一种超高压气动常闭针阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超高压气动常闭针阀，气缸包括缸体、缸盖、弹簧和活塞杆，阀杆的一端与阀座连接、另一端与活塞杆连接；缸体内依次设有活塞I、隔离塞和活塞II，活塞杆依次与活塞II、隔离塞和活塞I连接、且伸出缸体后与阀杆端部连接；弹簧容纳在缸盖内，弹簧的一端与缸盖内端壁连接，弹簧的另一端与活塞II连接；隔离塞的外缘通过缸体内壁上的台阶面限位；缸体上设有驱动气进口；活塞杆上设有通孔，用于连通缸体与活塞I之间的腔室和隔离塞与活塞II之间的腔室。本实用新型专利技术采用了多冲程的气缸设计，利用多片活塞替代单活塞的结构形式，在保证克服弹簧力的同时，降低了气缸的体积，减少了成本及安装空间的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压气动常闭针阀
本技术涉及阀门
，具体涉及一种超高压气动常闭针阀。
技术介绍
随着超硬材料制造、化学工业、石油化工、加工技术、等静压处理、超高静压挤压等领域迅速发展，使用压力超过100MPa的管道日益增多，用于这些管道和装置上的阀门，对它们的使用压力也要求超过100MPa，使用一般的针阀已满足不了要求，因此，需要采用超高压针阀，主要应用领域包括：工业、食品行业、原子能、工具制造、石墨工业、等静压技术和超高压水刀技术。对于常闭型的气动阀门，驱动阀门的气缸往往采用单活塞的结构形式；鉴于大口径阀门关闭的弹簧力往往较大，而工厂压缩空气提供的气压有限，往往需要直径较大的气缸才能克服弹簧力，从而打开阀门，这也导致了气缸体积庞大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：传统的超高压气动常闭针阀，采用单活塞的结构形式，体积庞大，对安装和使用空间要求较高，本技术提供了解决上述问题的一种超高压气动常闭针阀。本技术通过下述技术方案实现：一种超高压气动常闭针阀，包括阀体、阀杆组件和气缸，所述阀体包括阀座，阀杆组件包括阀杆，所述气缸包括缸体、缸盖、弹簧和活塞杆；阀杆的一端与阀座配合、另一端与活塞杆连接，所述缸体内依次设有活塞I、隔离塞和活塞II，活塞杆依次与活塞II、隔离塞和活塞I连接、且伸出缸体后与阀杆端部连接；弹簧容纳在缸盖内，弹簧的一端与缸盖内端壁连接，弹簧的另一端与活塞II连接；所述隔离塞的外缘通过缸体内壁上的台阶面限位，所述台阶面限制隔离塞沿活塞杆向远离弹簧的方向移动；缸体上设有驱动气进口；所述活塞杆上设有通孔，用于连通缸体与活塞I之间的腔室和隔离塞与活塞II之间的腔室；驱动气压由驱动气进口依次进入到缸体与活塞I之间的空间以及隔离塞与活塞II之间的腔室内，推动活塞I和活塞II移动。对于常闭型的气动阀门，驱动阀门的气缸往往采用单活塞的结构形式；鉴于大口径阀门关闭的弹簧力往往较大，而工厂压缩空气提供的气压有限，往往需要直径较大的气缸才能克服弹簧力，从而打开阀门，这也导致了气缸体积庞大。基于该技术背景，本技术采用了多冲程的气缸设计，利用多片活塞替代单活塞的结构形式，在保证克服弹簧力的同时，降低了气缸的体积，减少了成本及安装空间的要求；在阀门开闭的过程中，利用了驱动气压对该过程进行缓冲，规避了阀门关闭时密封副之间的巨大冲击力、阀门打开时对气缸的冲击力，保证了密封副、弹簧的使用寿命及良好的操作体验。进一步优选，所述缸盖上还设有排气孔I，所述排气孔I用于连通缸盖与活塞II之间的腔室和外部大气环境；所述缸体上设有排气孔II，所述排气孔II用于连通隔离塞与活塞II之间的腔室和外部大气环境。零部件移动时，非驱动气压进入空间会出现体积变化，如不与大气相通，会导致这些空间内的气压升高，从而抵消部分气压驱动力，排气孔就为解决这个问题而存在。