角行程旋轉盤切閥的製作方法

2023-06-12 01:41:31 2

專利名稱：角行程旋轉盤切閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閥門，尤其是一種角行程旋轉盤切閥。
背景技術：
目前， 一般應用於催化劑、固體粉塵、多晶矽、煤粉、礦漿等惡劣工況
下的閥門基本上採取進口的金屬密封球閥和金屬密封蝶閥，基本上在3個月 之後就要更換一臺閥門。閥座和閥板磨損嚴重，在高溫下由於沒有補償，所 以造成閥門卡死。給現場連續生產造成了很大的問題。如SES美國綜合能源 公司在山東棗莊埃新斯氣體公司投資的煤氣化裝置中含有煤粉的煤氣的輸 送，以前都是使用進口的金屬密封蝶閥，後來又嘗試使用金屬密封球閥，但 使用3個月不到都要更換。
這是因為閥門全關密封時，因不存在介質流動，故閥內件(閥芯、閥座) 不會受到磨損。但實際運行過程中，當閥門關閉，閥芯與閥座接觸時，總是 有顆粒物來不及吹走，被夾持在密封面間。此時，因金屬密封面之間的擠壓， 往往導緻密封面的損壞；同時密封面間存在間隙，閥門無法實現完全密封， 高壓氣體攜帶較小的顆粒高速通過，產生類似於砂輪打磨的效果，這種打磨 作用隨著間隙增大具有不斷增大的破壞性，可導致閥內件出現較深的溝槽， 密封完全失效。尤其是一些高硬度的顆粒，如催化劑顆粒，硬度可達到 50HRC，這樣對閥板和閥座的衝刷就更加嚴重。而金屬密封球閥和金屬密封 蝶閥無法克服這種磨損和腐蝕。因為金屬密封球閥是靠一片碟性彈簧進行補 償密封的，經常地開關動作一方面會使單片碟簧壽命受損，從而破壞了它的 彈性應力，另一方面固體顆粒很容易進入到球體和閥座中間，從而加劇磨損， 使洩漏增大。 一旦產生洩漏現象，對球體的破壞則是致命性的。另一方面， 高溫帶來的球體膨脹，而一片碟性彈簧沒辦法進行足夠的彈性補償，容易造 成閥門的卡死現象。金屬密封蝶閥的破壞機理和金屬密封球閥是一樣的。 發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種可以耐高溫、 密封面不易被顆粒的衝刷和腐蝕、使用時不會發生卡死現象的角行程旋轉盤 切閥。
按照本實用新型提供的技術方案，所述角行程旋轉盤切閥，包括間隔設置的左閥體與右閥體，左閥體與右閥體之間通過閥管形成一個密閉的閥腔， 在左閥體或者右閥體上鉸接有轉軸，所述轉軸的內端插入閥腔內，在轉軸外 端部固定有執行器曲柄，在轉軸內端部固定有處於閥腔內的閥體曲柄，在閥 體曲柄的底端部設有向閥體進口與閥體出口伸出的管狀的左閥芯與右閥芯， 在閥體進口處的左閥體內壁設有左閥座，在閥體出口處的右閥體內壁設有右 閥座，在左閥芯上插接有與左閥座配合的左閥盤，左閥盤的左端部為刀鋒狀 邊緣，左閥座的右端面與左閥盤的左端面為相互配合的密封面，在左閥芯與 左閥盤之間設有彈性支撐裝置，在右閥芯上插接有右閥盤，右閥盤的右端部 為刀鋒狀邊緣，右閥座的左端面與右閥盤的右端面為相互配合的密封面，在 右閥芯與右閥盤之間設有彈性支撐裝置。
在左閥芯上開設有開口朝左設置的左盲孔，在左盲孔內設有壓縮的第一 碟形彈簧，第一碟形彈簧通過第一閥盤頂針抵在左閥盤的右端面上，第一碟
