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1、(10)申请公布号 CN 103672066 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103672066 A (21)申请号 201310651918.8 (22)申请日 2013.12.05 F16K 17/06(2006.01) F16K 31/124(2006.01) (71)申请人 吴忠仪表有限责任公司 地址 751100 宁夏回族自治区吴忠市朝阳街 67 号 (72)发明人 马玉山 高强 余少华 (74)专利代理机构 宁夏专利服务中心 64100 代理人 赵明辉 (54) 发明名称 新型切断阀 (57) 摘要 本发明涉及一种新型切断阀。 其特点是 ： 包括 底座 （1） 。
2、， 在该底座 （1） 上由下至上依次安装有换 向腔 （2） 、 活塞腔 （3） 和调压腔 （4） ， 其中在换向腔 （2） 上分别开有进口和出口， 在该换向腔 （2） 内安 装有阀芯部件 （5） ， 该阀芯部件 （5） 的下端通过复 位弹簧 （6） 与底座 （1） 连接而其上端与安装在活 塞腔 （3） 内气压腔 （7） 中的气控活塞 （8） 连接 ； 其 中在调压腔 （4） 内安装有膜片托盘部件 （9） ， 在该 膜片托盘部件 （9） 中间设有排气孔 （18） 。本发明 提供了一种新型切断阀， 它采用先导式工作原理， 能够检测气源压力并实现自动换向的两位两通切 断阀。 (51)Int.Cl. 。
3、权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103672066 A CN 103672066 A 1/1 页 2 1. 一种新型切断阀， 其特征在于 ： 包括底座 （1） ， 在该底座 （1） 上由下至上依次安装有 换向腔 （2） 、 活塞腔 （3） 和调压腔 （4） ， 其中在换向腔 （2） 上分别开有进口和出口， 在该换向 腔 （2） 内安装有阀芯部件 （5） ， 该阀芯部件 （5） 的下端通过复位弹簧 （6） 与底座 （1） 连接而其 上端与安装在活塞腔 （3。
4、） 内气压腔 （7） 中的气控活塞 （8） 连接 ； 其中在调压腔 （4） 内安装有 膜片托盘部件 （9） ， 在该膜片托盘部件 （9） 中间设有排气孔 （18） ， 该排气孔 （18） 下端通过进 气孔 （19） 与前述的活塞腔 （3） 内的气压腔 （7） 连通， 而该排气孔 （18） 的上端安装有一钢球 （10） ， 在前述的活塞腔 （3） 上还开有检测气压口， 该检测气压口通过活塞腔 （3） 内的通道与 该膜片托盘部件 （9） 的下端连通， 而该膜片托盘部件 （9） 的上端安装有调压螺杆 （11） ， 该调 压螺杆 （11） 从前述的调压腔 （4） 外伸入调压腔 （4） 内， 在该调压腔。
5、 （4） 内的调压螺杆 （11） 上套装有调压螺母 （12） ， 并且该调压螺杆 （11） 与调压螺母 （12） 之间为螺纹连接， 在该调压 螺母 （12） 和膜片托盘部件 （9） 的上端之间还安装有调压弹簧 （13） ， 另外在该调压腔 （4） 上 还开有通孔从而使调压腔 （4） 内外的气压保持一致。 2. 如权利要求 1 所述的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中膜片托盘部件 （9） 包括膜片托 盘 （23） ， 在该膜片托盘 （23） 中部设有凸台， 在该凸台上套装有弹簧座 （22） ， 而在该膜片托 盘 （23） 与弹簧座 （22） 之间夹持安装有膜片 （24） 。 3.如权利要求1所述。
