超輕型自壓自封快速閥門的制作方法
【專利摘要】一種把流體的自身壓力變作閥門開與關的動力，實現無活密封超輕型的自壓自封快速閥門，它包括閥體，閥體中設有一號氣室，進口和出口，閥瓣蓋在出口處，閥瓣中設有先導孔，內襯筒套在閥蓋內，內襯筒和閥瓣之間有縫隙，內襯筒內形成二號氣室，閥蓋固定在閥體上，閥桿和閥桿芯子連成一體設置在封閉缸內，僅有閥桿尖塞頭暴露在先導孔之外，閥桿芯子中有內磁環，封閉缸固定在閥蓋上。
【專利說明】 超輕型自壓自封快速閥門
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種閥門，更確切的說是一種把流體的自身壓力變作閥門開與關的動力，實現超輕型的自壓自封快速閥門。
【背景技術】
[0002]人類對閥門的應用已有幾百年的歷史了，一直沿用至今的主要有截止閥、閘閥、蝶閥和球閥等；而密封圈歷來就是任何一種閥門必不可少的終身配件。特別是靜止的閥蓋和閥桿旋轉之間的縫隙密封(活密封)，以及密封于高溫高壓的各種閥門，其調整、更換密封圈就更為頻繁了。當今世界雖然高新技術正在快速發展，卻也只是在密封圈的材質方面進行提升，而未曾在閥門設計方面實施排除使用密封圈或改善密封圈使用環境及減輕閥門開與關力度的優良方法。例如，一個公稱通徑為IOOmm的截止閥，使用在公稱壓力8Mpa的介質中，其關閉的力量必須大于6280Kg，而采用本設計的方案，只需90Kg的啟動力量即可。正是由于關閉的力度太大，才有了 2010年7月16日大連大獨山深港油庫管道爆炸燃燒時，需要幾十名青年男子進行輪流操作才把油源的閥門關住。如果利用本技術的快速閥門，只需一人輕松一提，即能快速關閉。又如2011年3月，日本福島核能發電廠大型備用的發電機組被海嘯沖走，無大功率電源，打不開閥門加不進水而眼睜睜地望著“生料棒”被燒裂導致核泄漏。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種把流體的自身壓力變作閥門開與關的動力，實現無活密封超輕型的自壓自封快速閥門。
[0004]為了達到上述目的，本發明采取的解決方案是:一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體，閥體中設有一號氣室、進口和出口，閥瓣蓋在出口處，閥瓣中設有先導孔，內襯筒套在閥蓋內，內襯筒和閥瓣之間有縫隙，內襯筒內形成二號氣室，閥蓋固定在閥體上，閥桿和閥桿芯子連成一體設置在封閉缸內，僅有閥桿尖塞頭暴露在先導孔之外，閥桿芯子中有內磁環，封閉缸固定在閥蓋上。
[0005]該閥門采取了全封閉的方式，即就是將閥蓋與閥桿之間的縫隙用封閉缸進行封閉，改變動密封為靜密封，或利用焊接的工藝將閥蓋與封閉缸實行固定焊接，使其永不泄漏(排除了活密封)。在內外隔絕的狀況下，利用高磁釹鐵硼的吸力或電磁吸力來牽引內部閥桿動作實施閥門的開與關。然而，磁鐵吸力僅幾十公斤而已，如何發揮幾百公斤甚至幾千公斤的作用，正是本案的重點創新之處。其方法是:將閥門內體分別設置兩個承壓氣室。一號氣室設置在閥瓣下部的周圍作為開啟閥瓣的動力；又在閥瓣的上平面設置二號氣室，利用流體的自身壓力將閥瓣與出口壓緊關嚴(因出口處屬于零壓力)。當閥門需要開啟時，只要將二號氣室稍微降壓，一號氣室內的壓力立刻變為打開閥瓣的動力。這樣，既實現了自壓自封、又達到了自壓開啟；不但重壓關嚴而且開啟容易。例如:一個公稱通徑為IOOmm的截止閥，使用在公稱壓力8Mpa的介質中，其關閉的力量必須大于6280Kg，而采用本設計的方案，只需90Kg的啟動力量即可，而封閉的力度最高可達8000余公斤。其計算公式如下:假設:公稱通徑100謹，公稱壓力8MPa，公稱通徑100mm:50X50X3.14X0.8Kg= 628OKg,閥門出口管外徑φ 114mm:57X57X3.14=10201 mmX0.8Kg=8160Kg (最高封閉力度)，10201 MX2.1 (BS) =21422.1 (EHQSmiC)，EQSNO 165.2mm-0.2mm
=i65mm(FBO)，二號氣室與閥瓣縫隙面積51.85 mmax2 (BS) 二 103.7 (XDK mm),Χ?Φ11.6?:5.8X5.8X3.14X0.8Kg = 84.5Kg，加之閥瓣的自重，可見啟動力量僅需90Kg ;再經齒輪和螺桿的變數，實際啟動力度不及20Kg而已。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發明結構示意圖。
