專利名稱：液式自動閘閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種閘閥，特別是可以利用輸送介質壓力進行開啟和關閉的液式自動 閘閥。
背景技術：
閥門屬受壓容器，輸導的介質有一定的壓力，為了保證輸導介質過程中的安全可 靠，閘閥的關閉件都采用了較大的密封比壓，因而在閥門的啟閉過程中需要很大的扭矩和 開啟力，使操作者耗費體力很大。為了提高勞動效率，減輕操作者的體力消耗，現有的閥門 通常采用電動、液動或氣動等操控裝置來開啟閥門，在提高勞動效率和減輕操作者的體力 消耗方面也都收到了顯著的效果。但是上述三種操控裝置分別是以電能、液體、氣體作為操 控能源，因此會消耗一定的能量，同時增加的電動裝置、液壓裝置、氣動裝置使閥門的整體 體積和重量都增加了許多，為使操控有持續的能源，還需要接電源或外設液壓站及空氣壓 縮機之類的能源供給設施，增加了很多成本。而且當裝有閥門的管線通過荒野無電環境時， 上述三種裝置就不能應用，只好憑體力操作，勞動強度大。
發明內容
本發明的目的在于為克服現有技術的不足而提供一種無需接電源或外設液壓站 及空氣壓縮機之類的能源供給設施的、可以利用輸送介質壓力進行開啟和關閉的液式自動 閘閥。本發明為達到上述目的所采用的技術解決方案如下一種液式自動閘閥，包括閥 體、閥蓋、閥桿和閘板，所述閘板設置在閥體的閥腔內，閥腔兩側為進料通道和出料通道，閥 腔內設有閥座，所述閥桿下端穿過閥蓋進入閥體內腔，所述閘板固定在閥桿下端與閥座形 成開、閉配合，其特征在于還設有閥桿驅動油缸及轉換開關，所述油缸內部設有相互聯通 的截面一大一小的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分別設有第一活 塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞固定在同一活塞桿上形成聯動，所述活塞桿一端與閥 桿上端聯動連接，所述油缸內腔中被活塞分隔的各部分設有管路經轉換開關與進料腔和出 料腔聯通，所述轉換開關具有開啟、關閉和自鎖三個狀態，在開啟狀態下，所述轉換開關聯 通進料腔與油缸內腔中第一活塞的開啟方向相反方向一側的部分，同時，轉換開關聯通出 料腔與油缸內腔中開啟方向末端的部分；在關閉狀態下，所述轉換開關聯通進料腔與油缸 內腔中第一活塞的開啟方向相同方向一側的部分，同時，轉換開關聯通出料腔與油缸內腔 中關閉方向末端的部分；在自鎖狀態下，所述轉換開關切斷進料腔、出料腔與油缸內腔的聯通。
與現有技術相比較，本液式自動閘閥通過設置具有不同截面活塞的閥桿驅動油缸 及轉換開關，利用活塞截面積的不同，通過轉換開關在不同的狀態下將閥桿驅動油缸內腔 的不同部分與進料腔和出料腔聯通達到了利用所輸送的介質的壓力開啟和關閉閘閥。由于 利用了所輸送的介質的壓力，操作時只用轉動轉換開關即可，一個人可以很方便地就能操作，因此無需要接電源或外設液壓站及空氣壓縮機之類的能源供給設施，投資少，并且也適 合在野外使用。下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
附圖1為本發明具體實施例1原理結構剖視圖； 附圖2為本發明轉換開關具體實施例立體附圖3為本發明轉換開關具體實施例內部結構剖視圖； 附圖4為轉換開關關閉狀態結構剖視圖； 附圖5為轉換開關開啟狀態結構剖視圖； 附圖6為轉換開關自鎖狀態結構剖視圖； 附圖7為本發明具體實施例2原理結構剖視圖； 附圖8為本發明離合機構具體實施例結構剖視圖。下面將結合附圖與具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
具體實施例方式
