先導式截止閥的製作方法
2023-05-04 18:10:01
專利名稱：先導式截止閥的製作方法
技術領域：
本實用新型所稱的先導式截止閥，涉及一種流體傳輸與管網控制系統的截止元件，特別適用於大流量輸液管網系統。
目前在石油、化工等輸液管網系統中所使用的錐形截止閥常因傳輸介質的腐蝕性，而使閥座、閥芯錐面鏽蝕損壞，造成閥門關閉不嚴，壽命縮短。由於這種閥是直動式，所以在開啟和關閉時操作力大，特別是在壓力較高，流量大的管網系統中，使用這類閥門，這些缺點就更為明顯。
為克服直動式錐形截止閥的上述缺點，本實用新型提出一種先導式截止閥，在主閥芯中裝設先導閥芯，且閥座、閥芯接觸面上噴塗防蝕保護層，以提高閥的防蝕能力，提高壽命，減小操作力。
先導式截止閥是由閥體、閥座、閥芯組件、閥蓋、密封裝置、軸承、手柄等組成的。閥芯組件是由襯套，主閥芯、先導閥芯，閥杆、壓蓋、導向銷軸和防轉銷組成。閥芯組件中的主閥芯是由碳鋼或合金鋼製成的圓柱體，其一端為錐面，錐角為30°，外圓柱面上有2～4條安裝密封裝置的周向溝槽，閥芯體的軸心線上有一大圓孔和一盲孔，兩孔同心，兩孔相交面為平面，閥芯的錐面附近有一與中心盲孔相通的徑向孔，主閥芯的壁上有一與閥芯軸線平行的階梯孔，大孔的孔徑為φ3～6mm，小孔孔徑為φ1～4mm，孔長30～60mm，做阻尼孔，大孔的入口處裝有濾網，濾網為不鏽鋼絲製成，為80～100目。主閥芯的大端面為平面，其上均布四個螺孔，一個直徑為φ7的導向銷軸孔，主閥芯的內圓柱面上開有兩條對稱防轉銷槽。
先導閥芯是由碳鋼或低合金鋼製成的，其外圓柱面與主閥芯的大圓孔相配合，外圓柱面上均布四條軸向圓弧槽，槽深1～3mm，半徑為R＝3～6mm，閥芯上有一徑向銷孔，先導閥芯的大端面上開有十字淺槽，槽深2～4mm，寬2～6mm，另一端為截頭圓錐體，高8～15mm，錐角40°，頂部直徑φ3～6mm。
壓蓋是由青銅或不易鏽蝕的材料製成的法蘭體，大端直徑較主閥芯外徑小1～2mm，大端面上有四個螺釘沉孔，一個導向銷軸過孔、一個過流孔，小端直徑與主閥芯大圓孔相配合。上述各孔的位置與主閥芯大面上的孔相對應。
該閥的閥座與主閥芯錐面相接觸部分、主閥芯錐面、先導閥芯的錐面都噴塗厚度為0.2～0.6mm的陶瓷或鎳的保護層。
閥杆是由合金鋼製成的一端帶有梯形螺紋、一端為光滑圓杆，杆的尾部有一徑向銷孔。
導向銷軸是用碳鋼製成的一端帶有螺紋，另一端為光滑杆。
襯套是合金鋼製成的管狀件，其外徑與閥體相配合，其內徑與主閥芯外徑相配合。
用防轉銷將先導閥芯和閥杆聯接，防轉銷的兩端插入主閥芯內兩條對稱的防轉槽中，防止先導閥芯轉動。閥杆的螺紋部分通過螺母、平鍵與手柄聯接。為使手柄轉動靈活，閥蓋與螺母之間裝有推力軸承。
導向銷軸的螺紋端擰入閥蓋的螺孔，光滑杆部分通過壓蓋的過孔插入主閥芯的銷軸孔，主閥芯可沿導向銷軸移動，同時也防止主閥芯轉動。
先導式截止閥工作原理如下(見附
圖1)旋轉手柄，使閥杆向下移動，先導閥芯亦向下移動，先導閥芯的錐部將主閥芯上的盲孔e關閉。此時，進口液體經主閥芯濾網、孔a、b和閥蓋過流孔到達主閥芯上腔c。但液體不能經縫隙d到達e、f而流出。此時，主閥芯上、下端液體壓力p相等，但兩端面積不等，故在液壓力的作用下，主閥芯下移壓在閥座上，使進、出口關閉，切斷液流。當使閥門開啟時，可旋轉手柄，使閥杆上升。先導閥芯將孔e打開，此時上腔液體可徑d、e、f形成的通路從出口流出，由於阻尼孔b之作用，主閥芯上腔c之壓力降低，當主閥芯兩端壓差達到一定數值時，下端液壓力將推動主閥芯上移，主閥芯與閥座分離，形成通路，進、出口接通。
