閥門的製作方法
2024-02-04 14:05:15
閥門的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種閥門，該閥門的閥瓣通過繞閥口朝向延伸的螺紋結構螺紋連接在閥體內，並在閥瓣和閥杆上對應設有沿閥口朝向止旋插配的止旋插槽和止旋插頭，所述止旋插頭沿閥杆的長度方向與止旋插槽導向配合。在使用時，閥杆即能帶動閥瓣在閥體內旋轉，又能依靠止旋插頭和止旋插槽之間的導向配合來保證閥杆閥口朝向上能夠與閥瓣脫開，從而使得閥杆在向閥瓣提供其開關動作所需的扭矩時，又不會被閥瓣在閥腔內的裝配誤差所影響，以保證閥瓣在閥腔內運動的可靠性和穩定性。
【專利說明】閥門
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種閥門。
【背景技術】
[0002]申請號為201220740567.9的中國專利公開了一種平衡式高壓截止閥，該高壓截止閥包括內設閥腔的閥體及其內裝配的閥瓣、閥杆，閥杆的上端同軸旋入傳動螺套的下端內，傳動螺套的下端外周上凸設有上下限位裝配在閥體內的傳動凸肩，傳動螺套的上端外周上止旋裝配有手柄，且閥杆止旋裝配在閥體內；閥杆的下端凸設有限位凸肩，該限位凸肩插入閥瓣上端開設的安裝孔內，安裝孔的孔壁上於限位凸肩以上的部分同軸螺紋連接有擋止在限位凸肩上方的擋環，且安裝孔為上端開口、下端封閉的盲孔，在閥瓣的下端開設有與安裝孔連通的平衡通孔，平衡通孔的孔徑小於安裝孔的孔徑，在使用時，隨著手柄被扳動，傳動螺套將在手柄的帶動下相對於閥杆轉動，而閥杆在螺紋連接的引導下會相對於傳動螺套上下運動，以使閥瓣在閥杆的帶動下上下運動來控制閥口的開閉，同時閥口內的流體介質會通過閥瓣上的平衡通孔而流入閥瓣上的安裝孔內，以流體介質在閥瓣內外朝閥瓣施加相向的作用力而平衡流體介質作用在閥瓣上的作用力，減少閥口開閉過程中閥瓣動作的負荷。但是在閥瓣的外周上嵌設有密封圈，密封圈在閥瓣和閥腔的裝配誤差影響下，在閥瓣隨同閥杆上下運動的過程中，密封圈的周向各處會出現摩擦力大小不等的情況，以使閥瓣在上下運動的過程中產生偏擺，而閥瓣的偏擺會壓迫閥杆隨同閥瓣偏擺，閥杆的偏擺會導致閥杆和傳動螺套之間的螺紋連接結構被擠壓變形，以致閥杆和傳動螺套之間的螺紋連接結構被破壞，閥杆出現被鎖死或打滑的使用隱患，影響閥門的正常開關動作。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種閥門，旨在避免閥瓣在閥腔內的裝配誤差對閥杆和閥瓣之間的傳動結構的影響。
[0004]為了實現以上目的，本實用新型的閥門的技術方案如下:
[0005]一種閥門，包括內設閥口的閥體、閥體內裝配的用於開關閥口的閥瓣，所述閥瓣上開設有供流體介質流至閥瓣背向閥口的一側、以使流體介質在閥瓣兩側施加相向的壓力的平衡通孔，並在閥體上繞閥口朝向轉動裝配有處於閥瓣背向閥口的一側的閥杆，閥杆上設有沿閥口朝向限位裝配在閥體上的限位結構，所述閥瓣通過繞閥口朝向延伸的螺紋結構螺紋連接在閥體內，並在閥瓣和閥杆上對應設有沿閥口朝向止旋插配的止旋插槽和止旋插頭，所述止旋插頭沿閥杆的長度方向與止旋插槽導向配合。
[0006]所述止旋插槽的槽底面和止旋插頭的端面相對間隔分布，槽底面和止旋插頭的端面之間的間隔空間與平衡通孔。
[0007]所述閥杆的遠離閥口的一端止旋裝配有手柄。
[0008]所述手柄上開設有供閥杆沿長度方向插入的安裝孔，安裝孔的孔壁上開設有與安裝孔交叉的鎖定孔，所述鎖定孔內同軸螺紋連接有鎖定螺釘，鎖定螺釘具有伸入安裝孔內、並與閥杆止旋配合的伸入端。
[0009]所述閥杆的外周上開設有供所述鎖定螺釘的伸入端插入的鎖定槽或孔。
