多功能阀的制作方法

本发明的实施方式涉及一种开关阀，特别涉及一种多功能阀。

背景技术：

在石油、天然气等长输管线中，平板闸阀的使用日益普遍，只是在工业系统中，通常还会需要对于管线介质的流量、压力等进行相应的节流、调节等作用。而现有的平板闸阀大多只作为开关阀进行使用，而对于管线中介质的调节，由于平板闸阀自身设计的原因，在一些特殊的管线中无法像蝶阀那样做到精确的流量调节，而如过只采用蝶阀作为开关阀，其在对管线进行节流后，其耐压强度和密封性能远不如闸阀，因此为了避免这种现象的发生需要提供一种新的阀门。

技术实现要素：

本发明的实施方式的目的在于设计一种多功能阀，即可满足管线中对介质的节流，又能实现对管线中的介质流量的精确调节。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种多功能阀，包括：阀体、阀杆和阀座；其中，所述阀体内具有流道，所述流道沿自身轴线方向的两端分别为进口侧和出口侧，所述阀座设置于所述阀体内，并具有与所述流道连通的过水孔，所述阀杆沿垂直于所述流道的轴线方向插入所述阀体，并进入所述流道内，所述多功能阀包括：

碟板和阀板，均设置于所述阀杆上；所述碟板和所述阀板沿所述阀杆的轴线方向相对设置；

驱动装置，与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆沿垂直于所述流道的轴线方向进行运动；

导向机构，设置于所述阀体上，并与所述阀杆滑动配合；所述导向机构用于在所述阀杆沿垂直于所述流道的轴线方向进行运动时，迫使所述阀杆旋转预设角度；

其中，当所述阀杆沿垂直于流道的轴线方向从起始位向终止位运动时，所述阀杆先带动所述碟板转动预设角度，调节所述过水孔的开度，然后将所述碟板移出所述流道，并将所述阀板带入所述流道，直至所述阀板与所述阀座之间形成密封，封闭所述过水孔；

当所述阀杆沿垂直于所述流道的轴线方向从终止位向起始位运动时，将所述阀板移出所述流道，并将所述碟板带入所述流道，直至所述碟板与所述阀座之间形成密封。

通过上述内容不难发现，由于多功能阀的阀杆上同时设置有蝶板和阀板，且蝶板和阀板是沿阀杆的轴线方向相对设置，同时该多功能阀还包括：驱动装置和导向机构，其中驱动装置用于驱动阀杆沿垂直于流道的轴线方向进行运动，而导向机构设置在阀体上，并阀杆滑动配合，可在阀杆沿垂直于流道的轴线方向运动时，迫使阀杆旋转一预设角度。因此，在实际应用时，当驱动装置驱动阀杆从起始位运动至终止位时，阀板可被阀板带入流道，并与阀座之间形成密封，封闭过水孔。而当阀杆从终止位运动至起始位时，相应的阀板可被移出流道，而蝶板进而可被阀杆带入流道，与阀座之间形成密封，打开过水孔，同时碟板还用于在阀杆从起始位向终止位运动的过程中，跟随阀杆进行旋转，以达到调节过水孔开度的目的，从而本实施方式的多功能阀同时具备了闸阀和蝶阀的两种特性，即能满足的管线中介质的节流，又能实现对过水孔开度的精确调节。

进一步的，所述碟板用于所述阀杆从终止位运动至起始位时，平行于所述流道的轴线方向；所述碟板还用于在所述阀杆从起始位运动至终止位时，移出所述流道，并垂直于所述流道的轴线方向。

进一步的，所述阀板与所述碟板均所述阀杆固定连接，所述碟板沿所述阀杆轴线方向上的正投影位于所述阀板的厚度范围内。

进一步的，所述阀板与所述阀杆转动连接，所述碟板与所述阀杆固定连接；所述阀板始终与所述流道的轴线方向垂直。

进一步的，所述阀体内还具有用于收纳所述碟板的第一容置腔、用于收纳所述阀板的第二容置腔，所述第一容置腔和所述第二容置腔沿所述阀杆的轴线方向相对设置，并均与所述流道连通；其中，所述碟板用于在所述阀杆从起始位运动至终止位时，进入所述第一容置腔；所述阀板用于在所述阀杆从终止位运动至起始位时，进入所述第二容置腔。