进一步优选，所述阀杆远离阀体的一端套连接件，所述连接件的轴向截面呈中空T型结构，连接件的内壁与阀杆螺纹连接；还包括连接螺母，所述连接螺母的螺纹孔包括小孔段和大孔段，大孔段的内径大于小孔段的内径；连接螺母的小孔段套设在连接件T型结构的竖杆段外，连接螺母的大孔段套设在连接件T型结构的横杆段外，且大孔段自由端螺纹连接在活塞杆自由端。进一步优选，所述活塞杆的自由端端面上设有限位孔，所述连接件T型结构横杆段嵌入限位孔内相抵接触。进一步优选，所述活塞杆自由端还设有锁紧螺母I，所述锁紧螺母I用于将连接螺母锁紧固定。进一步优选，还包括连接支架，所述连接支架用于连接阀体和气缸；连接支架呈全封闭的中空结构，连接支架一端与阀体连接、另一端与气缸连接；且阀杆与活塞杆的连接部位位于连接支架内。进一步优选，所述阀体上还依次包括轴线重合的腔体、通孔和螺纹孔，所述阀杆的另一端贯穿连接支架后依次贯穿螺纹孔、通孔和腔体后与阀座适配；通孔内壁作为外漏密封面，阀杆外壁与外漏密封面设有阀杆填料端I、阀杆填料和阀杆填料垫II，且通过阀杆填料螺母压紧固定；所述阀体上对应通孔位置处还设有填料外漏检漏孔。进一步优选，所述阀体上还设有分别用于连接进口管道和出口管道的两个接头；用于连接进口管道的接头上还设有接头外漏捡漏孔。本技术阀体上开有检漏孔，便于及时、准确、灵敏地监测阀门的损坏情况，避免因阀门失效带来的人员伤害和产品损失，尤其是介质为有毒有害、腐蚀性、易燃易爆的场合。进一步优选，所述阀体采用冷拉棒料阀体。传统的针阀基本采用普通材质的阀体，对于超高压针阀而言，采用此种阀体会让阀门显得异常庞大，导致的结果如下：1)成本高昂：主要体现在材料、加工、设备配置、运输方面。2)空间要求高：阀门在管道系统中需要的空间较大，不利于存在空间限制的场合。3)密封面变形量大：锻造阀体较软，硬密封变形量更大。超高压针阀基于超高压的要求，需要阀体有足够的强度，传统的针阀采用的是锻造毛坯，鉴于毛坯强度问题，阀体需要做的很大，导致成本和安装空间的要求比较高。本技术采用了冷拉棒料阀体，相对于相同压力规格、口径的传统型阀体，具有产品体积小、成本低的特点；再配合采用高强度阀杆，使阀杆尺寸不变的情况下，提高阀杆强度，增加阀门使用寿命。本技术具有如下的优点和有益效果：1、本技术采用了多冲程的气缸设计，利用多片活塞替代单活塞的结构形式，在保证克服弹簧力的同时，降低了气缸的体积，减少了成本及安装空间的要求；在阀门开闭的过程中，利用了驱动气压对该过程进行缓冲，规避了阀门关闭时密封副之间的巨大冲击力、阀门打开时对气缸的冲击力，保证了密封副、弹簧的使用寿命及良好的操作体验；2、本技术阀体上开有检漏孔，便于及时、准确、灵敏地监测阀门的损坏情况，避免因阀门失效带来的人员伤害和产品损失，尤其是介质为有毒有害、腐蚀性、易燃易爆的场合。3、本技术改进了阀杆和活塞杆的连接结构，使用稳定性提高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术的超高压气动常闭针阀外观图；图2为本技术的超高压气动常闭针阀内部结构示意图；图3为本技术的阀体结构示意图；图4为本技术的阀杆组件连接支架结构示意图；图5为本技术的连接支架结构示意图；图6为本技术的气缸结构示意图；图7为活塞受力模型；F1表示弹簧弹力，D表示活塞直径；图8为本阀门活塞受力模型；F1表示弹簧弹力；F2表示驱动气压对活塞I向上的作用力，F3表示驱动气压对活塞II向上的作用力，F4表示表示驱动气压对隔离塞向下的作用力，F5表示气缸台阶面对隔离塞的支撑力；则对活塞组合向上的合力F＝F2+F3+F5-F4，其中，F4＝F5表示。