具體實施例1 如圖1所示，液式自動閘閥仍包括閥體1、閥蓋6、閥桿3和閘板2，閥體 1內腔兩側設有進料通道13和出料通道5，閥蓋6蓋在閥體1頂部，閥體1內腔兩側設有閥 座9，所述閥桿3下端穿過閥蓋6進入閥體1內腔，所述閘板2固定在閥桿3下端與閥座17 相配，隨著閥桿3的上、下運動形成開、閉配合。為實現利用介質壓力作為動力，液式自動閘 閥還設有閥桿驅動油缸12及轉換開關14。如圖2、3所示，所述閥桿驅動油缸12包括具有 兩段內徑截面一大一小的筒狀構件及設置在其中的第一活塞4、第二活塞8和活塞桿10，閥 桿驅動油缸12兩段內腔的中心軸線最好重合設置，閥桿驅動油缸12內腔的截面形狀可以 是圓形或多邊形，本具體實施例中選用圓形，第一活塞腔和第二活塞腔相互聯通，第一活塞 腔截面積大于第二活塞腔截面積，第一活塞腔和第二活塞腔中分別設有相配的第一活塞4 和第二活塞8，第一活塞4與第二活塞8的截面的面積之差要滿足在介質正常的輸送壓力下 在第一活塞4與第二活塞8所產生的壓力差要足以驅動閥桿3上下運動，第一活塞4和第 二活塞8固定在同一活塞桿10上形成聯動。所述閥桿驅動油缸12設置在閥體1上方，第 一活塞腔在上，第二活塞腔在下，所述活塞桿10 —端從第二活塞腔的底部穿出與閥桿3上 端聯動連接，如圖1所示，所述油缸內腔中被第一活塞4和第二活塞8分隔成了三部分即 完全屬于第一活塞腔的第一活塞腔上部(即開啟方向末端的部分)；完全屬于第二活塞腔的 第二活塞腔下部(即關閉方向末端的部分)及第一活塞4和第二活塞8之間的第一活塞腔和 第二活塞腔聯通的部分(即第一活塞4的開啟方向相反方向一側的部分)。如圖4-6所示， 轉換開關14包括圓柱形的芯柱141和筒體142，所述筒體142液密且可轉動地動配合套在 芯柱141外，所述芯柱141上設有進液接頭7和排液接頭11，進液接頭7和排液接頭11通 過液壓管15分別與進料腔的進料通道13和出料腔的出料通道5聯通，所述芯柱141柱面 上設有分別與進液接頭7和排液接頭11聯通的進液槽143和排液槽，進液槽143和排液槽 144沿軸向設置，當然也可以是進液孔和排液孔，所述筒體142外壁上設有直通內腔的兩對 接頭接頭A、接頭B和接頭C、接頭D。所述接頭A與接頭B和接頭C與接頭D之間的相對 位置與進液孔和排液孔或進液槽143和排液槽144之間的位置相對應，以保證轉換開關14轉換狀態時相應接頭同時接到進液槽143和排液槽144上；所述接頭A和接頭D與第一活 塞腔的上部連接，所述接頭B與第二活塞腔的下部連接，所述接頭C與第一活塞腔的下部連 接。本具體實施例中所述閥桿驅動油缸12芯柱141上的進液槽143和排液槽144沿軸向 平行設置，在柱面上相位相差90°分布，所述接頭A、接頭B和接頭C、接頭D在筒體142上 相位相差90°依次分布。具體實施例1液式自動閘閥的工作原理如下
如圖1所示當需要開啟閥門時，把轉換開關14順時針轉動180°使轉換開關14處于 開啟狀態，這時如圖5所示，A點B點處于關閉狀態的同時，C點與進料腔的進料通道13處 于接通狀態，D點與料腔的出料通道5聯通，這樣處于閥前帶有壓力的體內介質經過轉換開 關14和C點流入第一活塞4和第二活塞8之間的第一活塞腔和第二活塞腔聯通的部分(即 第一活塞4的開啟方向相反方向一側的部分)，雖然此時第二活塞8同時受到壓力，但由于 第一活塞4截面積大于第二活塞8截面積，介質的輸送壓力在第一活塞4上產生的上推力 大于在第二活塞8所產生的下壓力，因此第一活塞4上升，第一活塞腔上部(即開啟方向末 端的部分)的液體經D點和轉換開關14后流入閥后，第一活塞4上升的帶動閥桿3和閘板 2上移，將閥門打開。完成了閥門的開啟動作。閥門進入工作狀態后，把轉換開關14轉到 如圖5所示的自鎖狀態位置，如圖6所示，轉換開關14關閉A、接頭B和接頭C、接頭D，切 斷進料腔、出料腔與油缸內腔的聯通，使液式自動閘閥維持開啟狀態安全運行。如需要關閉 時，如圖4所示，將轉換開關14轉關閉狀態，此時D點和C點關閉，閥前與閥后壓力相等，如 圖2所示，A點與進料腔的進料通道13處于接通狀態，B點與料腔的出料通道5聯通，這樣 處于閥前帶有壓力的體內介質經過轉換開關14和A點流入第一活塞腔上部(即開啟方向末 端的部分)，與此同時，閥后介質經過轉換開關14和B點進入第二活塞腔下部(即關閉方向 末端的部分)。