双向管道爆裂自力切断芯管阀的制作方法

本发明的双向管道爆裂自力切断芯管阀属于阀门领域，是本人原创性发明的芯管阀母系列中的常规芯管阀板块的子系列。

背景技术：

目前，由于现有阀门的结构特征，无法有效的解决由于管道爆裂引发的资源损失和环境破坏的问题，特别是遍布世界各个城市的自来水系统管道爆裂引发的交通问题、生产问题、生活问题和环境问题，是世界性难题。国外已有的单向管道爆裂控制阀只能通过执行器和能源系统来控制上游的介质，下游的管道内资源依然不能控制。高温高压蒸汽管道的爆裂造成人员伤亡和经济损失也是惨痛的。石油管道爆裂、高温高压介质管道爆裂、有毒有害、易燃易爆介质管道爆裂、核能介质管道爆裂、地震引发的各种管道爆裂以及潜艇的管道爆裂等等都是无法估量的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供双向管道爆裂自力切断芯管阀，克服现有单向管道爆裂控制阀的不足，满足生产需要、安全需要和节能需要，保护资源、生命和环境。

双向管道爆裂自力切断芯管阀，主要技术特征是：所述阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管ⅰ和袖管ⅱ喉部的环形阀座构成密封副；输入段与袖管ⅰ和输出段与袖管ⅱ为轴孔式配合；输入段和袖管ⅰ的结合部设置波纹管压力舱，其内腔通过连通管和阀的前压贯通；输出段和袖管ⅱ的结合部设置波纹管压力舱，其内腔通过连通管和阀的后压贯通。

双向管道爆裂自力切断芯管阀，主要技术特征也可以是：所述阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管ⅰ和袖管ⅱ喉部的环形阀座构成密封副；输入段与袖管ⅰ和输出段与袖管ⅱ为轴孔式配合其结合部设置密封；在输入段端部与袖管ⅰ端部之间设置一个波纹盲管，波纹盲管通过连通管和阀的前压贯通；在输出段端部与袖管ⅱ端部之间设置一个波纹盲管，波纹盲管通过连通管和阀的后压贯通。

双向管道爆裂自力切断芯管阀，主要技术特征还可以是：所述阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管ⅰ和袖管ⅱ喉部的环形阀座构成密封副；输入段与袖管ⅰ和输出段与袖管ⅱ为轴孔式配合其结合部设置密封；在输入段端部设置液压缸，其活塞杆直抵袖管ⅰ端部，液压缸内腔通过连通管和阀的前压贯通；在输出段端部设置液压缸，其活塞杆直抵袖管ⅱ端部，液压缸内腔通过连通管和阀的后压贯通。

所述环形阀芯的密封面是坡面，可以是双向坡面，也可以是圆弧坡面，其坡度最好是≥8度，防止环形阀座与环形阀芯紧密相贴时发生自锁现象。

所述隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成，可以是一体的，也可以是内核轴向压入阀芯管中间管段两个部分构成；所述隔层内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′，从分流到合流，最大限度的提高过流能力，实现介质流向平稳，流阻小，低压损；隔层内核的轴向端面可以是球面，也可以是下弧形引导面，还可以是平面和凹面。

所述袖管ⅰ和袖管ⅱ的至少一个袖管有筒状的内衬，筒状内衬位于袖管喉部就与环形阀座成为一体。

所述连通管中部有三通阀。

所述输入段端部与袖管ⅰ端部和输出段端部与袖管ⅱ端部之间的至少一个区域轴向设置保险带。

所述输出段1端部轴向固定设置压缩弹簧，在阀体向输入段端部方向移动至关闭状态时，压缩弹簧4与袖管ⅱ端面有轴向间距。

所述在袖管ⅰ与输入段端部之间设置至少一根拉伸弹簧。

所述波纹管压力舱既是驱动部件，又是密封件。

所述阀体下部可以设置滑道或滚轮以减轻阀体轴向往复移动过程中的重力。

综上所述，本发明芯管阀的积极效果在于：

1、结构简单，便于制造；

2、阀体内腔便于清洗；

3、使用寿命长，性价比高；

4、基本适应各种工况；

5、波纹管密封不存在外密封问题，内密封效果也非常好；

6、管网的介质流向和阀门流道的结构设计流向一致，流阻小；

7、关闭阀门时阀体作为启闭件对介质流是切断式，启闭阻力小；

8、减少能源消耗；

9、提高生产效率；

10、提高阀门的可靠性和安全性；

11、当出现爆管时，这条管线的两端切断阀均会自动同时关闭，对环境、资源和生命安全起到很好的保护作用。

附图说明

附图1、2、3是本发明的第一个实施例的纵向全剖面结构示意图。

附图4、5、6是本发明的第二个实施例的纵向全剖面结构示意图。

附图7、8、9是本发明的第三个实施例的纵向全剖面结构示意图。

附图10、11、12是本发明的第四个实施例的纵向全剖面结构示意图。

附图13、14、15是本发明的第五个实施例的纵向全剖面结构示意图。

图中1-阀芯管、1′-输入段、1″-输出段、100-隔层、100′-舌形三角坡面、101-环形阀芯、103-流通孔、2-阀体、2′-袖管ⅰ、2″-袖管ⅱ、200-内腔、201-环形阀座、202-波纹盲管、202′-波纹盲管、306-波纹管压力舱、307-波纹管压力舱、4-压缩弹簧、4′-拉伸弹簧、506-液压缸、506′-液压缸、600-连通管、601-连通管、602-连通管、603-三通阀、604-三通阀、705-保险带。

