一种最低液面阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型的最低液面阀，包括主阀结构及外部气控水控制结构，其特征在于：主阀结构包括固定连接、垂直同心的下部的水缸结构和上部的阀体结构；水缸结构自上而下包括垂直同心的缸体法兰、缸体压盖、活塞杆、活塞、缸体；缸体底部中心设置螺纹接口；外部气控水控制结构包括两位三通水换向阀和电磁换向阀；两位三通水换向阀分别与螺纹接口和阀体结构的引水口连接；螺纹接口还与排水管路连接；电磁换向阀控制两位三通水换向阀换向，对水缸结构的缸体的螺纹接口进行引、排水的换向控制。本实用新型的最低液面阀尺寸小，结构紧凑，运行响应速度快，维修更换易损件变得更为方便、快捷，非常适合于高压浊环水介质场合使用。
【专利说明】一种最低液面阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种阀门，更具体地说，是涉及一种最低液面阀。
【背景技术】
[0002]最低液面阀是泵一蓄势器(又称高压罐)高压水除鳞系统中的重要元件，它为气-水混合的高危系统提供了可靠的安全保障，主要由气缸、阀体、阀杆、阀座、上压盖、压套等构成。当前最低液面阀多数为气缸在底部结构，在正常工作时，气控部分的电磁换向阀始终得电，底部气缸活塞杆上顶阀杆和作用在阀杆下端截面上的液压作用力的总合力克服弹簧力和阀杆上端截面上的液压作用力及液动力，使阀门始终处于打开状态，此时，供水管路和蓄势器相联通，由PLC控制实现向蓄势器充水或除鳞时向主管路补水作业。一旦当主管路破裂或因为某种原因迅速失压时，蓄势器瞬时排放的巨大流量产生较大的液动力将使阀门在低压信号或低液位信号传出之前克服气缸的推力迅速关闭，从而防止高压气体泄漏和可能的损坏，甚至严重的伤亡事故。
[0003]现有气动的最低液面阀受局限于气缸输出力，特别是通径大的阀门所需要的气缸开启力很大，故需配置大型的气缸。大型气缸耗气量大，不利于气路附件的配置，也影响阀门响应速度，结构尺寸大导致主阀结构尺寸偏大。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对目前气动最低液面阀，特别是大通径结构的阀门，所需配置的大型气缸结构尺寸大，导致整个阀门的结构尺寸偏大，并且耗气量大，不利于气路附件的配置，也影响阀门响应速度的问题，对最低液面阀的结构予以改进，提供一种最低液面阀，具有结构简单、操作省力、维护成本低及使用寿命长的特点，非常适合于高压浊环水介质场合使用。
[0005]本实用新型的最低液面阀的技术方案是:
[0006]一种最低液面阀，包括主阀结构及外部气控水控制结构，其特征在于:所述主阀结构包括固定连接、垂直同心的下部的水缸结构和上部的阀体结构；
[0007]所述阀体结构自上而下包括固定连接成为一体的、垂直同心的上压盖、阀体、和下压盖；阀座位于由上压盖、阀体和下压盖围成的阀腔的中心，且与所述阀体和阀体固定连接，将所述阀腔分为上阀腔和下阀腔；所述下阀腔具有接泵口，通过连接法兰与高压泵供水主管路连接；所述上阀腔有接罐口，通过连接法兰与连接高压水罐的主管路连接；阀杆组件穿过所述上压盖进入所述上阀腔；所述上压盖与所述阀体密封连接；所述阀杆组件的上下运动形成与所述阀座的阀口的关闭或开启；所述阀杆组件的中心为阀杆，所述阀杆向下依次穿过所述阀座、所述下阀体和所述下压盖，且与所述下压盖密封连接；所述下压盖与所述阀体密封连接；所述下压盖上开有引水口 ；方法兰位于所述下压盖的底部，且与所述下压盖固定连接；
[0008]所述水缸结构自上而下包括垂直同心的缸体法兰、缸体压盖、活塞杆、活塞、缸体；所述缸体压盖与所述缸体的上部的缸体内壁固定连接；所述活塞位于所述缸体的内部，其上部连接活塞杆，所述活塞杆的上部穿过所述缸体压盖，所述活塞杆与所述缸体压盖之间设有导向环及防尘圈；所述缸体、所述缸体压盖及所述活塞围成所述水缸结构的上腔体；所述活塞的底部与所述缸体的底部之间形成下腔体；所述缸体的上部的外壁与所述缸体法兰固定连接；所述缸体的底部的中心设置与下腔体连通的螺纹接口；