這時上端的液體向下推移活塞，下端的液體向上推活塞，因第一活塞4截面 積大于第二活塞8截面積，所以下推力大于上推力，致使推動活塞下移帶動閥桿3和間板2 下移，下端液缸的液體只能沿B點流回閥后，最后完成閥門的關閉，這時仍把轉換開關14轉 到自鎖位置(圖6)，閥門處于安全關閉狀態。具體實施例2 如圖7所示，本液式自動閘閥中的閥桿驅動油缸12還可以是上下 倒置設置，即所述閥桿驅動油缸12設置在閥體1上方，第二活塞腔在上，第一活塞腔在下， 所述活塞桿10 —端從第一活塞腔的底部穿出與閥桿3上端聯動連接，所述油缸內腔中被第 一活塞4和第二活塞8分隔成了三部分即完全屬于第一活塞腔的第一活塞腔下部(即關閉 方向末端的部分);完全屬于第二活塞腔的第二活塞腔上部(即開啟方向末端的部分)及第一 活塞4和第二活塞8之間的第一活塞腔和第二活塞腔聯通的部分(即第一活塞4的開啟方 向方向一側的部分)。轉換開關14所述接頭C和接頭B與第一活塞腔的下部連接，所述接 頭D與第二活塞腔的上部(即開啟方向末端的部分)連接，所述接頭A與第一活塞4和第二 活塞8之間的第一活塞腔和第二活塞腔聯通的部分(即第一活塞4的開啟方向方向一側的 部分)。其余結構與具體實施例1相同。具體實施例2液式自動閘閥的工作原理如下
當需要開啟閥門時，把轉換開關14順時針轉動180°使轉換開關14處于開啟狀態，這 時如圖5所示，A點B點處于關閉狀態的同時，C點與進料腔的進料通道13處于接通狀態， D點與料腔的出料通道5聯通，這樣處于閥前帶有壓力的體內介質經過轉換開關14和C點流入第一活塞腔的下部，第二活塞腔上部(即開啟方向末端的部分)經過轉換開關14和 D點泄壓，因此第一活塞4上升，第二活塞腔上部(即開啟方向末端的部分)的液體經D點和 轉換開關14后流入閥后，第一活塞4上升的帶動閥桿3和閥板上移，將閥門打開，完成了閥 門的開啟動作。閥門進入工作狀態后，把轉換開關14轉到如圖5所示的自鎖狀態位置，如 圖6所示，轉換開關14關閉A、接頭B和接頭C、接頭D，切斷進料腔、出料腔與油缸內腔的 聯通，使液式自動閘閥維持開啟狀態安全運行。如需要關閉時，如圖4所示，將轉換開關14 轉關閉狀態，此時D點和C點關閉，閥前與閥后壓力相等，A點與進料腔的進料通道13處于 接通狀態，B點與料腔的出料通道5聯通，這樣處于閥前帶有壓力的體內介質經過轉換開關 14和A點流入一活塞和第二活塞8之間的第一活塞腔和第二活塞腔聯通的部分(即第一活 塞4的開啟方向方向一側的部分)，與此同時，B點經過轉換開關14與第一活塞腔的下部連 通，閥后介質經過轉換開關14和B點進入第二活塞腔下部(即關閉方向末端的部分)，雖然 此時第二活塞8同時受到壓力，但由于第一活塞4截面積大于第二活塞8截面積，介質的輸 送壓力在第一活塞4上產生的下推力大于在第二活塞8所產生的上推力，致使推動活塞下 移，下端液缸的液體只能沿B點流回閥后，最后完成閥門的關閉，這時仍把轉換開關14轉到 自鎖位置(圖5)，閥門處于安全關閉狀態。 當停泵時，管內液體壓力消失，閥內介質壓力為零，依靠閥內介質就不能打開閥 門。為了保證能在這種情況下也能進行操作，所述閥桿上還套設有手柄，所述手柄與閥桿之 間設有離合機構。如圖8所示，離合機構包括調整螺釘16和離合梯形螺母17，所述離合梯 形螺母設置在手柄中心，調整螺釘16徑向設置。手動操作時，擰緊調整螺釘16使離合梯形 螺母17合緊閥桿，這時把轉換開關旋轉到開啟位置上，針轉動手柄5，則閥門開啟。反之如 果關閉閥門則把轉換開關旋轉到關閉位置，則反向轉動手柄，則閥門關閉。
權利要求