进一步的，所述导向机构包括：

定位销，设置于所述阀杆上；

支架，沿所述阀杆的轴线方向，设置于所述阀体的顶部；所述阀杆有部分进入所述支架内；所述支架上开设与所述定位销滑动配合的滑槽；

所述定位销用于在所述阀杆从起始位运动至终止位时，与所述滑槽配合，带动所述阀杆沿所述滑槽的轨迹，绕自身轴线方向旋转预设角度。

进一步的，所述滑槽包括：沿所述阀杆轴线方向延伸的竖直槽段、与所述竖直槽段相连的螺旋槽段；所述螺旋槽段的一端与所述竖直槽段相对于所述阀体的一端相连，另一端朝向所述阀体并绕所述阀杆的轴线方向螺旋延伸。

进一步的，所述阀座相对于所述阀杆的一侧设有第一环形密封件，所述第一环形密封件用于与阀板之间形成第一密封面；

所述阀座相对于所述流道的一侧设有第二环形密封件，所述第二环形密封件用于与所述碟板之间形成第二密封面。

进一步的，所述阀体绕所述流道的轴线方向开设环形安装槽，所述阀座设置于所述环形安装槽内，所述阀座包括：

环形座本体，设置于所述环形安装槽内，并与所述环形安装槽的槽壁滑动配合；所述第一环形密封件设置于所述环形座本体相对于所述阀杆的一侧，所述第二环形密封件设置于所述环形座本体相对于所述流道的一侧；

若干个回弹连接组件；各所述回弹连接组件均设置于所述环形安装槽的槽底，并绕所述环形座本体的轴线方向等距环设；各所述回弹连接组件均与所述环形座本体连接，用于沿垂直于所述阀杆的轴线方向所述环形座本体施加回弹力。

进一步的，所述环形座本体绕自身轴线方向还开设若干个进气通道；各所述进气通道具有与所述阀杆相对的第一进气侧、与所述环形安装槽的槽壁相对的第二进气侧，在任意所述进气通道中，所述第一进气侧与所述第二进气侧相互连通。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明第一实施方式中阀体的内部结构示意图；

图2为本发明第一实施方式的多功能阀的装配示意图；

图3为本发明第一实施方式中阀杆处于终止位时，定位销在滑槽中的示意图；

图4为本发明第一实施方式中阀杆从终止位向起始位运动时，定位销在滑槽中的示意图；

图5为本发明第一实施方式中阀杆处于起始位时，定位销在滑槽中的示意图；

图6为图1中a部的局部放大图；

图7为本发明第二实施方式中阀座与阀体的装配示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种多功能阀，如图1和图2所示，包括：阀体1、阀杆2和阀座3。其中，阀体1内具有流道11，流道11沿自身轴线方向的两端分别为进口侧111和出口侧112，阀座3设置于阀体1内，并具有与流道11连通的过水孔31，阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向插入阀体3，并进入流道11内。

并且，如图1和图2所示，本实施方式的多功能阀包括：均设置于阀杆2上的碟板4和阀板5，碟板4和阀板5沿阀杆2的轴线方向相对设置。

另外，如图1和图2所示，本实施方式的多功能阀还包括：与阀杆2连接的驱动装置6、设置于阀体3上的导向机构7。其中，驱动装置6用于驱动阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向进行运动。而导向机构7与阀杆2滑动配合，该导向机构7用于在阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向进行运动时，迫使阀杆2旋转预设角度。

