[实用新型]微力控制阀门

说明书

本实用新型涉及一种阀门，特别是一种微力控制阀门。

目前工业上广泛使用的闸板阀、截止阀及球阀已有200多年的历史，它们普遍存在质量问题，其根源不是制造质量问题，而是阀门设计本身存在一些不合理因素，最终导至阀门出现各种缺陷，例如磨损、泄漏、寿命短等。特别是高参数阀门，由于阀门力学分布不合理，不可避免的导致摩擦、摩损、局部压应力过大，开关操纵困难，使阀门过早的损坏，丧失使用功能，给工业生产带来巨大的经济损失，并且对人的生命安全存在潜在危险。中国专利局CN93106600.X提出了一种设计方案，在一定情况下解决了开启、关闭阀门驱动力过大的问题，但该技术方案同时存在一些不能克服的问题：一是该没计靠胶圈密封金属涨圈密封。该种密封结构缺点是：不耐高温、高压，在较高压力条件下，就会出现明显泄漏。二是该设计的驱动力为靠弹簧复位和靠楔体，开启阀门该种设计的缺点是：弹簧在高温、高压易产生疲劳，使弹簧力降低，影响阀体的寿命，楔体在大型阀体上为了达到使用目的必须制成较大体积的契体，使用时十分不方便、笨重，由于楔体是在阀体一端进入阀体的，会对阀体的主要部件产生倾覆力矩，使阀芯之间产生摩擦或卡住，减少阀门使用寿命或使门体报废。三是该设计没有逆向密封结构，当介质产生倒流时，阀体会出现泄漏现象，甚至将阀体损坏。

本实用新型的目的是提供一种驱动机构简单、灵活，密封性能好且具有双向密封结构的微力控制阀。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型一种微力控制阀，其壳体两端固定着左法兰和右法兰，壳体内有一个圆筒形定阀芯，定阀芯与左、右法兰固定连接，定阀芯内壁沿轴向上带有多个通孔，通孔中间有一个垂直于定阀芯内壁的隔板，当阀门关闭时，隔板与通孔以及定阀芯内壁形成密封状态，在定阀芯外径上有与定阀芯滑动配合的动阀芯，定阀芯外径与动阀芯内径形成一个环形腔，定阀芯外径为一个变径结构，该变径结构位于当阀体处于关闭状态时，环形腔内靠近定阀芯介质出口段，该段定阀芯处外径相对定阀芯右段外径产生一个圆柱状凸台，在动阀芯阀体上带有密封件，定阀芯外径与壳体内以及两端的法兰行成一个全密封的二次密封腔，该二次密封腔内带有一个蜗轮螺母传动装置，即动阀芯外径上带有外螺纹，该螺纹上套装着蜗轮螺母，螺母外径为蜗轮齿形，并与蜗杆啮合，壳体内壁带有一个与蜗轮螺母配合的限位槽。

本实用新型设计的环形腔结构，使阀门始终处于一种关闭趋势，并且使用微力就能够开启或关闭阀门，其结构原理是，由于定阀芯靠近出口端存在一个圆柱状凸台，使得环形腔内动阀芯靠近阀体出口的端面面积小于动阀芯入口端的端面面积，由于介质压力在环形腔内是一个相同值，所以动阀芯内右端所受的压力大于其左端受到压力，这个压力为两端面面积之差乘以压强。因此只要克服这个面积差产生的一个微力就可以开启阀门。本实用新型的二次密封腔结构，保证本实用新型在高温高压状态下不泄漏，使阀门的性能更加优异可靠。本实用新型的蜗轮螺母传动装置，防止了由于楔体产生倾覆力矩使阀芯产生摩损的现象，并能调节阀门内介质的流量和压力。由于该驱动装置的结构合理，使阀门的加工工艺变得更为合理简单，普通的冷加工机床就可加工制造阀门，并由于该驱动装置使得阀门的整体体积变小，并且开关自如、灵活，使用寿命长。本实用新型另一个结构特点就是具有双向密封性能，在使用过程中，当阀门关闭后会出现介质倒流的状况，产生倒压，本实用新型利用倒密封腔，将压力作用在动阀芯形成的圆柱台阶上，使动阀芯与定阀芯的配合斜面相作用，本实用新型通过控制截面比压，防止了介质倒流现象的产生，同时也保护了阀芯，延长了阀门的使用寿命。本实用新型可以采用密封环槽分别与金属弹性密封圈和弹簧管配合，形成两次密封。本实用新型的二次密封结构还可以通过三、六瓣密封圈或涨圈再与密封法兰构成，二次密封结构有效地防止了阀门泄漏，二次密封结构外层的二次密封腔又对密封做了进一步的补充，使本实用新型在高温、高压条件下，密封效果显得更为优良。本实用新型具有合理的内部力学分布，解决了目前阀门存在的局部压应力过火，使密封面不可避免产生摩损，发生泄漏现象，本实用新型有效的克服阀门开关操纵力过大，使阀门过早损坏，丧失使用功能这一缺陷。由于体积较小，适于特殊环境下的要求，例如水下潜艇、化工设备管路、电站设备管路节约了空间，方便操作。

图1为本实用新型实施例1结构主视图的半剖视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型实施例2结构主视图的半剖视图；

图4为本实用新型实施例3结构主视图的半剖视图；

图5为图4的B-B剖视图。