所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述活塞安装在上阀 杆下部的台阶与螺母之间，并在所述螺母与活塞之间还设有垫圈。
6. 根据权利要求1所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述弹性复位组件包 括弹簧座和安装在弹簧座内的复位弹簧，所述弹簧座的上端固定安装在液缸的出口内，下 端与阀盖固定连接，且在所述弹簧座的内部制有可容许上、下阀杆通过的弹簧腔，所述弹簧 腔的内壁上设有弹簧安装槽，所述弹簧的上端与活塞的下端面固定连接，下端固定在弹簧 安装槽内。
7. 根据权利要求6所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述弹簧座的上端制 有与位于液缸开口内侧的内螺纹配合连接的外螺纹，下端制有与阀盖上端的外螺纹配合连 接的内螺纹，并且在所述弹簧座的上端与液缸连接处以及下端与阀盖连接处还分别设有止 动螺钉。
8. 根据权利要求1所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述自驱回路的一端 通过短节与阀体螺纹连接，另一端与液缸侧壁上的第一安装孔插接，所述短节通过设置在 阀体上的管道与闸阀的流体进口连通，且第一安装孔穿透液缸侧壁与液缸内部连通；所述 外控回路的一端通过截面为L形的连接件与阀盖固定连接，另一端与液缸侧壁上的第二安 装孔插接，且第二安装孔穿透液缸侧壁与液缸内部连通。
9. 根据权利要求8所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述自驱回路的一端 制有与位于第一安装孔内的内螺纹配合连接的外螺纹；所述L形连接件的短边固定在位于 外控回路一端转向接头上，长边通过螺栓与阀盖连接，所述转向接头与液压控制系统的液 压油输出管路连通，所述外控回路的另一端制有与位于第二安装孔内的内螺纹配合连接的 外螺纹。
10. 根据权利要求1所述的自驱外控双回路安全闸阀，其特征是：所述液缸的上端设有 可套接限位帽的固定座，所述固定座的内部设有可容许上阀杆通过的阀腔；所述固定座的 上端设有液缸盖，并在所述固定座的阀腔内设有密封圈；所述固定座的外壁上制有与限位 帽的内螺纹配合的外螺纹。
【文档编号】F16K3/02GK203847734SQ201420204879
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】张永基, 万仁军, 华参奎, 殷义芳 申请人:江苏金石富源机械有限公司