在实际应用过程中，如图1和图2所示，阀杆2可在驱动装置6的驱动下沿垂直于流道11的轴线方向进行运动，即当阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向从起始位向终止位运动时，可由阀杆2先带动碟板4转动预设角度，从而对过水孔31的开度进行调节，然后由阀杆2将碟板4移出流道11，并将阀板5带入流道11内，直至与阀板5与阀座3之间形成密封，封闭过水孔31。而当阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向从终止位向起始位运动时，阀杆2又可将阀板3从流道11内移出，而碟板4可带入流道11中，直至碟板4与阀座3之间形成密封，从而打开过水孔31，可实现碟板4对过水孔31开度的调节。由此不难看出，本实施方式的多功能阀同时具备了闸阀和蝶阀的两种特性，即能满足对管线中介质的节流，又能满足对管线中介质流量的调节。

具体地说，在本实施方式中，如图1和图2所示，当阀杆2从终止位运动至起始位时，碟板4是平行于流道11的轴线方向，即碟板4是处于完全打开阀座3的过水孔31的状态，即此时过水孔31的开度为最大。而当阀杆2从起始位向终止位运动时，可先借助导向机构7与阀杆2的滑动配合，迫使阀杆2可带动碟板4旋转一预设角度，即此时的碟板4可通过自身的旋转达到调节过水孔31开度的目的，直至碟板4完全与流道11的轴线垂直，即碟板4完全封闭过水孔31。此时继续通过驱动装置6带动阀杆2向终止位进行运动，此时的碟板4可在阀杆2的带动下逐渐被移出流道11，而相应的阀板5被带入流道11，并在阀杆2运动至起始位时，可由阀板5完全封闭封过水孔31，从而实现对流道11中介质节流的目的。

并且，值得一提的是，为了满足导向机构7对阀杆2的旋转驱动，结合图2至图5所示，导向机构7包括：设置于阀体1的顶部的支架71、设置于阀杆2上的定位销72。其中，支架71沿阀杆2的轴线方向设置，而定位销72沿垂直于阀杆2的轴线方向设置，并且阀杆2由部分进入支架71内，与支架71转动连接。同时，支架71上还开设可与定位销72滑动配合的滑槽73，该滑槽73与定位销72滑动配合。例如，支架71的两侧分别开设滑槽73，定位销72贯穿阀杆2，且定位销72的两端是分别穿设于支架71的两侧滑槽73内，并与滑槽73滑动配合，通过定位销72两端分别与支架71两侧滑槽73的配合，即可实现阀杆2的升降和旋转运动。在实际应用时，定位销72用于在阀杆2从起始位运动至终止位时，与滑槽73配合，强制带动阀杆2绕自身轴线方向旋转预设角度。

具体为，在本实施方式中，如图1和图2所示，阀体1内还具有用于收纳碟板4的第一容置腔12、用于收纳阀板5的第二容置腔13。其中，第一容置腔12和第二容置腔13沿阀杆2的轴线方向相对设置，并均与流道11连通，即第一容置腔12位于流道11的顶部，而第二容置腔13是位于流道11的底部。因此，通过图1不难看出，当阀杆2处于起始位时，阀板5是位于第二容置腔13内的，而碟板4是位于流道11中，并与阀座3之间形成密封，而在阀杆2从起始位运动至终止位时，碟板4可被移出流道11，并进入第一容置腔12中，而相应的阀板5会离开第二容置腔13，转而被阀杆2带入流道11中，并与阀座3之间形成密封。反之，当阀板2从终止位运动至起始位时，阀板5又可在阀杆2的带动下被移出流道11，并重新进入第二容置腔13中，而相应的碟板4可从第一容置腔12重新进入流道11中，并与阀座3之间形成密封。

