一种基于多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构的制作方法

1.本新型属于阀门设备技术领域，特别涉及基于多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构。


背景技术：

2.阀门是流体输送系统中的控制部件，具有开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数等功能，其阀门驱动装置结构可分为手动、电动、气动、液动、联动等形式。目前，能源驱动形式的阀门其外形尺寸大，能源驱动方式单一且对设备所需空间有要求，存在着制造成本、自动化控制以及响应速度等方面的局限性。
3.因此探索开发一种多源驱动模式、结构简单、占用空间小、易自动化控制及易维修的阀门具有重要意义。


技术实现要素：

4.本新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构。该装置通过多通先导阀组可选择外部供源的介质或管道系统内的自身介质，再利用先导阀组控制上下腔室的介质压差力来驱动阀门的启闭，驱动模块化设计，可利用管道系统资源，降低能耗，也可通过外部供源驱动进行运行维修。
5.本新型所采用的具体技术方案如下：
6.一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，包括阀体，在阀体的内部空腔中设置活塞式运动组件，该活塞式运动组件通过阀体侧壁设置的通孔与设置在阀体外部的多通先导阀组连通。
7.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，活塞式运动组件的底端设置阀瓣。
8.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，阀体侧壁设置上下两个通孔，在上下两个通孔中分别设置上腔贯穿件和下腔贯穿件，活塞式运动组件的侧壁上设置与上腔贯穿件和下腔贯穿件对应的通孔。
9.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的活塞式运动组件包括传动杆组件、活塞缸组件和缸盖组件；缸盖组件与活塞缸组件相连接，形成活塞腔室；传动杆组件为十字阶梯型，置于腔室内，形成上下腔室。
10.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述缸盖组件包括缸盖和上腔导向套，上腔导向套固定在缸盖上，所述活塞缸组件包括活塞缸和下腔导向套，活塞缸底部安装下腔导向套，所述传动杆组件包括传动杆、弹性密封元件和节流螺钉；弹性密封元件置于传动杆的最大外圆内，并与活塞缸内壁弹性接触，形成往复动态密封。
11.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的多通先导阀组为多通道组合阀门结构，所述的多通先导阀组通过活塞缸设置的介质通道孔接通上下腔室。
12.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的活塞缸组件、缸盖组件和传动杆组件共同构成的活塞式运动组件可内置或外置于阀门。
13.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的弹性密封元件置于传动杆的最大外圆内，并与活塞缸弹性接触，形成动态密封，建立活塞腔室的上腔室与下腔室的密封。
14.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的上腔导向套的部分内孔段用于传动杆组件的导向，另上腔导向套也用于传动杆组件的运动行程限位；所述的下腔导向套的部分内孔段用于传动杆组件的导向，也用于传动杆组件的运动行程限位。
15.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的介质通道孔分为上腔先导通道孔和下腔先导通道孔，上腔先导通道孔对应设置在上腔导向套上半部处，避免传动杆组件上下运动时，流道孔的堵塞；所述的下腔先导通道孔对应设置在下腔导向套下半部处，避免传动杆组件上下运动时，流道孔的堵塞。
16.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，节流螺钉设有节流孔，用于上下腔室介质压力的平衡和便于调整建立压差的时间。
17.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的下腔导向套、传动杆和上腔导向套轴线重合。
