CN203214890U - 插装式气动同轴阀 - Google Patents

Abstract

一种插装式气动同轴阀，属于执行器与介质流动方向轴线重合的同轴阀。插装式气动同轴阀采用插装结构，由活塞杆和拉杆组成的平衡中轴与活塞组件装入气缸后，与上、下缸盖用三根螺钉固定在一起。平衡中轴中间同时受压互相抵消保持平衡，阀门开关通过安装在气缸上的电磁阀进行控制，密封方式为推拉式。当介质需要流动时，活塞动作推出平衡中轴打开密封，使介质通过同轴阀进行流动。当介质不需要流动时，活塞动作拉回平衡中轴保持密封，使介质无法通过同轴阀进行流动。插装式气动同轴阀优点是：压力平衡，背压密封严，免维护，响应速度快，双向操作，适用于高压、气态、液态、凝胶状、有颗粒高污染和腐蚀性条件下使用。

Description

插装式气动同轴阀

技术领域

 本实用新型涉及一种插装式气动同轴阀，属于执行器与介质流动方向轴线重合的同轴阀。适用于高压、气态、液态、凝胶状、有颗粒高污染和腐蚀性条件下使用。

背景技术

当前国内机床技术的发展越来越快，深孔加工的能力越来越强，这势必要求机床冷却和清扫系统的压力越来越高，而目前此处回路控制普遍采用电磁阀。电磁阀的优点是品牌众多，选择容易，控制方便。它的缺点是低压采用膜片结构，当冷却液中含有杂质时，阀门不能完全关闭或不能完全打开，长期工作切削杂质还会把膜片划破，影响设备的正常运行；而高压时采用活塞提动式结构，这时体积比较大，而阀芯和阀座的密封在长期的介质冲刷或杂质的挤压很容易损坏；以上电磁阀结构上都存在的阻流，都存在介质压差对阀门开启力的影响，增加阀门故障率，增加设备使用和维护成本。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种插装式气动同轴阀，该同轴阀在关闭或开启任何状态均保持轴向压力平衡，密封面寿命长，介质流通均匀，可以快速开启和关闭，体积小，重量轻。

本实用新型采用的技术方案是：一种插装式气动同轴阀，它包括上缸盖、活塞、气缸、下缸盖和缸体，把活塞杆、第四密封圈、第五密封圈、耐磨带与活塞组装，通过第二螺钉固定在一起，组成一个整体装入气缸内；通过上缸盖、第二密封圈、下缸盖、第六密封圈、耐磨带、第八密封圈将气缸封闭，挡片、第七密封圈、第九密封圈、阀座、螺盖装入缸体并与下缸盖连接；通过第一螺钉将上缸盖、气缸、下缸盖、缸体固定到一起，然后将转接板、第三螺钉、第一密封圈、第三密封圈安装在上缸盖与下缸盖上；把电磁阀通过第四螺钉安装于转接板上；用活塞杆与拉杆螺纹连接构成平衡中轴。

所述平衡中轴的运动方向与介质的流动方向一致，平衡中轴的下端部与阀座之间采用球面密封。

所述活塞杆下端面的受力面积与拉杆密封面内的受力面积相等。

上述技术方案依据流体力学原理，利用管道内流体自身压力来达到完全平衡中轴所承受的管道流体压力。介质压力作用在平衡中轴上，关闭时，平衡中轴所承受的介质压力作用活塞杆的下端面同时作用在拉杆上端面，力互相抵消，平衡中轴处于平衡状态。阀门的开关通过电磁阀换向气源推动活塞带动平衡中轴运动来实现的。

本实用新型的有益效果是：这种插装式气动同轴阀由于采用插装方式安装，体积小，更加节省空间，便于集装式安装。控制和阀门的一体结构，节省安装时间。采用球面密封方式，密封效果更佳。当系统有很高背压时，采用推拉式密封方式，不会出现在高背压下阀门无法关闭或延时关闭的情况，提高了工作的可靠性。平衡式结构设计，零压差启动，低驱动力，高压差开关控制。大流通能力，低压降，允许含颗粒和凝胶介质通过，抗污染能力强。因为采用气动控制阀门的开关，阀门响应速度非常快，可以对介质流动做出迅速的控制，在某些工况中可以提高工作的安全性。由于插装式气动同轴阀的密封材质和密封形式的合理选择，因此插装式气动同轴阀比其他同类的阀门拥有更高的使用寿命，更加简便的维修方式。

附图说明

图1是一种插装式气动同轴阀的结构图。

图2是一种插装式气动同轴阀的俯视图。

图3是平衡中轴的结构图。

图中：1、上缸盖，2、活塞，3、气缸，4、下缸盖，5、缸体，6、挡片，7、平衡中轴，7a1、活塞杆，7a2、拉杆，7b1、阀杆，7b2、阀芯，8、阀座，9、螺盖，10、转接板，11、电磁阀，12、第一螺钉，13、第一密封圈，14、第二密封圈，15、第三密封圈，16、耐磨带，17、第四密封圈，18、第五密封圈，19、第六密封圈，20、耐磨带，21、第七密封圈，22、第八密封圈，23、第九密封圈，24、第二螺钉，25、第三螺钉，26、第四螺钉，A1、活塞杆下端截面积，A2、阀芯上端截面积，A3、阀芯下端截面积。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。

