CN108533763B - 一种启闭速度可控的截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种启闭速度可控的截止阀，其特征在于：包括阀体，阀体上开第三油口、第四油口、第一阻尼通道和第二阻尼通道；阀座，阀座上开有第一油口、第二油口；第一衬套、第二衬套和阀芯，阀芯将第二衬套内腔分回油腔和控制腔，阀芯的左右滑移能启闭第一油口，阀芯内开有第一通流孔，回油腔内设有第一弹簧；第一衬套呈阶梯轴状，在第一衬套的细轴部右端形成平衡腔；第一衬套上开有第二通流孔、第三通流孔，阀芯的左右滑移能启闭第一油口；第一单向阻尼组件，设在第一阻尼通道内；第二单向阻尼组件，设在第二阻尼通道内。本发明具有结构简单合理，制造成本低、截止可靠、体积紧凑、启闭速度可控的优点。

Description

一种启闭速度可控的截止阀

技术领域

本发明涉及一种截止阀，尤其涉及一种启闭速度可控的截止阀。

背景技术

截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门，主要用于截断或接通各种流体介质。目前市场上的截止阀产品一般采用手动、电动或气动的驱动方式进行启闭，手动截止阀一般压力较高，最高可达100MPa，但其操作需要人现场手动实施，故使用有一定的局限性；而电动或气动截止阀虽然可以做到远程遥控操作，但由于受到驱动元件的尺寸、功率限制，故而其工作压力一般不高，最高为40MPa；另外，电动或气动的截止阀的启闭速度不可控，而实际应用工况多样，有的工况需要开启速度快，而有的工况为了防止冲击需要缓慢开启和关闭，也限制了电动或气动截止阀的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单合理，紧凑、启闭速度可控的截止阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种启闭速度可控的截止阀，其特征在于：包括具有轴向盲孔的阀体，阀体的侧壁上开有与轴向盲孔连通的第四油口，阀体的侧壁上还开有第三油口，阀体内在轴向盲孔的左端还并联的设有用以连通第三油口和轴向盲孔的第一阻尼通道和第二阻尼通道；固定在轴向盲孔右端的阀座，阀座的右端面上开有与轴向盲孔连通的第一油口，阀座的侧壁上开有与轴向盲孔连通的第二油口；第一衬套、第二衬套和阀芯，第一衬套和第二衬套固定在轴向盲孔内，阀芯设于第二衬套内并能左右滑移，阀芯将第二衬套内腔分隔成独立的回油腔和控制腔，阀芯的右端穿出第二衬套并与第一油口配合，阀芯的左右滑移能启闭所述第一油口，阀芯内设有轴向贯穿且始终与第一油口连通的第一通流孔，所述回油腔内设有弹簧，该弹簧作用于阀芯并使阀芯保持左移打开所述第一油口趋势；第一衬套呈阶梯轴状，第一衬套的右部插入第二衬套的内腔中，第一衬套的大轴部外周分别与轴向盲孔和控制腔内壁之间设有密封结构，第一衬套的细轴部伸入第一通流孔的左端，第一衬套的细轴部外周与第一通流孔的左端内壁之间设有密封结构，从而在第一衬套的细轴部右端的第一通流孔内形成平衡腔，第一油口中油压作用在阀芯右端的第一作用面积等于平衡腔内油压作用在阀芯上的第二作用面积；第一衬套上开有与第一阻尼通道和第二阻尼通道连通的第二通流孔及与第二通流孔相通的第三通流孔，第一衬套的细轴部的侧壁上开有及用以连通第三通流孔和控制腔的第四通流孔；第二衬套侧壁上开有连通回油腔和第四油口的阻尼孔；设置在第一阻尼通道内的第一单向阻尼组件，第一单向阻尼组件设置成：当油液从第二通流孔流入第三油口时，通过调节第一单向阻尼组件可以调节第一阻尼通道的阻尼大小，当油液从第三油口流入第二通流孔时，第一单向阻尼组件关闭第一阻尼通道，第一阻尼通道截止不通；设置在第二阻尼通道内的第二单向阻尼组件，第二单向阻尼组件设置成：当油液从第三油口流入第二通流孔时，通过调节第二单向阻尼组件可以调节第二阻尼通道的阻尼大小，当油液从第二通流孔流入第三油口时，第二单向阻尼组件关闭第二阻尼通道，第二阻尼通道截止不通。

