一种自力式活塞阀的制作方法

本实用新型涉及一种水力控制阀门，特别是涉及一种自力式活塞阀。

背景技术：

目前，水力控制阀采用管道介质压力为动力，实现阀门的启闭和调节，具有隔膜型和活塞型两类，工作原理相同，均利用上下游压力差为动力，使隔膜或活塞按液压中的差动原理，实现阀瓣的开启、关闭或调节状态。其主阀阀体为y型，t型等截止式形式，阀门结构复杂、体积大，不利于小型化、便利化应用。由于其流道的曲折，调节性能较差，尤其不适应高压差工况。

同时，当前应用较广泛的活塞阀(又名调流调压阀)，由于其独特的环型通道、平衡式阀芯等特点，具有很好的流量和压力调节性能，避免了蝶阀、闸阀等调节性能差及其可引起的汽蚀与噪声等问题，特别是可用于高压差工况，广泛应用于管网的流量控制和压力调节。但当前的活塞阀都是要靠外力驱动，如中国专利201610256810.2和201420239851.7，其启闭件均是通过曲柄连杆机构带动，通过前后轴向的移动实现阀门启闭，曲柄是通过外力驱动的阀轴带动，目前常规的动力是电动装置，使产品的应用工况与后期运行维护均有较大的局限和麻烦。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种自力式活塞阀，具有体积小，重量轻，结构精简，方便后期维护，且可借助介质压力对阀门进行控制的优点。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种自力式活塞阀，包括：阀体，所述阀体设有进口端、出口端，所述进口端设有导流体；活塞体，安装在所述阀体内，所述活塞体靠近所述进口端的端面用于与所述导流体配合实现所述进口端与所述出口端隔断；所述活塞体所述出口端的端面与所述阀体之间安装有弹簧，所述弹簧用于推动所述活塞体朝所述导流体运动；所述阀体及所述活塞体靠近所述出口端的端面构成压力腔；所述压力腔通过开设在所述活塞体上的连通孔与所述进口端相通，所述阀体设有延伸至所述压力腔的外接孔。

根据本实用新型实施例的一种自力式活塞阀，至少具有如下技术效果：以阀体内介质压力为驱动力，通过外接孔与连通孔控制压力腔内压力，从而驱动活塞体克服弹簧压力在阀体内作轴向移动，实现阀门的启闭。不需要采用高压电动驱动装置，结构精简轻便，方便后续维护且可根据功能需求、实际安装应用条件、以及控制精度要求等，灵活选择外接孔的配置方式。比如采用电磁阀、机械导阀、手动球阀等方式连接外接孔，实现电控控制、泄压、流量调节、水位控制以及截断等功能。

根据本实用新型的一些实施例，所述所述阀体包括主阀体和副阀体；所述主阀体与所述副阀体之间可拆卸连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞体包括第一圆柱段和第二圆柱段，所述第一圆柱段直径大于第二圆柱段，且第一圆柱段和第二圆柱段同轴连接且第一圆柱段相对第二圆柱段靠近出口端；所述第一圆柱段的外圆和第二圆柱段的外圆均与所述主阀体密封配合并能沿其移动，所述活塞体的内圆与所述副阀体密封配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述阀体、所述第一圆柱段靠近进口端的端面与所述第二圆柱段的外圆构成空气腔，所述阀体上设有从外壁延伸至所述空气腔的通气孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流体与所述活塞体接触的位置安装有第一密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封圈通过密封压板固定在所述导流体上。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流体靠近所述出口端的一侧安装有导流筒；所述导流筒轴线与所述活塞体活动方向平行，所述导流筒开设有多个贯穿其周壁的过流孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞体对应弹簧设有供其一端部嵌入的第二凹槽，所述阀体对应弹簧设有供其另一端嵌入的第一凹槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流体由支撑筋固定在所述进口端中心。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞体靠近出口端的端面上开有与所述外接孔对应的第三凹槽。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例阀门关闭时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例阀门开启时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例安装导流筒的示意图；

图4是本实用新型实施例腰型槽导流筒示意图；

图5是本实用新型实施例v型口导流筒示意图；

图6是本实用新型实施例喷孔导流筒示意图。

附图标记：

副阀体100、外接孔110、弹簧120、第一凹槽130、出口端140、密封段150、阀体111；

主阀体200、支撑筋210、导流体220、第一密封圈230、密封压板240、导流筒250、过流孔260、密封压块270、通气孔280、进口端290；

活塞体300、连通孔310、第一圆柱段320、第二圆柱段330、第三凹槽340、第二凹槽350；

压力腔400、空气腔410。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实用新型实施例的一种自力式活塞阀，包括设有进口端290和出口端140的阀体111,在阀体111内安装有活塞体300。

进口端290设有导流体220，导流体220的轴向中心线与阀体111的轴向中心线重合，活塞体300靠近出口端140的端面与阀体111之间安装有弹簧120。弹簧120推动活塞体300朝导流体220运动用以防止呆滞，以及在阀门关闭情况下辅助阀门的密封。当活塞体300朝出口端140运动并与导流体220分开时，阀门处于开启导通状态，此时流体介质经过导流体220分流后通过活塞体300与导流体220之间的通道，并从出口端140流出。当活塞体300靠近进口端290的端面与导流体220接触时，实现阀门关闭。阀体111及活塞体300靠近出口端140的端面构成压力腔400，活塞体300上开有连通孔310，压力腔400通过连通孔310与进口端290相通，阀体111设有延伸至压力腔400的外接孔110。压力腔400压力、弹簧120的弹力以及进口端290介质的压力共同控制活塞体300移动，压力腔400中的压力能通过外接孔110的开闭状态控制。

