[发明专利]柱塞式自动阀门

说明书

柱塞式自动阀门，是根据活塞式自动多用阀门的原理，创新而成的一种省力、节电，同时具有电动、手动、自锁等多功能的阀门，属工业管道中的自控截止阀领域。

中国专利公开了一种活塞式自动多用阀门，专利号为942085434。这种阀门，利用内平衡原理，简化了公知的气一液动阀门的结构，开启、关闭力仅为传统截止阀的百分之三，且一阀多用，但它内部的活塞与缸套，占据了较大的空间。当用电磁铁对这种阀门进行电动控制时，电磁铁必须长期带电，才能正常工作，电路一旦发生故障，缺少一个安全自锁的机构，且电耗较大。

本专利的目的，是要进一步改进活塞式自动多用阀内部的活塞、缸套、定位等结构，缩小体积，减轻重量，减小流阻，同时采用两个电磁铁分别控制阀门的开启与关闭，电磁铁瞬间带电产生推力(或吸力)后即切断电源，使阀门在长期不带电的条件下工作，增加自锁安全性、大幅度节能降耗。

该阀门是通过这样的设计达到其目的：它用一个柱塞，取代了原活塞式自动多用阀门中的活塞，用一个环片取代了缸套，柱塞在流体压力差的作用下，可上、下滑动、脱离或作用于阀座。在手动用的杠杆(联同手柄)的上边，以旋塞式联接轴为支点，左、右对置地各安装了一个电磁铁，一个仅用于控制开启，另一个仅用于控制关闭。在杠杆的侧面，钻了一个园孔，园孔内有弹簧，弹簧上装一个钢球，称之为弹性钢球，在弹性钢球对应的阀盖的侧壁上，加工两个球形凹窝，称之为球窝，球窝的位置，必须恰好与阀门的开启与关闭位置相吻合。若右边的电磁铁瞬间带电推动杠杆右端向下运动，弹性钢球滑入下边的球窝内，设此时的阀门为开启，电磁铁断电、复位，但杠杆仍保持原开启位置不换向；反言之，左边的电磁铁瞬间带电推动杠杆左端，弹性钢球则滑入上边的球窝内，此时的阀门关闭，电磁铁断电、复位，但杠杆仍保持关闭位置不换向。在原活塞式自动多用阀门的结构中，只用了一个电磁铁，电磁铁只控制杠杆的一端，另一端则靠弹簧控制，设电磁铁带电工作，阀门为开启，一旦电路发生意外，电磁铁断电、复位，阀门随即靠弹簧力将阀门关闭，这在强调自锁安全的场合和不允许长期带电工作的场合，是不利于使用的。

本阀门比已知技术中多装了一个电磁铁，由于内部结构简化，使之生产成本总体上没有增加，但它在长期不带电的情况下工作，有高效节能的效果，在必要的场合，保证了自锁安全。它与已知技术相比，节电90％；与电机驱动的传统阀门相比，制造成本降低50％，节电50％。

本柱塞式自动阀门的实施例，可通过附图进一步详细说明。说明书附图，是该阀的总装剖视图，如图所示：柱塞式自动阀门，由阀体(1)、阀盖(2)、阀座(3)、环片(4)、柱塞(5)、控制器(6)、垫片(7)、球两阀杆(8)、弹簧(9)、旋塞式联接轴(11)、左右两个电磁阀(12)、杠杆(13)、球窝(14)、弹性钢球(15)等零部件组成。柱塞(5)的中间安装控制器(6)、控制器底部有一个小阀座(16)。流体从阀体(1)的输入腔(A)经环片(4)与柱塞(5)之间园周间隙h，流入环片上腔(B)。柱塞(5)在环片(4)上部(B)与下部(A)、(C)的流体压力差的作用下，可上下滑动。环片(4)与柱塞(5)之间间隙h的园周总面积，一般要小于控制器和小阀座(16)直径d的园面积。杠杆(13)以旋塞式联结轴(11)的中心为支点，分左、右两部分，在左、右两部分杠杆的上边装有2个电磁铁(12)，分别控制阀门的开启与关闭。杠杆(13)的侧面装有一个弹性钢球(15)，与弹性钢球(15)对应的阀盖(2)的侧壁上，加工有两个球窝(14)，球窝的位置，恰好与阀门的开启、关闭位置相吻合。阀门开启时，将右边的电磁铁(12)瞬间通电，电磁铁(12)向下推动杠杆(13)联同手柄向下运动，球面阀杆(8)向上被提起，与小阀座(16)脱离，(B)腔与低压输出腔(C)相通，流体压力差平衡，此时(A)腔压力大于(B)腔压力，柱塞(5)上升，(A)腔与(C)腔相通，阀门呈开启状态。反言之，将左边的电磁铁瞬间通电，左电磁铁向下推动杠杆的左端，球面阀杆(8)被压向下，与小阀座(16)密封接触，(B)腔与低压输出腔(C)不通，此时，高压输入腔(A)与(B)腔相通，(B)腔压力大于(C)腔压力，柱塞(5)向下运动贴紧阀座(3)，阀门呈关闭状态。每次电磁铁瞬间带电工作后断电，杠杆仍保留原位，是由于弹性钢球(15)，卡在球窝(14)内，球窝(14)的位置必须与阀门开启、关闭的位置准确吻合。关闭阀门时，电磁铁的推力仅大子弹性钢球(15)与球窝(14)之间的滑动阻力即可。

本专利的最佳实施例是在必须安全自锁和电磁铁长期不带电工作的场合下，实现电动全自动控制；若电路停电，按动手柄可十分节力地实现手动的半自动控制，其省力、节电效果，明显优于传统的阀门。