形彈簧與第一閥盤頂針形成左閥芯與左閥盤之間的彈性支撐裝置；在右閥芯 上開設有開口朝右設置的右盲孔，在右盲孔內設有壓縮的第二碟形彈簧，第 二碟形彈簧通過第二閥盤頂針抵在右閥盤的左端面上，第二碟形彈簧與第二 閥盤頂針形成右閥芯與右閥盤之間的彈性支撐裝置。
第一閥盤頂針的左端部為部分球形曲面；第二閥盤頂針的右端部為部分 球形曲面。
轉軸的內端部朝向左閥體，在對應轉軸的內端部的左閥體右端面上開設 有安裝凹陷，在該安裝凹陷內設有軸座墊片，在轉軸的內端部開設有開口朝 向軸座墊片的轉軸盲孔，轉軸盲孔內設有第三碟形彈簧，第三碟形彈簧通過 第三閥盤頂針抵在軸座墊片的右端面上，且第三閥盤頂針的左端部為部分球 形曲面，在轉軸內端外側套有軸座，軸座的左端部嵌入轉軸與左閥體的安裝 凹陷之間的空隙內，並在軸座右端面與轉軸的凸起部之間設有軸墊片。
轉軸通過軸承轉動連接在右閥體上，在軸承外端的轉軸上依次套接有填 料襯墊、填料與填料壓套，在填料壓套右端部上下方的右閥體上螺接有上螺
栓與下螺栓，上螺栓上套接有上填料壓蓋，上螺栓的右端部旋接有上螺母， 在上螺母與上填料壓蓋之間設有上碟形彈簧，相應地，下螺栓上套接有下填 料壓蓋，下螺栓的右端部旋接有下螺母，在下螺母與下填料壓蓋之間設有下 碟形彈簧。
在閥管的左端部與左閥體之間設有左纏繞墊，在閥管的右端部與右閥體 之間設有右纏繞墊。本實用新型使用時，可以耐高溫，密封面不易被顆粒的衝刷和腐蝕，使 用時不會發生卡死現象，使得該閥門可在催化劑、固體粉塵、多晶矽、煤粉、 礦漿等惡劣工況下使用。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖所示本實用新型的角行程旋轉盤切閥主要由執行器曲柄1、右閥 體2、閥管3、閥腔4、右閥芯5、右閥座6、下填料壓蓋7、填料壓套8、填 料9、填料襯墊10、軸承11、第二碟形彈簧12、右纏繞墊13、第二閥盤頂 針14、左閥芯15、左閥盤16、左閥座17、左閥體18、右閥盤19、左盲孔 20、軸座墊片23、軸座24、轉軸25、軸墊片26、閥體曲柄27、第一碟形彈 簧28、第一閥盤頂針29、右盲孔30、轉軸盲孔31、上螺栓32、下螺栓33、 上填料壓蓋34、上螺母35、上碟形彈簧36、下螺母37、下碟形彈簧38與左 纏繞墊39等組成。
本實用新型包括間隔設置的左閥體18與右閥體2，左閥體18與右閥體 2之間通過閥管3形成一個密閉的閥腔4，在左閥體18或者右閥體2上鉸接 有轉軸25，所述轉軸25的內端插入閥腔4內，在轉軸25外端部固定有執行 器曲柄1，在轉軸25內端部固定有處於閥腔4內的閥體曲柄27，在閥體曲柄 27的底端部設有向閥體進口與閥體出口伸出的管狀的左閥芯15與右閥芯5， 在閥體進口處的左閥體18內壁設有左閥座17，在閥體出口處的右閥體2內 壁設有右閥座6，在左閥芯15上插接有與左閥座17配合的左閥盤16，左閥 盤16的左端部為刀鋒狀邊緣，左閥座17的右端面與左閥盤16的左端面為相 互配合的密封面，在左閥芯15與左閥盤16之間設有彈性支撐裝置，在右閥 芯5上插接有右閥盤19，右閥盤19的右端部為刀鋒狀邊緣，右閥座6的左 端面與右閥盤19的右端面為相互配合的密封面，在右閥芯5與右閥盤19之 間設有彈性支撐裝置。