具体实施方案

实施例一

参看附图1、2、3，本实施例所述的双向管道爆裂自力切断芯管阀；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的两个径向流通孔103；环形阀芯101的密封面是双向坡面与袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管ⅰ2′和输出段1″与袖管ⅱ2″为轴孔式配合；输入段1′和袖管ⅰ2′的结合部设置波纹管压力舱306，其内腔通过连通管600和阀的前压贯通；输出段1″和袖管ⅱ2″的结合部设置波纹管压力舱307，其内腔通过连通管601和阀的后压贯通；在输出段1″端部轴向固定设置压缩弹簧4；在阀体2向输入段1′端部方向移动至关闭状态时，压缩弹簧4与袖管ⅱ2″端面有轴向间距，波纹管压力舱306的驱动力等于波纹管压力舱307的驱动力，波纹管压力舱307的驱动力加压缩弹簧4的弹力大于波纹管压力舱306的驱动力，波纹管压力舱306的驱动力大于压缩弹簧4的弹力。

附图1所示，为正常的开启状态，初始阶段时，压缩弹簧4将阀体2轴向推动至开启状态，届时，管线的介质压力较小，波纹管压力舱306内腔的介质压力较小，当介质压力逐步变大时，波纹管压力舱307内腔也逐步充斥介质的压力，直至正常压力情况下，袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉管的环形阀座201均与环形阀芯101保持平衡距离，输入段1′和输出段1″的流通孔103与内腔200贯通，介质流通。

附图2所示，为异常的关闭状态，由于，阀的前压管道爆裂，波纹管压力舱306内腔失去介质压力，而波纹管压力舱307内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，倒流介质被切断；同时，同一管线的上一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，切断介质流。

附图3所示，为异常的关闭状态，由于，阀的后压的管道爆裂，波纹管压力舱307内腔失去介质压力，而波纹管压力舱306内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流，压缩弹簧4被压缩；同时，同一管线的下一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，倒流介质被切断。

实施例二

参看附图4、5、6，实施例所述的双向管道爆裂自力切断芯管阀；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的两个径向流通孔103；环绕并嵌入隔层100的环形阀芯101密封面是双向坡面与袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；在输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部之间设置一个波纹盲管202，波纹盲管202通过连通管600和阀的前压贯通；在输出段1″端部与袖管ⅱ2″端部之间设置一个波纹盲管202′，波纹盲管202′通过连通管601和阀的后压贯通；在输出段1″端部轴向固定设置压缩弹簧4，在阀体2向输入段1′端部方向移动至关闭状态时，压缩弹簧4与袖管ⅱ2″端面有轴向间距；波纹盲管202的驱动力等于波纹盲管202′的驱动力，波纹盲管202′的驱动力加压缩弹簧4的弹力大于波纹盲管202的驱动力，波纹盲管202的驱动力大于压缩弹簧4的弹力；在输入段1′与袖管ⅰ2′和输出段1″与袖管ⅱ2″的结合部设置波纹管密封件300和密封圈302；在两个波纹管密封件300内腔之间设置连通管602，其目的是防止由于波纹管密封件300内腔的变化在阀体2轴向移动的过程中出现阻力；袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″均有筒状的内衬。

附图4所示，为正常的开启状态，初始阶段时，压缩弹簧4将阀体2轴向推动至开启状态，届时，管线的介质压力较小，波纹盲管202内腔的介质压力较小，当介质压力逐步变大时，波纹盲管202′内腔也逐步充斥介质的压力，直至正常压力情况下，袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉管的环形阀座201均与环形阀芯101保持平衡距离，输入段1′和输出段1″的流通孔103与内腔200贯通，介质流通。

附图5所示，为异常的关闭状态，由于，阀的前压管道爆裂，波纹盲管202内腔失去介质压力，而波纹盲管202′内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，阀的后压倒流介质被切断；同时，同一管线的上一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，切断介质流。

附图6所示，为异常的关闭状态，由于，阀的后压的管道爆裂，波纹盲管202′内腔失去介质压力，波纹盲管202内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，阀的前压介质被切断，压缩弹簧4被压缩；同时，同一管线的下一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，倒流介质被切断。

