专利名称：多功能自驱式活塞阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种截断和调节管路中介质流量的阀门。
在介质输送系统中，现在广泛的使用各种闸阀和截止阀，这些阀门都是利用手动开启的方式，当阀门通径大、压力高时，就会使操作人员的劳动强度高，有时甚至难以操作；为解决以上问题，现在广泛使用电动阀门，它增加了一套阀门启闭装置，并需要外部动力源，因此它存在阀门构造复杂、加工困难、成本高、故障多、维修工作量大等缺点；ZL90204108公告了一种“液控活塞阀，”ZL96205931公告了一种“双水位液压控制阀”，ZL92226457公告了一种“多功能自压式活塞阀”，以上阀门都是利用介质本身的压力开启和关闭的阀门，这类阀门有的只能完全开启或关闭，其开度不能调节，有的虽能调节开度，但不能准确的控制和调节开度。
本实用新型的目的是设计一种多功能自驱式活塞阀，它不仅能实现完全开启或关闭，还能实现部分开启，并能精确的控制和调节开度。它应具有操作省力、结构简单、易加工、成本低、故障率低、维修工作量少等特点。
本实用新型包含主阀体2、活塞阀芯3、控制阀14、单向节流阀10、单向节流阀19、开关18，主阀体2上部设有比主阀门6-1直径大的圆柱形的控制腔12，活塞阀芯3上端的圆柱体3-1与控制腔12的内圆柱表面12-1形成滑动配合，活塞阀芯3的下端面3-2与阀体2内部的主阀门座6密封接触，控制阀14安装在控制腔12上面的法兰盖11上，控制阀14与控制腔12相通，在主阀体2的进口1与控制阀14的进口13之间经导压管9连接有将介质流向控制阀14的串联式单向节流阀10，在主阀体2的出口8与控制阀14的进口16之间经导压管21连接有将介质流向控制阀14的串联式单向节流阀19，开关18经导流管21-1分别与控制阀14的出口15和主阀体2的出口8相连通。工作时，通过调整控制阀14，即可调节控制腔12内的介质压力，从而使活塞阀芯3在其两端介质推力差的作用下，实现开启和关闭。还可以精确控制主阀门的开度，达到调节流量的目的。
本实用新型根据液压原理，用一个很小的力推动开关18就可以实现对主阀门的开启和关闭，具有操作省力简便的优点；调整控制阀14，就可以调节控制腔12的介质压力，精确控制主阀门的开度，实现调节流量的目的；当入口压力突降时，活塞阀芯3在出口介质的压力作用下能自动关闭主阀门，防止介质倒流，具有止回功能；调整串联式单向节流阀10和19，就可以调节阀口关闭和止回关闭的速度，实现缓闭功能，以及可以完全消除水锤效应，有效的保护泵及管道。该阀门还具有结构简单、易加工、成本低、故障率低、维修工作量少的优点。
图1是本实用新型处于关闭状态时的结构示意图，图2是控制阀14的结构示意图，图3是串联式单向节流阀10和19的结构示意图，图4是图3的A-A剖视图。
实施例一本实施例由主阀体2、活塞阀芯3、导向体4、控制阀14、单向节流阀19、单向节流阀10、开关13组成。主阀体2左端是进口1，右端是出口8，中间是主阀门座6，其上部设有比主阀门6-1直径大的圆柱形控制腔12。活塞阀芯3上端的圆柱体3-1与控制腔12的内圆柱表面12-1形成滑动配合，在活塞阀芯3上端的圆柱面3-1上安装有密封圈7，活塞阀芯3下端面3-2与主阀门座6密封接触，并在接触面上设有O形密封圈5。活塞阀芯3下端安装有与主阀门6-1的内表面相配合的导向体4。控制阀14安装在控制腔12上方的法兰盖11上，并与控制腔相通。在进口1与控制阀14的进口13之间连接有导压管9，在导压管9上安装有一个串联式单向节流阀10，使介质只能从进口1流向控制阀14。在出口8与串联式单向节流阀19的直通口20之间连接一导压管21，在单向节流阀19的侧通口17与控制阀14的进口16之间连接一根导压管21，在单向节流阀19的另一直通口20与控制阀14的出口15之间连接有导压管21-1，在导压管20-1上设有开关18。本实施例中主阀体2为直通式阀体、直角式阀体或其它结构形式。
