申请/专利权人：国网冀北电力有限公司管理培训中心;国家电网公司

申请日：2017-11-13

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN107830181B

主分类号：F16K1/00

分类号：F16K1/00;F16K11/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2018.04.17#实质审查的生效;2018.03.23#公开

摘要：本发明提供一种气流控制阀门单元，其包括阀体、阀座、第一进气垫片、第二进气垫片和启闭垫片。所述阀体包括具有内外螺纹的中空的柱状体部分以及与其连接成一体的锥状体部分；所述阀座为能够螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中的中空的圆柱体；所述阀座的中空部分包括内径依次减小的第一中空部分、第二中空部分、和第三中空部分，在所述阀座的上部侧壁上均匀开设有四个凹槽，该凹槽的底部低于第三中空部分内壁的顶部而深度达到第三中空部分的内壁；所述第一进气垫片放置于所述第一中空部分之中；所述第二进气垫片放置在第二中空部分的底部；所述启闭垫片放置在所述第二中空部分中且可活动地位于所述第一进气垫片与所述第二进气垫片之间的位置。

主权项：1.气流控制阀门单元，其特征在于，包括阀体、阀座、第一进气垫片、第二进气垫片和启闭垫片，其中，所述阀体包括中空的柱状体部分以及与该柱状体部分连接成一体的锥状体部分，所述柱状体部分的内径大于所述锥状体部分的与所述柱状体部分连接部分的内径，所述柱状体部分具有内螺纹及外螺纹；所述阀座为具有外螺纹的、中空的圆柱体，能够螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中；所述阀座的中空部分包括第一中空部分、第二中空部分、和第三中空部分，所述第一中空部分位于所述阀座的靠近所述阀体的锥状体部分的一端，所述第二中空部分位于第一中空部分和第三中空部分之间，所述第一中空部分的内径大于所述第二中空部分的内径，所述第二中空部分的内径大于所述第三中空部分的内径；在所述阀座的靠近阀体的锥状体部分的一端的上部侧壁上均匀开设有四个凹槽，该凹槽的底部低于所述阀座的第三中空部分内壁的顶部且该凹槽的深度达到所述阀座的第三中空部分的内壁；所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为两个直径不同、形状相同的圆形镂空硬片；所述启闭垫片为一圆形实心硬片；所述第一进气垫片放置于所述阀座的第一中空部分之中并且大小与之适配；所述第二进气垫片与所述阀座的第二中空部分的内径适配且其厚度小于所述第二中空部分的高度，所述第二进气垫片放置在阀座的第二中空部分的底部；所述启闭垫片与所述第二进气垫片大小相同，放置在所述阀座的第二中空部分中且可活动地位于所述第一进气垫片与所述第二进气垫片之间的位置。