此外，在本实施方式中，结合图3至5所示。滑槽73包括：沿阀杆2的轴线方向延伸的竖直槽段731、与竖直槽段731相连的螺旋槽段732。其中，螺旋槽段732的一端与竖直槽段731相对于阀体1的一端相连，而螺旋槽段732另一端朝向阀体1并绕阀杆2的轴线方向螺旋延伸。由此不难看出，当阀杆2沿垂直于流道11的轴线方向从起始位运动至终止位的初段过程中，如图3和图4所示，阀杆2可先借助于螺旋槽段732与定位销72的配合由螺旋槽段732对定位销72进行强制导向，迫使定位销72带动阀杆2产生一定角度的旋转，而碟板4可在阀杆2的旋转运动下，跟随阀杆2同步转动，从而实现对过水孔31开度的调节。而当碟板4旋转至垂直于流道11的轴线方向时，如图4和图5所示，此时如通过驱动装置6继续带动阀杆2朝终止位置运动，定位销72可直接进入滑槽73的竖直槽段731，借助于竖直槽段731与定位销72的滑动配合，使得阀杆2可带动碟板4和阀板5进行直线运动，将碟板4从流道11中逐渐移出，并将其逐步带入第一容置腔12中，而将阀板5从第二容置腔13带入流道11中，并逐步实现对过水孔31的封闭。而反之，如图3至图5所示，当驱动装置6驱动阀杆2从终止位向起始位进行运动时，阀板5可被阀杆2逐步移出流道11，并重新进入第二容置腔13内，而碟板4可从第一容置腔12重新被移入流道11中，并与阀座3重新建立密封。

由此不难看出，借助于定位销72与滑槽73的螺旋槽段732、竖直槽段731的配合，不但实现了阀杆2的直线升降运动，还能在阀杆2从起始位向终止位运动的初段过程中，实现阀杆2的旋转运动，从而即能保证阀板5对过水孔31的封堵，完成对流道11内介质的节流作用，而且还能保证碟板4对过水孔31的开度进行调节，实现对流道11内介质流量的精确控制。同时，借助于螺旋槽段732与竖直槽段731的配合，可使得阀杆2在从起始位向终止位运动的过程中，通过手动驱动装置可向工作人员反馈一定的段落感，从而使得工作人员可进一步提高对阀杆2的操控性。

并且，需要说明的是，为了实现对阀杆2的驱动，在本实施方式中，如图2所示，驱动装置6可采用手轮驱动装置，借助人工对手轮的转动，即可实现阀杆2的升降直线运动。或者，该驱动装置6也可以为一个电驱动装置，通过电驱动装置可实现对阀杆2升降运动的自动控制，从而可对碟板4的转动实现更为精确的调节。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，阀板5可以与阀杆2固定连接，也可以与阀杆2实现转动连接。具体地说，如图1和图2所示，当阀板5与阀杆2采用固定连接的方式时，即通过相应的锁紧件将阀板5与阀杆2进行锁紧固定，此时的阀板5与碟板4因采用同向设置的方式，即碟板4沿阀杆2轴线方向上的正投影，始终在阀板5的厚度范围内。因此，当阀杆2从起始位向终止位运动的过程中，碟板4在跟随阀杆2转动至垂直于流道11的轴线方向的位置时，阀板5正好也处于该位置，此时碟板4和阀板5再随阀杆2上升时，可分别直接穿过第一容置腔12与流道11的结合部，以及第二容置腔13与流道11的结合部，使得阀体1自身不会对碟板4和阀板5的上升造成干涉，反之同理。

而当阀板5与阀杆2采用转动连接的方式时，即阀板5与阀杆2之间可采用轴套实现彼此之间的相互枢转，使得阀杆2在旋转过程中，阀板5不会跟随阀杆2的旋转而进行跟转，因此，在安装阀板5时，因保证阀板5始终与流道11的轴线垂直。通过此种方式，可同样保证阀体1不会对碟板4和阀板5在升降时造成干涉，实现碟板4和阀板5的升降运动。

此外，为了实现碟板4、阀板5分别与阀座3之间的密封，在本实施方式中，如图6所示，阀座4相对于阀杆2的一侧设有第一环形密封件8，第一环形密封件8用于与阀板5之间形成第一密封面(图中未标示)，同时，阀座3相对于流道11的一侧设有第二环形密封件9，并且第二环形密封件9用于与碟板4之间形成第二密封面(图中未标示)。

