一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀的制作方法

本发明属于通用阀门结构技术领域，具体涉及一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀。

背景技术：

气动阀门的驱动力来源于气缸，气动阀门驱动力的大小由气缸尺寸和仪表空气压力决定。在大多数情况下，仪表空气压力是固定的，因此气动阀门气缸的尺寸大小直接决定了气动阀门驱动力的大小。

在一些空间受限工况下，能够提供安装气动阀门的空间比较狭小，需要尽可能地降低气动阀门尺寸，尤其是需要阀门联排安装时，对阀门尺寸要求更加严格，需要尽可能降低阀门宽度。

因此，在空间受限工况下，阀门尺寸被压缩到很小，气动阀门直径受限严重，其驱动力就很有限，这样使得阀门很难承受双向高压差，适用范围受限。

因此，设计一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀，采用小尺寸以适用于空间受限工况，同时还能够实现双向高压差密封以满足更大的适用范围，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀，以至少解决上述部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀，包括阀门阀体，安装于阀门阀体内的阀杆，以及设于阀门阀体上的气缸，气缸内设有与阀杆相连接的活塞杆、以及至少两个气路相互串联的气缸腔，气缸腔内配备有气缸活塞，活塞杆与气缸活塞连接。

进一步地，位于相邻两气缸腔之间的活塞杆上开设有连通该两气缸腔的通气孔。

进一步地，气缸上开设有与一个气缸腔相连通的仪表气连通口。

进一步地，气缸上开设有与气缸腔相连通的进出气口。

进一步地，进出气口位于气缸活塞下方。

进一步地，气缸套装于阀门阀体上，并且气缸与阀门阀体之间设有第一密封圈。

进一步地，阀门阀体与靠近阀门阀体的气缸活塞之间设有复位弹簧。

进一步地，气缸活塞与气缸腔内壁之间设有第二密封圈。

进一步地，活塞杆与气缸内壁之间设有第一密封机构。

进一步地，阀杆与阀门阀体之间设有第二密封机构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，其尺寸小并且能够实现双向高压差密封，能够有效满足空间受限工况下小尺寸阀门双向高压差密封需求。

本发明主要包括阀门阀体和密封连接于阀门阀体上的气缸，气缸内活塞杆与阀门阀体内阀杆呈一体式结构，气缸内设至少两个气缸腔，每个气缸腔内配备有一个与活塞杆连接的活塞，气缸腔气路相互串联连通，当气缸腔内充入仪表空气时，其内活塞运行，与活塞相连的活塞杆同步运行，与活塞杆相连的阀杆也同步运行，气缸内气缸腔数量越多，活塞杆受力越大，阀杆的驱动力也就越大，因此，当仪表空气压力固定时，气缸内气缸腔数量越多，阀门的驱动力就越大，如此，不仅能满足小尺寸要求，还能满足双向高压差密封要求。

本发明在气缸上与一个气缸腔相连通的仪表气连通口，方便与外界仪表空气连通，同时在活塞杆上开设通气孔以将相邻气缸腔相连通，当气缸腔数量有多个时，相邻气缸腔之间均在活塞杆上开设有一条通气孔，如此所有气缸腔均能串通，当仪表气从仪表气连通口进入连通有仪表气连通口的气缸腔内时，该气缸腔内仪表空气通过活塞杆上通气孔进入与之相邻的气缸腔内，因此所有气缸腔均能通过通气孔被充入等压的仪表气空气，气缸内每增加一个气缸腔，阀杆的驱动力就增加一倍，因此本发明气动截止阀在小尺寸规格下也能满足双向高压差密封需求。本发明将通气孔开设在活塞杆上，无需在气缸内外连接气路管路，一方面使结构更加整齐紧凑以减小气缸尺寸，另一方面可节约气缸制造成本和气路管路维修成本。