上述第一阻尼通道包括依次相连通的第一轴向孔、第一径向孔和第三轴向孔，上述第二阻尼通道包括依次相连通的第二轴向孔、第一径向孔和第三轴向孔，第一径向孔将第一轴向孔、第二轴向孔和第三轴向孔相连通，第三轴向孔与第三油口相连通，第一轴向孔和第二轴向孔分别与第二通流孔相连通，第一径向孔为阶梯孔且在第一轴向孔与第二轴向孔之间形成有台阶，第二轴向孔为中间直径小两边直径大的三段式结构。

上述第一单向阻尼组件包括第一调节螺丝和第一钢球，第一调节螺丝螺纹连接于第一轴向孔内，第一钢球设在第一径向孔的大孔径内并可封堵其小孔径；上述第二单向阻尼组件包括第二调节螺丝和第二钢球，第二调节螺丝螺纹连接于第二轴向孔的外侧的大孔径内，第二钢球设在第二轴向孔的内侧的大孔径内并可封堵其中间的小孔径。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明为插装式设计，体积紧凑、结构简单合理；通过设置并列的第一阻尼通道和第二阻尼通道，并在第一阻尼通道内设置第一单向阻尼组件来调节阀芯的开启速度，在第二阻尼通道内设置第二单向阻尼组件来调节阀芯的关闭速度，使本发明的启闭速度可控并且开启和关闭速度可以独立调节互不影响；通过对将第一衬套插入阀芯内孔来实现对第一油口压力在阀芯上作用面积的平衡，使第一油口和第二油口的压力对阀芯的开启和关闭都无影响，只与第三油口的压力有关，使阀芯可以可靠的处于开启或关闭状态不受第一油口和第二油口压力的影响。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图；

图2为本发明实施例的液压原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～2所示，为本发明的一个优选实施例。

一种截止阀，其特征在于：包括

具有轴向盲孔101的阀体1，阀体1的侧壁上开有与轴向盲孔101连通的第四油口D，阀体1的侧壁上还开有第三油口C，阀体1内在轴向盲孔101的左端还并联的设有用以连通第三油口C和轴向盲孔101的第一阻尼通道和第二阻尼通道；第一阻尼通道包括依次相连通的第一轴向孔102、第一径向孔104和第三轴向孔105，所述第二阻尼通道包括依次相连通的第二轴向孔103、第一径向孔104和第三轴向孔105，第一径向孔104将第一轴向孔102、第二轴向孔103和第三轴向孔105相连通，第三轴向孔105与第三油口C相连通，第一轴向孔102和第二轴向孔103分别与第二通流孔21相连通，第一径向孔104为阶梯孔且在第一轴向孔102与第二轴向孔103之间形成有台阶，第二轴向孔103为中间直径小两边直径大的三段式结构。

固定在轴向盲孔101右端的阀座6，阀座6的右端面上开有与轴向盲孔101连通的第一油口A，阀座6的侧壁上开有与轴向盲孔101连通的第二油口B。

第一衬套2、第二衬套3和阀芯5，第一衬套2和第二衬套3固定在轴向盲孔101内，阀芯5设于第二衬套3内并能左右滑移，阀芯5将第二衬套3内腔分隔成独立的回油腔1b和控制腔1a，阀芯5的右端穿出第二衬套3并与第一油口A配合，阀芯5的左右滑移能启闭所述第一油口A，阀芯5内设有轴向贯穿且始终与第一油口A连通的第一通流孔51，所述回油腔1b内设有弹簧4，该弹簧4作用于阀芯5并使阀芯5保持左移打开所述第一油口A趋势。

第一衬套2呈阶梯轴状，第一衬套2的右部插入第二衬套3的内腔中，第一衬套2的大轴部外周分别与轴向盲孔101和控制腔1a内壁之间设有密封结构，第一衬套2的细轴部伸入第一通流孔51的左端，第一衬套2的细轴部外周与第一通流孔51的左端内壁之间设有密封结构，从而在第一衬套2的细轴部右端的第一通流孔51内形成平衡腔5a，第一油口A中油压作用在阀芯5右端的第一作用面积D2等于平衡腔5a内油压作用在阀芯5上的第二作用面积D1。

第一衬套2上开有与第一阻尼通道和第二阻尼通道连通的第二通流孔21及与第二通流孔21相通的第三通流孔22，第一衬套2的细轴部的侧壁上开有及用以连通第三通流孔22和控制腔1a的第四通流孔23。