6、的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中在进气孔 （19） 的上端设有凸台， 并且在该凸台的内壁上安装有密封圈 （15） ， 从而在该凸台与膜片托盘部件 （9） 的下端接触 时使接缝处气密封。 4.如权利要求1至3中任意一项所述的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中阀芯部件 （5） 包 括阀芯杆 （21） ， 在该阀芯杆 （21） 的上端套装有导向活塞 （20） ， 而在该阀芯杆 （21） 的下端安 装有密封阀芯 （16） ， 而在换向腔 （2） 内壁上设有相应的密封阀座 （17） ， 从而能通过密封阀 芯 （16） 与密封阀座 （17） 的配合导通或切断换向腔 （2） 上的进口和出口。 5. 如权。
7、利要求 4 所述的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中在导向活塞 （20） 的外壁上安装 有密封圈 （15） 。 6. 如权利要求 1 至 3 中任意一项所述的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中在底座 （1） 上 与换向腔 （2） 接触的一侧安装有密封圈 （15） ， 而在气控活塞 （8） 的外壁上也安装有密封圈 （15） 。 7.如权利要求1至3中任意一项所述的新型切断阀， 其特征在于 ： 其中在调压腔 （4） 外 的调压螺杆 （11） 上还套装有锁紧螺母 （14） 。 权 利 要 求 书 CN 103672066 A 2 1/3 页 3 新型切断阀 技术领域 0001 本发明涉及一种新型切断。
8、阀。 背景技术 0002 传统的控制方案如下 ： 当气动控制回路中需要检测压力并实现气路切断时采用 “气动压力开关” 和 “两通切断阀” 组合来实现。如图 1 所示， 以流程控制工业中的气动调节 阀的控制案例来简述传统控制方案。减压阀将气源减压后输入到定位器， 定位器根据输入 的 4-20mA 电流信号对气动执行器进行调节式控制 ； 当减压阀的气源压力低于气源故障设 定值时， 控制系统要求气动执行器保持在气源故障前的位置。气动压力开关用于检测减压 阀的输出压力， 当气源压力高于气动压力开关的气源故障设定值时， 气动压力开关输出一 个气压信号， 气压信号控制两通切断阀的P口到A口导通 ； 当气源。
9、压力低于气动压力开关的 气源故障设定值时， 气动压力开关无气压信号输出， 两通切断阀的 P 口到 A 口切断。这样气 动执行器的压缩空气被锁闭， 气动执行器保持在气源故障前的位置。 0003 很明显， 采用此种方案具有产品连接和调试复杂， 整机外形体积大， 成本高的缺 点。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种新型切断阀， 能够简化气动仪表的连接并提高了可靠 性。 0005 一种新型切断阀， 其特别之处在于 ： 包括底座， 在该底座上由下至上依次安装有换 向腔、 活塞腔和调压腔， 其中在换向腔上分别开有进口和出口， 在该换向腔内安装有阀芯部 件， 该阀芯部件的下端通过复位弹簧与底座连接而。
10、其上端与安装在活塞腔内气压腔中的气 控活塞连接 ； 其中在调压腔内安装有膜片托盘部件， 在该膜片托盘部件中间设有排气孔， 该排气孔下端通过进气孔与前述的活塞腔内的气压腔连通， 而该排气孔的上端安装有一钢 球， 在前述的活塞腔上还开有检测气压口， 该检测气压口通过活塞腔内的通道与该膜片托 盘部件的下端连通， 而该膜片托盘部件的上端安装有调压螺杆， 该调压螺杆从前述的调压 腔外伸入调压腔内， 在该调压腔内的调压螺杆上套装有调压螺母， 并且该调压螺杆与调压 螺母之间为螺纹连接， 在该调压螺母和膜片托盘部件的上端之间还安装有调压弹簧， 另外 在该调压腔上还开有通孔从而使调压腔内外的气压保持一致。 00。