[0010]所述限位結構包括閥杆的外周上凸設的環形的限位凸肩，所述閥體內於閥杆的長度方向上限位凸肩的相背兩側分別裝配有套設在閥杆外周上的軸承。
[0011]所述閥杆轉動裝配在閥體上開設的裝配孔中，並在裝配孔的孔壁上開設有環繞閥杆的密封槽，所述密封槽內嵌設固定有內環面與閥杆密封配合的密封圈，並在閥體上開設有與密封槽連通的直通孔，直通孔的兩端孔口分別處於閥體的表面和密封槽的槽底面上。
[0012]所述閥體包括內設與閥口連通的閥腔的閥座及其內固定的閥套，閥套的內孔中設有與閥瓣同軸螺紋連接的螺紋孔段以及與閥口連通的節流孔段，閥套的節流孔段的孔壁上開設有連通節流孔段和閥腔的導流穿孔。
[0013]所述閥口的朝向閥套的一端裝配有與閥套的端面密封配合的密封墊圈，並在閥座上於密封墊圈相對的一端固定有閥蓋，所述閥套被夾緊固定在閥蓋和密封墊圈之間。
[0014]所述閥套的內孔孔壁上於螺紋孔段和導流孔段之間凸設有沿閥杆長度方向與閥瓣導向配合的環形的導向凸沿，所述閥瓣上於導向凸沿遠離閥口的一側開設有連通螺紋孔段和平衡通孔的旁通孔。
[0015]本實用新型將閥瓣同軸螺紋連接在閥體內，並在閥瓣和閥杆上對應設有相互止旋插配的止旋插槽和止旋插頭，止旋插頭沿閥杆的長度方向與止旋插槽導向配合，在使用時，閥杆即能帶動閥瓣在閥體內旋轉，又能依靠止旋插頭和止旋插槽之間的導向配合來保證閥杆閥口朝向上能夠與閥瓣脫開，從而使得閥杆在向閥瓣提供其開關動作所需的扭矩時，又不會被閥瓣在閥腔內的裝配誤差所影響，以保證閥瓣在閥腔內運動的可靠性和穩定性。同時在閥瓣在閥體內旋轉的過程中，閥杆在其長度方向上可相對於閥瓣相對運動，從而通過止旋插頭和止旋插槽之間的導向配合來避免流體介質作用在閥杆上的壓力被傳遞至閥瓣上，以保證流體介質在流經平衡通孔後保證閥瓣相對兩端受力平衡，以減少閥瓣和閥體之間的螺紋連接結構不受流體介質壓力的影響，減少流體介質的壓力對閥體內的傳動螺紋結構的損傷變形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的實施例中閥門在關閉狀態下的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的實施例中閥門在開啟狀態下的結構示意圖；
[0018]圖3是圖2中閥杆和閥瓣的連接結構示意圖；
[0019]圖4是圖3中A-A向剖視圖；
[0020]圖5是圖3中閥瓣的結構示意圖；
[0021]圖6是圖5的俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]本實用新型的閥門的實施例:如圖1至圖6所示，該閥門為應用於高壓大流量空氣、氮氣、天然氣、石油化工等系統中的手動控制的暗杆式高壓平衡截止閥，包括閥座1、閥套7、閥蓋17、手柄11、閥蓋堵頭22、閥杆21、閥瓣6，其中閥座I內設閥腔，閥座I的上端為閥腔開口端，閥座I的下端開設有與閥腔聯通的進口、左側開設有與閥腔連通的出口，在進口和閥腔連通的部位設有控制進、出口之間通斷狀態的閥口 ；閥蓋17同軸螺紋連接在閥座I的頂部外周上，閥蓋堵頭22同軸螺紋連接在閥蓋17的頂部外周上，閥套7被閥蓋17和閥座I夾緊固定在閥腔內，且閥套7的內孔的下端孔口與閥口連通，以使閥座1、閥套7、閥蓋17、閥蓋堵頭22螺紋連接而形成閥體。閥瓣6為上粗下細的圓柱體，閥瓣6大端同軸螺紋連接在閥套7內，閥瓣6的頂端面上開設有立方狀的止旋插槽，閥瓣6內於止旋插槽以下開設有上下延伸的圓孔狀的平衡通孔，平衡通孔比止旋插槽細，平衡通孔的兩端孔口分別處於止旋插槽的槽底面和閥瓣6的下端面上，以使止旋插槽通過平衡通孔與閥口連通。閥杆21是與閥瓣6同軸分布的杆體，閥杆21的下端設有止旋插入閥瓣6頂部的止旋插槽內的方柱狀的止旋插頭，止旋插頭和止旋插槽上下導向配合，止旋插頭的端面和止旋插槽的槽底面上下間隔分布，並在止旋插頭的周面和止旋插槽的槽壁面之間預留連通槽底面和止旋插頭的端面之間的間隔空間以及閥瓣上方的閥腔的活動空間，而槽底面和止旋插頭的端面之間的間隔空間與平衡通孔連通。