附图中标记及对应的零部件名称：1-阀体，11-压紧螺母，12-夹头，13-接头外漏检漏孔，14-阀座，15-腔体，16-外漏密封面，17-填本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高压气动常闭针阀，包括阀体(1)、阀杆组件(2)和气缸(4)，所述阀体(1)包括阀座(14)，阀杆组件(2)包括阀杆(21)，所述气缸(4)包括缸体(44)、缸盖(49)、弹簧(410)和活塞杆(43)；阀杆(21)的一端与阀座(14)配合、另一端与活塞杆(43)连接，其特征在于，所述缸体(44)内依次设有活塞I(46)、隔离塞(47)和活塞II(48)，活塞杆(43)依次与活塞II(48)、隔离塞(47)和活塞I(46)连接、且伸出缸体(44)后与阀杆(21)端部连接；/n所述弹簧(410)容纳在缸盖(49)内，弹簧(410)的一端与缸盖(49)内端壁连接，弹簧(410)的另一端与活塞II(48)连接；所述隔离塞(47)的外缘通过缸体(44)内壁上的台阶面限位，所述台阶面限制隔离塞(47)沿活塞杆(43)向远离弹簧(410)的方向移动；/n所述缸体(44)上设有驱动气进口(416)；所述活塞杆(43)上设有通孔，用于连通缸体(44)与活塞I(46)之间的腔室和隔离塞(47)与活塞II(48)之间的腔室；/n驱动气压由驱动气进口(416)依次进入到缸体(44)与活塞I(46)之间的空间以及隔离塞(47)与活塞II(48)之间的腔室内，推动活塞I(46)和活塞II(48)移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超高压气动常闭针阀，包括阀体(1)、阀杆组件(2)和气缸(4)，所述阀体(1)包括阀座(14)，阀杆组件(2)包括阀杆(21)，所述气缸(4)包括缸体(44)、缸盖(49)、弹簧(410)和活塞杆(43)；阀杆(21)的一端与阀座(14)配合、另一端与活塞杆(43)连接，其特征在于，所述缸体(44)内依次设有活塞I(46)、隔离塞(47)和活塞II(48)，活塞杆(43)依次与活塞II(48)、隔离塞(47)和活塞I(46)连接、且伸出缸体(44)后与阀杆(21)端部连接；
所述弹簧(410)容纳在缸盖(49)内，弹簧(410)的一端与缸盖(49)内端壁连接，弹簧(410)的另一端与活塞II(48)连接；所述隔离塞(47)的外缘通过缸体(44)内壁上的台阶面限位，所述台阶面限制隔离塞(47)沿活塞杆(43)向远离弹簧(410)的方向移动；
所述缸体(44)上设有驱动气进口(416)；所述活塞杆(43)上设有通孔，用于连通缸体(44)与活塞I(46)之间的腔室和隔离塞(47)与活塞II(48)之间的腔室；
驱动气压由驱动气进口(416)依次进入到缸体(44)与活塞I(46)之间的空间以及隔离塞(47)与活塞II(48)之间的腔室内，推动活塞I(46)和活塞II(48)移动。


2.根据权利要求1所述的一种超高压气动常闭针阀，其特征在于，所述缸盖(49)上还设有排气孔I(414)，所述排气孔I(414)用于连通缸盖(49)与活塞II(48)之间的腔室和外部大气环境；所述缸体(44)上设有排气孔II(415)，所述排气孔II(415)用于连通隔离塞(47)与活塞II(48)之间的腔室和外部大气环境。


3.根据权利要求1所述的一种超高压气动常闭针阀，其特征在于，所述阀杆(21)远离阀体(1)的一端套连接件(29)，所述连接件(29)的轴向截面呈中空T型结构，连接件(29)的内壁与阀杆(21)螺纹连接；
还包括连接螺母(41)，所述连接螺母(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学友，
申请(专利权)人：赛洛克流体设备成都有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51