[其他]自衡压流体闸阀

说明书

本实用新型涉及到一种控制流体通断的闸阀装置，特别是用于高中压液体管路能自动衡压的闸阀装置。

常用的流体阀门由阀体、阀芯、阀杆、及操作机构等组成。其闸阀的阀芯结构有：截止式、闸板式、锥形、球形等形式，截止阀的特点是结构较简单，但水压较高和通断截面积较大时，操纵机构受力较大。（F＝ (π)/4 d²p）开闭费力。闸板式阀门的特点是，密封性能较好，操纵较省力，常用于控制冷热水等管道的通断。但当管道内水压较高时，闸板阀门会因单面承受压力而难于开启或使操纵杆弯曲变形。因此只能用于压力较小的管道中。旋塞式阀芯呈截锥体，在截锥体上开有矩形或圆形通孔。球阀的阀芯是球体。球体上开有圆柱形通孔。这两种阀门均系快开式阀门，阻力小，但这两种阀门加工精度要求较高，不宜于制造大型阀门，且这两种阀门都存在由于旋转开启时易擦伤密封面及密封面上承受压强较大等缺点，只能用于较小管径的管道。

以上阀门还存在一个共同的问题：即长期使用使填料等密封材料失去密封性能而造成泄漏。

本实用新型的任务是设计一种具有新的阀芯结构的流体闸阀，它在不同的水压下，能自动衡压，基本上消除了水压对闸阀操纵机构的作用力，并且闸门不会因水击和压力脉动而动作，使闸门的工作性能更加完善可靠，且能满足在高、中、低压条件下的不同直径管路的通断要求。

本实用新型所提出的解决方案是：阀芯由至少二个以上的活塞所组成，各活塞间相隔一定的距离，并通过轴互相连接。活塞的圆周上至少开有一个环形凹槽，凹槽内具有一个由弹性材料（如橡胶）制成的环形密封圈。活塞在阀体内腔的密封环内运动，其密封圈与密封环的接触面构成密封面，并能根据压强的变化自身调节变形量来达到密封的目的。各活塞之间的距离，大于其所对应的进水或出水管道内口的高度，并在阀体的上盖和下盖均设有气孔。

按照本实用新型的自衡压流体闸阀，还具有密封环磨损小，不易产生泄漏，加工精度要求不高，便于制造和维修，操作轻便可靠，在流体中存在杂粒的情况下，也能正常开、闭等优点，在作为高压阀门和制造大型阀门的应用中，将更显示出其先进性和显著的效果。

下面按照本实用新型实施例的附图进行详细的说明。

图1是实施例之一的双衡压流体闸阀的示意图；

图2是实施例之二的单衡压流体闸阀的示意图；

图1中，衡压流体阀由阀体6、操作手轮1、阀杆4、阀芯所组成，阀芯由上活塞8、封水活塞9、下活塞10所组成，各活塞的圆周都开有一个以上环形凹槽，凹槽内嵌有环形密封圈7，在阀体6的内腔衬有密封环14、15、16，活塞可在密封环内上下移动。活塞的移动是靠操作手轮1、阀杆4、以及平面轴承5来实现的，阀杆4实质上为一丝杆，其螺纹部份与上盖2的螺母相配合，伸出上盖的端头与操作手轮相连，阀杆与阀芯相连的一端是一圆台，装入上活塞的圆孔内，在圆台的两端面装有平面轴承5，用盖板固定，使阀杆在作旋转运动时，阀芯只作上下直线运动。密封环15带有一定的内锥度，它的斜度一般采用∠15°～20°。目的是使封水活塞9下行时能对密封圈起导向作用，保证密封圈不被损坏。当闸阀处于关闭状态时，作用于活塞端面沿轴线方向的流体推力：F＝AP。式中：P——活塞受力端面上的比压强度；A——活塞受力表面积。设A腔内的压强为P₁，B腔内的压强为P₂，如果活塞8、活塞9、活塞10的直径相等，则流体作用于各活塞端面上的力F大小相等，方向相反，合力为零，（各活塞的高度差忽略不计）即阀芯处于自衡压状态，但是作用在各密封圈上的力则随压强的变化而变化，使密封圈能根据压强的变化自身调节变形量来达到密封的目的。

开闸时，转动手轮1、通过阀杆4的转动将活塞提起，由于活塞衡压的作用，此时只需克服各密封圈与密封环的摩擦力之和（摩擦力＝密封圈与密封环接触面积×密封圈对环壁的压强×摩擦系数）（流体对阀芯的摩擦力忽略不计），以而从根本上改变了操纵机构的受力状况。

下活塞10的下方是缓冲胶垫11，阀体的上盖2，下盖12钻有排气孔3、13，使阀体内腔与大气连通，形成上下大气压的等压，并可调节排气孔的大小来控制活塞上、下运动的速度（防止水击对管道的破坏）。在上活塞C腔和下活塞D腔内加入少许润滑油；以保证活塞上下运动不致于产生干摩擦，使运动阻力和密封圈的磨损减少。