一种自动关断液控蝶阀的制作方法

本实用新型属于钢铁冶金机械技术领域，特别涉及一种自动关断液控蝶阀。

背景技术：

液控蝶阀是广泛用于冶金行业高炉、转炉等区域的煤气或其它介质管道控制环节的阀门设备。比如热风炉的煤气切断阀，煤气燃烧阀，炉顶的均、排压阀、净煤气管网中的减压阀组、快切阀等。其中，很大一部分蝶阀采用液压控制，即通过压力油控制液压缸的伸缩实现蝶阀阀板的开闭，起到打开或关闭煤气或其它介质管道通路的作用。而且，很多工况下都需要将蝶阀紧急关闭以保证整个系统的安全。比如高炉热风炉系统的煤气切断阀和煤气燃烧阀，在热风炉系统发生停电或其它故障时，通常需要将这两类蝶阀在短时间内关闭，否则，可能造成烟道内煤气和空气混合，引起热风炉爆炸等严重的安全事故。

在正常工况下，液压系统正常工作，持续不断的向系统中的阀门等设备提供压力油，系统中的液控蝶阀能够按照程序要求或人员操作要求正常及时开闭；当液压系统发生故障或发生停电等事故时，无法提供液压油源。此时通常靠液压系统中的蓄能器作为应急动力源，将蝶阀紧急关闭，但是，蓄能器如果维护不善或长时间的使用后密封老化等原因，有可能发生应急动力源失效或容量不足等问题，另外，蓄能器这种设备自身成本较高，充放氮气比较繁琐，检修和维护需要较高的专业技能等因素也使得其长期保持正常状态比较困难。在行业内已经发生多次因蓄能器失效造成蝶阀不能及时关闭而发生的严重安全事故。

为解决以上问题，现有的冶金行业采用办法主要还是提高蓄能器设备的可靠性，比如选用带活塞位置检测信号的活塞式蓄能器组代替皮囊式蓄能器，加强设备的监控；编制专业的维护说明书，制定蓄能器维护手册，加强维护培训等。总之，要在紧急情况下关闭蝶阀始终离不开蓄能器组提供的应急动力源。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自动关断液控蝶阀，以解决液控蝶阀在紧急情况下关闭时无需动力源，且关闭无泄漏，并具有整体结构设计合理，操作方便、快速，安全可靠，成本低廉的优点。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供一种自动关断液控蝶阀，包括阀体、设置在阀体上与液压控制系统连接的液压缸、与设置在阀体上可转动的阀杆通过机械构件连接的配重，所述液压控制系统由在液压缸的无杆腔外依次连接的回油单向节流阀、进油单向节流阀、截止式电磁方向阀组成，截止式电磁方向阀的P口与液压油源通过单向阀I连接，T口与液压回油管通过单向阀II连接，A口与进油单向节流阀连接。

进一步，所述液压油源与单向阀I之间设置有球阀。

进一步，所述液压缸为有杆腔带弹簧的柱塞缸。

本实用新型还提供一种自动关断液控蝶阀，上述的液压控制系统的截止式电磁方向阀替换为电磁换向阀，单向阀II替换为高背压单向阀，电磁换向阀的P口与液压油源通过单向阀I连接，T口与液压回油管通过高背压单向阀连接，A口与进油单向节流阀连接，B口封闭，液压缸的有杆腔连接于电磁换向阀的T口。

进一步，所述机械构件为长力臂式结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：

(1)当发生停电事故或液压系统故障时，蝶阀能够自动关闭，不需要蓄能器这样的应急动力源，大大提高系统的安全性。

(2)蝶阀关闭时配重的重力作用在阀关闭方向，保证蝶阀无泄漏关闭，使阀门关闭更可靠，且不需要液压油源或应急动力源保压。

(3)靠配重和液压缸杆腔弹簧共同作用关阀的方案可使配重结构更紧凑，不需要过长的力臂或体积太大的配重，特别适用与蝶阀传动部分安装空间受限的情况。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型自动关断液控蝶阀的结构示意图；