全文数据：气流控制阀门单元技术领域[0001]本发明属于工程机械控制领域，尤其涉及一种气流控制阀门单元。背景技术[0002]目前用于控制气体流向的阀门一般为驱动式，结构复杂，并且进气口单一。在实际应用中，气体的来源方向，比如风向，是不确定的，在这种情况下，如何有效收集气体并利用，以及控制气体在管道中的流向等问题都没有得到有效解决。发明内容[0003]为解决现有存在的技术问题，本发明提供一种气流控制阀门单元。[0004]为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：[0005]根据本发明的第一方面，提供一种气流控制阀门单元，其包括阀体、阀座、第一进气垫片、第二进气垫片和启闭垫片，其中，所述阀体包括中空的柱状体部分以及与该柱状体部分连接成一体的锥状体部分，所述柱状体部分具有内螺纹及外螺纹;所述阀座为具有外螺纹的、中空的圆柱体，能够螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中；所述阀座的中空部分包括第一中空部分、第二中空部分、和第三中空部分，所述第一中空部分位于所述阀座的靠近所述阀体的锥状体部分的一端，所述第二中空部分位于第一中空部分和第三中空部分之间，所述第一中空部分的内径大于所述第二中空部分的内径，所述第二中空部分的内径大于所述第三中空部分的内径;在所述阀座的靠近阀体的锥状体部分的一端的上部侧壁上均匀开设有四个凹槽，该凹槽的底部低于阀座的第三中空部分内壁的顶部且该凹槽的深度达到阀座的第三中空部分的内壁;所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为两个直径不同、形状相同的圆形镂空硬片;所述启闭垫片为一圆形实心硬片;所述第一进气垫片放置于所述阀座的第一中空部分之中并且大小与之适配;所述第二进气垫片放置在阀座的第二中空部分的底部;所述启闭垫片放置在所述阀座的第二中空部分中且可活动地位于所述第一进气垫片与所述第二进气垫片之间的位置。[0006]可选地，所述阀座在螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中时，有一小部分外露于所述阀体的柱状体部分，该外露部分不具有外螺纹。[0007]可选地，所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为中间的圆形部分以及周围的四片扇形部分是镂空的圆形镂空硬片。[0008]可选地，所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为金属片。[0009]可选地，所述启闭垫片为圆形硬塑料片。[0010]根据本发明的第二方面，提供一种气流控制阀门装置，其包括根据第一方面所述的气流控制阀门单元、以及腔体，其中，所述腔体在垂直于其轴线方向上均匀分布有四个带螺纹的安装孔，所述安装孔的内径与所述气流控制阀门单元的阀体的柱状体部分的外径相适配，使得所述气流控制阀门单元的阀体的柱状体部分能够螺纹固定于所述安装孔中；所述腔体的底面上具有多个排气口。附图说明[0011]在附图（其不一定是按比例绘制的）中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。[0012]图1A示出了根据本发明的一种实施例的气流控制阀门单元的剖视图；[0013]图1B示出了图1A的气流控制阀门单元的俯视图；[0014]图1C示出了图1A的气流控制阀门单元的立体图；[0015]图2A示出了阀体在其轴向上的剖视图；[0016]图2B示出了阀体的俯视图；[0017]图2C示出了阀体的立体图；[0018]图3A示出了阀座的正视图；[0019]图3B示出了阀座的俯视图；[0020]图3C示出了阀座的立体图；[0021]图4A示出了第一进气垫片的一种实施例的俯视图；[0022]图4B示出了图4A所示的第一进气垫片的立体图；[0023]图5A示出了第二进气垫片的一种实施例的俯视图；[0024]图5B示出了图5A所示的第二进气垫片的立体图；[0025]图6A示出了启闭垫片的正视图；[0026]图6B示出了启闭垫片的俯视图；[0027]图7示出了根据本发明的一种实施例的气流控制阀门装置的结构示意图。具体实施方式[0028]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。_[0029]图1A示出了根据本发明的一种实施例的气流控制阀门单元的剖视图；图1B示出了气流控制阀门单元的俯视图；图1C示出了图1A的气流控制阀门单元的立体图。如图1A所示，本发明的气流控制阀门单元1〇〇,包含阀体U阀座2、第一进气垫片3、第二进气塾片4和启闭垫片5。[0030]其中，阀体1是中空的内外螺纹器件（即内外部都具有螺纹），呈类似喇叭形状，包括中空的柱状体部分12以及与该柱状体部分连接成一体的锥状体部分11，其中，阀体1的内外螺纹位于柱状体部分12上，锥状体部分11内外不需要具有螺纹。另外，柱状体部分12的^径大于锥状体部分11的与柱状体部分12连接部分的内径，如图1A和图2A所示，其中图2A示出了阀体1在其轴向上的剖视图，图2B示出了阀体1的俯视图，图2C示出了阀体1的立体图。另外，如图2A至图2C所示，在阀体1的锥状体部分11的表面上、在一条经过锥状体截面中心的直径线的两端具有两个大小相同的缺口，该缺口的设置是为了方便阀体1在其它部件的装卸。[0031]阀座2是圆柱体形的、中空的、具有外螺纹的器件（即器件外部具有螺纹）。阀座2与阀体1的柱状体部分12适配，并能够螺纹固定在阀体1的柱状体部分12中，如图1A所示，阀座2可以有一部分外露于阀体1的柱状体部分12,另外，可选地，阀座2外露于阀体1的柱状体部分12的部分可以不具有外螺纹。图3A示出了阀座2的正视图，图3B示出了阀座2的俯视图，图3C示出了阀座2的立体图。阀座2的中空部分具有三段内径不同的中空部分，第一中空部分21位于阀座2适配于阀体1的一端，该第一中空部分21的深度通常小于阀座2的高度的四分之一。第二中空部分22位于第一中空部分21与第三中空部分23之间，该第二中空部分22的内径小于第一中空部分21的内径，第三中空部分23的内径小于第二中空部分22的内径。