防冲蚀芯管阀论文和设计

全文摘要

本实用新型的防冲蚀芯管阀，阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的径向流通孔；输入段的外径大于输出段的外径，输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ为轴孔式配合至少一个结合部设置密封；袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的至少一个袖管的环形内壁包裹防冲蚀套的一端，防冲蚀套伸入阀体内腔，阀门开启时，防冲蚀套的径向孔道与输入段和输出段的至少一段的流通孔相对应并贯通内腔，阀门关闭时，防冲蚀套的环形内壁封闭输入段和输出段的至少一段的流通孔；在两个方向势能作用下，阀体相对于阀芯管作轴向往复移动。防冲蚀，零泄漏，安全可靠，减免维护。

主设计要求

1.防冲蚀芯管阀，阀芯管(1)为固定件同轴向贯穿于阀体(2)的袖管Ⅰ(2′)、阀体(2)内腔(200)、以及阀体(2)的袖管Ⅱ(2″)；阀芯管(1)中部有轴向隔层(100)，隔层(100)由内核和内核径向辐射的阀芯管(1)的中间管段构成；隔层(100)的轴向相邻两边分别是输入段(1′)和输出段(1″)的至少一个径向流通孔(103)；环绕隔层(100)的环形阀芯(101)与袖管Ⅱ(2″)喉部的环形阀座(201)构成密封副；输入段(1′)与袖管Ⅰ(2′)和输出段(1″)与袖管Ⅱ(2″)为轴孔式配合至少一个结合部设置密封；输入段(1′)的外径大于输出段(1″)的外径；在两个方向势能的作用下，阀体(2)相对于阀芯管(1)作轴向往复移动；其特征在于，袖管Ⅰ(2′)和袖管Ⅱ(2″)的至少一个袖管的环形内壁包裹防冲蚀套(201′)的一端，防冲蚀套(201′)伸入阀体(2)内腔(200)，阀门开启时，防冲蚀套(201′)的径向孔道(200″)与输入段(1′)和输出段(1″)的至少一段的流通孔(103)相对应并贯通内腔(200)，阀门关闭时，防冲蚀套(201′)的环形内壁封闭输入段(1′)和输出段(1″)的至少一段的流通孔(103)。

设计方案

2.按照权利要求1所述的防冲蚀芯管阀，其特征在于，所述袖管Ⅰ(2′)的环形内壁包裹防冲蚀套(201′)的一端并构成袖管Ⅰ(2′)的一部分，防冲蚀套(201′)的另一端伸入阀体(2)内腔(200)，阀门开启时，防冲蚀套(201′)的径向孔道(200″)与输入段(1′)的流通孔(103)相对应并贯通内腔(200)。

3.按照权利要求1所述的防冲蚀芯管阀，其特征在于，所述袖管Ⅱ(2″)的环形内壁包裹防冲蚀套(201′)的一端并构成袖管Ⅱ(2″)的一部分，防冲蚀套(201′)的另一端伸入阀体(2)内腔(200)，阀门开启时，防冲蚀套(201′)的径向孔道(200″)与输出段(1″)的流通孔(103)相对应并贯通内腔(200)；环绕隔层(100)的环形阀芯(101)与嵌入防冲蚀套(201′)内环即袖管Ⅱ(2″)喉部的环形阀座(201)构成密封副。

4.按照权利要求1所述的防冲蚀芯管阀，其特征在于，所述袖管Ⅰ(2′)和袖管Ⅱ(2″)的环形内壁各包裹防冲蚀套(201′)的一端并分别构成袖管Ⅰ(2′)和袖管Ⅱ(2″)的一部分，防冲蚀套(201′)中部位于阀体(2)内腔(200)，阀门开启时，防冲蚀套(201′)的径向孔道(200″)分别与输入段(1′)和输出段(1″)的流通孔(103)相对应并贯通内腔(200)；环绕隔层(100)的环形阀芯(101)与嵌入防冲蚀套(201′)内环即袖管Ⅱ(2″)喉部的环形阀座(201)构成密封副。

5.按照权利要求1所述的防冲蚀芯管阀，其特征在于，在所述输入段(1′)的端部与袖管Ⅰ(2′)的端部之间轴向设置推杆电机(507)。

6.按照权利要求2所述的防冲蚀芯管阀，其特征在于，所述输入段(1′)与袖管Ⅰ(2′)和输出段(1″)与袖管Ⅱ(2″)的结合部均设置波纹管密封件(300)，输入段(1′)和输出段(1″)的至少有一段的环壁设置径向止逆装置(609)。