实施例二本实施例与实施例一不同的是控制阀14由锥阀芯25、下阀体24、上阀体29和调压组件组成。下阀体24连接在上阀体29的下端，下阀体24中部的径向通孔为进口13和进口16，下阀体24下部有轴向中心通孔22，下阀体上部有轴向中心孔23，锥阀芯25与下阀体24的中心孔23及上端面构成控制阀口26。在上阀体29上设有控制阀出口15。在锥阀芯25上方的导杆28上设有调压组件。调压组件由弹簧27、弹簧座30、调压螺栓34、螺母33组成，在导杆28上套有调压弹簧27和弹簧座30，导杆28顶端固定连接有弹性档圈31，上阀体29内表面与弹簧座30外圆周形成滑动配合，上阀体29上端连接有螺母30，位于上阀体29内部的调压螺栓34的下端面与弹簧座30形成接触，调压螺栓34上部的外螺纹与螺母33上部的内螺纹相配合，在调压螺栓34下部的外圆柱面上设有密封圈32。其它组成和连接关系与实施例一相同。
实施例三本实施例与实施例一不同的是串联式单向节流阀19由阀体38、节流阀针35、螺母36、单向阀芯39、复位弹簧41、接头43、弹簧座42组成。阀体38中部径向通孔为两个直通口20，阀体38内部直通口20左端有轴向中心孔44，阀体38左右端分别连接有螺母36、接头43。节流阀针35置于中心孔44中，节流阀针35中部台肩45的外圆周与中心孔44内表面形成滑动配合，在台肩45上安装有O型密封圈37，节流阀针35左端的外螺纹与螺母36左端的内螺纹相配合。阀体38内部直通口20的右端以直径递增的方式设有相互连通的中心孔47、中心孔49和中心孔51。中心孔47左端为锪平的平面形成的节流阀座46，节流阀针35右端的针尖48伸入中心孔47内并与节流阀座构成可调节流量的节流阀口。单向阀芯39左端设有径向截面是正方形(或三角形)的柱体39-1，柱体39-1位于中心孔49内，柱体39-1的弧形棱角50与中心孔49的内表面形成滑动配合。为增加通流面积，在柱体39-1的左端开有中心孔54和径向通孔53。中心孔49的右端平面为单向阀座52，单向阀芯39的左端与单向阀座52构成用以通断压力介质的单向阀口。在单向阀芯39的左端设有O形密封圈40，在单向阀芯39的右端设有复位弹簧41和弹簧座42，弹簧座42与接头43相连接。接头43中心孔为侧通口17。
串联式单向节流阀10的结构与串联式单向节流阀19的不同之处是在一个直通口20上设有封堵20-1，其它组成和连接关系与串联式单向节流阀19相同。
上述的节流阀和单向阀是串联组合在一起的，结构比较紧凑。其单向阀芯39左端柱体39-1仅由棱角与孔壁接触，这种结构可以克服介质中杂质多时单向阀芯39的卡阻现象。安装O形密封圈40即可降低阀芯的加工精度，又可使密封性能大大提高。这种结构也可单独在其它液压系统中使用。
该多功能自驱式活塞阀具有以下功能一、主阀门的缓闭和开启功能主阀体进口1的介质压力首先作用在活塞阀芯3下端面上，产生向上推力，使活塞阀芯3产生向上滑动开启的趋势。同时进口1的压力介质经导压管9和串联式单向节流阀10流向控制阀14。因有串联式单向节流阀19的作用，压力介质不能从控制阀进口16流出。这时如将开关18关闭，则压力介质不会由中心孔23流出。因此从进口1进入的压力介质只能经中心孔22流向控制腔12。压力作用在活塞阀芯3的上端面，并产生向下的推力，使活塞阀芯3产生下滑关闭的趋势。随着控制腔12内介质的进入，其内部压力逐渐升高，并接近进口1的压力，因活塞阀芯上端面的承压面积大于下端承压面积(即主阀门6-1面积)，所以活塞阀芯3向下滑动关闭主阀门。由于导压管9较细，向控制腔12充入介质的时间较长，所以关闭主阀门的时间就比较缓慢。调节串式单向节流阀10的节流阀针35就可调节流量，并控制缓闭速度。
