一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门

摘要

一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门。本发明涉及一种流体管路安全防控制阀门，属管道流体输配安全控制技术领域。一种无电自关闭可控制阀门，特征在于包括阀体(1)、阀盘(2)以及阀盖(4)，阀盘(2)与上部的阀杆(6)活动连接，阀盘(2)与阀盖(4)之间通过阀盘复位弹簧(3)活动连接，阀杆(6)由阀杆座(5)固定并导向运动和密封，阀杆(6)的顶部连接设有用于控制阀杆(6)升降的阀杆提拉控制器，阀杆座(5)的一侧连接设有锁位式动压电磁头(8)，通过阀杆提拉控制器使阀杆(6)与锁位式动压电磁头(8)配合作用。本发明阀门，在管路流体输送过程中，出现意外情况，如超压、超温、超液位、流体泄漏介质浓度超标、停电、断电、流体输送终端设施或设备异常，能立即停止管路流体的输送，减少意外危险程度和损失，功耗小，高效节能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体管路安全防护控制阀门，是一种特别的给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门，属管道流体输配安全控制技术领域。

背景技术

在管路流体输送和分配过程中，可能会出现意外情况，如：超压、超温、超液位、流体泄漏介质浓度超标、停电、断电、流体输送终端设施或设备出现特殊异常现象，发生这些问题应立即停止管路流体的输送。减少意外危险程度和损失，为此研究了在各种危险情况下，仍可迅速关闭的阀门，以截断管路流体的流动，使危险降至最低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述技术问题的可控制阀门，此阀门用于解决流体输送过程及末端设施或设备发生任何危险或异常现象，能够迅速关闭管路，停止流体的流动。

本发明通过以下技术方案实现：

一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门，特殊之处在于包括阀体1、阀盘2以及阀盖4，阀盘2与上部的阀杆6活动连接，阀盘2与阀盖4之间通过阀盘复位弹簧3活动连接，阀杆6由阀杆座5固定并导向运动和密封，阀杆6的顶部连接设有用于控制阀杆6升降的阀杆提拉控制器，阀杆座5的一侧连接设有锁位式动压电磁头8，通过阀杆提拉控制器使阀杆6与锁位式动压电磁头8配合作用，共同实现阀门的启闭；

所述阀盘2包括固定连接在一起的上盘体2-6、下盘体2-5以及阀盘阀杆第一连接结2-2-1，阀盘阀杆第一连接结2-2-1上设有与其活动连接的阀盘阀杆第二连接结2-2-2，通过阀盘阀杆第一连接结2-2-1和第二连接结2-2-2将阀盘2和上部的阀杆6连接在一起，阀盘阀杆第一连接结2-2-1的外周设有用于与阀体1上部的上阀腔1-3相连通的阀盘导流孔2-7，下盘体2-5与阀体1下部的前后阀腔1-1、1-2密封配合，阀盘阀杆第二连接结2-2-2的上端与阀杆6螺纹连接，下端外周设有用于与阀盘阀杆第一连接结2-2-1的上端锁位固定的滑动固定耳2-8，滑动固定耳2-8的外周与阀盘阀杆第一连接结2-2-1的内壁之间滑动摩擦连接，当阀杆6上升时，首先带动阀盘阀杆第二连接结2-2-2在阀盘阀杆第一连接结2-2-1内滑动上移，当滑动固定耳2-8挂靠到阀盘阀杆第一连接结2-2-1的最上端时，此时带动上盘体2-6上移，从而使与其连接在一起的下盘体2-5也随之上移，下部阀盘导杆2-4的上端通过阀盘导杆固定耳2-9挂靠在上盘体2-6的上端，阀盘导杆2-4的下端设在阀体1上开设的用于起导向作用的导杆定位槽2-4-1内，阀盘导杆2-4的中间开设有与前阀腔1-1导通的导流衡压孔2-1，上盘体2-6上设有与后阀腔1-2导通的环溢流孔2-3；