1.一種液式自動閘閥，包括閥體、閥蓋、閥桿和閘板，所述閘板設置在閥體的閥腔內，閥 腔兩側為進料通道和出料通道，閥腔內設有閥座，所述閥桿下端穿過閥蓋進入閥體內腔，所述 閥桿下端穿過閥蓋進入閥體內腔，所述閘板固定在閥桿下端與閥座形成開、閉配合，其特征在 于還設有閥桿驅動油缸及轉換開關，所述油缸內部設有相互聯通的截面一大一小的第一活 塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分別設有第一活塞和第二活塞，第一活塞和 第二活塞固定在同一活塞桿上形成聯動，所述活塞桿一端與閥桿上端聯動連接，所述油缸內 腔中被第一活塞和第二活塞分隔的各部分設有管路經轉換開關與進料腔和出料腔聯通，所 述轉換開關具有開啟、關閉和自鎖三個狀態，在開啟狀態下，所述轉換開關聯通進料腔與油缸 內腔中第一活塞的開啟方向相反方向一側的部分，同時，轉換開關聯通出料腔與油缸內腔中 開啟方向末端的部分；在關閉狀態下，所述轉換開關聯通進料腔與油缸內腔中第一活塞的開 啟方向相同方向一側的部分，同時，轉換開關聯通出料腔與油缸內腔中關閉方向末端的部分； 在自鎖狀態下，所述轉換開關切斷進料腔、出料腔與油缸內腔的聯通。
2.根據權利要求1所述的液式自動間閥，其特征在于所述閥桿驅動油缸包括具有兩 段內徑截面一大一小的筒狀構件及設置在其中的第一活塞、第二活塞和活塞桿，截面較大 的部分為第一活塞腔，截面較小的部分為第二活塞腔，所述閥桿驅動油缸設置在閥體上方， 第一活塞腔在上，第二活塞腔在下，所述活塞桿一端從第二活塞腔的底部穿出與閥桿上端 聯動連接，所述轉換開關包括一個圓柱形的芯柱和筒體，所述筒體液密且可轉動地動配合 套在芯柱外，所述芯柱上設有與進料腔和出料腔聯通的進液接頭和排液接頭，所述芯柱柱 面上設有分別與進液接頭和排液接頭聯通的進液孔或進液槽和排液孔或排液槽，所述筒體 上設有直通內腔的兩對接頭，接頭A、接頭B和接頭C、接頭D，所述接頭A與接頭B和接頭C 與接頭D之間的相對位置與進液孔和排液孔或進液槽和排液槽之間的位置相對應；所述接 頭A和接頭D與第一活塞腔的上部連接，所述接頭B與第二活塞腔的下部連接，所述接頭C 與第一活塞腔的下部連接。
3.根據權利要求1所述的液式自動間閥，其特征在于所述閥桿驅動油缸包括具有兩 段內徑截面一大一小的筒狀構件及設置在其中的第一活塞、第二活塞和活塞桿，截面較大 的部分為第一活塞腔，截面較小的部分為第二活塞腔，所述閥桿驅動油缸設置在閥體上方， 第一活塞腔在下，第二活塞腔在上，所述活塞桿一端從第一活塞腔的底部穿出與閥桿上端 聯動連接，所述轉換開關包括一個圓柱形的芯柱和筒體，所述筒體液密且可轉動地動配合 套在芯柱外，所述芯柱上設有與進料腔和出料腔聯通的進液接頭和排液接頭，所述芯柱柱 面上設有分別與進液接頭和排液接頭聯通的進液孔或進液槽和排液孔或排液槽，所述筒體 上設有直通內腔的兩對接頭，接頭A、接頭B和接頭C、接頭D，所述接頭A與接頭B和接頭C 與接頭D之間的相對位置與進液孔和排液孔或進液槽和排液槽之間的位置相對應；所述接 頭C和接頭B與第一活塞腔的下部連接，所述接頭D與第二活塞腔的上部連接，所述接頭A 與第一活塞腔的上部連接。
4.根據權利要求2或3所述的液式自動閘閥，其特征在于所述閥桿驅動油缸芯柱上 的進液孔或進液槽和排液孔或排液槽平行設置，在柱面上相位相差90°分布，所述接頭A、 接頭B和接頭C、接頭D在筒體上相位相差90°依次分布。
5.根據權利要求1或2或3所述的液式自動閘閥，其特征在于所述閥桿上還套設有 手輪，所述手輪與閥桿之間設有離合機構。
全文摘要
本發明涉及一種閘閥，特別是可以利用輸送介質壓力進行開啟和關閉的液式自動閘閥。液式自動閘閥包括閥體、閥蓋、閥桿和閘板和閥桿驅動油缸及轉換開關，所述油缸內部設有相互聯通的截面一大一小的第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔和第二活塞腔中分別設有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞固定在同一活塞桿上形成聯動，所述活塞桿一端與閥桿上端聯動連接。液式自動閘閥通過設置具有不同截面活塞的閥桿驅動油缸及轉換開關，利用活塞截面的不同，通過轉換開關在不同的狀態下將閥桿驅動油缸內腔的不同部分與進料腔和出料腔聯通達到了利用所輸送的介質的壓力開啟和關閉閘閥。
文檔編號F16K31/122GK102003568SQ20101056787
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者葛天民 申請人:陳建君