图1、2示出了插装式气动同轴阀的结构。插装式气动同轴阀采用插装结构，先将第四密封圈17安装活塞杆7a1上，然后把耐磨带16、第五密封圈18安装在活塞2上，之后用第二螺钉24把活塞杆7a1与活塞2固定在一起，使之成为一个整体。接下来把这个整体按到气缸3里面。第二密封圈14安装在上缸盖1上，第二密封圈14、第六密封圈19、第八密封圈22、耐磨带20安装在下缸盖4上，第七密封圈21、第九密封圈23、挡片6、阀座8、螺盖9安装在缸体5上。然后将上缸盖1，下缸盖4与气缸3连接形成密封空间，通过第一螺钉12将上缸盖1、气缸3、下缸盖4、缸体5固定在一起，然后将拉杆7a2与活塞杆7a1通过螺纹连接在一起，使之形成一个插装阀体。然后将第一密封圈13、第三密封圈15与连接板10安装在一起，通过第三螺钉25与上缸盖1和下缸盖4固定在一起，最后用第四螺钉26将电磁阀11安装在转接板10上。由于气缸3内活塞2安装了第五密封圈18活塞杆7a1安装了第四密封圈17，使得气缸内形成了两个密封的上下腔，当气源压力通过电磁阀11和转接板10将气体分别导入活塞的上、下腔时，活塞3会带动平衡中轴在气缸3内分别作向下、上的运动，用于打开与关闭阀门。因为活塞按有耐磨环16因此活塞不会直接和气缸3直接接触减小了磨损增加了气缸的使用寿命。因为气体的运动速度快，所以用气体控制活塞2的运动是非常迅速的。因此插装式气动同轴阀有很快的响应速度。插装式气动同轴阀采用插装式安装，可以将插装式气动同轴阀直接安装在介质需要运动的路线上且节省了管道之间的接头，减小了流动中的阻力，降低了压差，因此提高了流通能力。阀的开口设计的比较大因此允许含颗粒和凝胶介质通过。

插装式气动同轴阀另一大优势是平衡式结构设计，零压差启动，低驱动力，高压差开关控制。见图3阀芯的设计是一个平衡中轴7，当阀门准备动作时，介质压力作用在平衡中轴7上，此时压力分别作用在活塞杆下端截面积A1和阀芯上端截面积A2处，因为阀杆截面积一定，且活塞杆下端截面积A1和阀芯上端截面积A2相等，所以在介质压力作用下平衡中轴受力是相互抵消的，因此只要活塞上有低的驱动压力且足够克服活塞及活塞杆的摩擦力即可使插装式气动同轴阀工作。当阀门有背压准备关闭时，由于平衡中轴的力平衡使活塞杆下端和阀芯上端受力相互抵消的，除了驱动压力外只受背压对阀芯下端面积A3的作用力，但此作用力是帮助阀芯关闭的，因此即使在很高的背压下，插装式气动同轴阀依然可以保证很好关闭特性，这是同类阀无法比拟的。因为介质的流动方向与平衡中轴的运动方向一致，且采用插装式的安装方式，所以插装式气动同轴阀体积小巧，且便于安装。

Claims (3)

1.一种插装式气动同轴阀，它包括上缸盖（1）、活塞（2）、气缸（3）、下缸盖（4）和缸体（5），其特征在于：把活塞杆（7a1）、第四密封圈（17）、第五密封圈（18）、耐磨带（16）与活塞（2）组装，通过第二螺钉（24）固定在一起，组成一个整体装入气缸（3）内；通过上缸盖（1）、第二密封圈（14）、下缸盖（4）、第六密封圈（19）、耐磨带（20）、第八密封圈（22）将气缸（3）封闭，挡片（6）、第七密封圈（21）、第九密封圈（23）、阀座（8）、螺盖（9）装入缸体（5）并与下缸盖（4）连接；通过第一螺钉（12）将上缸盖（1）、气缸（3）、下缸盖（4）、缸体（5）固定到一起，然后将转接板（10）、第三螺钉（25）、第一密封圈（13）、第三密封圈（15）安装在上缸盖（1）与下缸盖（4）上；把电磁阀（11）通过第四螺钉（26）安装于转接板（10）上；用活塞杆（7a1）与拉杆（7a2）螺纹连接构成平衡中轴（7）。

2.根据权利要求1所述的插装式气动同轴阀，其特征在于：所述平衡中轴（7）的运动方向与介质的流动方向一致，平衡中轴（7）的下端部与阀座（8）之间采用球面密封。

3.根据权利要求1所述的插装式气动同轴阀，其特征在于：所述活塞杆（7a1）下端面的受力面积与拉杆（7a2）密封面内的受力面积相等。

Images