一種懸浮顆粒截止閥的製作方法

2023-05-02 15:15:11

專利名稱：一種懸浮顆粒截止閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥門，特別是一種能夠用於截斷或接通輸送介質中帶有懸浮顆粒 的管道截止閥。
背景技術：
在煤礦開採的煤漿輸送、電廠的粉煤灰輸送、油田鑽井的泥漿輸送、化肥廠的合成 氨生產、鋁廠的氧化鋁生產、以及工業、生活廢水處理等管道中的介質，均攜帶著大量的懸 浮顆粒，當閥門關閉時，懸浮顆粒將不可避免的被夾在閥門密封面之間，致使閥門密封面破 壞而洩漏，此後介質便以高速穿過密封面的洩漏點，並對洩漏點進行持續不斷的衝擊和磨 損，迫使洩漏點迅速擴大和最終造成密封失效，為了解決這一問題，在一些場合採用了帶有 擦拭作用的刀形平板閘閥、球閥，儘管刀形平板閘閥關閉時，雖然在金屬密封面之間的剪切 作用下，能夠免除大的懸浮顆粒進入密封面，但仍會夾帶細的小顆粒進入密封面，並導致金 屬密封面擦傷而洩漏，而球閥關閉的瞬間會夾住較大的懸浮顆粒，致使非金屬材料製作的 閥座密封面損壞而洩漏，因此現有技術閥門在含有懸浮顆粒介質工況下的密封壽命都很 短，不能滿足實際應用要求。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠用於截斷或接通介質中帶有懸浮顆粒的管道截止閥。它在不提高現有閥門生產成本的條件下，通過設置的過濾層結構，能夠在閥門關閉前 自動對介質中的懸浮顆粒進行過濾，通過設置的軟密封結構，能夠在閥門關閉時將過濾後 殘留在第一密封面與第二密封面之間的微小懸浮顆粒，全部壓入較軟的第二密封面中實現 完全密封的目的，而在本發明開啟過程中，又能夠通過介質的流動自動清除閥門關閉時殘 留在軟質密封面中的微小懸浮顆粒，在本發明完全開啟後，還能保護軟質密封圈及第二密 封面免遭介質衝刷而破壞，使得本發明的閥門不僅密封性能好、使用壽命長，而且還具有易 損件便於更換和製法簡便等特點。實現本發明目的的技術解決方案為一種懸浮顆粒截止閥，包括閥體、閥瓣、壓環、 密封圈、閥蓋和閥杆，其中閥體內設有內腔、上通道、下通道及內通道，內腔位於內通道的 上方，上通道與內腔相通，下通道位於內通道的下方，下通道與內通道相通，閥蓋與閥體固 定聯接，閥杆穿過閥蓋，閥杆的下端部與閥瓣活動聯接，閥瓣設置在內腔中，可隨閥杆在內 腔中上下移動，閥瓣下端設有配合過濾用的圓柱體，在圓柱體上方的外圍臺階面上設有第 一密封面，壓環通過螺紋與內通道相連接，壓環中設有配合過濾或流通用的內孔，內孔與內 通道相通，內通道的上端面上設有沉孔，密封圈通過壓環固定在沉孔內，密封圈上設有第二 密封面，圓柱體與內孔之間採用間隙配合構成過濾層，第一密封面與第二密封面之間可通 過擠壓構成軟密封。本發明與現有技術相比，其顯著優點1、設置的過濾層結構，能夠在閥門關閉過程 中自動完成對介質的過濾，完全排除了稍大懸浮顆粒對密封面的破壞；2、設置的軟密封結構，能夠在閥門關閉時將過濾後殘留在第一密封面與第二密封面之間的微小懸浮顆粒，全部壓入較軟的第二密封面中實現完全密封，並在閥門開啟時能夠通過介質的流動，自動清 除殘留在第二密封面上的微小懸浮顆粒；3、設置的密封圈保護結構，能夠在閥門長期開啟 狀態下，通過設置的壓環保護措施，使得軟質密封圈及第二密封面免遭介質衝刷而破壞；4、 閥門密封易損件密封圈、壓環及閥瓣均便於維修或更換，使得本發明產品可方便的重複多 次使用；6、採用不同材料製作，可廣泛適用於各種腐蝕性懸浮顆粒介質管道。


