偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閥門，尤其是一種方便更換閥芯的偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥。
【背景技術(shù)】
[0002]作為石油、化工、電力、冶金、造紙等行業(yè)各類管道系統(tǒng)的“咽喉”，閥門在上述行業(yè)中有著極為廣泛的應(yīng)用，而球閥是其中應(yīng)用最多的閥門類型之一。
[0003]普通的球閥一般包括閥體、閥桿、閥蓋、球體、閥座等，閥桿與球體傳動(dòng)連接，使球體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變球體流道與閥座之間的相對(duì)關(guān)系從而達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉介質(zhì)的目的。球閥的操作通常為90°角行程操作，具有開(kāi)關(guān)迅速、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，并且在全開(kāi)、全關(guān)兩個(gè)位置時(shí)閥座密封面與球面會(huì)處于閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，因此在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，普通球閥的缺點(diǎn)是無(wú)論球體相對(duì)于閥座處于何種位置，這兩者之間的壓緊程度是相同的，即在任何閥位兩者之間的密封比壓是相同的，這使得兩者之間密封比壓的選擇成了兩難問(wèn)題:選擇較高的密封比壓會(huì)加快球體密封面和閥座密封面的磨損，而選擇較低的密封比壓會(huì)無(wú)法保證閥門的密封性能。
[0004]本發(fā)明提供一種偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥。其具備普通球閥所具有的開(kāi)關(guān)迅速、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)客服了普通球閥的缺點(diǎn)，可以根據(jù)需要在球體相對(duì)于閥座處于不同的位置時(shí)，對(duì)這兩者之間的壓緊力進(jìn)行調(diào)節(jié)，即可以實(shí)現(xiàn)在不同閥位兩者之間的密封比壓不同，解決了普通球閥設(shè)計(jì)時(shí)球體與閥座之間密封比壓選擇所面臨的兩難問(wèn)題。經(jīng)查目前沒(méi)有應(yīng)用偏心雙球面作為強(qiáng)制密封元件的強(qiáng)制密封閥

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其主要部件包括閥體、啟閉件、閥蓋、閥桿、閥座、閥座支撐板、操作機(jī)構(gòu)和排污閥等。閥桿與啟閉件傳動(dòng)連接，使啟閉件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變啟閉件流道與閥座之間的相對(duì)關(guān)系從而達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉介質(zhì)的目的。在設(shè)計(jì)上，只要閥桿帶動(dòng)啟閉件旋轉(zhuǎn)90°左右即可以實(shí)現(xiàn)閥門全開(kāi)位與全關(guān)位的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了閥門的角行程操作。因此，本閥門與普通球閥相同，具有開(kāi)關(guān)迅速、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]啟閉件是閥門的核心部件，其布置在上游閥座和下游閥座之間。啟閉件具有兩個(gè)與閥桿旋轉(zhuǎn)軸偏心的球面結(jié)構(gòu)，即閥桿的旋轉(zhuǎn)軸不通過(guò)啟閉件的兩個(gè)球面的球心。這種偏心結(jié)構(gòu)使得當(dāng)閥桿帶動(dòng)啟閉件旋轉(zhuǎn)時(shí)，啟閉件的兩個(gè)球面與閥座之間的壓緊程度會(huì)發(fā)生改變。這使得閥門密封比壓的選擇不再是兩難問(wèn)題。例如，可以將啟閉件設(shè)計(jì)為在全關(guān)位時(shí)，啟閉件與閥座之間的壓緊力最大，即使啟閉件與閥座在全關(guān)位狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)制密封力，從而提高閥門在全關(guān)位時(shí)的密封比壓，保證了閥門在全關(guān)位的密封性能，實(shí)現(xiàn)了全關(guān)位的強(qiáng)制密封；同時(shí)，其它閥位時(shí)啟閉件兩個(gè)球面與閥座之間的壓緊力較小，從而降低了啟閉件與閥座密封面在開(kāi)關(guān)過(guò)程中的相互磨損。
