閥杆平衡式閥門的製作方法

2023-05-22 05:47:46

專利名稱：閥杆平衡式閥門的製作方法
技術領域：
本實用新型與閥門有關，尤其與啟閉件沿著閥座中心線往復移動的截門形閥門(包括截止閥，節流閥，安全閥)有關。
背景技術：
當工作壓差較大或公稱通徑較大時，截門形閥門的啟閉力較大，引起①啟閉閥門的操作力較大，使操作機構加大，尤其使手動、氣動困難。
②必需的密封比壓較大，尤其在採用氣動和液動時，還使較大的密封比壓再加大。有些密封面材料(例如四氟乙烯)的許用比壓不大。當實際密封比壓大於這些材料的許用比壓時，將使密封面材料的選用受到限制。在這種情況下，應當在截門形閥門上降低啟閉力。
傳統降低啟閉力的方法是在閥瓣上加裝活塞式平衡結構，使其和閥體形成密閉的平衡腔，平衡氣道設計在閥瓣中部，這種閥瓣平衡的缺點在於機構龐大，閥瓣密封性能差，加工精度要求高，使用壽命短。
實用新型的內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單，製造容易，成本低廉，可按任意要求降低啟閉力的閥杆平衡式閥門。
本實用新型是這樣實現的本實用新型閥杆平衡式閥門，包括安裝在密封支架(4)上端的驅動裝置(5)，驅動裝置(5)的傳動件(6)位於支架(4)的平衡腔內與平衡閥杆(8)的一端連接，密封支架(4)的下端與閥體(9)連接，平衡閥杆(8)的下端位於閥體(9)的上方腔(10)內與閥瓣(2)連接，閥瓣(2)與閥體(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之間的閥座密封配合，閥體(9)的上方腔(10)與密封支架(4)的平衡腔(7)之間由密封結構(11)相隔密封，密封結構(11)對平衡閥杆(8)實行密封，平衡腔(7)通過氣道(3)與閥體(9)的下方腔(1)連通，平衡閥杆(8)在平衡腔(7)內有軸向承壓面(12)，平衡閥杆(8)在閥體的上方腔(10)內有軸向承壓面(18)。
傳動件(6)的下端與平衡閥杆(8)上端用球頭螺套萬向節連接，平衡閥杆(8)的下端與閥瓣(2)也採用球頭螺套萬向節連接。
密封結構(11)為多密封構造固定在密封支架(4)上且與平衡閥杆(8)形成往復動密封。
密封結構(11)為固定在平衡閥杆(8)上的活塞式密封結構且與支架(4)形成動復動密封。
傳動件(6)、活塞(17)、閥杆(8)合併成一根整體件，其中的活塞(17)帶有密封結構且與支架(4)形成往復密封配合，氣道(3)連通平衡腔(7)和閥體下方腔(1)。
氣道(3)可以位於閥體(9)和支架(4)的壁內。
閥體(9)的下腔(1)的中心線(19)與上方腔(10)的中心線(20)可以平行或垂直。
驅動裝置(5)是氣缸或油缸，傳動件(6)為氣缸或油缸的輸出軸，平衡閥杆(8)在閥體(9)的上方腔(10)或平衡腔(7)內有軸向承壓面(18)。
閥體(9)的下方腔(1)與低端氣體管道相連，上方腔(10)與高端氣體管道相連。
本實用新型當管道內流體介質進入閥瓣下方腔1時，同時通過氣道3進入平衡腔7，使腔1的壓力與腔7的壓力相等。如果使平衡腔7內平衡閥杆8上端面向下的受力計算面積等於閥瓣2的密封面積，將使啟閉力為零。調整兩個面積之間的比例，可以得到任意大小的啟閉力，由於平衡閥杆8的下端或活塞下端面也有向上受力面積，調節該面積與閥瓣2上端面向下的受力面積的比例，也可調節閥體上方腔10產生的啟閉力的大小。本實用新型平衡閥杆8與傳動件6和閥瓣都用球頭螺套聯接，允許傳動件6與平衡閥杆之間有一定角度傾斜和一定間隙平移，不要求平衡閥杆8與閥瓣之間有嚴格的同軸度，因為閥瓣2與閥座之間可以隨機自找正實現密封。本實用新型結構簡單，製造成本低，使用壽命長，密封性能優良。