在本实用新型提供的一种自力式活塞阀，过流介质在阀体中腔对碰消能，具有活塞阀气蚀小、噪声低、运行平稳的特性，尤其是还采用自力式阀门的结构，利用管网内的介质压力驱动活塞体，仅需控制活塞体两侧压力差，即可控制主阀的启闭与调节，避免了当前活塞阀需要外力驱动、需要强电运行的缺陷。同时主阀采用轴流式，与现有的y型、t型等截止式结构的水力阀相比，体积显著减小，重量减轻，实现了阀门的小型化、便捷化，并可突破其口径限制，开发出大口径产品。

在本实用新型的一些具体实施例中，阀体111包括主阀体200和副阀体100；主阀体200与副阀体100之间通过可拆卸连接，比如法兰连接，螺纹连接等，以便于制造与维修。

在本实用新型的一些具体实施例中，活塞体300包括第一圆柱段320和第二圆柱段330，第一圆柱段320直径大于第二圆柱段330，第一圆柱段320和第二圆柱段330同轴连接，第一圆柱段320相对第二圆柱段330靠近出口端140；第一圆柱段320的外圆与主阀体200密封配合并能沿其移动，第二圆柱段330的外圆与主阀体200密封配合并能沿其移动。副阀体100向进口端290一侧延伸有密封段150，活塞体300的内圆与密封段150密封配合并能沿其移动，密封配合采用密封圈形式，保证活塞体300能顺利滑动，又能防止介质泄漏。

在本实用新型的一些具体实施例中，阀体111、第一圆柱段320靠近进口端290的端面与第二圆柱段330的外圆构成空气腔410，阀体111上设有从外壁延伸至空气腔410的通气孔280，空气腔410在活塞体300活动过程中能保持与大气压相等的压力，实现稳压，避免影响活塞体300的运动。

在本实用新型的一些具体实施例中，导流体220与活塞体300接触的位置安装有第一密封圈230，使进口端290与出口端140在阀门关闭能完全隔离。

在本实用新型的一些具体实施例中，第一密封圈230通过密封压板240固定在导流体220上，防止第一密封圈230被水流冲落。

如图3、图4、图5、图6所示，在本实用新型的一些具体实施例中导流体220靠近出口端140的一侧安装有导流筒250；导流筒250轴线与活塞体300活动方向平行，导流筒250在靠近导流体220的位置设有密封压块270，密封压块270通过螺钉连接在导流体220上用于固定第一密封圈230。导流筒250开设有多个贯穿其周壁的过流孔260。过流孔260可根据压差情况，采用包括但不限于v型孔、腰型槽和喷孔形式。在进口端290与出口端140压力差过大情况下，介质通过导流筒250上的过流孔260实现泄压消能并能消除阀门开闭过程中的水锤现象。

在本实用新型的一些具体实施例中，活塞体300对应弹簧120设有供其一端部嵌入的第一凹槽130，阀体111对应弹簧120设有供其另一端嵌入的第二凹槽350，凹槽用于固定弹簧120的位置。

在本实用新型的一些具体实施例中，导流体220由支撑筋210固定在进口端290中心，导流体220能防止介质直接冲刷阀体111和活塞体300，减少过流部件的磨损。导流体220为朝进口端290凸起的空心锥体，采用这一特殊形状分流介质能降低阀门过流损失。

在本实用新型的一些具体实施例中，活塞体300靠近出口端140的端面上开有与外接孔110对应的第三凹槽340，在活塞体300移动至靠近出口端140时通过第三凹槽340连通外接孔110与压力腔400。

自力式活塞阀作为调节阀的工作原理为：如图2所示活塞体300小截面端外径d2与内径d3构成环面积a1，活塞体300大截面端外径d1与内径d3构成环面积a2，弹簧120弹力为f。进口端290压力为p1，压力腔400通过外接孔110与阀门出口端140或外部相连，并通过连接管路上的部件控制形成压力p2。

当p1×a1＞p2×a2+f时，活塞体300向左移动，直至全开；

当p1×a1＜p2×a2+f时，活塞体300向右移动，直至全关；

当p1×a1＝p2×a2+f时，活塞体300处于左右平衡的调节状态。

采用上述技术方案的自力式活塞阀，只需控制p2的压力，即可依靠水力驱动阀门的启闭与调节，控制p2压力的方法多种多样，比如采用电磁阀、机械导阀、手动球阀等方式，实现电控控制、流量调节、水位控制等功能，可根据功能需求、实际安装应用条件、以及控制精度要求等，灵活选择控制端的配置方式。

自力式活塞阀作为关断阀的工作原理为：连通孔310的过流面积小于外接孔110的过流面积。当外接孔110处于关闭状态，压力腔400通过连通孔310与进口端290相连，实现压力腔400与进口端290压力相等，即p2＝p1，此时p2×a2+f＞p1×a1，阀门关闭。当外接孔110完全导通，连通孔310将补充不足，使压力腔400失压，p2＜p1，当p2×a2+f小于p1×a1，阀门开启。

可以预见的是，在一些实施例中，可以设置一个或多个外接孔110实现对压力腔400压力的多途径控制的目的。

可以理解的是，在一些实施例中，可以设置一个或多个通气孔280，同样能实现维持空气腔410压力等于大气压力，防止阻碍活塞体300移动的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。