[0009]所述方法兰和所述缸体法兰通过螺柱上下连接固定；
[0010]所述阀杆的底部固定连接所述触发螺母，所述触发螺母位于所述活塞杆的顶部的上方；
[0011 ] 所述外部气控水控制结构包括二位三通气动换向阀和电磁换向阀；所述二位三通气动换向阀分别与所述水缸结构的所述螺纹接口和所述阀体结构的所述引水口连接；所述螺纹接口通过二位三通气动换向阀可以与排水管路连通；所述电磁换向阀控制二位三通气动换向阀换向，对所述水缸结构的缸体的螺纹接口进行引、排水的换向控制。
[0012]进一步地，本实用新型的最低液面阀的技术方案还可以是:
[0013]所述阀体是铸钢阀体，具有重量轻、通流性好、成本低的特点；也可以采用致密性更好的锻造阀体。
[0014]所述引水口与所述下阀腔的连通处设置过滤器。
[0015]所述缸体的上部的内壁和外壁均分别设置螺纹，所述缸体通过所述螺纹分别与所述缸体法兰和所述缸体压盖螺纹连接；所述缸体的内壁为光滑圆柱面，与活塞形成密封连接。
[0016]所述电磁换向阀根据其所接收的控制信号通过改变气路的方向控制二位三通气动换向阀换向，控制所述螺纹接口与所述弓I水口或者所述排水管路连通。
[0017]本实用新型的最低液面阀经过反复的试验及实际应用验证，取得了满意的应用效果。该型阀门结构尺寸小，结构紧凑，更易被用户接受。在同样的工况条件下比气缸式最低液面阀的维护可操作性更高，阀门运行响应速度快。维修更换易损件变得更为方便、快捷，降低了维修成本，非常适合于高压浊环水介质场合使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的最低液面阀的结构示意图。
[0019]图2是图1的A向的结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的最低液面阀的主阀结构的结构示意图。
[0021]附图标记说明
[0022]1.螺纹接口 2.缸体3.下腔体4.活塞5.活塞杆6.缸体压盖7.缸体法兰 8.螺柱9.触发螺母10.密封压盖11.方法兰12.导向套13.下压盖
14.过滤器15.阀体16.接罐口 17.阀座18.阀杆19.弹簧20.上压盖21.保护罩22.放气螺塞23.放气螺钉24.密封圈25.密封圈26.接泵口 27.密封圈28.密封圈29.引水口 30.排气孔31.上腔体32.密封圈33.密封圈34.连接法兰35.密封圈36.两联件37.气控单向阀38.电磁换向阀39.两通球阀40.检测装置41.底座42.安装支架43.二位三通气动换向阀44.排水管路45.连接法兰46、螺母47、螺柱【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0024]如图1-3所示的本实用新型的一种最低液面阀，包括主阀结构及外部气控水控制结构，其中:主阀结构包括固定连接、垂直同心的下部的水缸结构和上部的阀体结构。
[0025]阀体结构自上而下包括固定连接成为一体的、垂直同心的上压盖20、阀体15和下压盖13 ;阀座17位于由上压盖、阀体和下压盖围成的阀腔的中心，且与阀体固定连接，将阀腔分为上阀腔和下阀腔；下阀腔具有接泵口 26，通过连接法兰45与高压泵供水主管路连接；上阀腔有接罐口 16，通过连接法兰34与连接高压水罐(图中未显示)的主管路连接；阀杆组件穿过上压盖进入上阀腔；上压盖与阀体密封连接；阀杆组件的上下运动形成与阀座的阀口的开启或关闭；阀杆组件的中心为阀杆18，阀杆向下依次穿过阀座、阀体和下压盖，且与下压盖密封连接；下压盖与阀体密封连接；下压盖上开有引水口 29 ;方法兰11位于下压盖的底部，且与下压盖固定连接。
[0026]水缸结构自上而下包括垂直同心的缸体法兰7、缸体压盖6、活塞杆5、活塞4、缸体2。