[0023]閥座I的進、出口上分別同軸螺紋連接有管接頭23，且進口和出口均為外大內小的縮口，閥腔的下端開設有環形的緩衝槽，緩衝槽的槽寬比出口的內端孔徑大，出口的內端連通在緩衝槽的左側槽底位置處。閥口處於進口的內端位置處，閥口比進口的內端孔徑大，以在閥口和進口的過渡位置處行程朝上的閥口臺階面，在該閥口臺階面上開設有與閥口同軸分布的閥口密封槽，在閥口密封槽內嵌設有O型的閥口密封圈2，而在臺階面上於閥口密封圈2以上則裝配有被夾緊在閥套7和閥口臺階面之間的密封墊圈3，密封墊圈3的上下環端面分別密封壓緊在閥套7的下端面和閥口臺階面上，密封墊圈3的內孔與進口連通，但孔徑大於閥瓣6的外徑，以使密封墊圈3的內孔形成連通進口和閥腔的閥口通道。
[0024]閥套7的內孔自上而下依次為螺紋孔段、退刀孔段、導向孔段、導流孔段，其中螺紋孔段的孔壁上加工有與閥瓣6同軸螺紋連接的內螺紋；退刀孔段的孔徑大於螺紋孔段的大徑；導向孔段是由凸設在閥套7的內孔孔壁上的環形的導向凸沿所圍成的，且導向孔段的孔徑小於螺紋孔段的小徑，導向孔段的孔壁上開設有環形的導向密封槽，在導向密封槽內裝配有同軸分布的O型的導向密封圈15和導向擋圈16;導流孔的孔徑比導向孔的孔徑大，並在導向孔段的孔壁上分別開設有連通導向孔段和閥腔的導流穿孔。閥瓣6的大端同軸螺紋連接在螺紋孔段中，閥瓣6的大端和小端過渡位置處的朝下的臺階面與導向凸沿的上端的環端面上下相對分布，並在閥瓣6的下端於導流凸沿之上開設有連通退刀孔段和平衡通孔的旁通孔，該旁通孔通過退刀孔段和螺紋孔段連通；閥瓣6的下端於旁通孔以下的部分沿上下方向導向穿過導向孔段，閥瓣6的下端面和外周面通過上大下小的錐面狀的倒角切面過渡連接，該倒角切面可壓緊在密封墊圈3上端的孔沿上，而實現閥瓣6對閥口的封堵。
[0025]閥套7的外形為上大下小的臺階軸狀的柱體。閥套7的小端處於閥腔內與緩衝槽徑向相對的位置處，以使導流穿孔通過閥腔直接與緩衝槽連通。閥套7的大端外周上開設有兩個上下間隔分布閥套7密封槽，在每個閥套7密封槽內分別嵌設有O型的閥套7密封圈4和閥套7擋圈5，以使得閥套7的外周面密封裝配在閥腔的腔壁面上。閥套7的上端從閥座I套部的上端露出。
[0026]閥蓋17的內孔從下向上依次為下螺紋孔段、壓緊孔段、裝配孔段、軸承孔段、上螺紋孔段、密封孔段。下螺紋孔段的孔壁上設有同軸螺紋連接在閥座I外周上的內螺紋。壓緊孔段的孔徑比下螺紋孔段的孔徑小、比裝配孔段的孔徑大，以在壓緊孔段和下螺紋孔段之間形成與閥座I上端的環端面相對分布的環形的下臺階面，在壓緊孔段和裝配孔段之間形成擋止在閥套7上端的環端面上的上臺階面，並在上臺階面上開設有環形的壓緊密封槽，在壓緊密封槽內嵌設有O型的壓緊密封圈8 ;上臺階面和密封墊圈3上下相對分布，以將閥套7密封夾緊固定在閥蓋17的上臺階面和閥座I上裝配的密封墊圈3之間。裝配孔段與閥杆21繞上下方向的軸線轉動配合，在裝配孔的孔壁上開設有環形的閥杆21密封槽，在閥杆21密封槽內嵌設有O型的閥杆密封圈18和閥杆擋圈19，閥杆擋圈19有兩個、並分別擋止裝配在閥杆密封圈18的上下兩端；在裝配孔段的後側孔壁上開設有貫通閥蓋17表面的直通孔20，該直通孔20的兩端孔口分別處於直通孔的孔壁面和閥蓋17的表面上。軸承孔段的孔徑比裝配孔段的孔徑大，以在軸承孔段和裝配孔段之間形成朝上的環形臺階狀的軸承擋止部。上螺紋孔段的孔壁上加工有與閥蓋堵頭22同軸螺紋連接的內螺紋。密封孔段內裝配有與其孔壁密封配合的堵頭密封圈12。
