一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，閥桿為階梯桿結(jié)構(gòu)，小柱塞套裝在閥桿上，由臺(tái)肩定位，由背母鎖緊，使小柱塞和閥桿構(gòu)成一個(gè)牢靠的運(yùn)動(dòng)部件，閥桿中間設(shè)有通水孔，上、中、下導(dǎo)向套分別設(shè)有內(nèi)外密封圈溝槽，溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈，螺柱通過連接法蘭將上導(dǎo)向套、缸體、中導(dǎo)向套、支座、下導(dǎo)向套牢固地壓緊裝配于閥蓋上端，中間導(dǎo)向套及其上設(shè)置的柱塞密封圈與小柱塞配合形成嚴(yán)密的相互隔斷的上腔體和下腔體，上腔體通過閥桿上的通水孔與閥腔連通，下腔體則與外界大氣連通。本實(shí)用新型的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)提高閥門的可靠性及使用壽命，維護(hù)的工作量得到了極大的降低。
【專利說明】一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種閥門結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種除鱗閥的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]除鱗閥廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)熱軋除鱗系統(tǒng)的高壓水管路上，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，用于控制高壓除鱗水的通斷。熱軋除鱗是去除熱態(tài)鋼板或鋼坯表面的形成氧化皮的關(guān)鍵技術(shù)，除鱗效果的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。除鱗閥的初位機(jī)能為常閉，以電磁換向閥為先導(dǎo)控制閥，當(dāng)鋼板或鋼坯進(jìn)入預(yù)定工位，控制系統(tǒng)得到除鱗信號(hào)，電磁閥得電換向，除鱗閥打開并噴射高壓水除鱗。當(dāng)鋼板或鋼坯離開預(yù)定工位，控制系統(tǒng)得到除鱗結(jié)束信號(hào)，電磁閥斷電換向，除鱗閥關(guān)閉，停止高壓水噴射，除鱗結(jié)束。目前應(yīng)用比較廣泛的除鱗閥主要結(jié)構(gòu)形式為如圖1所示的柱塞式帶平衡缸結(jié)構(gòu)型除鱗閥，也稱H型除鱗閥。該型除鱗閥的閥芯為自平衡式柱塞結(jié)構(gòu)，以彈性密封圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錐閥口，在含較多顆粒雜質(zhì)的水介質(zhì)(鋼廠的濁環(huán)水)中使用，比傳統(tǒng)的錐閥口閥門具有更高的使用壽命。
[0003]H型除鱗閥另一個(gè)顯著特點(diǎn)就是閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過設(shè)置在閥桿上的活塞受到的向下的液壓作用力消除連接柱塞運(yùn)動(dòng)的閥桿截面積上所承受的較大向上水壓作用力，極大地減小除鱗閥的驅(qū)動(dòng)裝置(氣缸組件)規(guī)格尺寸，平衡缸結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也提高了除鱗閥的運(yùn)行平穩(wěn)性。
[0004]H型除鱗閥設(shè)置的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)通過設(shè)置在閥桿上的活塞產(chǎn)生向下的液壓作用力平衡閥桿所受到的向上的液壓作用力實(shí)現(xiàn)閥桿的受力自平衡，可以有效的減小驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸規(guī)格。但所采用的活塞式密封因本身隨活塞一起運(yùn)行，對(duì)水介質(zhì)及其中含雜的顆粒懸浮物進(jìn)行做功運(yùn)動(dòng)，密封圈受磨粒磨損及對(duì)水介質(zhì)做功所產(chǎn)生的消耗增加，活塞密封的使用壽命通常不高，容易產(chǎn)生泄漏給實(shí)際生產(chǎn)帶來一定的影響，直接影響了閥門的整體性倉泛。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本實(shí)用新型針對(duì)當(dāng)前H型閥除鱗閥平衡缸結(jié)構(gòu)的活塞密封使用壽命不高的問題，進(jìn)行技術(shù)改良，提出一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可極大地降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)，提高閥門的可靠性及使用壽命，維護(hù)的工作量得到了極大的降低。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，自上而下包括垂直中心同軸、且固定連接的連接法蘭、支座和閥蓋，閥蓋固定在閥體上，閥桿順序穿過所述連接法蘭、所述支座和所述閥蓋后進(jìn)入閥腔，其特征在于:
