CN101818819B - 一种高频气液开关阀 - Google Patents
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Abstract
一种高频气液开关阀，包括阀芯，阀芯安装在阀套内，阀套装入阀体的内腔，阀套的一端装在端盖内，端盖固定在阀体上，喷嘴固定在阀体上，阀体的静密封沟槽内装有第四静密封，阀芯的动密封沟槽装有第一和第二动密封，阀套的静密封沟槽装有第一、第二和第三静密封，当气控口接入大气时，具有压力的液体由入口进入阀体，液体经入口孔、阀套小孔后仅作用在阀芯的小径端，阀芯向上运动，气控口排气，液体经喷嘴的连接孔进入喷嘴，由出口喷出；当气控口通入压缩空气时，阀芯向下运动，直到阀芯下端锥面与阀套的锥面接触，切断液体向出口的流动，本发明具有使用寿命长、阀芯动作可靠性高、密封性能好、加工简单、制作成本低的优点。
Description
技术领域
本发明属于冷轧机组开关阀技术领域，具体涉及一种高频气液开关阀。
背景技术
国内外现有的冷轧机组工艺润滑系统单个喷嘴流量开关阀大体分为三种：第一种是用电磁铁直接驱动阀芯类型的插装阀，此类型的阀，制造成本高，现场维修的可能性很低，如果出现故障只有整阀更换；第二种是用压缩空气驱动阀芯类型的插装阀，由于结构限制，阀芯无泄压孔，而且随着使用时间的增加，易形成空腔困油，液体易泄漏到气腔，污染气源，阀芯动作的可靠性急剧降低，同时插装形式导致其安装的阀板制作成本高；第三种为用压缩空气附加弹簧驱动阀芯类型的板式安装阀，此类型的阀对气腔气压要求高、该种阀因为无阀套，阀体加工难度大，阀芯容易卡死，阀芯密封仅有一道，很难保证气、液两腔的真正隔离。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高频气液开关阀，避免了空腔困压及液体介质向气腔的泄漏，具有使用寿命长、阀芯动作可靠性高、密封性能好、加工简单、制作成本低的优点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高频气液开关阀，包括阀芯1，阀芯1安装在阀套4内，阀芯1在阀套4内能够滑动，阀套4装入阀体5的内腔，阀套4的一端装在端盖6内，端盖6固定在阀体5上，喷嘴7固定在阀体5上，阀体5的静密封沟槽内装有第四静密封11，阀芯1的第一动密封沟槽13和第二动密封沟槽14内分别配置有第一动密封2和第二动密封3，阀套4的第一静密封沟槽21、第二静密封沟槽22和第三静密封沟槽23分别装有第一静密封8、第二静密封9和第三静密封10，第二静密封9、第三静密封10随阀套4装入阀体5的内腔，第一静密封8随阀套4的一端装在端盖6内。
所述的阀芯1采用高分子材料，结构为阶梯轴形式，轴上设有均压槽12、第一动密封沟槽13和第二动密封沟槽14，小径端为锥密封面15，大径端面设有进气槽16。
所述的阀套4内孔为阶梯孔形式，小孔17底部为锥密封面18，大孔19底部设有排气孔20，阀套4外圆为阶梯轴形式，设有第一静密封沟槽21、第二静密封沟槽22和第三静密封沟槽23。
所述的阀体5为阶梯孔形式，与阀套4之间为径向密封，液体入口孔24及喷嘴连接孔25分设在两侧面，阀体5的端头处设有排气槽26，阀体5采用板式安装型式，阀体5上设有液体入口A。
所述的端盖6与阀套4之间为径向密封，阀套4嵌入端盖6内，端盖6的侧面设有气控口C。
所述的喷嘴7采用球铰接形式，喷射角度在±15°范围内可调，喷嘴7设有液体出口B。
