创新作品名称:可快插可锁死型流体阀门

摘要

本创新作品“可快插可锁死型流体阀门”,是属于不用电也能工作的一种在各种不同情况下进行流体的转运的阀门。

在作业时,经常需要将气体或液体从一部分导入另一部分,可能需要将两部分分离,再进行不同的作业。若用一根软的长导管连接,会限制一些动作,这将会影响作业效率,增加机器的复杂性。为了解决这一问题,设计了这款自动阀门,即插即用,要分离时只需拔出,且会自动锁死,不用担心会漏气或水。这减少了中间的导管,让两部分的动作不会互相影响。可在水下使用。

而且此款阀门还配有快插功能,在连接时不需要费太多力,即可完成管道的连接,而且在连接完毕时通道会自动打开,拔出时会自动关闭。

关键词:流体阀门、锁死、快插

目录

一、创新的来源及意义

世界上游勘探领域正在经历着深刻的变化,油气新发现正是这一变化的重要体现。从常规油气资源到非常规油气资源,从陆地到海洋,从中深层到深层、超深层,从中浅水到深水、超深水,从常规地带到极端地带,已经成为世界油气勘探的趋势,未来油气勘探将不断向更细、更深、更广、更难、更具挑战的领域发展。而在探索过程中,油气的管道传输是一个非常关键的问题,而在管道传输中,耐寒耐压的管道壁材质和阀门对管道的连接与控制都是至关重要的点。

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件。阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。

在工业化、城市化、改革和全球化四大力量推动下,我国阀门装备制造业前景还是宽广的,未来阀门产业高端化、国产化,现代化、将是今后阀门行业发展主要方向。追求不断的创新,为阀门企业创造出新的市场,才能让企业在竞争日益激烈的泵阀行业大潮中求生存、谋发展。

随着阀门技术的不断发展,阀门应用领域的不断拓宽,与之对应的阀门标准也越来越不可或缺。随着阀门行业产品进入一个创新的时期,产品类别也需要更新换代。

二、创新点

(1)与美式气门芯比较

①美式气门芯在按下气芯,可能会有气体漏出,而我们的自动阀门带有弹簧可以保证气体不会自行漏出,且内部气压之大可以保证不漏气。

②美式气门芯可能在外部压力过大时,意外地被打开,造成气体外泄,而我们这款阀门有卡钩,可以锁死球体,防止阀门意外打开,可以在特定情况(如高压)下使用

(2)与现有阀门比较

现有阀门大多具有手轮或手柄,需要人工开启才能使用,而我们的流体只需要双口对接即可使用,省时省力。而且现有阀门管道大多都呈管状,易有液体残留,而此款流体阀门接近于锥型且可以保持与一端的管道相连,有效防止其浪费

三、创新原理

(1)阀门的锁死机械结构

A)开闭结构:

采用一个特殊球体(E)作为阀门阻挡结构,球体与内壁为圆锥体的外筒(B)贴合时,阀门关闭。通入气体时,球体收到了气体的压力,会被向上吹起,阀门接通(如图2.3)。当停止气体通入时,球体受重力作用,再次贴合内壁,阀门关闭,同时气体对球体有一定压强,可以保证关闭的紧密。

图1

图1

B)锁死结构:

球体上开有凹槽(H),与外壁上的卡钩(D)结合时,将球体锁死。然后,当讲阀门插入基座(F)时,基座上的斜面推动卡钩。使卡钩缩回,解锁球体。(如

图2.2)此时可进行(1)中所述操作。停止通气将阀体从基座拔出,卡钩弹回原位,锁死球体(如图2.1所示的状态)。

图2

图2

(2)阀门的快插结构

以下为剖面图

将A插入B时,锁钩沿台阶的斜面上升(如图3.2),直至顶端(如图3.3),锁钩受弹簧的拉力下落,钩住台阶,固定住A与B(如图3.4)。与此同时,完成球体解锁。【(1、阀门的锁死机械结构)已做说明】

图3

图3

欲将A与B分离,只需拉动控制环,控制环推动钩锁的斜面,使钩锁绕轴转动至(如图3.6)所示位置。此时,锁钩尖端高于台阶的最高处,将两者拔开,即可将A与B分离。(如图3.7)

图4

图4

四、参考文献

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[2]黄凯,王华奥,李争齐.不同阀芯结构节流阀流阻特性研究[J].现代机械,2018(01):35-40,

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参考:第一章 1.2阀门分类和用途

1.3国内外研究现状

[5]王慧杰.球阀启闭动态特性的数值模拟和实验研究[D].浙江理工大学,2015+I

[6]贾承造,张永峰,赵霞.中国天然气工业发展前景与挑战[JI.天然气工业,2014,34(02):8-18

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[10]尚照辉.阀芯结构对节流截止阀性能影响的研究[D].浙江理工大学,2013.

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