[0008]閥桿是自上而下由上閥桿、中閥桿和下閥桿組成的桿結(jié)構(gòu)；所述上閥桿、中閥桿和下閥桿的外徑階梯狀增大；
[0009]所述閥蓋為臺(tái)階形圓盤結(jié)構(gòu)，其中心設(shè)有下導(dǎo)向套安裝孔，與所述下導(dǎo)向套固定并且密封連接；所述下閥桿穿過所述下導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與所述下導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接；
[0010]筒狀缸體位于所述連接法蘭與所述支座之間，并分別與所述連接法蘭及所述支座固定連接；
[0011]中導(dǎo)向套被擠壓固定在所述缸體的底部的內(nèi)壁與所述支座的上表面之間；
[0012]所述中閥桿外設(shè)置小柱塞；所述小柱塞被壓緊固定在所述下閥桿的頂部的凸出的環(huán)狀臺(tái)肩上；所述小柱塞的外壁與所述中導(dǎo)向套的內(nèi)壁密封連接；
[0013]所述小柱塞的外壁與所述缸體的內(nèi)壁之間形成上腔體；
[0014]所述下閥桿的外壁與所述支座的內(nèi)壁之間圍成下腔體；
[0015]所述下腔體內(nèi)的支座上設(shè)有排氣孔，所述下腔體通過所述排氣孔與大氣連通；
[0016]所述閥桿中心設(shè)有通水孔；所述通水孔的底端連通閥體的閥腔，所述通水孔的頂端位于所述上閥桿的桿壁上；所述通水孔將所述上腔體與所述閥體的閥腔連通；
[0017]上導(dǎo)向套被擠壓固定所述連接法蘭與所述缸體的之間；所述上導(dǎo)向套的外壁與所述缸體的頂部的內(nèi)壁密封連接；所述上閥桿穿過所述上導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與所述上導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以是:
[0019]所述閥蓋上設(shè)有均勻周向分布的螺栓孔，螺柱順次穿過所述連接法蘭和所述支座后進(jìn)入所述螺栓孔從而將所述連接法蘭、所述支座和所述閥蓋固定連接。
[0020]所述中導(dǎo)向套緊鄰所述缸體的內(nèi)腔的底部設(shè)置，所述中導(dǎo)向套的向外凸出的臺(tái)階狀的外壁與所述缸體的凹進(jìn)的臺(tái)階狀內(nèi)壁擠壓配合，從而將所述中導(dǎo)向套壓接固定在所述支座上。
[0021]所述小柱塞的上方的閥桿外套設(shè)背母；所述背母與所述閥桿螺紋連接固定，并將小柱塞壓緊套裝在閥桿外，并限位固定在所述下閥桿的頂部的臺(tái)肩上，所述背母、所述小柱塞和所述閥桿構(gòu)成一個(gè)固定在一起的閥桿組件。
[0022]所述上導(dǎo)向套、所述中向套和所述下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上均設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
[0023]所述上導(dǎo)向套、所述中向套和所述下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上的溝槽分別有兩道。
[0024]所述上導(dǎo)向套、所述中向套和所述下導(dǎo)向套的外壁上均設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
[0025]本實(shí)用新型的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)以小柱塞取代現(xiàn)有技術(shù)中的小活塞結(jié)構(gòu)，從形式上改變了閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封容易受到快速損耗的不利狀況，減少泄漏的概率，提升閥門的整體壽命。本實(shí)用新型的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)經(jīng)過在除鱗閥上反復(fù)的試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，取得了滿意的應(yīng)用效果，在同樣的工況條件下比活塞式平衡缸組件具有更高的使用壽命，維修更換易損件的工作量得到了極大的降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型的閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028]圖號(hào)說明[0029]1.連接法蘭2.上導(dǎo)向套3.背母4.小柱塞5.缸體6.中導(dǎo)向套7.支座8.閥桿9.下導(dǎo)向套10.閥蓋11.上腔體12.螺柱3.下腔體14.排氣孔15.閥腔16.通水孔17.閥體