设计说明书

技术领域

本实用新型的防冲蚀芯管阀属于阀门领域，是本人原创性发明芯管阀(专利申请号201810267863.3)母系列中一个分支系列；涉及压力启闭阀、安全阀、止回阀、针孔减压阀、启闭阀、排放阀。

采用防冲蚀套，其性能优势可以做到安全可靠，零泄漏，免维护，长寿命；比本人先前申请的二元结构芯管阀(201810271335.5)的阀体结构更简单，流阻更小，更便于制造，更节约成本，更合理。

背景技术

目前，各种阀门的密封副，容易受到高压介质和颗粒介质的冲蚀，影响密封性、安全性、工作效率和使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供防冲蚀芯管阀，避免介质对密封副冲蚀和磨蚀，满足苛刻工况的生产、节能和安全的需要。

防冲蚀芯管阀的主要技术特征是：所述阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管Ⅱ喉部的环形阀座构成密封副；输入段的外径大于输出段的外径，输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ为轴孔式配合至少一个结合部设置密封；袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的至少一个袖管的环形内壁包裹防冲蚀套的一端，防冲蚀套伸入阀体内腔，阀门开启时，防冲蚀套的径向孔道与输入段和输出段的至少一段的流通孔相对应并贯通内腔，阀门关闭时，防冲蚀套的环形内壁封闭输入段和输出段的至少一段的流通孔；在两个方向势能的作用下，阀体相对于阀芯管作轴向往复移动。

所述袖管Ⅰ的环形内壁包裹防冲蚀套的一端并构成袖管Ⅰ的一部分，防冲蚀套的另一端伸入阀体内腔，阀门开启时，防冲蚀套的径向孔道与输入段的流通孔相对应并贯通内腔。

所述袖管Ⅱ的环形内壁包裹防冲蚀套的一端并构成袖管Ⅱ的一部分，防冲蚀套的另一端伸入阀体内腔，阀门开启时，防冲蚀套的径向孔道与输出段的流通孔相对应并贯通内腔。

所述袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的环形内壁各包裹防冲蚀套的一端并分别构成袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的一部分，防冲蚀套中部位于阀体内腔，阀门开启时，防冲蚀套的径向孔道分别与输入段和输出段的流通孔相对应并贯通内腔。

在所述输入段的端部与袖管Ⅰ的端部之间轴向设置推杆电机。

所述输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ的结合部均设置波纹管密封件，输入段和输出段的至少有一段的环壁设置径向止逆装置，同时，它们分别可以将波纹管密封件内腔的压力排入输入段内腔和输出段内腔。

所述阀体集三位一体，内腔是流通通道，防冲蚀套是密封副的保护装置，环形阀座是轴向移动的启闭件。

所述防冲蚀套孔道的径向宽度可以大于相对应的流通孔的径向宽度。

综上所述，本实用新型的防冲蚀芯管阀的积极效果在于：

1、可靠性强；

2、安全性强；

3、零泄漏；

4、免维护；

5、长寿命；

6、自力驱动和远程控制。

附图说明

附图1、2是本实用新型第一个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图3、4是本实用新型第二个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图5、6是本实用新型第三个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图7、8是本实用新型第四个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图9、10是本实用新型第五个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图11、12是本实用新型第六个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图13、14是本实用新型第七个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

附图15、16是本实用新型第八个实施例的纵向全剖面结构示意两种状态图。

图中1－阀芯管、1′－输入段、1″－输出段、100－隔层、100′-舌形三角坡面、101－环形阀芯、103－流通孔、105″－连通孔、2－阀体、2′-袖管Ⅰ、2″-袖管Ⅱ、200-内腔、200″-孔道、201-环形阀座、201′-防冲蚀套、300－波纹管密封件、302-密封圈、306－波纹管压力舱、4-压缩弹簧、4′-拉伸弹簧、5-绳索、507-推杆电机、508-电磁铁、509″-铁块、609-止逆装置、702-限位器、708-配重。