图2为自动关断液控蝶阀与液压驱动回路连接的一实施例原理图；

图3为自动关断液控蝶阀与液压驱动回路连接的另一实施例原理图。

附图标记，阀体1、液压控制系统2、液压缸3、阀杆4、机械构件5、配重6、弹簧7；其中，回油单向节流阀2a、进油单向节流阀2b、截止式电磁方向阀2c、电磁换向阀2c′、单向阀I2d、单向阀II2e、高背压单向阀2e′、球阀2f。

具体实施方式

以下将对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

实施例一：

如附图1、2所示，本实施例提供的一种自动关断液控蝶阀，该蝶阀的阀体1上设置有可转动的阀杆4和固定在阀杆4上与阀体密封的阀板(未标记)，所述在阀体1上设置有与液压控制系统2连接的液压缸3，阀杆4通过机械构件5连接的配重6，该液压控制系统2由在液压缸3的无杆腔外依次连接的回油单向节流阀2a、进油单向节流阀2b、截止式电磁方向阀2c组成，截止式电磁方向阀2c的P口通过单向阀I2d与液压油源连接，T口通过单向阀II2e与液压回油管连接，A口与进油单向节流阀2b连接；液压油源与单向阀I2d之间设置有球阀2f；液压缸3为有杆腔带弹簧7的柱塞缸。

具体的，配重6通过机械构件5与阀杆4硬连接,液压缸3伸缩动作带动阀杆4转动时提起或放下配重6，与之配套的液压控制系统2的进油管P与液压油源连接，从进油管P依次连接球阀2f、单向阀I2d、截止式电磁方向阀2c的P口，而截止式电磁方向阀2c的T口则通过单向阀II2e与回油管T连通，截止式电磁方向阀2c的A口则与进油单向节流阀2b、回油单向节流阀2a连接，回油单向节流阀2a出口通过胶管(未标记)等与液压缸3的无杆腔连通。

本实施例的具体工作过程如下：

当蝶阀需要打开时，液压控制系统2的截止式电磁方向阀2c的电磁铁(b)得电，截止式电磁方向阀2c换向到右侧工作位；液压油源提供的高压油通过进油管P、球阀2f、单向阀I2d进入截止式电磁方向阀2c的油口P-A，经过进油单向节流阀2b的节流阀，回油单向节流阀2a的单向阀，进入液压缸3的无杆腔，推动液压缸3的活塞杆伸出动作，直到彻底打开蝶阀，克服配重6的重力，将配重6举起到最高点，同时压缩液压缸3的杆腔弹簧7。在液压缸3活塞杆伸出动作过程中，进油单向节流阀2b发挥节流作用，控制液压缸3伸出的速度；液压控制系统2的截止式电磁方向阀2c的电磁铁(b)一直保持得电，液压油源提供的高压油则保持蝶阀一直打开。

当蝶阀需要关闭时，液压控制系统2的截止式电磁方向阀2c的电磁铁(b)失电，截止式电磁方向阀2c自动回复到左侧工作位。在配重6的重力以及弹簧7弹簧力的作用下，液压缸3无杆腔的油液通过油管道A回至回油单向节流阀2a的节流阀，进油单向节流阀2b的单向阀，截止式电磁方向阀2c的A-T通道，单向阀II2e，回油管T直接回油。在此过程中，开始关阀时配重6到转轴的力臂较小，需要借助液压缸3的弹簧7弹簧力关阀，当液压缸3的活塞杆逐渐缩回，弹簧力逐渐变小但配重6的力臂达到最大尺寸，直到彻底关闭蝶阀，配重6也达到最大力矩，靠配重的重力矩保证蝶阀无泄漏关闭；在整个蝶阀关闭过程中，回油单向节流阀2a发挥节流作用，控制液压缸缩回的速度。在关阀的过程中，液压油源的压力油在截止式电磁方向阀2c的P口被堵死。所以，在整个蝶阀关闭的过程中，不需要液压油源提供任何动力。