所述阀杆提拉控制器视不同需要可设置为手动阀杆提拉控制器和电动阀杆提拉控制器；

所述手动阀杆提拉控制器是与阀杆座5可拆卸连接的阀杆手柄及保护套7，所述阀杆手柄及保护套7上设有两个轴线相垂直的带有内螺纹的第一圆柱孔7-1和第二7-2，其中第一圆柱孔7-1与阀杆座5上端外周开设的外螺纹配合连接，第二圆柱孔7-2与阀杆6上端外周开设的外螺纹配合连接，通过两个圆柱孔的互换，可实现阀杆手柄及保护套7不同的功能，当阀杆手柄及保护套7与阀杆6配合连接时即为手动阀杆提拉控制器，此时通过手动提拉阀杆手柄与保护套7可实现对阀杆6的上移；

所述电动阀杆提拉控制器是与阀杆座5固定连接的瞬动拉式电磁头9，包括设置为推杆状的动拉磁铁9-1及其上部的双限位开关控制杆9-2和双限位开关9-3；双限位开关9-3是一体型两个开关上下设置的，下开关常闭，在开关控制杆9-2作用下可断开瞬动拉式电磁头9的电源，使瞬动拉式电磁头停止工作，双限位开关9-3的上开关常开，在开关控制杆9-2作用下可与外部的可控制处理器上所设的阀开指示灯连接，灯亮表示阀打开，同时瞬动拉式电磁头9停止工作，灯灭表示阀关闭；

所述锁位式动压电磁头8通过一侧的电磁头座8-1与阀杆座5固定连接，电磁头防爆壳8-12螺纹固定在电磁头座8-1上，电磁头联爆盖8-13螺纹固定在电磁头防爆壳8-12上；其内部设有外周包绕线圈8-9的定磁铁芯8-2、动压铁芯8-3，定磁铁芯8-2的一侧设计有阀杆定位锁芯8-4，其与阀杆6上的阀杆定位锁槽6-1卡接配合，起固定阀杆位置作用，阀杆定位锁芯8-4与锁芯推杆8-7端头之间设有阀杆锁芯缓冲弹簧8-5、锁芯套8-6与锁芯推杆复位弹簧8-8；轴向贯穿定磁铁芯的锁芯推杆8-7与动压铁芯8-3活动连接，动压铁芯8-3通过其一侧的电流控制杆8-11连接到电流控制器8-10；当动压铁芯受磁场力作用推压锁芯推杆可压紧阀杆定位锁芯8-4，固定阀杆(保持阀打开状态)，动压铁芯8-3运动时其一侧的电流控制杆8-11跟随运动，使连接的电流控制器8-10工作。

本发明一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门，当只给锁位式动压电磁头8电时，阀门不能打开，只给瞬动拉式电磁头9电时，阀门也不能打开；只有按程序，先给锁位式动压电磁头8电，再给瞬动拉式电磁头9电(或手动提拉阀杆)阀门才能打开。

本发明一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门，受控于可编程控制器(见图6、图7)，在管路流体输送程中，出现意外情况，如超压、超温、超液位、流体泄漏介质浓度超标、停电、断电、流体输送终端设施或设备出现特殊异常现象时，可编程控制处理器能够感应并立即发出停电信号，关闭无电自关闭可控制阀门，停止管路流体的输送，减少意外危险程度和损失。