圖1是本發明一種懸浮顆粒截止閥的一種結構示意圖。圖2是本發明一種懸浮顆粒截止閥的局部結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。本發明一種懸浮顆粒截止閥，它包括閥體1、閥瓣7、壓環2、密封圈5、閥杆9和閥 蓋8，閥體內設有內腔10、上通道4、下通道13及內通道16，內腔10位於內通道16的上方， 上通道4與內腔10相通，下通道13位於內通道16的下方，下通道13與內通道16相通，閥 蓋8與閥體1固定聯接，閥杆9穿過閥蓋8，閥杆9的下端部與閥瓣7活動聯接，閥瓣7設 置在內腔10中，可隨閥杆9在內腔10中上下移動，閥瓣7為硬質金屬材料製成，閥瓣7下 端設有配合過濾用的圓柱體3，在圓柱體3上方的外圍臺階面上還設有第一密封面6，壓環 2通過螺紋聯接設置在內通道16中，壓環2中設有配合過濾或流通用的內孔15，內孔15與 內通道16相通，密封圈5通過壓環2固定在內通道16的上端面14上所設的沉孔12內，密 封圈為軟質非金屬材料製成，密封圈5上設有第二密封面11，閥瓣7下端的圓柱體3與壓環 2的內孔15之間採用間隙配合構成過濾層，閥瓣7上所設第一密封面6與密封圈5上所設 第二密封面11之間可通過擠壓構成軟密封。第一密封面[6]與第二密封面[11]相吻合。本發明的原理是本發明的截止閥與壓力管道聯接後，閥門處於完全開啟狀態時， 介質沿閥體的下通道流入，再沿閥體內通道、壓環內孔、閥體內腔和閥體上通道流出，當本 發明處於關閉過程時，在閥杆的推動下，閥瓣沿閥體內腔逐漸下移，閥瓣下端的圓柱體逐漸 滑入壓環的內孔中，由於閥瓣下端的圓柱體與壓環內孔之間採用的間隙配合，對流動介質 構成了過濾層，因此凡幾何尺寸大於該過濾層間隙的懸浮顆粒均不得通過，即使通過該過 濾層而進入第一密封面與第二密封面之間的微小懸浮顆粒，也會不斷被流動的介質所帶 走，直至第一密封面與第二密封面接觸並經擠壓構成軟密封，此時，殘留在密封面之間的微 小懸浮顆粒，將被第一密封面強行壓入較軟的第二密封面達到完全密封，當開啟本發明截 止閥時，在閥杆的拉動下，閥瓣沿閥體內腔逐漸上移，閥瓣的第一密封面逐漸離開密封圈的 第二密封面，介質流經過濾層後再經第一、第二密封面之間流出，在此過程中介質將自動衝 刷並清除壓入第二密封面的微小懸浮顆粒，隨著閥瓣的繼續上移，閥瓣下端的圓柱體逐漸 脫離壓環內孔直至閥門完全開啟，通過壓環內孔的介質，將直接流入閥體內腔和上通道，由 於密封圈被設置在壓環的背面，所設壓環能夠保護密封圈及第二密封面免遭介質的衝刷而 破壞。下面結合實施例對本發明作進一步說明。
結合附圖，本發明主要由閥體1、閥瓣7、壓環2、密封圈5、閥杆9和閥蓋8等組成。 閥體ι設有內腔10、上通道4、下通道13及內通道16，內腔10位於內通道16的上方，上通 道4與內腔10相通，下通道13位於內通道16的下方，下通道13與內通道16相通，閥蓋8 與閥體1固定聯接，閥杆9穿過閥蓋8，閥杆9的下端部與閥瓣7活動聯接，閥瓣7設置在內 腔10中，可隨閥杆9在內腔10中上下移動，閥瓣7採用金屬材料製成，閥瓣7下端設有配 合過濾用的圓柱體3，在圓柱體3上方的外圍臺階面上還設有第一密封面6，第一密封面6 的形狀為平面、圓錐面或球面，壓環2通過螺紋聯接設置在內通道16中，壓環2中設有配合 過濾或流通用的內孔15，內孔15與內通道16相通，密封圈5通過壓環2固定在內通道16 的上端面14上所設的沉孔12內，密封圈5採用非金屬材料製成(如聚四氟乙烯類)，密封 圈5上設有第二密封面11，其形狀為平面、圓錐面或球面，閥瓣7下端所設的圓柱體3與壓 環2的內孔15之間採用間隙配合構成過濾層，閥瓣7上所設第一密封面6與密封圈5上所 設第二密封面11之間可通過擠壓構成軟密封。