18.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的传动杆组件可直接接于直行程类阀门的启闭件，如截止阀、闸阀。
19.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，所述的传动杆组件增加换向机构后，还可适用于部分回转启闭动作的阀门，如球阀、蝶阀。
20.如上所述的一种多通先导阀组的多源双模驱动阀门结构，其中，多通先导阀组具有外部供源驱动+介质自驱的双模式驱动控制阀门启闭件动作，其驱动源可以是液体、气体、蒸汽等具备一定洁净度的带压流体。
21.本新型相对于现有技术具有以下有益效果：
22.1)、本新型通过多通先导阀组进行多源双模驱动阀门，代替传统能源驱动装置所对阀芯施加启闭力，充分利用管道系统资源，降低能耗，可应用于截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等多类型阀门。
23.2)、本新型的多源双模驱动阀门，外形紧凑，节省设备空间环境，模块化设计，便于维修，整体成本低。
24.3)、本新型自动化控制高，利于阀门的数字化、智慧化发展。
附图说明
25.图1是本新型多通先导阀组的管道介质自驱模式驱动阀门逻辑图；
26.图2是本新型多通先导阀组的外部供源模式驱动阀门逻辑图；
27.图3是本新型多通先导阀组的多源双模驱动阀门的具体结构示例图(以内置阀体的截止阀为例)；
28.图4是本新型多源双模驱动截止阀的活塞式运动组件内置阀体内的结构示例图；
29.图中：1、阀体；2、阀瓣；3、活塞式运动组件；31、传动杆组件；311、传动杆；312、弹性
密封元件；313、节流螺钉；32、活塞缸组件；321、活塞缸；322、下腔导向套；33、缸盖组件；331、缸盖；332、上腔导向套；4、上腔贯穿件；5、多通先导阀组；6、下腔贯穿件。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施方式对本新型做进一步阐述和说明。本新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
31.如图1所示，为本新型提供的一种基于多通先导阀组的多源双模驱动截止阀具体结构示例图，主要包括阀体1、阀瓣2、传动杆311、弹性密封元件312、节流螺钉313、活塞缸321、下腔导向套322、缸盖331、上腔导向套332、上腔贯穿件4、多通先导阀组5、下腔贯穿件6，其中传动杆311、弹性密封元件312和节流螺钉313构成传动杆组件31，活塞缸321和下腔导向套322构成活塞缸组件32，缸盖331和上腔导向套332构成缸盖组件33，传动杆组件31、活塞缸组件32和缸盖组件33构成活塞式运动组件3，下面对各部件的结构及部件之间的连接关系进行具体说明。
32.阀体1的进口和出口分别接于管道系统的上游和下游，阀体1的上端中法兰与阀体1的阀座密封通道同轴，活塞式运动组件3置于阀体1内，并固定于阀体1的上端中法兰处，通过螺栓连接，形成边界密封。
33.活塞式运动组件3包括传动杆组件31、活塞缸组件32和缸盖组件33；活塞式运动组件3整体内置于阀体1内；活塞式运动组件3内的传动杆组件31一端接于阀瓣2，阀瓣2和活塞式运动组件3可整体抽离，便于拆卸维修。
34.缸盖组件33内的缸盖331为双法兰型式，一端通过螺栓接于阀体1的中法兰处，形成中腔封闭压力边界；一端与活塞缸组件32的活塞缸321开口处通过螺栓连接，其内部形成封闭腔室；传动杆组件31为十字阶梯型，置于此封闭腔室内，将封闭腔室分为上腔室和下腔室。设置在缸盖331上的上腔导向套332，其部分内孔段用于传动杆组件31的运动导向，另上腔导向套332也用于传动杆组件31的运动行程限位，上腔导向套332设置有通道孔用于平衡内部介质压力；上腔导向套332通过螺栓连接在缸盖331上，便于对上腔导向套332的维护及降低备件的成本。
35.活塞缸组件32内的活塞缸321为开口筒状形，设置在活塞缸321上的下腔导向套322，可用于传动杆组件31的运动导向，另下腔导向套322也用于传动杆组件31的运动行程限位；下腔导向套322通过螺栓连接在活塞缸321上，便于对下腔导向套322的维护及降低备件的成本。
36.传动杆组件31包括传动杆311、弹性密封元件312和节流螺钉313。弹性密封元件312置于传动杆311的活塞环槽内，与活塞缸321弹性接触，可对上、下腔室形成一定的密封，是上腔室和下腔室之间建立压差的基础；节流螺钉313通过螺纹安装于传动杆311的最大外圆轴向方向上端部，节流螺钉313其中心设置节流孔，用于平衡上下腔室的介质压力平衡，同时通过螺纹安装便于更换节流孔径大小，调整传动杆的动作时间。