附图说明

图1：本发明实施例1的一种手动提拉式给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门；

图2：图1的局部放大图；

图3：本发明实施例2的一种自动提拉式给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门；

图4：图3的局部放大图；

图5：阀盘阀杆连接结构示意图；

图6：手动式(两组)给电不能自动打开、无电自关闭可控制系统示意图；

图7：电动式(一组)给电不能自动打开、无电自关闭可控制系统示意图；

在图中，1、阀体，1-1、前阀腔，1-2后阀腔，1-3、上阀腔，2、阀盘，2-1、导流衡压孔，2-2-1、阀盘阀杆第一连接结，2-2-2、阀盘阀杆第二连接结，2-3、环溢流孔，2-4、阀盘导杆，2-4-1、导杆定位槽，2-5、下盘体，2-6、上盘体，3、阀盘复位弹簧，2-7、阀盘导流孔，2-8、滑动固定耳，2-9、导杆固定耳，4、阀盖，5、阀杆座，6、阀杆，6-1、阀杆定位锁槽，7、阀杆手柄与保护套，7-1、第一圆柱孔，7-2、第二圆柱孔，8、锁位式动压电磁头，8-1、电磁头座，8-2、定磁铁芯，8-3、动压铁芯，8-4、阀杆定位锁芯，8-5、阀杆锁芯缓冲弹簧，8-6、锁芯套，8-7、锁芯推杆，8-8、锁芯推杆复位弹簧，8-9、线圈，8-10、电流控制器，8-11、电流控制杆，8-12、电磁头防爆壳，8-13、电磁头防爆盖，9、瞬动拉式电磁头，9-1、动拉铁芯，9-2、双限位开关控制杆，9-3、双限位下开关。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明的具体实施方式，用来对本发明作进一步的说明。

本实施例的一种给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门主要由8大零部件组成，阀体1设计为截止式，阀盘2设计为浮动压力平衡式，阀盘环口密封材料为聚四氟烯合金，摩擦力小，阀盘中部设有导流衡压孔2-1，第一阀盘阀杆连接结2-2-1上设计有导流孔2-7，阀盘上设计有环溢流孔2-3，使阀盘启闭轻捷快速，作用力小；阀门的启闭设计采用电磁力锁卡方式，非直接提拉式，特别设计的锁位式动压电磁头8，起到控制阀门打开-关闭的作用，即控制阀盘2的启闭；较小型无电自关闭可控制阀门提拉阀杆的设计为手动式，较大型无电自关闭可控制阀门提拉阀杆的设计为电动式，特别设计的瞬动拉式电磁头实现阀门的自动开启；通电，阀开始打开，全开启到位，锁位式动压电磁头的阀杆定位锁芯8-4弹进阀杆定位锁槽6-1时瞬动提拉电磁头停止工作

阀门开的状态设计采用电磁力锁卡方式保持，锁卡力小，其力仅为克服锁芯推杆复位弹簧力和锁芯推杆缓冲弹簧力之合，因此，锁位式动压电磁头与直提拉方式电磁头设计规格相比小很多，特别是大规格的阀门。

锁位式动压电磁头

锁位式动压电磁头共有13个零部件组成，电磁头产生的磁场作用力可使动压铁芯8-3推动锁芯推杆8-7，向阀杆定位锁芯施加压力，即向电磁头头部方向施压力，常规设计的电磁头一般向尾部作用力，产生拉动力，本发明与常规设计相反；此时拉动阀杆6，即提拉阀盘2，当阀杆定位锁芯8-4弹进阀杆定位锁槽6-1，阀全部打开；保持推压力(保持电磁力)，保持对阀杆6位置的锁定，保持阀的开启状态，停电或断电，电磁头失去磁场力作用，在锁芯推杆复位弹8-8的作用下，阀杆定位锁芯8-4弹出，解除对阀杆6、阀盘2的锁定状态，此时阀门关闭；动压铁芯8-3运动时，以电流控制杆对电流控制器进行电流控制，使电磁头工作温度始终保持在不高的状态下，耗电极少，达到低温安全效果。

瞬动拉式电磁头

当电磁头产生的磁场作用力使动拉铁芯9-1受磁场拉力作用，提拉阀杆6向上运动(向电磁头尾部运动)，至限定位置，阀杆定位锁芯8-4进入阀杆定位锁槽6-1，阀全部打开时；动拉铁芯9-1与此同时推动限位开关控制杆9-2，触动双限位下开关9-3断开电源，关闭电磁头，而同时又触动双限位上开关，打开阀外阀盘开启LG指示灯，完成程序工作。瞬动拉式电磁头再次工作必须待阀关闭，重新启动。动拉铁芯9-1的工作每次就一下，时间约1～3秒，所以称其电磁头为瞬动拉式电磁头。瞬动拉式电磁头9因受力小设计规格较小。