本發明已通過大量的懸浮顆粒介質的密封性能試驗、可靠性實驗及壽命試驗，各 項試驗數據均超過相關國家標準，尤其在密封性能和壽命性能方面已具有現閥門技術無法 比喻的優勢，鑑於目前還沒有更好的同類閥門產品，本發明具有十分廣闊的應用前景。
以下是本發明的懸浮顆粒截止閥與現有相關閥門的密封及壽命性能試驗對比 (基本參數閥門通徑100mm、工作壓力2. 5MPa、工作溫度彡200°C、試驗介質合成氨)
權利要求
一種懸浮顆粒截止閥，其特徵在於包括閥體[1]、閥瓣[7]、壓環[2]、密封圈[5]、閥蓋[8]和閥杆[9]，其中閥體[1]內設有內腔[10]、上通道[4]、下通道[13]及內通道[16]，內腔[10]位於內通道[16]的上方，上通道[4]與內腔[10]相通，下通道[13]位於內通道[16]的下方，下通道[13]與內通道[16]相通，閥蓋[8]與閥體[1]固定聯接，閥杆[9]穿過閥蓋[8]，閥杆[9]的下端部與閥瓣[7]活動聯接，閥瓣[7]設置在內腔[10]中，可隨閥杆[9]在內腔[10]中上下移動，閥瓣[7]下端設有配合過濾用的圓柱體[3]，在圓柱體[3]上方的外圍臺階面上設有第一密封面[6]，壓環[2]通過螺紋與內通道[16]相連接，壓環[2]中設有配合過濾或流通用的內孔[15]，內孔[15]與內通道[16]相通，內通道[16]的上端面[14]上設有沉孔[12]，密封圈[5]通過壓環[2]固定在沉孔[12]內，密封圈[5]上設有第二密封面[11]，圓柱體[3]與內孔[15]之間採用間隙配合構成過濾層，第一密封面[6]與第二密封面[11]之間可通過擠壓構成軟密封。
2.根據權利要求1所述的懸浮顆粒截止閥，其特徵在於所述第一密封面[6]與第二 密封面[11]相吻合。
3.根據權利要求1所述的懸浮顆粒截止閥，其特徵在於閥瓣[7]採用金屬材料製作。
4.根據權利要求1所述的懸浮顆粒截止閥，其特徵在於密封圈[5]採用非金屬材料 製作。全文摘要
本發明公開了一種懸浮顆粒截止閥，它由閥體、閥瓣、壓環、密封圈、閥杆和閥蓋等組成，本發明通過設置的過濾層結構，能夠在閥門關閉前自動對介質中的懸浮顆粒進行過濾，通過設置的軟密封結構，能夠在閥門關閉時將過濾後殘留在密封面之間的微小懸浮顆粒，全部壓入較軟的密封面中實現完全密封的目的，而在本發明開啟過程中，又能夠通過介質的流動自動清除閥門關閉時殘留在軟質密封面中的微小懸浮顆粒，在本發明完全開啟後，還能保護軟質密封圈及其密封面免遭介質衝刷而破壞，使得本發明的閥門不僅密封性能好、使用壽命長，而且還具有易損件便於更換和製法簡便等特點，採用不同材料製作，可廣泛適用於各種腐蝕性懸浮顆粒介質管道。
文檔編號F16K1/32GK101865292SQ201010200888
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月17日 優先權日2010年6月17日
發明者周君 申請人:南京理工大學;周君