圖1為本實用新型的結構圖之一。
圖2為本實用新型的結構圖之二。
圖3為本實用新型的結構圖之三。
圖4為本實用新型的結構圖之四。
圖5為本實用新型的結構圖之五。
圖6為本實用新型的結構圖之六。
具體實施方式
本實用新型的結構為安裝在密封支架4上的驅動裝置5的傳動件6，帶動平衡閥杆8，使閥瓣2沿著閥體9的閥座中心線往復移動。氣道3將密封支架4處的平衡腔7與閥體9的閥瓣下方腔1連通。平衡閥杆8與密閉支架4的相對滑動部分，有密封結構11實施密封，不允許平衡腔7與閥體9的閥瓣上方腔10相互滲漏。傳動件6與平衡閥杆8用球頭螺套聯接，使它們之間允許一定角度傾斜和一定間隙平衡，即不要求驅動裝置5對平移軸8有嚴格的同軸度。平衡閥杆8與閥瓣2也用球頭螺套聯接，同樣不要求平衡閥杆8與閥瓣2之間有嚴格的同軸度，因此也導致閥瓣2與閥座之間可以隨機自找正實現密封。驅動裝置5，可以是手動、電動、也可以是氣動、液動。
由於本實用新型的啟閉力得到了有效控制，使截門形閥門在工作壓差較大和公稱通徑較大時，仍可以輕便地採用氣動、液動與手動，同時也使密封面材料的選用不受此限制。
同時在氣體分離領域，特別在變壓吸附、變溫吸附裝置中，要求閥門的驅動採用氣動和液動，而且又要求在高達50萬次以上的啟閉過程中不允許洩漏而採用軟密封結構，因此本閥杆平衡式截門形閥門重點應用於變壓吸附、變溫吸附的裝置中。以下附圖和實施例對本實用新型加以說明實施例1在圖1中，密封結構11固定在支架4上，平衡閥杆8與密閉結構11相對滑動。當管道內流體介質進入閥瓣下方腔1時，同時通過氣道3進入平衡腔7，使腔1的壓力與腔7的壓力相等。如果使平衡腔7內平衡閥杆8的上端面向下的受力計算面積等於閥瓣2的密封面積，將使啟閉力為零。調整兩個面積之間的比例，可以得到任意大小的啟閉力。在本實施例中，驅動裝置5可以是氣缸或油缸。閥瓣密封圈可採用氟塑料、橡膠、尼龍、各種合金、金屬O形圈等密封材料。由於平衡閥杆8兩端均採用球面螺套結構，使氣缸或油缸的安裝簡捷；也使閥瓣與閥座的密封良好。使用壓力可以達到6.4Mpa以上，公稱直徑可以達到400mm以上。主要在變壓吸附、變溫吸附裝置中作程序控制閥。
實施例2在圖2中氣道3加工在閥體9和密封支架4的本體上。其餘說明與實施例1相同。
實施例3在圖3中，密封結構11固定在平衡閥杆8上，密封結構11與支架4相對滑動。密封結構11的端面面積大小可以調節閥門的啟閉壓力。其餘說明與實施例1相同。
實施例4在圖4中，氣道3加工在閥體9和密閉支架4的本體上。其餘說明與實施例3相同。
實施例5在圖5中，將傳動件6與平衡閥杆8加工合併成一根傳動件，密封件11固定在傳動件6上。其餘說明與實施例3相同。
實施例6在圖6中，閥體9的氣體通道1與10為直角式。其餘說明與實施例1相同。
權利要求1.閥杆平衡式閥門，包括安裝在密封支架(4)上端的驅動裝置(5)，驅動裝置(5)的傳動件(6)位於支架(4)的平衡腔內與平衡閥杆(8)的一端連接，密封支架(4)的下端與閥體(9)連接，平衡閥杆(8)的下端位於閥體(9)的上方腔(10)內與閥瓣(2)連接，閥瓣(2)與閥體(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之間的閥座密封配合，閥體(9)的上方腔(10)與密封支架(4)的平衡腔(7)之間由密封結構(11)相隔密封，密封結構(11)對平衡閥杆(8)實行密封，其特徵在於平衡腔(7)通過氣道(3)與閥體(9)的下方腔(1)連通，平衡閥杆(8)在平衡腔(7)內有軸向承壓面(12)，平衡閥杆(8)在閥體的上方腔(10)內有軸向承壓面(18)。
2.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於傳動件(6)的下端與平衡閥杆(8)上端用球頭螺套萬向節連接，平衡閥杆(8)的下端與閥瓣(2)也採用球頭螺套萬向節連接。
3.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於密封結構(11)為多密封構造固定在密封支架(4)上且與平衡閥杆(8)形成往復動密封。
4.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於密封結構(11)為固定在平衡閥杆(8)上的活塞式密封結構且與支架(4)形成動復動密封。
5.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於傳動件(6)、活塞(17)、閥杆(8)合併成一根整體件，其中的活塞(17)帶有密封結構且與支架(4)形成往復密封配合，氣道(3)連通平衡腔(7)和閥體下方腔(1)。
6.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於氣道(3)可以位於閥體(9)和支架(4)的壁內。
7.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於閥體(9)的下腔(1)的中心線(19)與上方腔(10)的中心線(20)可以平行或垂直。
8.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於驅動裝置(5)是氣缸或油缸，傳動件(6)為氣缸或油缸的輸出軸，平衡閥杆(8)在閥體(9)的上方腔(10)或平衡腔(7)內有軸向承壓面(18)。
9.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於閥體(9)的下方腔(1)與低端氣體管道相連，上方腔(10)與高端氣體管道相連。
專利摘要本實用新型為閥杆平衡式閥門，包括安裝在密封支架(4)上端的驅動裝置(5)，驅動裝置(5)的傳動件(6)位於支架(4)的平衡腔內與平衡閥杆(8)的一端連接，密封支架(4)的下端與閥體(9)連接，平衡閥杆(8)的下端位於閥體(9)的上方腔(10)內與閥瓣(2)連接，閥瓣(2)與閥體(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之間的閥座密封配合，閥體(9)的上方腔(10)與密封支架(4)的平衡腔(7)之間由密封結構(11)相隔密封，密封結構(11)與平衡閥杆(8)密封連接，平衡腔(7)通過氣道(3)與閥體(9)的下方腔(1)連通，平衡閥杆(8)在平衡腔(7)內有軸向承壓面(12)。平衡閥杆(8)在閥體上方腔(10)內有軸向承壓面(18)。
文檔編號F16K39/02GK2623979SQ0323439
公開日2004年7月7日 申請日期2003年5月16日 優先權日2003年5月16日
發明者唐義江, 伍仁興 申請人:伍仁興, 唐義江