在左閥芯15上開設有開口朝左設置的左盲孔20，在左盲孔20內設有壓 縮的第一碟形彈簧28，第一碟形彈簧28通過第一閥盤頂針29抵在左閥盤16 的右端面上，第一碟形彈簧28與第一閥盤頂針29形成左閥芯15與左閥盤 16之間的彈性支撐裝置；在右閥芯5上開設有開口朝右設置的右盲孔30，在 右盲孔30內設有壓縮的第二碟形彈簧12，第二碟形彈簧12通過第二閥盤頂針14抵在右閥盤19的左端面上，第二碟形彈簧12與第二閥盤頂針14形成 右闊芯5與右閥盤19之間的彈性支撐裝置。
第一閥盤頂針29的左端部為部分球形曲面；第二閥盤頂針14的右端部 為部分球形曲面。
轉軸25的內端部朝向左閥體18，在對應轉軸25的內端部的左閥體18 右端面上開設有安裝凹陷，在該安裝凹陷內設有軸座墊片23，在轉軸25的 內端部開設有開口朝向軸座墊片23的轉軸盲孔31，轉軸盲孔31內設有第三 碟形彈簧21，第三碟形彈簧21通過第三閥盤頂針22抵在軸座墊片23的右 端面上，且第三閥盤頂針22的左端部為部分球形曲面，在轉軸25內端外側 套有軸座24，軸座24的左端部嵌入轉軸25與左閥體18的安裝凹陷之間的 空隙內，並在軸座24右端面與轉軸25的凸起部之間設有軸墊片26。
轉軸25通過軸承11轉動連接在右閥體2上，在軸承11外端的轉軸25 上依次套接有填料襯墊10、填料9與填料壓套8，在填料壓套8右端部上下 方的右閥體2上螺接有上螺栓32與下螺栓33，上螺栓32上套接有上填料壓 蓋34，上螺栓32的右端部旋接有上螺母35，在上螺母35與上填料壓蓋34 之間設有上碟形彈簧36，相應地，下螺栓33上套接有下填料壓蓋7，下螺栓 33的右端部旋接有下螺母37,在下螺母37與下填料壓蓋7之間設有下碟形 彈簧38。
在閥管3的左端部與左閥體18之間設有左纏繞墊39，在閥管3的右端 部與右閥體2之間設有右纏繞墊13。
左閥座17、右閥座6是按照左閥盤16、右閥盤19的運動軌跡進行設計 的，在整個運行過程中，左閥盤16—直在左閥座17上動作，沒有脫離，右 閥盤19 一直在右閥座6上動作，靠執行機構來限位。左閥座17和左閥盤16、 右閥座6和右閥盤19的密封面在噴塗後進行高精度研磨，使表面光潔度可達 到RaO.l，使左閥座17和左閥盤16之間、右閥座6和右閥盤19之間沒有任 何密封間隙，從而保證了密封的可靠性和防止任何顆粒的進入。
在左閥芯15上開設有開口朝左設置的左盲孔20，在左盲孔20內設有壓 縮的第一碟形彈簧28，第一碟形彈簧28通過第一閥盤頂針29抵在左閥盤16 的右端面上，第一碟形彈簧28與第一閥盤頂針29形成左閥芯15與左閥盤 16之間的彈性支撐裝置，第一碟形彈簧28安裝時有一定的預緊力，按照50% 壓縮量來進行計算，根據實際壓力的大小可設計成不同的壓縮量來進行抵消 流體產生的壓力。從而保證嚴密關死。同理，在右閥芯5上開設有開口朝右
7設置的右盲孔30，在右盲孔30內設有壓縮的第二碟形彈簧12，第二碟形彈 簧12通過第二閥盤頂針14抵在右閥盤19的左端面上，第二碟形彈簧12與 第二閥盤頂針14形成右閥芯5與右閥盤19之間的彈性支撐裝置。
第一碟形彈簧28、第二碟形彈簧12的數量根據實際溫度的大小來計算 左閥盤16、右閥盤19的膨脹量來進行彈性補償。左閥盤16可以在左閥芯15 上自由膨脹；右閥盤19可以在右閥芯5上自由膨脹。左閥盤16和左閥座17、 右閥盤19和右閥座6密封表面更容易進行噴塗WC碳化鎢處理，使表面硬 度可達到HRC70，從而增加耐磨性和耐腐蝕性，更能耐更高硬度顆粒的衝刷， 延長了密封面的使用壽命。