其中，第二中空部分22的高度能够容纳第二进气垫片4和启闭垫片5且能够使得第二进气垫片4和启闭垫片5分开时具有一定的间距。另外，在阀座2的靠近阀体1的锥状体部分11的一端的上部侧壁上均匀开设有四个凹槽6作为通气缺口，该凹槽6的深度达到阀座2的第三中空部分的内壁，该凹槽6的长度（即沿阀座2的圆柱体的轴向的长度从阀座2的第一中空部分21—直开设至低于阀座2的第三中空部分23的内壁顶部，如图3B和3C所示。[0032]可选地，在阀座2的外露于阀体1的柱状体部分12的一端的圆形表面的一条直径线上开设有两个开口25，如图3A与3C所示，该对开口25用于方便安装或拆卸阀座2。[0033]第一进气垫片3为圆形镂空硬片，如图4A和图4B所示，图4A示出了第一进气垫片3的一种实施例的俯视图，图4B示出了图4A所示的第一进气垫片3的立体图。在图4A中所示的中间的圆形部分以及周围的四片扇形部分是镂空的。第一进气垫片3的大小与阀座2的第一中空部分21的内部形状相适配，即第一进气垫片3的内径略小于第一中空部分21的内径，且基本上正好容纳于阀座2的第一中空部分中，如图1A所示。[0034]第二进气垫片4也为圆形镂空硬片，如图1A和图5A与5B所示，图5A示出了第二进气垫片4的一种实施例的俯视图，图5B示出了图5A所示的第二进气垫片4的立体图。在图5A中所示的中间的圆形部分以及周围的四片扇形部分是镂空的。第二进气垫片4的内径与阀座2的第二中空部分22的内径适配，但其厚度小于第二中空部分22的高度即在阀座2的圆柱体轴线上的长度），使用时第二进气垫片4放置于阀座2的第二中空部分22的底部。第二进气垫片4可固定于阀座2的第二中空部分22的底部也可以活动地安装于第二中空部分22中。[0035]由上面所述可知，第一进气垫片3和第二进气垫片4为两个直径不同、形状相似的圆形镂空硬片，所述圆形镂空硬片例如可以是圆形镂空金属片。可选地，第一进气垫片3和第二进气垫片4不限定于前面所述的实施例，也可以采用其它的镂空方式，例如，只在中间的圆形区域镂空，或者只有对称的扇形区域镂空等等，本发明并不对此进行限定。[0036]启闭垫片5为一圆形片，没有镂空部分也没有中空部分，如图6A和6B所示，图6A示出了启闭垫片5的正视图，图6B示出了启闭垫片5的俯视图。启闭垫片5与第二进气垫片4大小相同，可活动地放置在阀座2的第二中空部分22中，如图1A所示，位于第一进气垫片3和第二进气垫片4之间。启闭垫片5例如可以为一实心的、圆形硬塑料片，材质轻薄，可以增强其对风力的敏感程度。[0037]利用本发明的气流控制阀门单元100,当气体从阀体i的锥状体部分11吹入时，启闭垫片5受气流动力作用，将阀座2的第二进气垫片4封堵上，气体经过阀座2的凹槽6进入阀^2的第三中空部分23,从而排出；但当气体从阀座2的第三中空部分23进入时，启闭垫片5受气流动力作用而被移动至第一进气垫片3处并将其上的开口封堵上，从而使得气体无法进入阀体1的锥状体部分11中，即不能从阀体1的锥状体部分11排出，从而通过这种方式来控制气流的方向。[0038]在具体组装本发明的气流控制阀门单元时，如图1中所示，先将第二进气垫片4放置在阀座2的第二中空部分22的底部;再将启闭垫片5放置在阀座2的第二中空部分22中，再将第一进气垫片3放置在阀体2的第一中空部分21中。然后将阀座2螺纹抒固在阀体1的柱状体部分I2中，从而形成一个气流控制阀门单元1〇〇，如图1A所示。[0039]本发明可以用于制作一种气流控制阀门装置200,图7示出了根据本发明的一种实施例的气流控制阀门装置200的结构示意图。如图7所示，气流控制阀门装置200包括腔体8以及呈安装于腔体8侧壁上的四个相同的气流控制阀门单元7a、7b、7c、和7d，气流控制阀门单元7、713、7：、和71采用前面所述的气流控制阀门单元1〇〇。腔体8在垂直于其轴线方向上或在其侧面上均匀分布有四个带有内螺纹的安装孔，所述安装孔的内径与所述气流控制阀门单元73、71^、73、和71的阀体1的柱状体部分12的外径相适配，使得所述气流控制阀门单元7、713、7〇、和7拍勺阀体1的柱状体部分12能够分别螺纹固定于四个安装孔中。另外，在腔体8的底面上具有多个排气口9，例如4个排气口。[0040]下面举例说明本发明的气流控制阀门装置200的具体工作方式：当气体从气流控制阀门单元7a的阀体1方向进来时，启闭垫片5受气流动力作用，将阀座2的第二进气垫片4封堵上，气体经过阀座2的凹槽6进入阀座2的第三中空部分23,然后进入腔体8中。进入腔体8的气体还会进入气流控制阀门单元7b、7c、7d的阀座2的第三中空部分23,由于气流动力作用使得这三个气流控制阀门单元中的启闭垫片5被移动至第一进气垫片3处，将其封堵上，控制气体无法从这三个气流控制阀门单元流出，从而使得进入腔体8的气体只能从其下方的排气口9排出。本发明的气流控制阀门装置实现了收集不同方向气体的功能，并保证仅能从排气口9排出，避免气体泄漏。同理，分别从气流控制阀门单元7b、7c、7d进入的气体也如上面一样会排气口排出。[0041]通常情况下，本发明气流控制阀门单元作为一个整体，在组合本发明的气流控制阀门装置时可以直接取下和安装。[0042]本发明的气流控制阀门装置，可将多个气流控制阀门单元进行多角度布置，能够高效收集各方向的气体，通过启闭垫片，能够自动地控制所收集的各方向的气体在管道中的流向。另外，启闭垫片轻薄，阻力小，可以有效实现气体流向控制，防止气体泄漏，提高了阀门的控制性能。[0043]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。[0044]另外，以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，这些变型也视为落入本发明的保护范围内。[0045]此外，本领域的技术人员能够理解，不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。[0046]应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件。位于元件之前的单词“一”或“一个，，不排除存在多个这样的元件。