37.传动杆311下端部通过螺纹连接接于阀瓣2，阀瓣2是阀门的启闭件，可与阀体1的阀座构成密封副；传动杆组件31与阀瓣2形成运动活塞，可基于上、下腔室的压力差变化而上下运动。
38.活塞缸321对应的上、下腔室设有介质通道孔，阀体1也均在对应位置处设置通道
孔；上腔贯穿件4和下腔贯穿件6分别置于阀体1和活塞缸321处上下腔室的连接孔内，构成腔室介质通道的封闭性。
39.多通先导阀组5通过螺栓接于阀体1上，形成一定的边界密封；多通先导阀组5的各通道内布置有控制阀，用于控制介质的流向；多通先导阀组5的通道a接至阀门管道进口处，即通道a为自身介质驱动源接口；多通先导阀组5的通道b接至外部供源系统内，即通道b为外部介质驱动源接口；多通先导阀组5的通道s接至阀门上腔室，多通先导阀组5的通道s接至上腔贯穿件处，形成阀门上腔室的介质通道；多通先导阀组5的通道x接至下腔贯穿件处，形成阀门下腔室的介质通道；多通先导阀组5的通道f接至阀门管道上游系统内，多通先导阀组5的通道w接至外部供源上游系统内。
40.多通先导阀组5的控制阀k1控制阀门自身管路介质在多通先导阀组5的流通，且单向阀d1控制介质流向；控制阀k2控制外部供源介质在多通先导阀组5的流通，且单向阀d2控制介质流向；多通先导阀组5的控制阀k3和控制阀k5控制下腔室介质的流通，其中控制阀k3起充压作用，控制阀k5起泄压作用；多通先导阀组5的控制阀k4和控制阀k6控制上腔室介质的流通，其中控制阀k4起充压作用，控制阀k6起泄压作用；多通先导阀组5的控制阀k7控制阀门上下腔室介质排放至阀门管道上游系统内的流通；多通先导阀组5的控制阀k8控制阀门上下腔室介质排放至外部供源上游系统内的流通。
41.多通先导阀组5的通道a、控制阀k1、单向阀d1、控制阀k3、控制阀k5、通道x、控制阀k4、控制阀k6、通道s、控制阀k7和通道f构成了介质自驱模式的阀门自驱模块；多通先导阀组5的通道b、控制阀k2、单向阀d2、控制阀k3、控制阀k5、通道x、控制阀k4、控制阀k6、通道s、控制阀k8和通道w构成了外部供源驱动模式的阀门启闭控制模块。
42.利用上述装置多通先导阀组的多源双模驱动阀门启闭的方法，具体如下：
43.驱动模式1：阀门采用介质自驱模式时，其多通先导阀组5的各控制阀初始状态为，控制阀k1开启、控制阀k2关闭、控制阀k3开启、控制阀k4开启、控制阀k5关闭、控制阀k6关闭、控制阀k7关闭、控制阀k8关闭，即阀门管路系统内介质经控制阀k1、控制阀k3和控制阀k4分别进入阀门上下腔室，且经传动杆311上的节流孔使上下腔室处于平衡状态。
44.当阀门开启时，将多通先导阀组5的控制阀k4关闭、控制阀k6开启和控制阀k7开启，即阀门上腔室的介质排放至阀门管路上游系统内，上腔室的压力降低，与阀门下腔室形成一定的压力差，当其压力差克服活塞重力、摩檫力等一系列阻力总和时，阀芯向上运动，阀门开启。
45.当阀门关闭时，先将多通先导阀组5的控制阀k6关闭、控制阀k4开启，然后将控制阀k3关闭、控制阀k5开启，即阀门下腔室的介质排放至阀门管路上游系统内，下腔室的压力降低，逐渐与阀门上腔室形成一定的压力差，当其压力差与活塞重力总和克服摩檫力等一系列阻力总和时，阀芯向下运动，阀门关闭。
46.驱动模式2：阀门采用外部供源驱动模式时，其多通先导阀组5的各控制阀初始状态为，控制阀k1关闭、控制阀k2开启、控制阀k3开启、控制阀k4开启、控制阀k5关闭、控制阀k6关闭、控制阀k7关闭、控制阀k8关闭，即阀门管路系统内介质经控制阀k2、控制阀k3和控制阀k4分别进入阀门上下腔室，且经传动杆311上的节流孔使上下腔室处于平衡状态。
47.当阀门开启时，将多通先导阀组5的控制阀k4关闭、控制阀k6开启和控制阀k8开启，即阀门上腔室的介质排放至外部供源上游系统内，上腔室的压力降低，与阀门下腔室形
成一定的压力差，当其压力差克服活塞重力、摩檫力等一系列阻力总和时，阀芯向上运动，阀门开启。
48.当阀门关闭时，先将多通先导阀组5的控制阀k6关闭、控制阀k4开启，然后将控制阀k3关闭、控制阀k5开启，即阀门下腔室的介质排放至外部供源上游系统内，下腔室的压力降低，逐渐与阀门上腔室形成一定的压力差，当其压力差与活塞重力总和克服摩檫力等一系列阻力总和时，阀芯向下运动，阀门关闭。
49.以上所述的实施例是本新型的一种具体实施例，然而并非用以限制本新型。有关技术领域的技术人员，在不脱离本新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本新型的保护范围内。