具体实施方案

实施例综述：

所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的至少一个径向流通孔103；输入段1′的外径大于输出段1″的外径，输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″为轴孔式配合至少一个结合部设置密封；袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的至少一个袖管的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′伸入阀体2内腔200，阀门开启时，防冲蚀套201′的径向孔道200″与输入段1′和输出段1″的至少一段的流通孔103相对应并贯通内腔200，阀门关闭时，防冲蚀套201′的环形内壁封闭输入段1′和输出段1″的至少一段的流通孔103；阀门开启过程中，始终使防冲蚀套201′的环形内壁遮盖环形阀芯101，避免了介质的冲蚀；关闭过程中，环形阀芯101亦不会受到介质的冲蚀；当移动越过输入段1′的流通孔103孔径长度时，防冲蚀套201′环形内壁封闭输入段1′和输出段1″的至少一段的流通孔103，确保密封副使用寿命；阀门关闭后，密封副的轴向两端处于封闭状态，其两端压力接近或者等于零，确保密封副的密封效果。

所述袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端并构成袖管Ⅰ2′的一部分，防冲蚀套201′的另一端伸入阀体2内腔200，阀门开启时，防冲蚀套201′的径向孔道200″与输入段1′的流通孔103相对应并贯通内腔；环绕隔层100的环形阀芯101是单向坡面与袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201构成密封副。

所述袖管Ⅱ2″的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端并构成袖管Ⅱ2″的一部分，防冲蚀套201′的另一端伸入阀体2内腔200，阀门开启时，防冲蚀套201′的径向孔道200″与输出段1″的流通孔103相对应并贯通内腔；环绕隔层100的环形阀芯101的密封面是单向坡面与嵌入防冲蚀套201′内环即袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201构成密封副。

所述袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的环形内壁各包裹防冲蚀套201′的一端并分别构成袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的一部分，防冲蚀套201′中部位于阀体2内腔200，阀门开启时，防冲蚀套201′的径向孔道200″分别与输入段1′和输出段1″的流通孔103相对应并贯通内腔；环绕隔层100的环形阀芯101的密封面是单向坡面与嵌入防冲蚀套201′内环即袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201构成密封副。

实施例一

参看附图1、2，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于常规介质的启闭；所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成，隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″匀称排布的两个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部均设置密封圈302；袖管Ⅱ2″的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端并构成袖管Ⅱ2″的一部分，防冲蚀套201′的另一端伸入阀体2内腔200，阀门开启时，防冲蚀套201′的两个径向孔道200″与输出段1″的流通孔103相对应并贯通内腔200；环绕隔层100的环形阀芯101的密封面是单向坡面与嵌入防冲蚀套201′内环即袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201构成密封副。

附图1所示，为开启状态，此时，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输出段1″的流通孔103相对相通；介质经输入段1′的流通孔103、内腔200、孔道200″和输出段1″的流通孔103，进入阀的后压，介质流通。

附图2所示，为关闭状态，此时，推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流；在关闭过程中，当移动越过输入段1′的流通孔103孔径长度时，防冲蚀套201′的环形内壁遮盖输入段1′和输出段1″的流通孔103。

实施例二

参看附图3、4，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于排放；所述阀芯管1为固定件垂直于地面从上至下同轴向贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；输入段1′和输出段1″均有两个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管密封件300；袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有两个径向孔道200″；两根绳索5连接输入段1′端部和袖管Ⅰ2′端部。

附图3所示，为开启状态，此时，松开绳索5，阀体2轴向下移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′的流通孔103相对相通，介质流通。

附图4所示，为关闭状态，此时，绷紧绳索5，阀体2轴向上移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例三

参看附图5、6，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于安全直排；所述阀芯管1为固定件垂直于地面从下至上同轴向贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；输入段1′和输出段1″均有两个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管压力舱306，输入段1′的环壁有径向连通孔105″贯通输入段1′内腔和波纹管压力舱306内腔；袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有两个径向孔道200″；袖管Ⅱ2″端面有从下至上依次重叠组合的5个配重708。

附图5所示，为开启状态，此时，管网介质压力超高，波纹管压力舱306内腔充满的介质压力形成的推力大于配重708的自重力，推动阀体2轴向上移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′的流通孔103相对相通，超压介质释放。

附图6所示，为关闭状态，此时，管网介质压力正常，波纹管压力舱306内腔的介质压力形成的推力小于配重708的自重力，阀体2轴向下移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例四

参看附图7、8，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于启闭；所述隔层100内核的两个轴向端面是圆锥面；输入段1′和输出段1″均有四个径向流通孔103，流通孔103有顺流倾角；输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部均设置波纹管密封件300；袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有四个径向孔道200″；输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间和袖管Ⅱ2″端部与输出段1″端部之间均设置绳索5。