双限位开关9-3是一体型两个开关上下设置，下开关为常闭式，上开关为常开式。下开关为瞬动拉式电磁头的停止开关，上开关为阀外阀盘开启指示灯开关。

阀盘

所述阀盘2包括固定连接在一起的上盘体2-6、下盘体2-5以及阀盘阀杆第一连接结2-2-1，阀盘阀杆第一连接结2-2-1上设有与其活动连接的阀盘阀杆第二连接结2-2-2，通过阀盘阀杆第一连接结2-2-1和第二连接结2-2-2将阀盘2和上部的阀杆6连接在一起，阀盘阀杆第一连接结2-2-1的外周设有用于与阀体1上部的上阀腔1-3相连通的阀盘导流孔2-7，下盘体2-5与阀体1下部的前后阀腔1-1、1-2密封配合，阀盘阀杆第二连接结2-2-2的上端与阀杆6螺纹连接，下端外周设有用于与阀盘阀杆第一连接结2-2-1的上端锁位固定的滑动固定耳2-8，滑动固定耳2-8的外周与阀盘阀杆第一连接结2-2-1的内壁之间滑动摩擦连接，当阀杆6上升时，首先带动阀盘阀杆第二连接结2-2-2在阀盘阀杆第一连接结2-2-1内滑动上移，当滑动固定耳2-8挂靠到阀盘阀杆第一连接结2-2-1的最上端时，此时带动上盘体2-6上移，从而使与其连接在一起的下盘体2-5也随之上移，下部阀盘导杆2-4的上端通过阀盘导杆固定耳2-9挂靠在上盘体2-6的上端，阀盘导杆2-4的下端设在阀体1上开设的用于起导向作用的导杆定位槽2-4-1内，阀盘导杆2-4的中间开设有与前阀腔1-1导通的导流衡压孔2-1，上盘体2-6上设有与后阀腔1-2导通的环溢流孔2-3；

阀盘环口密封材料为可弹缩聚四氟乙烯合金，摩擦阻力很小，运动不会出现卡涩现象，阀下部阀盘导杆2-4使阀盘运动保持平稳，阀盘导杆2-4上端设有导流衡压孔2-1，在阀杆6提拉阀盘2上升时，导流衡压孔2-1可将前阀腔1-1的流体与压力导至阀后管道，阀盘阀杆第二连接结2-2-2是连接阀杆6的活节，杆头与连接结有2～3毫米节间距(间隙)，阀杆6刚提起时，并没有提起阀盘2，而是打开导流衡压孔2-1，平衡阀腔和管道的流体和压力，拉起2～3毫米后，当滑动固定耳2-8挂靠到上盘体2-6的最上端时，带动上盘体2-6上移，阀杆6此时才提起阀盘2，此时内部的流体跟压力再通过上盘体2-6外周的阀盘导流孔2-7排入到上部的上腔体内，如此减少拉动阻力。以此种结构设计保证阀的快速开启；在阀盘2下降时，阀盘2上的环溢流孔2-3可将管道流体和压力导至上阀腔，迅速平衡阀体上下阀腔压力，使阀盘运动顺利，启闭轻捷。由于阀盘运动摩擦阻力小、流体阻力、压力阻力作用小，提拉阀盘只需克服阀盘复位弹簧、摩擦作用力。

可控制处理器

可控制处理器由变压整流器、信号编码器、可编程控制器、报警器、复位键等组成。变压整流器为可编程控制器及其他器件提供弱电(DC24V、4-20mA)，可编程控制器为信号数据处理器，有超值或危险信号数据，可发出停电处理电信号，进行管路切断安全控制；当管路为n多个或及以上管路时，信号编码器编辑n多个或及以上管路编码；可编程控制器可接收各管路信号数据，当某一管路出现超值或危险信号数据只向这一路发出停电处理电信号；停电器由常闭式弱电电磁头和外动力电源开关组成，外动力电源既电磁阀锁位式动压电磁头电源；正常工作时，弱电电磁头的动铁芯受弹簧作用力紧压开关，使外动力电源连通；当可编程控制器给弱电电磁头电信号时，动铁芯吸合，断开外动力电源，实现断电指令。可编程控制器发出处理电信号的同时还报警，见图1、图2。再次工作必须手动按复位键，消除指令信号。