当发生停电事故时，液压控制系统2的截止式电磁方向阀2c的电磁铁(b)自动失电，蝶阀自动关闭的过程同上，不再敷述。

实施例二：

如附图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于：上述的液压控制系统2的截止式电磁方向阀2c替换为电磁换向阀2c′，单向阀II2e替换为高背压单向阀2e′，电磁换向阀2c′的P口与液压油源通过单向阀I2d连接，T口与液压回油管通过高背压单向阀2e′连接，A口与进油单向节流阀2b连接，B口封闭，液压缸3的有杆腔连接于电磁换向阀2e′的T口，机械构件5采用长力臂式结构。适用于在某些空间位置较宽裕的情况下，液压缸为双作用缸。

具体的，配重6通过机械构件5与阀杆4硬连接,液压缸3动作时带动阀杆4转动时提起或放下配重6，与之配套的液压控制系统2的进油管P与液压油源连接，从进油管P依次进入球阀2f、单向阀I2d，再连接到电磁换向阀2c′的P口。电磁换向阀2c′的T口、液压缸3的有杆腔则同时与回油管T连通，其中，回油管T一则设置有高背压单向阀2e′。电磁换向阀2c′的B口直接堵死，不与任何管路连接，电磁换向阀2c′的A口则与进油单向节流阀2b、回油单向节流阀2a连接，回油单向节流阀2a出口通过胶管等(未标记)与液压缸3的无杆腔连通。

本实施例的具体工作过程如下：

当蝶阀需要打开时，液压控制系统2的电磁换向阀2c′的电磁铁(b)得电，电磁换向阀2c′换向到右侧工作位。液压油源提供的高压油通过进油管P、球阀2f、单向阀I2d进入电磁换向阀2c′的油口P-A,经过进油单向节流阀2b的节流阀，回油单向节流阀2a的单向阀进入液压缸3的无杆腔，推动液压缸3的活塞杆伸出动作，直到彻底打开蝶阀，克服配重6的重力，将配重6举起到最高点。在液压缸3活塞杆伸出动作过程中，进油单向节流阀2b发挥节流作用，控制液压缸3伸出的速度；同时，液压缸3有杆腔的油液经过油管B、高背压单向阀2e′，回油管T回油，因电磁换向阀2c′的B口被堵死，有杆腔的油液只能通过回油管T回油。液压控制系统2的电磁换向阀2c′的电磁铁(b)一直保持得电，液压油源提供的高压油则保持蝶阀一直打开。

当蝶阀需要关闭时，液压控制系统2的电磁换向阀2c′的电磁铁(b)失电，电磁换向阀2c′自动回复到左侧工作位。在配重6的重力作用下，液压缸3无杆腔的油液通过油管道A,液压控制系统2的回油单向节流阀2a的节流阀，进油单向节流阀2b的单向阀，电磁换向阀2c′的A-T通道回油，其中部分油液通过高背压单向阀2e′，回油管T直接回油,另一部分油液通过油管B，补充到液压缸3的有杆腔，在此过程中，液压缸3的活塞杆逐渐缩回，直到彻底关闭蝶阀，并靠配重6的重力保证蝶阀无泄漏关闭；在整个蝶阀关闭过程中，高背压单向阀2e′的背压使得回油具有一定的压力，避免液压缸3有杆腔在补油过程中吸空；在整个蝶阀关闭过程中，回油单向节流阀2a发挥节流作用，控制液压缸3缩回的速度。在关阀的过程中，液压油源的压力油在电磁换向阀P-B通道被堵死。所以，在整个蝶阀关闭的过程中，不需要液压油源提供任何动力。

当发生停电事故时，液压控制系统2的电磁换向阀2c′的电磁铁(b)自动失电，蝶阀自动关闭的过程同上，不再敷述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。