該先導式截止閥的公稱通徑φ32～φ100。
採用本實用新型所述的先導式截止閥，可有效的實現閥門的開啟與閉合，且由於閥座、閥芯錐部都噴塗有陶瓷或鎳的保護層，免除了液體對閥芯、閥座的腐蝕和氣蝕作用，提高了閥的壽命。採用先導式結構，並配置相應的推力軸承，減小了操作力。本先導式截止閥，除用於低壓外，更適用於高壓、大流量的管網系統中。本閥只需改變閥體上進出口的結構形式，亦可做節流閥用。
說明書附圖
圖1——先導式截止閥結構圖圖中1－閥體；2－閥座；3－主閥芯；4－先導閥芯；5－防轉銷；6－襯套；7－壓蓋；8－閥杆；9－導向銷軸；10－密封裝置；11－螺母；12－軸承；13－閥蓋；14－手柄；a－孔；b－阻尼孔；－油腔；d－縫隙；e－孔；f－徑向孔；圖2——主閥芯結構圖(主視)圖中15－過濾網；16－噴塗保護層；圖3——主閥芯A向視圖圖4——先導閥芯結構圖本實用新型實施例本實施例為公稱通徑為φ50的先導式截止閥，壓力可達45MPa，閥口最大開啟量為25mm。閥體材料為ZG35，調質處理HB200，並經75MPa的水壓試驗，15分鐘無滲漏，進出口為螺紋連接。閥蓋為45＃鋼，閥座、主閥芯、先導閥芯、襯套採用2Cr13材料製成，調質處理HB200。閥座的錐口部、主閥芯和先導閥芯的錐面用靜電噴塗式噴焊Ni102粉末，塗層為0.6mm，磨削至0.4～0.5mm，表面粗糙度為 0.4/(√) 。主閥芯外徑φ55mm，內孔直徑φ28mm，表面粗糙度 1.6/(√) ，錐底直徑φ53，錐頂角30°，階梯孔(a)直徑φ5，長28mm，小孔孔徑為φ4，孔長55mm，該孔中置有φ4×1.5的Cr18Ni9阻尼管。導向銷軸孔為φ7，深30mm，主閥芯的中心盲孔(e)和與之相交的徑向孔(f)均為φ6，周向密封溝槽為3條，槽深2.5mm，寬7.2mm，密封圈採用FN8435，護環用尼龍6。防轉銷槽寬8mm，深7mm，長36mm，四均布螺孔為M6，深18mm。先導閥芯的外徑為φ28，內孔為φ18，徑向銷孔φ8，四條軸向圓弧槽，深1.5mm，圓弧半徑為5mm，大端面上的十字槽寬5mm，深2mm，閥芯端錐部錐角為40°，錐頂部直徑3mm，錐高10mm。壓蓋為Q235－A製成，大端直徑為φ53mm，小端直徑為φ28mm，中心孔直徑為φ20mm，壓蓋總長為70mm。閥杆為35CrM。製成，螺紋為T20×3，光滑杆部直徑φ16mm，全長190mm，銷孔直徑φ6mm。導向銷軸為35＃鋼，直徑φ6，螺紋為M6，螺紋長15mm，杆全長55mm。防轉銷直徑φ6，全長36mm，為35CrM。製成。
在裝配時，襯套壓入閥體，主閥芯與襯套選配，保證其配合間隙為0.04～0.06mm。主閥芯與閥座、先導閥芯錐面與主閥芯的中心盲孔口部配合要嚴密。
本閥中密封件、螺釘、螺栓、軸承、平鍵等均採用標準件。
權利要求1.先導式截止閥，它是閥體、閥座、閥芯組件、閥蓋、密封裝置、軸承、手柄等組成，其特徵在於，閥芯組件是由襯套、主閥芯、先導閥芯、閥杆、壓蓋、導向銷軸和防轉銷構成。