[0027]閥蓋17的上端外周上同軸螺紋連接有鎖緊螺母10。閥杆21的下端設有止旋插頭，中部的外周上凸設有處於閥蓋17的軸承孔段內的環形的限位凸肩，在限位凸肩的上下兩端分別裝配有套設在閥杆21外周上的限位軸承9，兩個限位軸承9均為推力滾針軸承，且處於限位凸肩下方的限位軸承9被擋止在閥蓋17的軸承擋止部以上，處於限位凸肩上方的限位軸承9則被擋止在限位凸肩以上。
[0028]閥蓋堵頭22中開設有供閥杆21的上端穿過的中心通孔，該中心通孔為上大下小的階梯孔，在中心通孔的大端內裝配有與閥杆21轉動配合的轉動軸承13，該轉動軸承13為滑動軸承；中心通孔的小端的孔壁上開設有堵頭密封槽，在堵頭密封槽內嵌設有與閥杆21密封配合的轉動密封圈。閥蓋堵頭22的上端設有擋止在閥蓋17上端面之上的擋止凸肩，閥蓋堵頭22的外周上於擋止凸肩以下的部分上設有同軸螺紋連接在閥蓋17的上螺紋孔段中的外螺紋，閥蓋堵頭22的下端面擋止在限位凸肩上方的限位軸承9之上，以通過閥蓋堵頭22的下端面和閥蓋17的軸承擋止部來阻止閥杆21上的限位凸肩和限位軸承9的上下移動。
[0029]手柄11為供使用者手動扳擰的旋鈕，在扳手的下端面上開設有供閥瓣6的上端插入的安裝孔，在安裝孔的孔壁上開設有沿徑向延伸的鎖定孔，該鎖定孔為貫通手柄11表面的通孔，在鎖定孔內螺紋連接有鎖定螺釘14，鎖定螺釘14的內端從鎖定孔內伸出而插入安裝孔內，並在閥杆21上端的外周上開設有供鎖定螺釘14的內端插入的鍵槽，以使鎖定螺釘14的內端可插入該鍵槽內而與閥杆21止旋裝配在一起。
[0030]本實施例中閥門的工作原理為:靠旋轉手柄11使閥杆21帶動閥瓣6上升和下降作直線位移運動達到啟閉的目的。手柄11按逆時針方向旋轉，閥瓣6開啟；手柄11按順時針方向旋轉，閥瓣6關閉，此時，閥瓣6和閥套7之間的螺紋連接通過閥瓣6向下作用在密封墊圈3上的密封力和流體介質作用在止旋插槽的槽底面上的作用力之和等於或大於密封墊圈3向上反彈的作用力和流體介質作用在閥瓣6上的下端面的作用力之和，以使閥口關閉。
[0031]本實施例中閥門在使用過程中，閥瓣6上有平衡通孔，閥瓣6在開啟和關閉的過程中工作介質通過平衡孔引入閥瓣6上方平衡腔內，使作用於閥瓣6上的介質壓力互相抵消，即閥瓣6所受的合力為基本零；同時，在螺紋上噴塗MtjS2，減小傳動螺紋在相互運動過程中的摩擦力；使閥門在啟、閉過程中，閥瓣6動作靈敏、輕便，同時避免閥瓣6上的傳動螺紋在閥門啟、閉過程中與壓套上的配合螺紋相互作用力過大，而出現擦傷或咬合現象。閥杆21採用暗杆式結構，其與閥瓣6的配合處巧妙採用立方狀的止旋插槽和止旋插頭配合來進行傳動連接，使閥杆21在閥瓣6上下運動的過程中起傳遞力矩和導向兩重作用。在閥蓋17上增加一個直通孔，以方便檢測閥杆21與閥蓋17之間的密封性，大大提高了檢測內漏的效率。閥腔內的閥套?與密封墊圈3緊密貼合，提高了密封墊與閥座I的密封性能；50MPa高壓工作介質流進閥腔內直接作用在閥套7上，減少了對閥腔的腔壁直接衝刷、侵蝕等現象，便於維修、更換。
[0032]在上述實施例中，閥瓣上開設有連通螺紋孔段和平衡通孔的旁通孔，以減少流體介質對閥套的衝擊力，在其他實施例中，該旁通孔也可以去除掉。
[0033]在上述實施例中，閥套被閥蓋壓緊固定在閥座內，在其他實施例中，閥套也可以通過螺紋連接、過盈裝配、焊接、粘接等方式被固定在閥座內。
[0034]在上述實施例中，閥瓣同軸螺紋連接在閥體的閥套內，在其他實施例中，閥瓣也可以同軸螺紋連接在閥座的內壁上，對應的閥套可以去除掉。
