Lng大口径高压平衡式切断阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LNG大口径高压平衡式切断阀，属于阀门【技术领域】。本实用新型包括阀杆和管状阀体，所述阀体的两端被密封形成阀腔，所述阀腔分为上、下过液腔，在所述阀体的侧壁上设有两个过液口分别与两个过液腔连通；所述阀杆的下部位于阀体中且在阀体的两端内壁密封，所述阀杆的下部设有相互间隔的上、中、下启闭部，其中在中启闭部上设有主密封垫可将两过液腔分隔开，所述上启闭部的下表面与中启闭部的上表面位于上过液腔中，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中。本实用新型的阀体和阀杆采用了一种平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。
【专利说明】LNG大口径局压平衡式切断阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种切断阀，尤其是一种LNG大口径高压平衡式切断阀。
【背景技术】
[0002]在低温、高压的工况下，如LNG和CNG输送中，常规的切断阀通常公称通径很小，因为要做更大通径，需要很大的驱动力，只能通过增大执行器的规格才能实现，其制造成本以及体积会将会大大增加。
[0003]导致缺点的主要原因是由阀体结构决定的。在高压下，现有的阀体结构会使阀杆受到很大的作用力，随着公称通径的增大，需要打开或关闭阀门所需要驱动力也会随之的增大。
实用新型内容
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种LNG大口径高压平衡式切断阀，阀体和阀杆采用了一种平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；耐低温，工作温度可达-196°C ;耐高压，工作压力可达25MPa ;在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，包括阀杆和管状阀体，所述阀体的两端被密封形成阀腔，所述阀腔分为上、下过液腔，在所述阀体的侧壁上设有两个过液口分别与两个过液腔连通；所述阀杆的下部位于阀体中且在阀体的两端内壁密封，所述阀杆的下部设有相互间隔的上、中、下启闭部，其中在中启闭部上设有主密封垫可将两过液腔分隔开，所述上启闭部的下表面与中启闭部的上表面位于上过液腔中，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中。
[0007]由于采用了上述结构，阀体的两端被密封形成阀腔，是液体通过的工作腔，所述阀腔的上下部分为两个过液腔，分别为上过液腔和下过液腔，上过液腔为进液腔，因此在阀体的侧壁上连接有进液口，而下过液腔为出液腔，因此在阀体的侧壁上连接有出液口，上过液腔与下过液腔之间相互连通，阀杆伸入到阀体中相互配合，其中在阀体两端的内壁上与阀杆形成动密封，使阀杆能相对于阀体运动，还能有较好的密封效果；在阀杆的下部(位于阀体内的部分)上设有相互间隔的上、中、下启闭部，这三个启闭部分别位于阀体的上部、中部和下部，且在中启闭部上设有主密封垫，该主密封垫可将两过液腔之间的连通通道进行密封，从而可将两个过液腔分隔开，可用于整个切断阀的开关控制，而上启闭部和下启闭部分别在阀体的上部和下部内壁形成动密封，特别是，上启闭部的下表面和中启闭部的上表面位于上过液腔中，使高压液体作用于上启闭部下表面的力(Fl)和作用于中启闭部上表面的力(F2)相当，由于Fl和F2的方向相反，使得阀杆在上过液腔中的受到的力Fl和F2基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；同理，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中，由于整个切断阀中通过的LNG或CNG，一般是从上过液腔到下过液腔中，下过液腔中往往同样存在着液压，因此在下过液腔中，液体作用于中启闭部下表面的力(F3)和作用于下启闭部上表面的力(F4)相当，由于F3和F4的方向相反，使得阀杆在下过液腔中的受到的力F3和F4基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，通过其中阀体和阀杆在上过液腔、下过液腔中分别达成的平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；另外，该切断阀主要用于LNG和CNG输送的控制，因此耐低温，工作温度可达-196°C;耐高压，工作压力可达25MPa ;在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。
[0008]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，所述上启闭部、中启闭部和下启闭部在所述阀杆的下部为圆形的外凸结构，使阀杆的下部形成“王”字形结构，所述上启闭部外壁与阀体内壁之间、下启闭部外壁与阀体内壁之间分别形成动密封。
[0009]由于采用了上述结构，上中下启闭部为在阀杆上的圆形外凸结构，使得阀杆在上启闭部、中启闭部之间的部分呈内凹的结构，而该部分内凹的结构刚好位于上过液腔中，从而增大了上过液腔内储液体积，从而增大了液体(特别是LNG和CNG)在上过液腔内作用于上启闭部和中启闭部上的力，从而在上过液腔中，高压液体作用于上启闭部下表面的力(Fl)和作用于中启闭部上表面的力(F2)相当，由于Fl和F2的方向相反，使得阀杆在上过液腔中的受到的力Fl和F2基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；同理，阀杆在中启闭部和下启闭部之间的部分呈内凹的结构，该部分内凹解耦股刚好位于下过液腔中，从而增大了下过液腔内储液体积，从而增大了液体(特别是LNG和CNG)在下过液腔内作用于中启闭部和下启闭部上的力，在下过液腔中的液体作用于中启闭部下表面的力(F3)和作用于下启闭部上表面的力(F4)相当，由于F3和F4的方向相反，使得阀杆在下过液腔中的受到的力F3和F4基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。
[0010]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，所述主密封垫设于中启闭部的下表面上，所述中启闭部通过主密封垫贴于上、下过液腔之间的通道上形成密封。