[0027]缸体压盖与缸体的上部的缸体内壁固定连接，活塞位于缸体的内部，缸体、缸体压盖及活塞围成水缸结构的上腔体31 ;活塞的底部与缸体的底部之间形成下腔体3。缸体的上部的外壁与缸体法兰固定连接。缸体底部中心设置连通下腔体的螺纹接口 I。
[0028]方法兰11和缸体法兰通过螺柱8上下连接固定；缸体的内部设置活塞，其上部连接活塞杆，活塞杆的上部穿过缸体压盖，活塞杆与缸体压盖之间设有导向环及防尘圈；活塞与缸体内壁密封连接。
[0029]本例中，下压盖的下方还设置有密封压盖10，阀杆18与下压盖之间设置套设在阀杆外的导向套12，阀杆顺次穿过导向套和密封压盖形成密封连接。密封压盖压紧导向套避免来自下阀腔的流体通过下压盖的渗漏。
[0030]阀杆的底部固定连接触发螺母9，触发螺母位于活塞杆的顶部的上方。
[0031]外部气控水控制结构包括二位三通气动换向阀43和电磁换向阀38 ;二位三通气动换向阀分别与水缸结构的螺纹接口和阀体结构的引水口连接。
[0032]螺纹接口通过二位三通气动换向阀可以与排水管路44连通。
[0033]电磁换向阀控制二位三通气动换向阀换向，对水缸结构的缸体的螺纹接口进行弓丨、排水的换向控制。
[0034]本例中，阀体是铸钢阀体，具有重量轻、通流性好、成本低的特点；也可以采用致密性更好的锻造阀体。
[0035]本例中，在引水口的连通下阀腔处设置过滤器14。
[0036]本例中，电磁换向阀根据其所接收的控制信号通过改变气路的方向控制二位三通气动换向阀换向，控制螺纹接口与引水口或者与排水管路的连通。
[0037]本例中，缸体2为桶式结构，上腔体31的缸壁上设有对外排气孔30，使上腔体31与外界大气连通。桶口处的缸体的上部的内壁和外壁均分别设置螺纹，缸体通过螺纹分别与缸体法兰和缸体压盖螺纹连接；缸体的内壁为光滑圆柱面，与活塞形成密封连接。
[0038]缸体、缸体压盖、缸体法兰与活塞、活塞杆共同组成单作用水缸结构，水缸结构通过螺柱8紧固在方法兰11上。
[0039]下压盖13、上压盖20分别通过螺母46、螺柱47紧固在阀体15上。
[0040]本实用新型的外部气控水控制结构为两级先导控制，实现低压气控制高压水缸，达到控制阀门的启闭功能，具有控制元件配置方便，结构简单，响应速度快的特点。其中的二位三通气动换向阀43可采用 申请人:自主研制的水先导阀，属于二位三通结构，主要用于最低液面阀的先导控制，经多年在线验证，性能可靠，质量稳定，也是最低液面阀得以成功应用的关键要素。先导控制部分根据控制信号来切换缸体2的下腔体3与接泵口 26之间的进、排水管路，实现阀门的启闭操作，仅当泵处于正常工作状态时，并在正确的信号控制下，阀门才能打开，否则，失电、失压、失气，都将使阀门保持关闭状态，从而保证系统的安全。主阀结构的下部为先导气路控制的水缸结构，直接引用系统高压介质驱动，极大的减小了驱动装置的结构尺寸，也降低了阀门整体的结构尺寸，也减少了原有阀门控制部分的重量，简化了阀门的整体结构，且水缸结构的结构尺寸较小，可以方便在线维修与更换。
[0041]本实用新型的基本原理为:阀体的两端即接泵口和接罐口分别通过连接法兰与高压水罐及高压泵的主管路连接，高压泵作为高压水的供水装置不断向系统提供高压水，高压罐作为储能装置不断接受高压泵补充的高压水，并且不断的为高压水系统释放高压水。实现高压罐吸储和排放高压水功能，并且为高压罐提供安全关断功能是通过最低液面阀来实现的。阀体内接泵口 26的高压水通过内置过滤器14过滤后经过引水口 29、两通球阀39引出到二位三通气动换向阀。水缸结构和外部气控水控制组件共同组成驱动控制部分。水缸结构上还可以设置电子检测装置40，通过检测设置在阀杆18下端上的触发螺母9的位置来反馈阀门的开关状态。在正常工作时，当高压水泵提供高压水时，电磁换向阀接收到开阀控制信号后换向，通过改变气路的方向控制二位三通气动换向阀换向，使连接水缸结构的螺纹接口和引水口的管路连通，高压水进入水缸底部的下腔体3中，在活塞4上产生向上的液压推力作用在阀杆18上，同时结合接泵侧的高压水对阀杆18产生的向上的液压推力，共同克服高压罐侧的高压水对阀杆产生的向下的液压作用力及弹簧19的向下推力的总合力，才能使阀杆上行，打开阀门，使高压罐侧的腔体与接泵侧的腔体连通起来，实现高压罐的吸储及排放高压水的功能。当系统停止供水，需切断高压罐里的高压水排放。此时电磁换向阀接收到关阀控制信号后换向，通过改变气路的方向控制两位三通水换向阀换向，使连接引水口的管路隔断，螺纹接口则接通排水管路，将水缸结构内的水排出到缸体外。则阀杆在高压水的向下的综合液压作用力及弹簧推力共同作用下下行，关闭阀门。