左閥盤16、右閥盤19設計成刀鋒狀邊緣，使左閥盤16、右閥盤19在運 動過程對周圍堆積的固體顆粒進行清掃，排除了筒體內堆積的固體顆粒。使 固體顆粒沒有任何機會迸入到左閥盤16和左閥座17中間。筒體上增加吹掃 孔，以在停車的時候對筒體內進行吹掃，很方便容易，克服了以前必須拆卸 闊門才能完成的工作。使維護起來更加方便。
第一閥盤頂針29、第二閥盤頂針14設計成圓頭結構，它和各自的左閥 盤16、右閥盤19的接觸是點接觸，減小了不必要的摩擦力。
軸承11和閥體曲柄27的中間放置兩片填料，使介質中的固體顆粒根本 沒辦法進入到軸承11內部，這樣就使轉軸25沒有卡死的可能。以前使用的 金屬密封球閥和金屬密封蝶閥就很容易卡死，給現場造成了很大的麻煩。
左閥體18與右閥體2之間與閥管3接觸部分採用柔性石墨製成的左纏繞 墊39、右纏繞墊13密封結構，保證了耐壓可達到2500#的要求，溫度可達到 60(TC的高溫。第一碟形彈簧28、第二碟形彈簧12的材料選擇HG-1耐高溫 材料，經過嚴格的彈性處理和應力試驗，使碟性彈簧的使用性能優良，從而 保證了閥門的長期使用性。填料函動態密封設計。
填料螺母為上螺母35與下螺母37，並且在上螺母35與上填料壓蓋34 之間設有上碟形彈簧36,在下螺母37與下填料壓蓋7之間設有下碟形彈簧 38，這種動態密封補償了由於壓力變化或者上螺母35與下螺母37鬆動所帶 來的填料9鬆動的問題，使用更加穩定。左閥盤16和左閥座17、右閥盤19 和右閥座6在使用過程中不斷研磨，使密封效果更佳。
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權利要求1、一種角行程旋轉盤切閥，包括間隔設置有左閥體(18)與右閥體(2)，左閥體(18)與右閥體(2)之間通過閥管(3)形成一個密閉的閥腔(4)，在左閥體(18)或者右閥體(2)上鉸接有轉軸(25)，所述轉軸(25)的內端插入閥腔(4)內，在轉軸(25)外端部固定有執行器曲柄(1)，在轉軸(25)內端部固定有處於閥腔(4)內的閥體曲柄(27)，其特徵是在閥體曲柄(27)的底端部設有向閥體進口與閥體出口伸出的管狀的左閥芯(15)與右閥芯(5)，在閥體進口處的左閥體(18)內壁設有左閥座(17)，在閥體出口處的右閥體(2)內壁設有右閥座(6)，在左閥芯(15)上插接有與左閥座(17)配合的左閥盤(16)，左閥盤(16)的左端部為刀鋒狀邊緣，左閥座(17)的右端面與左閥盤(16)的左端面為相互配合的密封面，在左閥芯(15)與左閥盤(16)之間設有彈性支撐裝置，在右閥芯(5)上插接有右閥盤(19)，右閥盤(19)的右端部為刀鋒狀邊緣，右閥座(6)的左端面與右閥盤(19)的右端面為相互配合的密封面，在右閥芯(5)與右閥盤(19)之間設有彈性支撐裝置。