本发明的工作原理、步骤和方法

当管路系统工作准备完毕，现场危险信号数据采集器、可控制处理器处于正常工作状态，系统可以工作。向锁位式动压电磁头8供电(按启动开关)，使动压铁芯8-3受磁场力作用向阀杆6方向运动，推动锁芯推杆，压缩锁芯推杆复位弹簧8-8、阀杆锁芯缓冲弹簧8-5，使阀杆定位锁芯8-4受力紧压阀杆6；如果工作的是较小的阀门，用阀杆手柄7拉动阀杆6，阀盘中心导流衡压孔2-1将阀下腔流体导至上腔，迅速平衡阀体上下阀腔压力，阀盘环上的环溢流孔2-3将上阀腔的流体与压力导至阀后管道，上阀腔泄流卸压，使阀盘顺利被拉到最大开启位置，这时能听到卡的一声，阀杆锁芯8-4锁入阀杆定位锁槽6-1，阀全部打开，管道输送开始；保持推压力(保持通电-保持磁场力)，保持对阀杆位置的锁定，保持阀的开启状态；当工作的是较大的阀门或自控要求高的阀，应选用带瞬动拉式电磁头9的阀。按下瞬动拉式电磁头9的启动按钮，动拉铁芯9-1受磁场力作用，提拉阀杆向上运动(即提拉阀盘)，至限定位置阀杆定位锁芯8-4弹进阀杆定位锁槽6-1，阀全部打开，与此同时，动拉铁芯9-1推动限位开关控制杆9-2触动双限位开关9-3的下限位开关断开电源，关闭动拉电磁头，而同时又触动双限位上开关，打开阀外阀盘开启LG指示灯，完成程序工作。

当系统接收到危险信号或数据(如：超压、超温、超液位、，流体泄漏介质浓度超标、终端设备或设施故障信号)，可控制处理器发出指令，切断锁位式动压电磁头8的供电，动压铁芯8-3失去磁性力作用，在锁芯复位弹簧8-8作用力的推动下，推开阀杆定位锁芯8-4，使锁芯推杆8-7、动压铁芯8-3复位；此时阀杆6和阀盘2在阀盘复位弹簧3的作用下开始下降，同时阀盘环上的环溢流孔2-3将管道流体和压力导至上阀腔，不断增加流体量，平衡压力，使阀盘顺利下移复位，直至关闭阀口，切断流体。当系统停电、断电可控制处理器不能发出指令，动压铁芯8-3失去磁性力作用，解锁，阀关闭。当管路正常工作时，突然停电或者断电，阀同样关闭。

工作特点

当管路系统正常工作时，突然停电或者断电，给电不能自动打开、无电自关闭可控制阀门将关闭；在火灾现场，一般容易烧毁电源，或者消防抢险拉断电源，如果没有这种功能的阀门，立即关阀断流，危险程度和损失将增大。停电、断电，不需要控制处理器发出指令，而自动关闭阀门，是设计的特点。

当出现停电或断电，又来电现象时，阀门不会自动打开，发生误动作，可避免来电即打开阀门恢复流体流动产生的被动危险，必须人对系统检查，重新调整控制，才可再次开启管路，避免操作危险。

由于在电磁阀内设置了电流控制杆8-11，控制电流控制器8-10，使电磁线圈一直处在低电流状态下工作，功耗少，可使线圈工作温度很低，一般比环境温度只高十几度，达到低温效果。保证阀工作的可靠性，延长电磁阀工作寿命。此种结构初始工作电流还是较大，随着电流控制杆8-11的位移电流减少。

瞬动拉式电磁头9每次工作就单一一个提拉程序，再次工作必须待阀关闭，重新启动。

可控制处理器发出的处理指令与作用是：停电！而不是其他。