附图7所示，为开启状态，此时，松开绳索5并推动阀体2向输出段1″方向移动，锁定绳索5，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′的流通孔103相对相通，介质流通。

附图8所示，为关闭状态，此时，松开袖管Ⅱ2″端部与输出段1″端部之间的绳索5，并推动阀体2向输入段1′方向移动，拉紧并锁定输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间的绳索5，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例五

参看附图9、10，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于安全、止回、压力启闭；所述隔层100内核的两个轴向端面是圆锥面；输入段1′和输出段1″均有四个径向流通孔103，流通孔103有顺流倾角；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管压力舱306和密封圈302，输入段1′的环壁有径向连通孔105″并贯通输入段1′内腔和波纹管压力舱306内腔；输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部设置波纹管密封件300和密封圈302，输出段1″的环壁亦有径向连通孔105″并贯通输出段1″内腔和波纹管密封件300内腔；袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的环形内壁各包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有四四相对的八个径向孔道200″；输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间设置限位的绳索5，袖管Ⅱ2″端部与输出段1″端部之间设置压缩弹簧4。

附图9所示，为开启状态，此时，波纹管压力舱306内腔充满的介质压力形成的推力大于压缩弹簧4的弹力，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′和输出段1″的流通孔103相对相通，介质流通。

附图10所示，为关闭状态，此时，波纹管压力舱306内腔的介质压力形成的推力小于压缩弹簧4的弹力，阀体2向输入段1′方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例六

参看附图11、12，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于针孔减压；所述隔层100内核的两个轴向端面是平面；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″上下相错的一个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管压力舱306，输入段1′的环壁有径向连通孔105″贯通输入段1′内腔和波纹管压力舱306内腔；输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部设置波纹管密封件300；袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有一个径向孔道200″；输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间设置拉伸弹簧4′，袖管Ⅱ2″端部与输出段1″端部之间设置限位器702。

附图11所示，为开启状态，此时，波纹管压力舱306内腔充满的介质压力形成的推力大于拉伸弹簧4′的拉力，推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′的流通孔103相对相通，介质减压流通。

附图12所示，为关闭状态，此时，波纹管压力舱306内腔的介质压力形成的推力小于拉伸弹簧4′的拉力，阀体2向输入段1′方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例七

参看附图13、14，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于启闭；所述隔层100内核的两个轴向端面是平面；输入段1′和输出段1″均有十个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部均设置波纹管密封件300；袖管Ⅰ2′的环形内壁包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有十个径向孔道200″；输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间设置拉伸弹簧4′；袖管Ⅱ2″端部设置铁块509″，输出段1″端部设置电磁铁508。

附图13所示，为开启状态，此时，启动电磁铁508吸引铁块509″带动阀体2向输出段1″方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″与输入段1′的流通孔103相对相通，介质流通。

附图14所示，为关闭状态，此时，电磁铁508断电，拉伸弹簧4′的拉力带动阀体2向输入段1′方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

实施例八

参看附图15、16，本实施例所述的防冲蚀芯管阀，用于启闭；所述隔层100内核的两个轴向端面是圆锥面；输入段1′和输出段1″均有四个径向流通孔103，流通孔103有顺流倾角；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管密封件300，输入段1′的环壁有径向止逆装置609可以将波纹管密封件300内腔的压力排入输入段1′内腔；输出段1″与袖管Ⅱ2″的结合部设置波纹管密封件300，输出段1″的环壁亦有径向止逆装置609可以将波纹管密封件300内腔的压力排入输出段1″内腔；袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的环形内壁各包裹防冲蚀套201′的一端，防冲蚀套201′有四四相对的八个径向孔道200″；输入段1′端部与袖管Ⅰ2′端部之间设置推杆电机507，袖管Ⅱ2″端部与输出段1″端部之间设置压缩弹簧4。

附图15所示，为开启状态，此时，推杆电机507施力推动阀体2向输出段1″方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，防冲蚀套201′的孔道200″分别与输入段1′和输出段1″的流通孔103相对相通，介质流通。

附图16所示，为关闭状态，此时，推杆电机507收缩，压缩弹簧4的弹力推动阀体2向输入段1′方向移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴，切断介质流。

设计图

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主设计要求

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