2、 如權利要求1所述的角行程旋轉盤切閥，其特徵是在左閥芯(15) 上開設有開口朝左設置的左盲孔(20),在左盲孔(20)內設有壓縮的第一碟 形彈簧(28)，第一碟形彈簧(28)通過第一閥盤頂針(29)抵在左閥盤(16) 的右端面上，第一碟形彈簧(28)與第一閥盤頂針(29)形成左閥芯(15) 與左閥盤(16)之間的彈性支撐裝置；在右閥芯(5)上開設有開口朝右設置 的右盲孔(30)，在右盲孔(30)內設有壓縮的第二碟形彈簧(12)，第二碟 形彈簧(12)通過第二閥盤頂針(14)抵在右閥盤(19)的左端面上，第二 碟形彈簧(12)與第二閥盤頂針(14)形成右閥芯(5)與右閥盤(19)之間 的彈性支撐裝置。
3、 如權利要求2所述的角行程旋轉盤切閥，其特徵是第一閥盤頂針(29) 的左端部為部分球形曲面；第二閥盤頂針(14)的右端部為部分球形曲面。
4、 如權利要求l所述的角行程旋轉盤切閥，其特徵是轉軸(25)的內 端部朝向左閥體(18)，在對應轉軸(25)的內端部的左閥體(18)右端面上 開設有安裝凹陷，在該安裝凹陷內設有軸座墊片(23)，在轉軸(25)的內端 部開設有開口朝向軸座墊片(23)的轉軸盲孔(31)，轉軸盲孔(31)內設有 第三碟形彈簧(21)，第三碟形彈簧(21)通過第三閥盤頂針(22)抵在軸座墊片(23)的右端面上，且第三閥盤頂針(22)的左端部為部分球形曲面， 在轉軸(25)內端外側套有軸座(24)，軸座(24)的左端部嵌入轉軸(25) 與左閥體(18)的安裝凹陷之間的空隙內，並在軸座(24)右端面與轉軸(25) 的凸起部之間設有軸墊片(26)。
5、 如權利要求1所述的角行程旋轉盤切閥，其特徵是轉軸(25)通過 軸承(11)轉動連接在右閥體(2)上，在軸承(11)外端的轉軸(25)上依 次套接有填料襯墊(10)、填料(9)與填料壓套(8)，在填料壓套(8)右端 部上下方的右閥體(2)上螺接有上螺栓(32)與下螺栓(33)，上螺栓(32) 上套接有上填料壓蓋(34)，上螺栓(32)的右端部旋接有上螺母(35)，在 上螺母(35)與上填料壓蓋(34)之間設有上碟形彈簧(36)，相應地，下螺 栓(33)上套接有下填料壓蓋(7)，下螺栓(33)的右端部旋接有下螺母(37)， 在下螺母(37)與下填料壓蓋(7)之間設有下碟形彈簧(38)。
6、 如權利要求1所述的角行程旋轉盤切閥，其特徵是在閥管(3)的 左端部與左閥體(18)之間設有左纏繞墊(39)，在閥管(3)的右端部與右 閥體(2)之間設有右纏繞墊(13)。
專利摘要本實用新型涉及一種角行程旋轉盤切閥，左閥體與右閥體之間通過閥管形成一個密閉的閥腔，在左閥體或者右閥體上鉸接有轉軸，轉軸的內端插入閥腔內，在轉軸外端部固定有執行器曲柄，在轉軸內端部固定有閥體曲柄，在閥體曲柄的底端部設有左閥芯與右閥芯，在閥體進口處的左閥體內壁設有左閥座，在閥體出口處的右閥體內壁設有右閥座，在左閥芯上插接有與左閥座配合的左閥盤，左閥盤的左端部為刀鋒狀邊緣，在左閥芯與左閥盤之間設有彈性支撐裝置，在右閥芯上插接有右閥盤，右閥盤的右端部為刀鋒狀邊緣，在右閥芯與右閥盤之間設有彈性支撐裝置。本實用新型使用時，可以耐高溫，密封面不易被顆粒的衝刷和腐蝕，使用時不會發生卡死現象。
文檔編號F16K1/32GK201262235SQ20082018599
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月5日 優先權日2008年9月5日
發明者朱榮挺, 鋒 湯, 苗同立 申請人:無錫市亞迪流體控制技術有限公司