11、06 其中膜片托盘部件包括膜片托盘， 在该膜片托盘中部设有凸台， 在该凸台上套装 有弹簧座， 而在该膜片托盘与弹簧座之间夹持安装有膜片。 0007 其中在进气孔的上端设有凸台， 并且在该凸台的内壁上安装有密封圈， 从而在该 凸台与膜片托盘部件的下端接触时使接缝处气密封。 0008 其中阀芯部件包括阀芯杆， 在该阀芯杆的上端套装有导向活塞， 而在该阀芯杆的 下端安装有密封阀芯， 而在换向腔内壁上设有相应的密封阀座， 从而能通过密封阀芯与密 封阀座的配合导通或切断换向腔上的进口和出口。 说 明 书 CN 103672066 A 3 2/3 页 4 0009 其中在导向活塞的外壁上安装有密封圈。 0。
12、010 其中在底座上与换向腔接触的一侧安装有密封圈， 而在气控活塞的外壁上也安装 有密封圈。 0011 其中在调压腔外的调压螺杆上还套装有锁紧螺母。 0012 本发明提供了一种新型切断阀， 它采用先导式工作原理， 能够检测气源压力并实 现自动换向的两位两通切断阀， 可广泛应用在仪器仪表行业中的气路锁闭或安全控制。采 用先导式工作原理的两通切断阀可以替代采用气动元件组合的传统控制方案， 简化了气动 仪表的连接并提高了可靠性。 它同时具有体积小、 成本低、 通用性强、 压力设定灵活的特点， 该产品可以广泛应用在气动调节阀行业中。 本发明还具有整机体积小、 调压范围大的特点， 采用金属阀座和 V 型。
13、橡胶的密封结构能保证密封性能和产品使用寿命， 整机制造成本低、 通用性强。 附图说明 0013 附图 1 为本发明背景技术的原理图 ； 0014 附图 2 为本发明的结构示意图 ； 0015 附图 3 为本发明中调压螺杆 11、 膜片托盘部件 9 和气压腔 7 部分的结构示意图 ； 0016 附图 4 为本发明中阀芯部件 5 的结构示意图 ； 0017 附图 5 为本发明中膜片托盘部件 9 的结构示意图。 具体实施方式 0018 如图2、 3、 4、 5所示， 本发明是一种新型切断阀， 包括底座1， 在该底座1上由下至上 依次安装有换向腔 2、 活塞腔 3 和调压腔 4， 其中在换向腔 2 上。
14、分别开有进口 （即 A 口） 和出 口 （即 B 口） ， 在该换向腔 2 内安装有阀芯部件 5， 该阀芯部件 5 的下端通过复位弹簧 6 与底 座 1 连接而其上端与安装在活塞腔 3 内气压腔 7 中的气控活塞 8 连接。 0019 其中在调压腔 4 内安装有膜片托盘部件 9， 在该膜片托盘部件 9 中间设有排气孔 18， 该排气孔 18 下端通过进气孔 19 与前述的活塞腔 3 内的气压腔 7 连通， 而该排气孔 18 的上端安装有一钢球10， 在前述的活塞腔3上还开有检测气压口 （即S口） ， 该检测气压口通 过活塞腔 3 内的通道与该膜片托盘部件 9 的下端连通， 而该膜片托盘部件 9。
15、 的上端安装有 调压螺杆 11， 该调压螺杆 11 从前述的调压腔 4 外伸入调压腔 4 内， 在该调压腔 4 内的调压 螺杆 11 上套装有调压螺母 12， 并且该调压螺杆 11 与调压螺母 12 之间为螺纹连接， 在该调 压螺母12和膜片托盘部件9的上端之间还安装有调压弹簧13， 另外在该调压腔4上还开有 通孔从而使调压腔 4 内外的气压保持一致。 0020 其中膜片托盘部件 9 包括膜片托盘 23， 在该膜片托盘 23 中部设有凸台， 在该凸台 上套装有弹簧座 22， 而在该膜片托盘 23 与弹簧座 22 之间夹持安装有膜片 24。而在进气孔 19 的上端设有凸台， 并且在该凸台的内壁上。