权利要求：1.气流控制阀门单元，其特征在于，包括阀体、阀座、第一进气垫片、第二进气垫片和启闭塾片，其中，_所述阀体包括中空的柱状体部分以及与该柱状体部分连接成一体的锥状体部分，所述柱状体部分具有内螺纹及外螺纹；所述阀座为具有外螺纹的、中空的圆柱体，能够螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中；所述阀座的中空部分包括第一中空部分、第二中空部分、和第三中空部分，所述第一中空部分位于所述阀座的靠近所述阀体的锥状体部分的一端，所述第二中空部分位于第一中空部分和第三中空部分之间，所述第一中空部分的内径大于所述第二中空部分的内径，所述第二中空部分的内径大于所述第三中空部分的内径;在所述阀座的靠近阀体的锥状体部分的一端的上部侧壁上均匀开设有四个凹槽，该凹槽的底部低于所述阀座的第三中空部分内壁的顶部且该凹槽的深度达到所述阀座的第三中空部分的内壁；所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为两个直径不同、形状相同的圆形镂空硬片；所述启闭垫片为一圆形实心硬片；所述第一进气垫片放置于所述阀座的第一中空部分之中并且大小与之适配;所述第二进气垫片放置在阀座的第二中空部分的底部;所述启闭垫片放置在所述阀座的第二中空部分中且可活动地位于所述第一进气垫片与所述第二进气垫片之间的位置。2.根据权利要求1所述的气流控制阀门单元，其特征在于，所述阀座在螺纹固定于所述阀体的柱状体部分中时，有一小部分外露于所述阀体的柱状体部分，该外露部分不具有外螺纹。3.根据权利要求1或2所述的气流控制阀门单元，其特征在于，所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为圆形镂空硬片。4.根据权利要求3所述的气流控制阀门单元，其特征在于，所述圆形镂空硬片的中间的圆形部分以及周围的四片扇形部分是镂空的。5.根据权利要求3所述的气流控制阀门单元，其特征在于，所述第一进气垫片和所述第二进气垫片为金属片。6.根据权利要求1或2所述的气'流控制阀门单元，其特征在于，所述启闭垫片为圆形硬塑料片。

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