本发明涉及阀,它与能打开和关闭阀的致动器连接。 在要求阀能承受1500psi以上高压的情况下,要求一个致动器能有足够的力量打开和关闭阀,同时其大小还要适于装入将阀与致动器结合的可用空间内,这是存在的问题。已知的阀致动器,不论是气动、液压或电动类型,要想达到必须的能量标准,对用于有限的空间中都体积过大。
在先有技术中,方向性阀与伺服阀连用,伺服阀能将液体压力引导到方向性阀阀塞的端头。这种阀的设置方式并不适用于有限的安装空间,或者不适于需在大于1.5cm直径的管中间调整液流的阀。还有,方向性阀的阀塞一般是由独立的液压管线推动的。
本发明的目的在于提供一种阀和阀致动器,其组合能在多数情况下产生管线压力以致动阀。
本发明的阀包括一个活塞,借助它管线液体流进腔室,施压力于活塞的后端,该后端面积大于活塞前端面积,因此使活塞向前贴合至阀。阀致动器最初打开活塞上的提动阀,使管线压力通过活塞传至腔室中。随关闭阀杆上的第二阀就会给腔室加压。阀杆移动会打开阀,以关闭安装了提动阀地活塞,同时打开从活塞后侧排出液体压力的通路。其后管线压力用来移动活塞至打开位置。活塞上有一个扩展段用来阻止管压下的液体进入上述腔室中,以于关闭阀时能为活塞的贴靠起缓冲作用。本发明的阀由一个小的致动器打开或关闭,因为该致动器仅移动装有提动阀的阀杆以起动活塞过程,所以可以有减小的能量输出,而不象先前的致动器,后者设有由在线压力承载的流量控制球、塞栓或阀塞端,并要求较高的启开力。
本发明的重要内容是设置一个阀和一致动器,其中管线压力用来部分地移动一活塞以打开并关闭阀;阀和致动器的设置可包括使用各种线性致动器,如气缸、螺线管或马达,所有这些仅需小的能量要求,或是紧凑设计,阀和致动器是紧凑设计而设置的,能最充分地利用极受限制的空间,阀与致动器的结合设置也适用于高管线环境,阀带有很少的直线方式运动的部件,不易磨损,阀寿命较长,该阀用于无泄漏无排出环境中。
以下描述附图,其中:
图1是本发明阀的垂直剖视图;
图2类似图1,表示阀关闭的位置;
图3是沿图2中3-3线截取的阀的垂直剖视图;
图4是从图3中4-4线右侧观察的侧剖视图;
图5类似图1,表示本发明阀的一种改进类型;
图6类似图5,表示改进阀关闭的位置;
图7是沿图5中7-7线截取的垂直剖视图;
图8是沿图5中8-8线截取的垂直剖视图。
附图中的1表示本发明的阀,它有带角度的液流通路。
阀体2包括一腔室3,腔室中有一活塞4。活塞前表面5的面积小于活塞后表面6A与6B的面积和。
阀体2中有第一阀座7,它能容纳活塞4的前倾角边缘,通过中断连通阀的进口8和出口9来关闭阀。
致动器12由机制螺杆13固定于阀体2,其在液压缸15中有一活塞14。液流管16、17与一定向控制阀(未示)连通,在阀操作时液体受压从液压缸15排出。
阀杆20由活塞14致动,它包括一个带倒角表面21的阀装置,能容置于阀体2上的第二阀座22中。在阀杆20的前端,在阀杆的螺纹段20B上装有提动阀23。提动阀贴合于流量控制活塞4的前表面5上,活塞开孔并以液密封方式贴靠提动阀。阀杆20上还设有盘状扩展段24,从图3和图4中可以看出,提动阀23的肩20A和杆25使扩展段在阀杆上定位。杆有内螺纹可容纳阀杆20的带螺纹端部20B。扩展段24上有孔24A,用以防止液体流入腔室3中。
出口通路27接收腔室3中的加压液体,并通过一止回阀28将液体导向阀出口9。阀打开时,当阀装置21脱离阀座22时,液体流从出口通路27流过。活塞4的孔10是液流通路,并能容纳提动阀23。出口26提供一个任何渗漏通过活塞4的指示器。螺旋弹簧29推动阀杆20向前。
图5至图8中,表示出改进阀30,它与设在口33、34中的进口和出口31、32沿轴向对齐。阀体35包括一壳体36,壳体中液体可由通道37、38、39、40从进口33流至出口34。另外阀体35还包括一个头部42,它部分地构成腔室43。头部42的孔44可滑动地支承活塞45,该活塞具有前表面46,其面积小于活塞后表面47A和47B的面积和。
阀体35有一个第一阀座50,活塞45的带倒角外缘贴靠在阀座50上使阀关闭。致动器52包括一个端帽53,后者是阀体35的一部分。端帽螺栓54将端帽紧固于阀体35的其余部分上。一缸体55,最好是气动的,形成于端帽53中并可容置带密封设施的活塞56。活塞与杆57相连接,该杆上有阀装置,当杆从出口通路62向前靠近腔室43时,阀装置的带倒角表面60贴合在第二阀座61上。阀杆57的前端具有螺纹段57B,其上有提动阀64,阀设在孔59中,并贴靠于活塞45的前表面46。在阀杆57上也有一个扩展段65,它呈盘状并以确保能随杆移动的方式固定在阀杆57上。螺旋弹簧49迫使活塞45向前移动至闭合位置。阀体的头部42由端帽螺栓68固定在端帽53和中间阀体件67上,该螺栓沿头部42的周边间隔开设置,各螺栓穿过头部上的孔以及中间阀体件67上的同心孔。具有螺纹的插口开设在腹板70上,腹板70间隔地绕缸体55设置以容置端帽螺栓68的螺纹端部。因此,头部42和中间阀体件67固定于端帽53上,进口33和出口34间的沿轴向的液流流过通路37-40。63表示出口球止回阀。
将液体送入缸体和从缸体55排出液体须经过通道72和73,其上各有用于液体通路的固定件74和75。
以下按阀操作程序描述阀的操作,它同样适用于本发明的两种阀组件,但上述两实施例的液流形式不同,分为带角度和沿轴向两种。在图1中,从管路17进入缸体15闭端的加压液体推动活塞14沿同一方向向前推动提动阀23和扩展段24。前行的扩展段24移动其自身贴至活塞4的后表面6B,继续将活塞向前推动至活塞座7。管压下的液体向后流过未靠在阀座上的提动阀23,通路中的液体不能流入腔室3中,而流进扩展段的孔24A中。致动器14继续向阀座7推动活塞4向前移动,直到阀装置21贴靠在阀座22上而封闭了液体从腔室3中流出的通路。因此,阀装置21关闭时,腔室3由于通过提动阀23进入的管线压力而被增压,该压力同时作用在活塞的后表面6A和6B的面积上,再推动活塞4的最后行程,将其前表面5的较小表面贴靠在阀座7上。此时阀关闭,直到致动器14的后续致动程序开始。通过向后移动活塞4来打开阀组件是通过经管路16向致动缸15加压,以开始向后移动致动器14,使提动阀23贴靠至活塞的前表面5上来实现的。同时,阀装置21离开阀座22,通过出口通路27使腔室3排气。管路压力作用在活塞的前表面5上,而腔室3中的液压由管路27、止回阀28卸载并进入出口9。作用在活塞前表面5上的管路压力使活塞向后移动,打开阀组件。
本发明的优选实施例阀组件利用联合的活塞后表面积6A-6B和47A-47B,比相应的活塞4和45的前表面积5和46大46%。