[0008]另外，啟閉件、閥桿、閥座、閥座支撐板以及閥蓋可以做成一個(gè)模塊，在拆卸閥蓋與閥體連接的緊固件后，可以將整個(gè)模塊從閥門中整體抽出，這使得此閥門的易損件實(shí)現(xiàn)了模塊化更換，降低了更換易損件的難度，節(jié)省了維修時(shí)間，可以大大減少用戶的停工成本。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]閥門為90°角行程操作，具有開(kāi)關(guān)迅速、操作方便的優(yōu)點(diǎn)；啟閉件的兩個(gè)球面采用偏心設(shè)計(jì)，使得在不同的閥位狀態(tài)下啟閉件與閥座之間的相互壓緊力不同，并可以實(shí)現(xiàn)在指定的閥位狀態(tài)兩者之間具有較高的壓緊力，進(jìn)而提高閥門在這些閥位的密封比壓，保證了閥門在這些閥位的密封性能，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制密封，同時(shí)，其它閥位狀態(tài)下啟閉件的兩個(gè)球面與閥座之間的壓緊力較小，降低了啟閉件與閥座密封面在開(kāi)關(guān)過(guò)程中的相互磨損；啟閉件、閥桿、閥座、閥座支撐板等部件可以做成一個(gè)模塊，這使得此閥門的易損件實(shí)現(xiàn)了模塊化更換，降低了更換易損件的難度，節(jié)省了維修時(shí)間，可以大大減少用戶的停工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1為本發(fā)明涉及的偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥的主要結(jié)構(gòu)；
[0012]附圖2為本發(fā)明涉及的偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥啟閉件偏心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]附圖3為本發(fā)明涉及的角行程操作的強(qiáng)制密封閥閥芯模塊示意圖:
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其主要部件包括:閥體1、啟閉件2、閥蓋3、閥桿4、下游閥座5、上游閥座6、下游閥座支撐板7、上游閥座支撐板8、操作機(jī)構(gòu)9、排污閥10。如圖1所示。
[0015]啟閉件2與閥桿4相連接,通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿4帶動(dòng)啟閉件2作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變啟閉件2的流道與下游閥座5和上游閥座6的通徑之間的相對(duì)關(guān)系從而達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉介質(zhì)的目的。當(dāng)啟閉件2的流道面積與下游閥座5和上游閥座6的通徑面積100%連通時(shí)，閥門處于全開(kāi)位；當(dāng)啟閉件2的流道面積與下游閥座5和上游閥座6的通徑面積100%隔絕時(shí)，閥門處于全關(guān)位；當(dāng)啟閉件2的流道面積與下游閥座5和上游閥座6的通徑面積部分連通時(shí)，閥門處于半開(kāi)位。
[0016]在設(shè)計(jì)上，只要閥桿4帶動(dòng)啟閉件2在約90°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，即可以起到在全開(kāi)位和全關(guān)位之間改變閥位的目的，即閥門實(shí)現(xiàn)了角行程操作。
[0017]啟閉件2布置在下游閥座5和上游閥座6之間，其具有兩個(gè)球面結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)球面的球心不重合，同時(shí)閥桿4不通過(guò)這兩個(gè)球心中的任意一個(gè)，如此設(shè)計(jì)使得兩個(gè)球面為相互偏心的結(jié)構(gòu)，并且它們的球心也與閥桿軸線相互偏離。這種偏心結(jié)構(gòu)使得當(dāng)閥桿帶動(dòng)啟閉件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)偏心的球面均會(huì)產(chǎn)生沿著下游閥座5和上游閥座6軸線方向的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生壓緊或放松閥座的效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)特定閥位下啟閉件2和下游閥座5和上游閥座6的強(qiáng)制密封。其中的一種設(shè)計(jì)方式如圖2所示。此時(shí)啟閉件2的兩個(gè)球面的球心為軸對(duì)稱分布，對(duì)稱軸為閥桿4的旋轉(zhuǎn)軸。圖2左側(cè)所示的位置是閥門的全開(kāi)位，此時(shí)啟閉件2和下游閥座5和上游閥座6之間的壓緊力很小，甚至可以存在間隙。將閥桿4帶動(dòng)啟閉件2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，便出現(xiàn)了圖2右側(cè)圖的效果:啟閉件2的兩個(gè)球面緊密貼合下游閥座5和上游閥座6，并對(duì)下游閥座5和上游閥座6產(chǎn)生了擠壓，為閥門提供強(qiáng)制密封力，保證了閥門在全關(guān)位的密封性能，實(shí)現(xiàn)了全關(guān)位的強(qiáng)制密封；同時(shí)，其它閥位的密封比壓較小，降低了啟閉件2與下游閥座5和上游閥座6密封面在開(kāi)關(guān)過(guò)程中的磨損。