本发明每一个气缸腔连通有一个进出气口，并且进出气口位于气缸活塞下方，即位于气缸腔内底部，如此当活塞在气缸腔内运行时，活塞远离进出气口运行，则外界空气经由进出气口进入气缸腔内位于活塞下方的腔体内，活塞靠近进出气口运行，则气缸腔内位于活塞下方腔体内的空气由进出气口排入外界，如此可有效降低活塞运行的阻力，进一步提高驱动力。

本发明气缸套装于阀门阀体上方，如此既方便活塞杆与阀杆连接固定，同时在气缸与阀门阀体之间设第一密封圈，从而在气缸与阀门阀体之间形成最靠近阀门阀体的气缸腔，当仪表空气通过仪表气连通口进入气缸腔内时，活塞下行，活塞杆和阀杆同步下行，阀门关闭，当阀门需要开启时，解除仪表气连通口与仪表气的连通，气缸内位于气缸活塞上方的仪表气经由仪表气连通口外排，当阀门需要开启时，可以将仪表气连通至进出气口，通过仪表气驱动阀门开启，也可以在最靠近阀门阀体的气缸腔内安装复位弹簧，依靠复位弹簧进行阀门开启，还可以同时依靠复位弹簧和仪表气通过进出气口充入气缸腔内共同驱动阀门开启。

本发明在气缸活塞与气缸腔内壁之间、活塞杆与气缸内壁之间、阀杆与阀门阀体之间均设置有密封机构，其中，气缸活塞与气缸腔内壁之间的密封机构优选密封圈，而活塞杆与气缸内壁之间、以及阀杆与阀门阀体之间的密封机构则可选择密封圈密封、压簧密封片密封、填料密封、或者上述两种或多种相组合进行密封，优选密封圈、压簧密封片和密封填料相组合的密封机构进行密封。如此可有效保证气缸和阀门的双向高压差密封作业需要。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明小尺寸气动截止阀处于开启状态时示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-阀门阀体、2-阀杆、3-气缸、4-活塞杆、5-气缸活塞、6-通气孔、7-仪表气连通口、8-进出气口、9-第一密封圈、10-气缸腔、11-复位弹簧、12-第二密封圈、13-第一密封机构、14-第二密封机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和2所示，如图1所示为本发明小尺寸气动截止阀处于关闭状态时示意图，如图2所示为本发明小尺寸气动截止阀处于开启状态时示意图。本发明提供的一种空间受限工况下小尺寸气动截止阀，结构简单、设计科学合理，使用方便，其尺寸小并且能够实现双向高压差密封，能够有效满足空间受限工况下小尺寸阀门双向高压差密封需求。本发明包括阀门阀体1，安装于阀门阀体1内的阀杆2，以及设于阀门阀体1上的气缸3，气缸3内设有与阀杆2相连接的活塞杆4、以及至少两个气路相互串联的气缸腔10，气缸腔10内配备有气缸活塞5，活塞杆4与气缸活塞5连接。

本发明主要包括阀门阀体和密封连接于阀门阀体上的气缸，气缸内活塞杆与阀门阀体内阀杆呈一体式结构，气缸内设至少两个气缸腔，每个气缸腔内配备有一个与活塞杆连接的活塞，气缸腔气路相互串联连通，当气缸腔内充入仪表空气时，其内活塞运行，与活塞相连的活塞杆同步运行，与活塞杆相连的阀杆也同步运行，气缸内气缸腔数量越多，活塞杆受力越大，阀杆的驱动力也就越大，因此，当仪表空气压力固定时，气缸内气缸腔数量越多，阀门的驱动力就越大，如此，不仅能满足小尺寸要求，还能满足双向高压差密封要求。