当需要开启主阀门时，打开开关18，控制腔的压力介质顶开锥阀芯25，压力介质就会经中心孔23、出口15以及开关18和导压管21流向主阀体的出口8。此时控制腔12压力很快降低，并接近出口8的压力，活塞阀芯向上滑动，主阀门开启。
二、主阀门开度控制功能当开关18打开后，调节调压螺栓34的上下位置。当调压螺栓34处于最高处时，调压组件上移，锥阀芯25将控制阀口26完全打开，控制腔12内的压力介质在无阻力的条件下流出，控制腔12的压力接近出口8的压力，主阀门完全打开。
将调压螺栓34向下移动，则调压组件克服介质的压力向下移动，并靠近控制阀口26。此时介质作用力增大，并顶起锥阀芯25将弹簧27压缩。这样就会使压力介质通过控制阀口26的阻力增大，控制腔12的压力随之升高。活塞阀芯3上端面所受向下推力增大，迫使活塞阀芯3下移，使主阀门的开度减小。但下移后作用在活塞阀芯3下端面上的向上推力增加，阻止其下移，当上下推力平衡后，活塞阀芯3停止移动，并停止在某一位置上。通过上下调节调压螺栓34的位置，即可准确调节主阀门的开度。因为以上平衡为动态平衡，所以其调节精度较高。
当将调压螺栓34移至最低点时，调压弹簧27将锥阀芯25压紧在控制阀门座26上，介质压力小于调压弹簧的压力，而无法将锥阀芯25顶开，此时主阀门可完全关闭。
三、主阀门的缓闭止回功能正常运行时，如遇停电等特殊情况，使泵停止工作，进口1压力立即降到出口8压力以下时，压力介质发生倒流。此时控制阀14的锥阀芯25失去向上的推力而下落，将控制阀口26关闭。此时出口8的压力介质只能经导压管21、单向节流阀19和控制阀14的进口16倒流进入控制腔12。这时控制腔12压力逐渐升高至接近出口压力，使活塞阀芯3受力向下滑动关闭主阀门，实现止回功能。调节单向节流阀19的节流阀针35，就可调节倒流介质的流量，从而控制止回关闭的速度。
四、主阀门的稳压功能正常运行时，主阀门出口或进口压力因某种原因升高或降低。控制腔12的压力也必然随之升高或降低。活塞阀芯3相应的下降或上升，主阀门开度自动关小或开大。从而使出口或进口压力降低或升高，减少压力波动，实现一定程度的稳压作用。
权利要求1.多功能自驱式活塞阀，它包含主阀体(2)、活塞阀芯(3)、控制阀(14)、单向节流阀(10)、单向节流阀(19)、开关(18)，其特征在于主阀体(2)上部设有比主阀门(6-1)直径大的圆柱形的控制腔(12)，活塞阀芯(3)上端的圆柱体(3-1)与控制腔(12)的内圆柱表面(12-1)形成滑动配合，活塞阀芯(3)的下端面(3-2)与阀体(2)内部的主阀门座(6)密封接触，控制阀(14)安装在控制腔(12)上面的法兰盖(11)上，控制阀(14)与控制腔(12)相通，在主阀体(2)的进口(1)与控制阀(14)的进口(13)之间经导压管(9)连接有将介质流向控制阀(14)的串联式单向节流阀(10)，在主阀体(2)的出口(8)与控制阀(14)的进口(16)之间经导压管(21)连接有将介质流向控制阀(14)的串联式单向节流阀(19)，开关(18)经导流管(21)分别与控制阀(14)的出口(15)和主阀体(2)的出口(8)相连通。
2.根据权利要求1所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于活塞阀芯(3)下端安装有与主阀门(6-1)的内表面相配合的导向体(4)。