[0035]在上述實施例中，平衡通孔連通閥口和平衡腔，在其他實施例中，平衡通孔也可以與止旋插槽間隔分布，而通過平衡通孔直接連通閥口和閥座的閥腔。
[0036]在上述實施例中，閥杆和閥瓣上下同軸分布，在其他實施例中，閥杆和閥瓣也可以水平或傾斜相對對接設置。
[0037]在上述實施例中，止旋插頭處於閥杆上，止旋插槽處於閥瓣上，在其他實施例中，止旋插槽也可以處於閥杆上 ，對應的止旋插頭處於閥瓣上。
【權利要求】
1.一種閥門，包括內設閥口的閥體、閥體內裝配的用於開關閥口的閥瓣，所述閥瓣上開設有供流體介質流至閥瓣背向閥口的一側、以使流體介質在閥瓣兩側施加相向的壓力的平衡通孔，並在閥體上繞閥口朝向轉動裝配有處於閥瓣背向閥口的一側的閥杆，閥杆上設有沿閥口朝向限位裝配在閥體上的限位結構，其特徵在於，所述閥瓣通過繞閥口朝向延伸的螺紋結構螺紋連接在閥體內，並在閥瓣和閥杆上對應設有沿閥口朝向止旋插配的止旋插槽和止旋插頭，所述止旋插頭沿閥杆的長度方向與止旋插槽導向配合。
2.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於，所述止旋插槽的槽底面和止旋插頭的端面相對間隔分布，槽底面和止旋插頭的端面之間的間隔空間與平衡通孔。
3.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於，所述閥杆的遠離閥口的一端止旋裝配有手柄。
4.根據權利要求3所述的閥門，其特徵在於，所述手柄上開設有供閥杆沿長度方向插入的安裝孔，安裝孔的孔壁上開設有與安裝孔交叉的鎖定孔，所述鎖定孔內同軸螺紋連接有鎖定螺釘，鎖定螺釘具有伸入安裝孔內、並與閥杆止旋配合的伸入端。
5.根據權利要求4所述的閥門，其特徵在於，所述閥杆的外周上開設有供所述鎖定螺釘的伸入端插入的鎖定槽或孔。
6.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於，所述限位結構包括閥杆的外周上凸設的環形的限位凸肩，所述閥體內於閥杆的長度方向上限位凸肩的相背兩側分別裝配有套設在閥杆外周上的軸承。
7.根據權利要求1所述的閥門，其特徵在於，所述閥杆轉動裝配在閥體上開設的裝配孔中，並在裝配孔的孔壁上開設有環繞閥杆的密封槽，所述密封槽內嵌設固定有內環面與閥杆密封配合的密封圈，並在閥體上開設有與密封槽連通的直通孔，直通孔的兩端孔口分別處於閥體的表面和密封槽的槽底面上。
8.根據權利要求1至7中任意一項所述的閥門，其特徵在於，所述閥體包括內設與閥口連通的閥腔的閥座及其內固定的閥套，閥套的內孔中設有與閥瓣同軸螺紋連接的螺紋孔段以及與閥口連通的節流孔段，閥套的節流孔段的孔壁上開設有連通節流孔段和閥腔的導流穿孔。
9.根據權利要求8所述的閥門，其特徵在於，所述閥口的朝向閥套的一端裝配有與閥套的端面密封配合的密封墊圈，並在閥座上於密封墊圈相對的一端固定有閥蓋，所述閥套被夾緊固定在閥蓋和密封墊圈之間。
10.根據權利要求8所述的閥門，其特徵在於，所述閥套的內孔孔壁上於螺紋孔段和導流孔段之間凸設有沿閥杆長度方向與閥瓣導向配合的環形的導向凸沿，所述閥瓣上於導向凸沿遠離閥口的一側開設有連通螺紋孔段和平衡通孔的旁通孔。
【文檔編號】F16K1/38GK203516751SQ201320540796
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】陳正立, 劉寶林, 付靜, 楊亞青, 李志鵬, 田躍軍, 路超, 張耀新, 李醫中, 李炎粉 申請人:河南航天液壓氣動技術有限公司