[0018]另外，按照?qǐng)D1所示的順序和方向，將啟閉件2與下游閥座5和上游閥座6貼緊，然后用下游閥座支撐板7和下游閥座支撐板8將啟閉件2、下游閥座5和上游閥座6夾在中間，最后將下游閥座支撐板7和下游閥座支撐板8固定在閥蓋3上，組成如圖3所示的模塊。整個(gè)模塊可以從閥體1中整體抽出，這使得此閥門的易損件實(shí)現(xiàn)了模塊化更換。如圖3所示。
[0019]本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可以被其它等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0021]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其主要部件包括閥體(1)、啟閉件(2)、閥蓋(3)、閥桿(4)、下游閥座(5)、上游閥座￠)、下游閥座支撐板(7)、上游閥座支撐板(8)、操作機(jī)構(gòu)(9)、排污閥(10)，其特征在于:啟閉件(2)布置在下游閥座(5)和上游閥座(6)之間，啟閉件(2)具有兩個(gè)偏心的球面結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)球面的球心為軸對(duì)稱分布，對(duì)稱軸為閥桿(4)的旋轉(zhuǎn)軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其中的閥桿(4)帶動(dòng)啟閉件(2)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)偏心的球面均會(huì)產(chǎn)生沿著下游閥座(5)和上游閥座(6)軸線方向的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生壓緊或放松閥座的效果；當(dāng)閥門處于全關(guān)位時(shí)，啟閉件(2)的兩個(gè)球面緊密貼合下游閥座(5)和上游閥座(6)，并對(duì)下游閥座(5)和上游閥座(6)產(chǎn)生了擠壓，為閥門提供強(qiáng)制密封力，保證了閥門在全關(guān)位的密封性能，實(shí)現(xiàn)了全關(guān)位的強(qiáng)制密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其中的啟閉件(2)與下游閥座(5)和上游閥座(6)貼緊后，通過(guò)下游閥座支撐板(7)和下游閥座支撐板⑶將啟閉件(2)、下游閥座(5)和上游閥座(6)夾在中間，然后將下游閥座支撐板(7)和下游閥座支撐板(8)固定在閥蓋(3)上，上述部件將形成一個(gè)模塊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及偏心雙球面角行程操作的強(qiáng)制密封閥，其主要部件包括閥體、啟閉件、閥蓋、閥桿、閥座、閥座支撐板、操作機(jī)構(gòu)和排污閥等。啟閉件具有兩個(gè)偏心的球面結(jié)構(gòu)，這種偏心結(jié)構(gòu)使得當(dāng)閥桿帶動(dòng)啟閉件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)偏心的球面均會(huì)產(chǎn)生沿著下游閥座和上游閥座軸線方向的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生壓緊或放松閥座的效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)特定閥位下啟閉件和下游閥座和上游閥座的強(qiáng)制密封。另外，啟閉件、閥桿、閥座、閥座支撐板以及閥蓋可以做成一個(gè)模塊，在拆卸閥蓋與閥體連接的緊固件后，可以將整個(gè)模塊從閥門中整體抽出，這使得此閥門的易損件實(shí)現(xiàn)了模塊化更換。
【IPC分類】F16K5/06, F16K5/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105370909
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410440603
【發(fā)明人】劉海亮, 張?jiān)跁? 王磊, 趙壽軍
【申請(qǐng)人】劉海亮, 張?jiān)跁? 王磊, 趙壽軍
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年9月2日