本发明的工作原理：阀芯1、阀套4、端盖6、第二动密封3和第一静密封8形成的腔体为“气腔”，阀芯1、阀套4、阀体5、喷嘴7、第一动密封2、第二静密封9、第三静密封10和第四静密封11形成的腔体为“液体腔”，阀芯1、阀套4、第一动密封2、第二动密封3、第一静密封8和第二静密封9形成的腔体为“空腔D”，当气控口C接入大气时，具有压力的液体由入口A进入阀体5，液体经入口孔24、阀套4小孔17后仅作用在阀芯1的小径端，阀芯1向上运动，空腔D吸气，气控口C排气，液体经喷嘴7的连接孔25进入喷嘴7，由出口B喷出；当气控口C通入压缩空气时，气体经进气槽16进入气腔后仅作用到阀芯1大径端，阀芯1向下运动，气腔继续进气，空腔D排气，直到阀芯1下端锥面15与阀套4的锥面18接触，切断液体向出口B的流动。
由于阀芯采用高分子材料，运动惯量低，其结构采用低摩擦动密封、阶梯轴、均压槽的设计，所以阀芯动作的的可靠性高；由于阀套上排气孔及阀体上排气槽的设置，所以避免了空腔困压及液体介质向气腔的泄漏；由于端盖与阀套之间采用径向密封，所以密封性能好；由于阀套使得阀体结构变的简单，喷嘴角度可调增该阀喷射的覆盖范围，加上板式安装型式结构，所以具有加工简单、制作成本低的优点。在4～6bar的气压下，液体介质压力3～7bar时，当液体介质压力小于气压的1.5倍时可以实现每秒钟5次的开启/关闭动作，阀的开启关闭寿命达到105次以上。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
图2-a为本发明的阀芯1的剖视图。
图2-b本发明的阀芯1的侧视图。
图3为本发明的阀套4的剖视图。
图4为本发明的阀体5的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
参照图1，一种高频气液开关阀，包括阀芯1，阀芯1安装在阀套4内，阀芯1在阀套4内能够滑动，阀套4装入阀体5的内腔，阀套4的一端装在端盖6内，端盖6固定在阀体5上，喷嘴7通过喷嘴连接孔25固定在阀体5上，阀体5的静密封沟槽内装有第四静密封11，阀芯1的第一动密封沟槽13和第二动密封沟槽14内分别配置有第一动密封2和第二动密封3，阀套4的第一静密封沟槽21、第二静密封沟槽22和第三静密封沟槽23分别装有第一静密封8、第二静密封9和第三静密封10，第二静密封9、第三静密封10随阀套4装入阀体5的内腔，第一静密封8随阀套4的一端装在端盖6内。
参照图2-a和图2-b，所述的阀芯1采用高分子材料，低惯量便于实现高频动作，结构为阶梯轴形式，便于较小的气压能克服液体压力驱动阀芯，轴上设有均压槽12、第一动密封沟槽13和第二动密封沟槽14，压槽12用于防止阀芯1卡紧，小径端为锥密封面15，大径端面设有进气槽16。
参照图3，所述的阀套4内孔为阶梯孔形式，以配合阀芯1的运动，小孔17底部为锥密封面18，大孔19底部设有排气孔20，阀套4外圆为阶梯轴形式，设有第一静密封沟槽21、第二静密封沟槽22和第三静密封沟槽23。
参照图4，所述的阀体5为阶梯孔形式，与阀套4之间为径向密封，液体入口孔24及喷嘴连接孔25分设在两侧面，阀体5的端头处设有排气槽26，以配合空腔D的吸气、排气，阀体5采用板式安装型式，阀体5上设有液体入口A，液体由入口A进入阀体5。
所述的端盖6与阀套4之间为径向密封，保证了气腔的密封效果，阀套4嵌入端盖6内，使得整阀结构更加紧凑，气控口C设在端盖6的侧面。
所述的喷嘴7采用球铰接形式，喷射角度在±15°范围内可调，球铰的密封具有锥密封特点，喷嘴7设有液体出口B，当阀打开时，液体由出口B喷出。