具体地说，在本实施方式中，如图6所示，阀体1绕流道11的轴线方向开设环形安装槽14，且阀座3是设置于环形安装槽14内的。并且，该阀座3包括：设置于环形安装槽14内的环形座本体21，第一环形密封件8设置于环形座本体21相对于阀杆2的一侧、第二环形密封件9设置于环形座本体21相对于流道11的一侧。其中，第一环形密封件8用于在阀板5进入流道11内后，与阀板5配合形成密封，而第二环形密封件9用于在碟板4进入流道11内后，与碟板4配合形成密封，同时环形座本体21还与环形安装槽14的槽壁141滑动配合。

另外，在本实施方式中，如图6所示，阀座3还包括：若干个回弹连接组件24。且各回弹连接组件24均设置于环形安装槽14的槽底142，各回弹连接组件绕环形座本体21的轴线方向等距环设。各回弹连接组件24均与环形座本体21连接，并用于沿垂直于阀杆2的轴线方向，向环形座本体21施加回弹力。由此不难看出，借助于各回弹连接组件24向环形座本体21施加的回弹力，使得碟板4在跟随阀杆2转动的过程中，可始终与环形座本体21上的第二环形密封件9紧密贴合，从而避免出现泄漏现象。并且，需要说明的是，在本实施方式中，各回弹连接组件24如图6所示，具体包括：设置于环形安装槽14内的螺栓241、套设于螺栓241的弹簧242，且螺栓241的根部固定于环形安装槽14的槽底142上，同时弹簧242分别与环形安装槽142的槽底和环形座本体21连接。在实际应用时，借助于各弹簧242对环形座本体21施加的回弹力，可使得环形座本体21可始终朝阀杆2的方向进行滑动，从而实现第一环形密封件8与阀板5的密封，以及实现第二环形密封件9与碟板4的密封。

另外，本实施方式中所采用的第一环形密封件21和第二环形密封件22可以是类似于橡胶、硅胶或塑胶等柔性密封圈，或者也可采用金属硬密封件，分别实现与阀板5、碟板4的密封。

此外，作为优选地方案，如图1和图2所示，在本实施方式中，阀座3可设有两个，且两个阀座3可分别以阀杆2的轴线为对称轴对此设置，从而使得两个阀座3可始终向阀板5或蝶板4施加回弹力，从而可进一步提高阀板5或蝶板4与阀座3之间的密封性能。

本发明的第二实施方式涉及一种多功能阀，第二实施方式是在第一实施方式的基础上作了进一步改进，其主要改进在于，如图7所示，环形座本体21绕自身轴线方向还开设若干个进气通道25，且各进气通道25具有与阀杆2相对设置的第一进气侧251、与环形安装槽14的槽壁141相对设置的第二进气侧252。同时，在任意进气通道25中，第一进气侧251与第二进气侧252相互连通。

通过上述内容不难看出，通过开设在环形座本体21上的各进气通道25，可使得进气通道25内可始终充满气体，从而当阀板5在跟随阀杆2进行升降运动时，借助于第一进气侧251，可避免环形座本体21与阀板5之间形成真空区，而造成阀板5的卡死，使得阀板5可顺利跟随阀杆2在第一流道11和第二容置腔13之间进行直线运动。同时借助于第二进气侧252，可使得碟板4在转动的过程中，环形座本体21可迅速的借助于各回弹连接组件24在环形安装槽14内实现自由滑动，避免环形座本体21与环形安装槽14的槽壁之间形成真空区，而造成环形座本体21在环形安装槽14内出现卡死，使得第二环形密封件9可始终紧贴于碟板4，提高其密封性能。

作为优选地方案，为了进一步提高环形座本体21与环形安装槽14的槽壁141和槽底142之间的密封性能，如图7所示，环形座本体21还套设有密封圈10和密封圈20，通过密封圈10和密封圈20可使得环形座本体可分别与环形安装槽14的槽壁141和槽底142形成密封面，从而能进一步提高环形安装槽14余环形座本体21之间的密封性能。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。