第二衬套3侧壁上开有连通回油腔1b和第四油口D的阻尼孔3a。

设置在第一阻尼通道内的第一单向阻尼组件，第一单向阻尼组件包括第一调节螺丝8a和第一钢球7a，第一调节螺丝8a螺纹连接于第一轴向孔102内，第一钢球7a设在第一径向孔104的大孔径内并可封堵其小孔径；当油液从第二通流孔21流入第三油口C时，通过调节第一调节螺丝8a的螺纹旋入长度可改变第二通流孔21与第三油口C之间阻尼大小，当油液从第三油口C流入第二通流孔21时，第一钢球7a封堵住第一径向孔104的小孔径，从而关闭第一阻尼通道，第一阻尼通道截止不通；具体来讲，通过改变第一调节螺丝8a的旋入长度，可以改变油液由第二通流孔21流入第三油口C时所经过的第一调节螺丝8a与第一轴向孔102配合的螺纹之间的长度，油液是由相配合的螺纹牙之间的间隙流过的，如果第一调节螺丝8a旋入长度长则第一阻尼通道的阻尼作用大，反之则阻尼作用变小。

设置在第二阻尼通道内的第二单向阻尼组件，第二单向阻尼组件包括第二调节螺丝8b和第二钢球7b，第二调节螺丝8b螺纹连接于第二轴向孔103的外侧的大孔径内，第二钢球7b设在第二轴向孔103的内侧的大孔径内并可封堵其中间的小孔径。当油液从第三油口C流入第二通流孔21时，通过调节第二调节螺丝8b的螺纹旋入长度可改变油液流经的配合的螺纹牙之间的长度进而改变第二阻尼通道的阻尼大小，当油液从第二通流孔21流入第三油口C时，第二钢球7b封堵住第二轴向孔103中间的小孔径，从而关闭第二阻尼通道，第二阻尼通道截止不通；具体来讲，通过改变第二调节螺丝8b的旋入长度，可以改变油液由第三油口C流入第二通流孔21时所经过的第二调节螺丝8b与第二轴向孔103配合的螺纹之间的长度，油液是由相配合的螺纹牙之间的间隙流过的，如果第二调节螺丝8b旋入长度长则第二阻尼通道的阻尼作用大，反之则阻尼作用变小。

本启闭速度可控的截止阀的工作原理及过程如下：

应用时，第四油口D与油箱相连，第三油口C与液控压力油相连通。

第三油口C处于卸荷状态时，回油腔1b的压力和控制腔1a的压力在阀芯5上所产生的作用力相平衡，阀芯5在弹簧4的作用力下左移，开启第一油口A，第一油口A和第二油口B处于导通状态。因第二油口B的压力在阀芯5上无作用面积，因此第二油口B的压力对阀芯5的开启或关闭不产生影响；而第一油口A作用在阀芯5的第一作用面积D1上产生向左的推力，同时通过第一通流孔51进入平衡腔5a作用在第二作用面积D2上产生向右的推力，因为第一作用面积D1＝第二左右面积D2，所以第一油口A的压力对阀芯5的作用力平衡，阀芯5只受弹簧4的作用力，无论第一油口A、第二油口B压力怎样变化，阀芯5都能可靠的处于打开状态。

当第三油口C压力上升到弹簧4的设定压力时，油液由第三油口C依次经第三轴向孔105、第一径向孔104、第二调节螺丝8b与第二轴向孔103配合的螺纹牙间隙后顶开第二钢球7b流入第二通流孔21，再经第三通流孔22、第四通流孔23进入控制腔1a推动阀芯5向右运动封堵住第一油口A，第一油口A和第二油口B截断不导通。如果将第二调节螺丝8b全部旋入，则阀芯5的关闭速度最慢，关闭的缓冲效果最好；如果将第二调节螺丝8b向外旋出到第一径向孔的左端，则第三油口C的油液流入控制腔1a的时候不再经过螺纹牙间隙的阻尼作用，此时阀芯5的关闭速度最快。

当第三油口C压力由将阀芯5打开的压力迅速下降时，控制腔1a的油液依次经第四通流孔23、第三通流孔22、第二通流孔21、第一调节螺丝8a与第一轴向孔102配合的螺纹牙间隙后顶开第一钢球7a进入第一径向孔104，再经第三轴向孔105流入第三油口C，阀芯5在弹簧4的作用力下向左移动打开第一油口A。如果将第一调节螺丝8a全部旋入，则阀芯5的开启速度最慢，开启的缓冲效果最好；如果将第一调节螺丝8a向外旋出到第一径向孔的左端，则控制腔1a的油液流入第三油口C的时候不再经过螺纹牙间隙的阻尼作用，此时阀芯5的开启速度最快。

Claims (3)