3.根据权利要求1所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于控制阀(14)由锥阀芯(25)、下阀体(24)、上阀体(29)和调压组件组成，锥阀芯(25)与下阀体(24)的中心孔(23)及上端面构成控制阀口(26)，在锥阀芯(25)上方的导杆(28)上设有调压组件。
4.根据权利要求3所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于调压组件由弹簧(27)、弹簧座(30)、调压螺栓(34)、螺母(33)组成，在导杆(28)上套有调压弹簧(27)和弹簧座(30)，上阀体(29)上端连接有螺母(30)，位于上阀体(29)内部的调压螺栓(34)的下端面与弹簧座(30)形成接触，调压螺栓(34)上部的外螺纹与螺母(33)上部的内螺纹相配合。
5.根据权利要求1所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于串联式单向节流阀(19)由阀体(38)、节流阀针(35)、螺母(36)、单向阀芯(39)、复位弹簧(41)、接头(43)、弹簧座(42)组成，阀体(38)内部直通口(20)左端有轴向中心孔(44)，阀体(38)左右端分别连接有螺母(36)、接头(43)，节流阀针(35)置于中心孔(44)中，节流阀针(35)左端的外螺纹与螺母(36)左端的内螺纹相配合，阀体(38)内部直通口(20)的右端以直径递增的方式设有相互连通的中心孔(47)、中心孔(49)和中心孔(51)，中心孔(47)左端为锪平的平面形成的节流阀座(46)，节流阀针(35)右端的针尖(48)伸入中心孔(47)内并与节流阀座构成可调节流量的节流阀口。
6.根据权利要求5所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于中心孔(49)的右端平面为单向阀座(52)，单向阀芯(39)的左端与单向阀座(52)构成用以通断压力介质的单向阀口，在单向阀芯(39)的右端设有复位弹簧(41)和弹簧座(42)，弹簧座(42)与接头(43)相连接。
7.根据权利要求6所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于单向阀芯(39)左端设有径向截面是正方形的柱体(39-1)，柱体(39-1)位于中心孔(49)内，柱体(39-1)的弧形棱角(50)与中心孔(39)的内表面形成滑动配合，在柱体(39-1)的左端开有中心孔(54)和径向通孔(53)。
8.根据权利要求6所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于在单向阀芯(39)的左端设有O形密封圈(40)。
9.根据权利要求1所述的多功能自驱式活塞阀，其特征在于在活塞阀芯(3)与主阀门(6)的接触面上设有O形密封圈(5)。
专利摘要多功能自驱式活塞阀,它的主阀体2上部设有比主阀门6—1直径大的圆柱形的控制腔12。活塞阀芯3上端圆柱体与控制腔12配合,其下端与主阀门座6接触。控制阀14安装在法兰盘11上。主阀体进口1与控制阀之间经导压管9连接有串联式单向节流阀10。主阀体出口8与控制阀之间分别经导压管连接有串联式单向节流阀19和开关18。该阀门即可完全开启或关闭,又可精确的控制开度。具有结构简单、成本低、故障率低等优点。
文档编号F16K1/00GK2474825SQ0124803
公开日2002年1月30日 申请日期2001年5月29日 优先权日2001年5月29日
发明者郭玉臣, 郭玉润 申请人:郭玉臣, 郭玉润