[0042]要实现阀门的开启必须确保接泵口 26侧具有足够的高压，以及水缸结构同时产生向上的推力才能实现，这就确保在接泵口侧压力比较低或者水缸结构误动作的情况下也无法开启阀门，并且在失气、失电、失压的情况下阀门能迅速关闭，保障系统安全。
[0043]上述仅对本实用新型中的具体实施例加以说明，但并不是对本实用新型的保护范围作任何形式上的限定，凡是依据本实用新型中的设计精神所做出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种最低液面阀，包括主阀结构及外部气控水控制结构，其特征在于:所述主阀结构包括固定连接、垂直同心的下部的水缸结构和上部的阀体结构； 所述阀体结构自上而下包括固定连接成为一体的、垂直同心的上压盖、阀体、和下压盖；阀座位于由上压盖、阀体和下压盖围成的阀腔的中心，且与所述阀体和阀体固定连接，将所述阀腔分为上阀腔和下阀腔；所述下阀腔具有接泵口，通过连接法兰与高压水罐的主管路连接；所述上阀腔有接罐口，通过连接法兰与连接高压水罐的主管路连接；阀杆组件穿过所述上压盖进入所述上阀腔；阀杆组件与所述上压盖及所述阀体密封连接；所述阀杆组件的上下运动形成与所述阀座的阀口的关闭或开启；所述阀杆组件的中心为阀杆，所述阀杆向下依次穿过所述阀座、所述下阀体和所述下压盖，且与所述下阀体和所述下压盖密封连接；所述下压盖上开有引水口 ；方法兰位于所述下压盖的底部，且与所述下压盖固定连接； 所述水缸结构自上而下包括垂直同心的缸体法兰、缸体压盖、活塞杆、活塞、缸体；所述缸体压盖与所述缸体的上部的缸体内壁固定连接；所述活塞位于所述缸体的底部，其上部连接活塞杆，所述活塞杆的上部穿过所述缸体压盖，所述活塞杆与所述缸体压盖密封连接；所述缸体、所述缸体压盖及所述活塞围成所述水缸结构的上腔体；所述活塞的底部与所述缸体的底部之间形成下腔体；所述缸体的上部的外壁与所述缸体法兰固定连接；所述缸体的底部的中心设置与下腔体连通的螺纹接口； 所述方法兰和所述缸体法兰通过螺柱上下连接固定； 所述阀杆的底部固定连接触发螺母，所述触发螺母位于所述活塞杆的顶部的上方； 所述外部气控水控制结构包括二位三通气动换向阀和电磁换向阀；所述二位三通气动换向阀分别与所述水缸结构的所述螺纹接口和所述阀体结构的所述引水口连接；所述螺纹接口还与排水管路连接；所述电磁换向阀控制二位三通气动换向阀换向，对所述水缸结构的缸体的螺纹接口进行引、排水的换向控制。
2.根据权利要求1所述的一种最低液面阀，其特征在于:所述阀体为铸钢或锻钢阀体。
3.根据权利要求2所述的一种最低液面阀，其特征在于:所述引水口与所述下阀腔的连通处设置过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种最低液面阀，其特征在于:所述缸体的上部的内壁和外壁均分别设置螺纹，所述缸体通过所述螺纹分别与所述缸体法兰和所述缸体压盖螺纹连接；所述缸体的内壁为光滑圆柱面，与所述活塞密封连接。
5.根据权利要求4所述的一种最低液面阀，其特征在于:所述电磁换向阀根据其所接收的控制信号通过改变气路的方向控制二位三通气动换向阀换向，控制所述螺纹接口与所述引水口或者所述排水管路连通。
【文档编号】F16K31/12GK203477562SQ201320582679
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】宋国雨, 冯建国 申请人:北京星光沃特传动研究所