1.一种启闭速度可控的截止阀，其特征在于：包括

具有轴向盲孔(101)的阀体(1)，阀体(1)的侧壁上开有与轴向盲孔(101)连通的第四油口(D)，阀体(1)的侧壁上还开有第三油口(C)，阀体(1)内在轴向盲孔(101)的左端还并联的设有用以连通第三油口(C)和轴向盲孔(101)的第一阻尼通道和第二阻尼通道；

固定在轴向盲孔(101)右端的阀座(6)，阀座(6)的右端面上开有与轴向盲孔(101)连通的第一油口(A)，阀座(6)的侧壁上开有与轴向盲孔(101)连通的第二油口(B)；

第一衬套(2)、第二衬套(3)和阀芯(5)，第一衬套(2)和第二衬套(3)固定在轴向盲孔(101)内，阀芯(5)设于第二衬套(3)内并能左右滑移，阀芯(5)将第二衬套(3)内腔分隔成独立的回油腔(1b)和控制腔(1a)，阀芯(5)的右端穿出第二衬套(3)并与第一油口(A)配合，阀芯(5)的左右滑移能启闭所述第一油口(A)，阀芯(5)内设有轴向贯穿且始终与第一油口(A)连通的第一通流孔(51)，所述回油腔(1b)内设有弹簧(4)，该弹簧(4)作用于阀芯(5)并使阀芯(5)保持左移打开所述第一油口(A)趋势；

第一衬套(2)呈阶梯轴状，第一衬套(2)的右部插入第二衬套(3)的内腔中，第一衬套(2)的大轴部外周分别与轴向盲孔(101)和控制腔(1a)内壁之间设有密封结构，第一衬套(2)的细轴部伸入第一通流孔(51)的左端，第一衬套(2)的细轴部外周与第一通流孔(51)的左端内壁之间设有密封结构，从而在第一衬套(2)的细轴部右端的第一通流孔(51)内形成平衡腔(5a)，第一油口(A)中油压作用在阀芯(5)右端的第一作用面积(D2)等于平衡腔(5a)内油压作用在阀芯(5)上的第二作用面积(D1)；

第一衬套(2)上开有与第一阻尼通道和第二阻尼通道连通的第二通流孔(21)及与第二通流孔(21)相通的第三通流孔(22)，第一衬套(2)的细轴部的侧壁上开有用以连通第三通流孔(22)和控制腔(1a)的第四通流孔(23)；

第二衬套(3)侧壁上开有连通回油腔(1b)和第四油口(D)的阻尼孔(3a)；

设置在第一阻尼通道内的第一单向阻尼组件，第一单向阻尼组件设置成：当油液从第二通流孔(21)流入第三油口(C)时，通过调节第一单向阻尼组件可以调节第一阻尼通道的阻尼大小，当油液从第三油口(C)流入第二通流孔(21)时，第一单向阻尼组件关闭第一阻尼通道，第一阻尼通道截止不通；

设置在第二阻尼通道内的第二单向阻尼组件，第二单向阻尼组件设置成：当油液从第三油口(C)流入第二通流孔(21)时，通过调节第二单向阻尼组件可以调节第二阻尼通道的阻尼大小，当油液从第二通流孔(21)流入第三油口(C)时，第二单向阻尼组件关闭第二阻尼通道，第二阻尼通道截止不通。

2.根据权利要求1所述的启闭速度可控的截止阀，其特征在于：所述第一阻尼通道包括依次相连通的第一轴向孔(102)、第一径向孔(104)和第三轴向孔(105)，所述第二阻尼通道包括依次相连通的第二轴向孔(103)、第一径向孔(104)和第三轴向孔(105)，第一径向孔(104)将第一轴向孔(102)、第二轴向孔(103)和第三轴向孔(105)相连通，第三轴向孔(105)与第三油口(C)相连通，第一轴向孔(102)和第二轴向孔(103)分别与第二通流孔(21)相连通，第一径向孔(104)为阶梯孔且在第一轴向孔(102)与第二轴向孔(103)之间形成有台阶，第二轴向孔(103)为中间直径小两边直径大的三段式结构。

3.根据权利要求2所述的启闭速度可控的截止阀，其特征在于：所述第一单向阻尼组件包括第一调节螺丝(8a)和第一钢球(7a)，第一调节螺丝(8a)螺纹连接于第一轴向孔(102)内，第一钢球(7a)设在第一径向孔(104)的大孔径内并可封堵其小孔径；所述第二单向阻尼组件包括第二调节螺丝(8b)和第二钢球(7b)，第二调节螺丝(8b)螺纹连接于第二轴向孔(103)的外侧的大孔径内，第二钢球(7b)设在第二轴向孔(103)的内侧的大孔径内并可封堵其中间的小孔径。

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