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]如圖2所示的本實(shí)用新型的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，自上而下包括垂直中心同軸、且固定連接的連接法蘭1、支座7和閥蓋10，閥蓋固定在閥體17上，閥桿8順序穿過連接法蘭、支座和閥蓋后進(jìn)入閥腔15。
[0032]閥桿是自上而下由上閥桿、中閥桿和下閥桿組成的桿結(jié)構(gòu)；上閥桿、中閥桿和下閥桿的外徑階梯狀增大。
[0033]閥蓋為臺(tái)階形圓盤結(jié)構(gòu)，其中心設(shè)有下導(dǎo)向套安裝孔，與下導(dǎo)向套9固定連接；下閥桿穿過下導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與下導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接。
[0034]筒狀缸體5位于連接法蘭與支座之間，并分別與連接法蘭及支座固定連接。
[0035]中導(dǎo)向套6被擠壓固定在缸體的底部的內(nèi)壁與支座的上表面之間。
[0036]中閥桿外設(shè)置小柱塞4，小柱塞為筒式結(jié)構(gòu)，外表面為光滑柱塞面，具有摩擦阻力小，表面硬度高的特點(diǎn)。小柱塞被壓緊固定在下閥桿的頂部的凸出的環(huán)狀臺(tái)肩上；小柱塞的外壁與中導(dǎo)向套的內(nèi)壁密封連接。
[0037]小柱塞的外壁與缸體的內(nèi)壁之間形成上腔體11。
[0038]下閥桿的外壁與支座的內(nèi)壁之間圍成下腔體13。
[0039]下腔體內(nèi)的支座上設(shè)有排氣孔14，下腔體通過排氣孔與大氣連通。
[0040]閥桿中心設(shè)有通水孔16，通水孔的底端連通閥體的閥腔15，通水孔的頂端位于所述上閥桿的桿壁上；通水孔將上腔體11與閥體的閥腔15連通。
[0041]上導(dǎo)向套2被擠壓固定連接法蘭與缸體的之間，上導(dǎo)向套的外壁與缸體的頂部的內(nèi)壁密封連接，上閥桿穿過上導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與上導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接。
[0042]本例中，閥蓋上設(shè)有均勻周向分布的螺栓孔，螺柱12順次穿過連接法蘭和支座后進(jìn)入螺栓孔從而將連接法蘭、支座和閥蓋固定連接。
[0043]本例中，中導(dǎo)向套緊鄰缸體的內(nèi)腔的底部設(shè)置，中導(dǎo)向套的向外凸出的臺(tái)階狀的外壁與缸體的凹進(jìn)的臺(tái)階狀內(nèi)壁擠壓配合，從而將中導(dǎo)向套壓接固定在支座上。
[0044]本例中，小柱塞的上方的閥桿外套設(shè)背母；背母與閥桿螺紋連接固定，并將小柱塞壓緊套裝在閥桿外，并限位固定在下閥桿的頂部的臺(tái)肩上，小柱塞和閥桿構(gòu)成一個(gè)固定在一起的牢靠的閥桿運(yùn)動(dòng)組件。
[0045]本例中，上導(dǎo)向套、中向套和下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上均設(shè)有溝槽，溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
[0046]本例中，上導(dǎo)向套、中向套和下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上的溝槽分別有兩道。
[0047]本例中，上導(dǎo)向套、中向套和下導(dǎo)向套的外壁上均設(shè)有溝槽，溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
[0048]本例中，螺柱12通過連接法蘭I將上導(dǎo)向套2、缸體5、中導(dǎo)向套6、支座7和下導(dǎo)向套9牢固的壓緊裝配在閥蓋10的上端，形成閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，閥桿8與小柱塞4構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)組件內(nèi)置于缸體的內(nèi)部，中間導(dǎo)向套6及其上設(shè)置的柱塞密封圈與小柱塞配合形成嚴(yán)密的隔斷，將閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔隔離成兩個(gè)獨(dú)立的腔體11、13。[0049]本實(shí)用新型的基本工作原理是:高壓水進(jìn)入閥體的閥腔15，同時(shí)通過閥桿8的通水孔16進(jìn)入上腔體11，此時(shí)閥桿下端截面上承受來自閥腔15內(nèi)的高壓水向上的液壓作用力，同時(shí)上腔體11內(nèi)的高壓水對(duì)小柱塞4與閥桿8形成的環(huán)形截面產(chǎn)生向下的液壓作用力，兩者相互平衡，達(dá)到閥桿8的自平衡效果。