16、安装有密封圈 15， 从而在该凸台与膜片托盘部 件 9 的下端接触时使接缝处气密封。 0021 其中阀芯部件 5 包括阀芯杆 21， 在该阀芯杆 21 的上端套装有导向活塞 20， 而在该 阀芯杆 21 的下端安装有密封阀芯 16， 而在换向腔 2 内壁上设有相应的斜面台阶状的密封 阀座 17， 从而能通过密封阀芯 16 与密封阀座 17 的配合导通或切断换向腔 2 上的进口和出 说 明 书 CN 103672066 A 4 3/3 页 5 口。而在导向活塞 20 的外壁上安装有密封圈 15。 0022 另外在底座 1 上与换向腔 2 接触的一侧安装有密封圈 15， 而在气控活塞 8 的外壁 。
17、上也安装有密封圈 15， 而在调压腔 4 外的调压螺杆 11 上还套装有锁紧螺母 14。 0023 下面结合附图来对本发明作进一步详细的说明 ： 0024 如图 2、 3、 4、 5 所示， 本发明的整机结构如下 ： 调压腔 4、 活塞腔 3、 换向腔 2、 底座 1 组成了切断阀的外壳结构 ； 导向活塞20、 阀芯杆21、 密封阀芯16通过铆压成为一个整体， 同 时在导向活塞 20 上安装上密封圈 15 组成阀芯部件 5 ； 膜片 24 被膜片托盘 23 和弹簧座 22 夹紧并铆压在一起组成膜片托盘部件 9。 0025 整机工作原理如下 ： S 口 （检测气压口） 输入检测气压， 膜片托盘部。
18、件 9 受到向上的 气压力 F1 ； 当旋转调压螺杆 11 时， 调压螺母 12 向下运动， 调压弹簧 13 被压缩， 膜片托盘部 件 9 受到向下的弹簧压力 F2 ； 当气压力 F1 大于弹簧压力 F2 时膜片托盘部件 9 向上移动使 钢珠与调压螺杆 11 顶紧， 钢珠将膜片托盘部件 9 的排气孔 18 堵住， 同时膜片托盘部件 9 中 的膜片托盘 23 密封圈 15 脱开， 气压通过进气孔 19 进入气压腔 7 ； 气控活塞 8 受气压作用 产生向下的位移并推动阀芯部件 5 向下运动， 复位弹簧 6 被压缩， 密封阀芯 16 与密封阀座 17 脱开， A 口 （进口） 与 B 口 （出口）。
19、 导通。 0026 当气压力 F1 小于弹簧压力 F2 时膜片托盘部件 9 向下移动， 钢珠与调压螺杆 11 松 开， 膜片托盘部件 9 的排气孔 18 打开， 膜片托盘部件 9 中的膜片托盘 23 与密封圈 15 压紧 并密封， 气压腔 7 内的气压通过排气孔 18 排空 ； 阀芯部件 5 在复位弹簧 6 的作用下向上运 动， 同时气控活塞 8 也向上运动 ； 此时密封阀芯 16 与密封阀座 17 接触， A 口到 B 口不导通。 0027 通过设置调压弹簧 13 的预压力就可以设置气动仪表的气源故障设定值， 当新型 切断阀的S口检测到气源压力高于气源故障设置值时， 切断阀的A口到B口导通 。
20、； 当切断阀 的 S 口检测到气源压力低于气源故障设置值时切断阀的 A 口到 B 口不导通。 0028 在换向腔 2、 活塞腔 3 上加工有输入和输出螺纹接口， 用于气源输入和输出的连 接。密封阀座 17 直接加工在换向腔 2 上， 密封阀芯 16 为丁腈橡胶材料， 密封阀座 17 和密 封阀芯16接触后能够保证零泄漏 ； 调压螺杆11调整到需要的安全压力切换点时， 通过锁紧 螺母 14 可以防止调压螺杆 11 松动 ； 整机结构及活塞密封采用 O 型圈密封， 无外漏和内漏。 整机设计采用先导式工作原理， 产品体积小、 调压范围宽。 说 明 书 CN 103672066 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103672066 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103672066 A 7 3/3 页 8 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103672066 A 8 。