本发明的工作原理：阀芯1、阀套4、端盖6、第二动密封3和第一静密封8形成的腔体为“气腔”，阀芯1、阀套4、阀体5、喷嘴7、第一动密封2、第二静密封9、第三静密封10和第四静密封11形成的腔体为“液体腔”，阀芯1、阀套4、第一动密封2、第二动密封3、第一静密封8和第二静密封9形成的腔体为“空腔D”，“空腔D”通过阀套4上的排气孔20、阀体5上的排气槽26始终与大气相连，当气控口C接入大气时，具有压力的液体由入口A进入阀体5，由于阀芯1上的第一动密封2的密封作用，液体经入口孔24、阀套4小孔17后仅作用在阀芯1的小径端，阀芯1向上运动，空腔D吸气，气控口C排气，此时，入口A与出口B连通，液体经喷嘴7的连接孔25进入喷嘴7，由出口B喷出；当气控口C通入压缩空气时，由于阀芯1上的第二动密封3的密封作用，气体经进气槽16进入气腔后仅作用到阀芯1大径端，由于阀芯1大径端面积远大于小径端面积，气腔向下的作用力将大于液体腔向上的作用力，阀芯1向下运动，气腔继续进气，空腔D排气，直到阀芯1下端锥面15与阀套4的锥面18接触，切断液体向出口B的流动。
附图中：1为阀芯；2为第一动密封；3为第二动密封；4为阀套；5为阀体；6为端盖；7为喷嘴；8为第一静密封；9为第二静密封；10为第三静密封；11为第四静密封；12为均压槽；13为第一动密封沟槽；14为第二动密封沟槽；15为阀芯锥密封面；16为进气槽；17为小孔；18为阀套锥密封面；19为大孔；20为排气孔；21为第一静密封沟槽；22为第二静密封沟槽；23为第三静密封沟槽；24为液体的入口孔；25为喷嘴的连接孔；26为排气槽；A为入口；B为出口；C为气控口；D为空腔。
Claims (1)
1.一种高频气液开关阀，包括阀芯(1)，阀芯(1)安装在阀套(4)内，阀芯(1)在阀套(4)内能够滑动，阀套(4)装入阀体(5)的内腔，阀套(4)的一端装在端盖(6)内，端盖(6)固定在阀体(5)上，喷嘴(7)通过喷嘴连接孔(25)固定在阀体(5)上，阀体(5)的静密封沟槽内装有第四静密封(11)，其特征在于：阀芯(1)的第一动密封沟槽(13)和第二动密封沟槽(14)内分别配置有第一动密封(2)和第二动密封(3)，阀套(4)的第一静密封沟槽(21)、第二静密封沟槽(22)和第三静密封沟槽(23)分别装有第一静密封(8)、第二静密封(9)和第三静密封(10)，第二静密封(9)、第三静密封(10)随阀套(4)装入阀体(5)的内腔，第一静密封(8)随阀套(4)的一端装在端盖(6)内；
所述的阀芯(1)采用高分子材料，结构为阶梯轴形式，轴上设有均压槽(12)、第一动密封沟槽(13)和第二动密封沟槽(14)，小径端为锥密封面(15)，大径端面设有进气槽(16)；
所述的阀套(4)内孔为阶梯孔形式，小孔(17)底部为锥密封面(18)，大孔(19)底部设有排气孔(20)，阀套(4)外圆为阶梯轴形式，设有第一静密封沟槽(21)、第二静密封沟槽(22)和第三静密封沟槽(23)；
所述的阀体(5)为阶梯孔形式，与阀套(4)之间为径向密封，液体入口孔(24)及喷嘴连接孔(25)分设在两侧面，阀体(5)的端头处设有排气槽(26)，阀体(5)采用板式安装型式，阀体(5)上设有液体入口(A)；
所述的端盖(6)与阀套(4)之间为径向密封，阀套(4)嵌入端盖(6)内，端盖(6)的侧面设有气孔口(C)；
所述的喷嘴(7)采用球铰接形式，喷射角度在±15°范围内可调，喷嘴(7)设有液体出口(B)。
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