实施例三

参看附图7、8、9，本实施例所述的双向管道爆裂自力切断芯管阀；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是球面；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的四个径向流通孔103；环形阀芯101密封面是圆弧坡面与袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管ⅰ2′和输出段1″与袖管ⅱ2″的结合部均设置波纹管密封件300；在输入段1′端部设置液压缸506，其活塞杆直抵袖管ⅰ2′端部，液压缸506内腔通过连通管600和阀的前压贯通，连通管600中部有三通阀603；在输出段1″端部设置液压缸506′，其活塞杆直抵袖管ⅱ2″端部，液压缸506′内腔通过连通管601和阀的后压贯通，液压缸506′活塞杆最大行程只能将阀体2推到开启状态，连通管600中部有三通阀604；在袖管ⅰ2′与输入段1′端部之间还设置至少一根拉伸弹簧4′；液压缸506′的推力加拉伸弹簧4′的拉力之合力大于液压缸506的推力，液压缸506的推力大于拉伸弹簧4′的拉力。

附图7所示，为正常的开启状态，袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉管的环形阀座201均离开环形阀芯101，输入段1′和输出段1″的流通孔103与内腔200贯通，介质流通。

附图8所示，为异常的关闭状态，由于，阀的后压的管道爆裂，造成液压缸506′没有压力源而失去了驱动力，液压缸506的介质压力形成的驱动力致使阀体2向输出段1″方向移动，袖管ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断阀的前压介质流；同时，同一管线的下一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，倒流介质被切断，拉伸弹簧4′被拉长。

附图9所示，为异常的关闭状态，由于，阀的前压的管道爆裂，造成液压缸506没有压力源而失去了驱动力，拉伸弹簧4′的拉力将阀体2向输入段1′方向移动，使袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断阀的后压的倒流介质；同时，同一管线的上一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，切断介质流。

实施例四

参看附图10、11、12，本实施例所述的双向管道爆裂自力切断芯管阀；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是球面；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的四个径向流通孔103；环绕并嵌入隔层100的环形阀芯101的密封面是圆弧坡面与袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管ⅰ2′和输出段1″与袖管ⅱ2″为轴孔式配合；输入段1′和袖管ⅰ2′的结合部设置波纹管压力舱306，其内腔通过连通管600和阀的前压贯通；输出段1″和袖管ⅱ2″的结合部设置波纹管压力舱307，其内腔通过连通管601和阀的后压贯通；在输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部之间轴向连接保险带705。

附图10所示，为正常的开启状态，初始阶段时，保险带705将阀体2拉住使之处于开启状态，届时，管线的介质压力较小，波纹管压力舱306内腔的介质压力较小，当介质压力逐步变大时，波纹管压力舱307内腔也逐步充斥介质的压力，直至正常压力情况下，袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉管的环形阀座201均与环形阀芯101保持平衡距离，输入段1′和输出段1″的流通孔103与内腔200贯通，介质流通。

附图11所示，为异常的关闭状态，由于，阀的前压管道爆裂，波纹管压力舱306内腔失去介质压力，而波纹管压力舱307内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，倒流介质被切断，保险带705收缩；同时，同一管线的上一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，切断介质流。

附图12所示，为异常的关闭状态，由于，阀的后压的管道爆裂，波纹管压力舱307内腔失去介质压力，而波纹管压力舱306内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输出段1″方向移动，保险带705被拉断，袖管ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流；同时，同一管线的下一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，倒流介质被切断。

恢复正常后，重新设置保险带705。

实施例五

参看附图13、14、15，实施例所述的双向管道爆裂自力切断芯管阀；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的两个径向流通孔103；环形阀芯101密封面是双向坡面与袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管ⅰ2′和输出段1″与袖管ⅱ2″的结合部设置波纹管密封件300；在输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部之间设置一个波纹盲管202，波纹盲管202通过连通管600和阀的前压贯通；在输出段1″端部与袖管ⅱ2″端部之间设置一个波纹盲管202′，波纹盲管202′通过连通管601和阀的后压贯通；在输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部和输出段1″端部与袖管ⅱ2″端部之间均连接保险带705；袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″均有筒状的内衬。

附图13所示，为正常的开启状态，初始阶段时，两边的保险带705将阀体2限定至开启状态，届时，管线的介质压力较小，波纹盲管202内腔的介质压力较小，当介质压力逐步变大时，波纹盲管202′内腔也逐步充斥介质的压力，直至正常压力情况下，袖管ⅰ2′和袖管ⅱ2″喉管的环形阀座201均与环形阀芯101保持平衡距离，输入段1′和输出段1″的流通孔103与内腔200贯通，介质流通。

附图14所示，为异常的关闭状态，由于，阀的前压管道爆裂，波纹盲管202内腔失去介质压力，而波纹盲管202′内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，阀的后压倒流介质被切断；输出段1″端部与袖管ⅱ2″端部之间的保险带705被拉断，输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部之间的保险带705收缩；同时，同一管线的上一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，切断介质流。

附图15所示，为异常的关闭状态，由于，阀的后压的管道爆裂，波纹盲管202′内腔失去介质压力，波纹盲管202内腔依然充斥介质压力，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，阀的前压介质被切断；输入段1′端部与袖管ⅰ2′端部之间的保险带705被拉断，输出段1″端部与袖管ⅱ2″端部之间的保险带705收缩；同时，同一管线的下一个双向管道爆裂自力切断芯管阀自动关闭，倒流介质被切断。

恢复正常后，重新设置保险带705。