[0050]由于閥桿8與小柱塞構(gòu)成的整個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，所配合的密封圈均為軸用密封圈，且軸用密封圈在閥門啟閉運(yùn)行時(shí)無直接運(yùn)動(dòng)，故不會(huì)對(duì)水介質(zhì)及其中含雜的顆粒懸浮物進(jìn)行做功運(yùn)動(dòng)，這樣能很大程度上降低密封圈受到的磨粒磨損及對(duì)水介質(zhì)做功所產(chǎn)生的消耗，可以很大程度上提高密封的使用壽命，進(jìn)而提升整個(gè)閥門的運(yùn)行壽命。
[0051]小柱塞結(jié)構(gòu)取代現(xiàn)有技術(shù)中的小活塞結(jié)構(gòu)，從形式上改變了閥桿自平衡結(jié)構(gòu)的動(dòng)密封容易受到快速損耗的不利狀況，減少泄漏的概率，提升閥門的整體壽命。
[0052]上述僅對(duì)本實(shí)用新型中的幾種具體實(shí)施例加以說明，但并不能作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本實(shí)用新型中的設(shè)計(jì)精神所作出的等效變化或修飾，均應(yīng)認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，自上而下包括垂直中心同軸、且固定連接的連接法蘭、支座和閥蓋，閥蓋固定在閥體上，閥桿順序穿過所述連接法蘭、所述支座和所述閥蓋后進(jìn)入閥腔，其特征在于: 閥桿是自上而下由上閥桿、中閥桿和下閥桿組成的桿結(jié)構(gòu)；所述上閥桿、中閥桿和下閥桿的外徑階梯狀增大； 所述閥蓋為臺(tái)階形圓盤結(jié)構(gòu)，其中心設(shè)有下導(dǎo)向套安裝孔，與所述下導(dǎo)向套固定并且密封連接；所述下閥桿穿過所述下導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與所述下導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接； 筒狀缸體位于所述連接法蘭與所述支座之間，并分別與所述連接法蘭及所述支座固定連接； 中導(dǎo)向套被擠壓固定在所述缸體的底部的內(nèi)壁與所述支座的上表面之間； 所述中閥桿外設(shè)置小柱塞；所述小柱塞被壓緊固定在所述下閥桿的頂部的凸出的環(huán)狀臺(tái)肩上；所述小柱塞的外壁與所述中導(dǎo)向套的內(nèi)壁密封連接； 所述小柱塞的外壁與所述缸體的內(nèi)壁之間形成上腔體； 所述下閥桿的外壁與所述支座的內(nèi)壁之間圍成下腔體； 所述下腔體內(nèi)的支座上設(shè)有排氣孔，所述下腔體通過所述排氣孔與大氣連通； 所述閥桿中心設(shè)有通水孔；所述通水孔的底端連通閥體的閥腔，所述通水孔的頂端位于所述上閥桿的桿壁上；所述通水孔將所述上腔體與所述閥體的閥腔連通； 上導(dǎo)向套被擠壓固定在所述連接法蘭與所述缸體的之間；所述上導(dǎo)向套的外壁與所述缸體的頂部的內(nèi)壁密封連接；所述上閥桿穿過所述上導(dǎo)向套的套筒內(nèi)腔，并與所述上導(dǎo)向套的套筒的內(nèi)筒壁密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述小柱塞的上方的閥桿外套設(shè)背母；所述背母與所述閥桿螺紋連接固定，并將小柱塞壓緊套裝在閥桿外，并限位固定在所述下閥桿的頂部的臺(tái)肩上，所述背母、所述小柱塞和所述閥桿構(gòu)成一個(gè)固定在一起的閥桿組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中導(dǎo)向套緊鄰所述缸體的內(nèi)腔的底部設(shè)置，所述中導(dǎo)向套的向外凸出的臺(tái)階狀的外壁與所述缸體的凹進(jìn)的臺(tái)階狀內(nèi)壁擠壓配合，從而將所述中導(dǎo)向套壓接固定在所述支座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥蓋上設(shè)有均勻周向分布的螺栓孔，螺柱順次穿過所述連接法蘭和所述支座后進(jìn)入所述螺栓孔從而將所述連接法蘭、所述支座和所述閥蓋固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)向套、所述中導(dǎo)向套和所述下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上均設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)向套、所述中導(dǎo)向套和所述下導(dǎo)向套的內(nèi)壁上的溝槽分別有兩道。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閥桿自平衡結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)向套、所述中導(dǎo)向套和所述下導(dǎo)向套的外壁上均設(shè)有溝槽，所述溝槽內(nèi)設(shè)置密封圈。
【文檔編號(hào)】F16K1/00GK203453482SQ201320582560
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】趙陽, 馮建國(guó) 申請(qǐng)人:北京星光沃特傳動(dòng)研究所