[0007]圖中:1、閥蓋，2、閥桿，3、二號氣室，4、內襯筒，5、固定螺釘，6、閥瓣，7、導氣室，8、閥桿尖頭塞，9、進口，10、一號氣室，11、先導孔，12、出口，13、閥體，2-1、封閉缸，2-2、內磁環,2-3 >閥桿芯子。
具體實施方案
[0008]下面結合實施例及其附圖對本發明再作描述。
[0009]參見圖1，一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體13，閥體13中設有一號氣室10，進口 9和出口 12，閥瓣6蓋在出口 12處，閥瓣中設有先導孔11，內襯筒4套在閥蓋I內，內襯筒4和閥瓣6之間有縫隙，內襯筒內形成二號氣室3，閥蓋I固定在閥體13上，閥桿2和閥桿芯子2-3連成一體設置在封閉缸2-1內，僅有閥桿尖塞頭8暴露在先導孔11之外，閥桿芯子2-3中有內磁環2-2，封閉缸2-1固定在閥蓋I上。
[0010]參見圖1，所述的先導孔11上有導氣室7。
`[0011]參見圖1，該閥的工作原理簡述如下:閥瓣6蓋在出口 12處，當壓力流體從進口 9進入一號氣室10，其中部分流體從內襯筒4和閥瓣6之間的縫隙中進入到二號氣室3。由于閥桿2和閥蓋I之間的縫隙已被封閉缸2-1所封閉，于是快速形成二號氣室3和一號氣室10的壓力等同；這時由于出口 12屬于零壓力，于是閥瓣6受二號氣室3的壓強將閥口封閉得嚴嚴實實。這就是在內外隔絕(指閥桿2和閥蓋I之間的縫隙被封閉缸2-1所封閉)的狀況下，實現自壓自封。壓強越高關得越嚴。閥門的開啟:閥桿2和閥桿芯子2-3的整體設置在封閉缸2-1壓力的流體之中，僅就閥桿尖塞頭8暴露在先導孔11之外，由于先導孔11截面極小(約占閥門公稱流徑的1.5%)，于是開啟的力度極輕。開啟的動力源，來自另外配件(執行器)被提升，由于芯子內磁環2-2吸合的力量也在被提升。當閥桿芯子2-3被提起，即閥桿尖塞頭8只要被提起0.10毫米時，其周圍的壓力流體從先導孔11迅速往出口 12沖泄，同時將閥桿尖塞頭8往上推，使先導孔11滿負荷排泄，這時二號氣室3內的壓力驟降；當二號氣室3的壓力比一號氣室10的壓力略低時，其閥瓣6自然被一號氣室10的壓力往上頂，使二號氣室3的空間變得越來越小，其流體從先導孔11中被擠出；同時，先導孔11流體排放的后沖力也幫助著閥瓣6的上升。由于一號氣室10的壓力由進口 9進入向出口 12排放，同時快速地將閥瓣6開啟至極點。這就形成了快速自壓開啟。可見，不論所使用的流體壓力有多大，只要將二號氣室3的壓力略降低于一號氣室10，其自然就被輕易打開而且速度很快。閥門的關閉(復原):由于內磁環2-2和外置執行器的吸合力量，只要把執行器的手柄往下輕壓使閥桿芯子2-3和閥桿2往下略降(因在壓力同等級的狀況下，下壓力度極輕)，使閥桿尖塞頭8彌合于先導孔11，隨著閥瓣6繼續下降，二號氣室3的空間逐漸擴大，而壓力較高的流體從閥瓣6和內襯筒4的縫隙中不斷地向正在擴大空間的二號氣室3內填充；正由于這股力量的填充使閥瓣6不會被一號氣室10的壓力所反彈，實現了輕松關閉；當閥瓣6關到極點時，因為出口 12的流體壓力逐漸在降低，而二號氣室3的壓力逐漸在增高，于是關閉越來越嚴。實現了自壓自封。
【權利要求】
1.一種超輕型自壓自封快速閥門，它包括閥體(13)，其特征是:閥體(13)中設有一號氣室(10)，進口(9)和出口(12)，閥瓣(6)蓋在出口(12)處，閥瓣中設有先導孔(11)，內襯筒⑷套在閥蓋⑴內，內襯筒⑷和閥瓣(6)之間有縫隙，內襯筒內形成二號氣室(3)，閥蓋⑴固定在閥體(13)上，閥桿(2)和閥桿芯子(2-3)連成一體設置在封閉缸(2-1)內，僅有閥桿尖塞頭(8)暴露在先導孔(11)之外，閥桿芯子(2-3)中有內磁環(2-2)，封閉缸(2-1)固定在閥蓋⑴上。
2.根據權利要求1所述的超輕型自壓自封快速閥門，其特征是:所述的先導孔(11)上有導氣室⑵。
【文檔編號】F16K31/14GK103759020SQ201110462126
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年12月31日 優先權日:2011年12月31日
【發明者】陳光煥 申請人:陳光煥