2.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，其閥芯組件的主閥芯，是由碳鋼或合金鋼製成的圓柱體，其一端為錐面，錐角為30°，其外圓柱面上有2～4條安裝密封裝置的周向溝槽，閥芯體的軸心線上有一大圓孔和一盲孔，兩孔同心，兩孔相交面為平面，在閥芯錐面附近有一與中心盲孔相通的徑向孔，主閥芯的壁上有一與閥芯軸線平行的階梯孔，大孔的孔徑為φ3～6mm，小孔為阻尼孔，孔徑為φ1～4mm，孔長30～60mm，大孔的入口處裝有濾網，主閥芯的大端面為平面，在該面上，均布四個螺孔，一個直徑為φ7mm的導向銷軸孔，主閥芯的內圓柱面上開有兩條對稱防轉銷槽。
3.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的先導閥芯是由碳鋼或低合金鋼製成的，先導閥芯的外圓柱面與主閥芯的大圓孔相配合，其外圓柱面上均布四條軸向圓弧槽，槽深1～3mm，半徑為3～6mm，閥芯上有一徑向銷孔，先導閥芯的大端面上開有十字淺槽，槽深2mm，寬2mm，另一端為一截頭圓錐體，高8～15mm，錐角40°，頂部直徑φ3～6mm。
4.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的壓蓋是由青銅或不易鏽蝕的材料製成的法蘭體，其大端直徑較主閥芯外徑小1～2mm，大端面上有四個螺釘沉孔，一個導向銷軸過孔、一個過流孔，各孔的位置與主閥芯上的孔相對應，小端直徑與主閥芯大圓孔相配合。
5.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的閥杆是由合金鋼製成的，其一端為帶梯形螺紋的螺杆，其餘為光滑杆件。杆尾部有一徑向銷孔。
6.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的襯套是由合金鋼製成的管狀件，其外徑與閥體相配合，其內徑與主閥芯的外徑相配合。
7.按權利要求1所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的導向銷軸是由碳鋼製成的一端帶有螺紋，另一端為光滑杆件。
8.按權利要求2所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件主閥芯上的濾網是由不鏽鋼絲製成的，其目數為80～100目。
9.按權利要求2所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的主閥芯錐面上噴塗厚度為0.2～0.6mm的陶瓷或鎳的保護層。
10.按權利要求3所說的先導式截止閥，其特徵在於，閥芯組件的先導閥芯截頭圓錐體的錐面上噴塗厚度為0.2～0.6mm的陶瓷或鎳的保護層。
專利摘要本實用新型屬流體傳輸與管網控制系統的截止元件。本截止閥是由閥體、閥座、閥蓋、手柄以及閥芯組件組成。閥芯組件中含有主閥芯、襯套、先導閥芯、壓蓋和閥杆。主閥芯上有濾網和阻尼孔，防轉槽，先導閥芯與閥杆連接，由閥杆、手柄操作先導閥開、閉，從而實現主閥芯的開、閉。主閥芯、閥座等接觸面噴塗有保護層，以防介質的腐蝕。
該閥操作靈活，壽命長，使用壓力高(45MPa)可在化工、石油等系統中使用。
文檔編號F16K1/32GK2177138SQ9324129
公開日1994年9月14日 申請日期1993年10月5日 優先權日1993年10月5日
發明者鄭煒, 閻祥安, 馮洪江, 曹玉平, 劉繼元, 孫光烈 申請人:天津大學