本发明位于相邻两气缸腔10之间的活塞杆4上开设有连通该两气缸腔10的通气孔6。气缸3上开设有与一个气缸腔10相连通的仪表气连通口7。

本发明在气缸上与一个气缸腔相连通的仪表气连通口，方便与外界仪表空气连通，同时在活塞杆上开设通气孔以将相邻气缸腔相连通，当气缸腔数量有多个时，相邻气缸腔之间均在活塞杆上开设有一条通气孔，如此所有气缸腔均能串通，当仪表气从仪表气连通口进入连通有仪表气连通口的气缸腔内时，该气缸腔内仪表空气通过活塞杆上通气孔进入与之相邻的气缸腔内，因此所有气缸腔均能通过通气孔被充入等压的仪表气空气，气缸内每增加一个气缸腔，阀杆的驱动力就增加一倍，因此本发明气动截止阀在小尺寸规格下也能满足双向高压差密封需求。本发明将通气孔开设在活塞杆上，无需在气缸内外连接气路管路，一方面使结构更加整齐紧凑以减小气缸尺寸，另一方面可节约气缸制造成本和气路管路维修成本。

本发明气缸3上开设有与气缸腔10相连通的进出气口8，进出气口8位于气缸活塞5下方。

本发明每一个气缸腔连通有一个进出气口，并且进出气口位于气缸活塞下方，即位于气缸腔内底部，如此当活塞在气缸腔内运行时，活塞远离进出气口运行，则外界空气经由进出气口进入气缸腔内位于活塞下方的腔体内，活塞靠近进出气口运行，则气缸腔内位于活塞下方腔体内的空气由进出气口排入外界，如此可有效降低活塞运行的阻力，进一步提高驱动力。

本发明气缸3套装于阀门阀体1上，并且气缸3与阀门阀体1之间设有第一密封圈9。阀门阀体1与靠近阀门阀体1的气缸活塞5之间设有复位弹簧11。

本发明气缸套装于阀门阀体上方，如此既方便活塞杆与阀杆连接固定，同时在气缸与阀门阀体之间设第一密封圈，从而在气缸与阀门阀体之间形成最靠近阀门阀体的气缸腔，当仪表空气通过仪表气连通口进入气缸腔内时，活塞下行，活塞杆和阀杆同步下行，阀门关闭，当阀门需要开启时，解除仪表气连通口与仪表气的连通，气缸内位于气缸活塞上方的仪表气经由仪表气连通口外排，当阀门需要开启时，可以将仪表气连通至进出气口，通过仪表气驱动阀门开启，也可以在最靠近阀门阀体的气缸腔内安装复位弹簧，依靠复位弹簧进行阀门开启，还可以同时依靠复位弹簧和仪表气通过进出气口充入气缸腔内共同驱动阀门开启。

本发明气缸活塞5与气缸腔10内壁之间设有第二密封圈12。活塞杆4与气缸3内壁之间设有第一密封机构13。阀杆2与阀门阀体1之间设有第二密封机构14。

本发明在气缸活塞与气缸腔内壁之间、活塞杆与气缸内壁之间、阀杆与阀门阀体之间均设置有密封机构，其中，气缸活塞与气缸腔内壁之间的密封机构优选密封圈，而活塞杆与气缸内壁之间、以及阀杆与阀门阀体之间的密封机构则可选择密封圈密封、压簧密封片密封、填料密封、或者上述两种或多种相组合进行密封，优选密封圈、压簧密封片和密封填料相组合的密封机构进行密封。如此可有效保证气缸和阀门的双向高压差密封作业需要。

本发明设计了一种小通径高压差截止阀，采用串联气缸腔，在气缸直径较小的情况下，通过多个气缸腔串联，增大了驱动力，实现了阀门双向高压差密封。

如图1所示，本发明在活塞杆上设通气孔，使得上方气缸腔与下方气缸腔之间相连通，仪表空气从仪表气连通口进入时，不仅进入上方气缸腔，同时通过通气孔也进入下方气缸腔。压缩空气同时驱动两个活塞，使得驱动力加大一倍。同样的方式，还可以串联更多气缸，实现更大的驱动力。而所有气缸，只需要一个仪表气连通口进仪表气，能有效降低阀门的尺寸。阀门打开可采用弹簧，或者在进出气口通入仪表空气以驱动活塞上行开启阀门，或者复位弹簧和仪表气相结合共同驱动阀门开启。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。