[0011]由于采用了上述结构，可通过控制阀杆，使阀杆中启闭部的底面上的主密封垫贴于阀体的内壁上，特别地该主密封垫贴于上、下过液腔之间的通道上，从而使该阀杆可控制整个切断阀的开闭。
[0012]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，所述阀体的两端分别连接有上端盖和下端盖，所述上端盖与阀体的连接处设有上密封圈和中密封圈，所述下端盖与阀体的连接处设有下密封圈，其中上密封圈在阀体的内壁处与上启闭部形成径向密封，所述下密封圈在阀体的内壁处与阀体之间形成径向密封，所述中密封圈位于上端盖与阀体之间形成端面密封。
[0013]由于采用了上述结构，阀体的端部通过上端盖和下端盖进行密封，其中上端盖为环状结构，使阀杆可从其中穿过进入到阀体中配合，其中在上端盖与阀体的连接处的阀体内壁处设有上密封圈，而在上端盖与阀体的连接处设有种密封圈形成端面密封，使阀杆的上启闭部与阀体的上端通过上密封圈形成动密封，也即上启闭部与阀体之间形成径向密封；同理，下端盖与阀体的连接处的阀体内壁设有下密封圈，使得阀杆的下启闭部与阀体的下端通过上密封圈形成动密封，也即下启闭部与阀体之间形成径向密封，根据上密封圈与下密封圈，能确保阀体两端内壁与阀杆之间形成动密封，确保密封效果。
[0014]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，所述上密封圈、中密封圈和下密封圈均采用弹簧蓄能密封圈。
[0015]由于密封圈采用弹簧蓄能密封圈，该种密封圈具有弹力，能够储蓄一部分液压，从而使得其在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。
[0016]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，所述阀杆位于阀体内的部分为中通结构，其中阀杆底端设有腔体，使阀杆的底端与阀体形成下腔；所述阀杆位于阀体顶部处设有通孔，使阀杆的外壁与阀体形成上腔，所述上端盖上连接有阀杆套，所述阀杆套套于阀杆夕卜，所述阀杆套与上腔连通。
[0017]由于采用了上述结构，上腔与下腔之间相互连通，同时该上腔通过阀杆套与外界连通，从而当阀杆与阀座之间进行相互配合进行开关时，上腔和下腔之间由于相互贯通，切断阀在使用过程中，可避免阀杆的下端与阀体之间形成负压，而影响该切断阀的开闭，可减小切断阀在使用过程中的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0019]1、本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，阀体和阀杆采用了一种平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；
[0020]2、本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，耐低温，工作温度可达_196°C;耐高压，工作压力可达25MPa ;保证了密封的有效性及阀门的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0022]图1是本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀的结构示意图。
[0023]图中标记:1_下端盖、2-下密封圈、3-阀体、4-王密封塾、5-上密封圈、6-上端盖、7-阀杆、8-阀杆套、9-进液口、10-出液口、11-中密封圈、701-阀杆杆体、702-上启闭部、703-中启闭部、704-下启闭部。
【具体实施方式】
[0024]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0025]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。[0026]如图1所示，本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，包括阀杆7和管状阀体3，所述阀体3的两端被密封形成阀腔，所述阀体3的两端分别连接有上端盖6和下端盖1，所述上端盖6与阀体3的连接处设有上密封圈5和中密封圈11，所述下端盖I与阀体3的连接处设有下密封圈2，其中上密封圈5和下密封圈2分别位于阀体3的内壁上，使上密封圈5在阀体3的内壁处与上启闭部702形成径向密封，所述下密封圈2在阀体3的内壁处与阀体3之间形成径向密封，同时中密封圈11在上端盖6与阀体3之间形成端面密封，将上端盖6与阀体3密封连接，其中所述上密封圈5、中密封圈11和下密封圈2均采用弹簧蓄能密封圈，该种密封圈具有弹力，能够储蓄一部分液压，从而使得其在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。所述阀腔分为上、下过液腔，在所述阀体3的侧壁上设有两个过液口分别与两个过液腔连通；所述阀杆7的下部位于阀体3中且在阀体3的两端内壁密封，所述阀杆7的下部设有相互间隔的上、中、下启闭部，所述上启闭部702、中启闭部703和下启闭部704在所述阀杆7的下部为圆形的外凸结构，使阀杆7的下部形成“王”字形结构，其中在中启闭部703上设有主密封垫4可将两过液腔分隔开，所述主密封垫4设于中启闭部703的下表面上，所述中启闭部703通过主密封垫4贴于上、下过液腔之间的通道上形成密封，所述上启闭部703的下表面与中启闭部703的上表面位于上过液腔中，所述中启闭部703的上表面与下启闭部704的上表面位于下过液腔中；其中所述阀杆7位于阀体3内的部分为中通结构，其中阀杆7底端设有腔体，使阀杆7的底端与阀体3形成下腔；所述阀杆7位于阀体3顶部处设有通孔，使阀杆7的外壁与阀体3形成上腔，所述上端盖6上连接有阀杆套8，所述阀杆套8套于阀杆7外，所述阀杆套8与上腔连通，当阀杆与阀座之间进行相互配合进行开关时，上腔和下腔之间由于相互贯通，切断阀在使用过程中，可避免阀杆的下端与阀体之间形成负压，而影响该切断阀的开闭，可减小切断阀在使用过程中的作用力。
[0027]本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，阀体的两端被密封形成阀腔，液体通过的工作腔，所述阀腔的上下部分为两个过液腔，分别为上过液腔和下过液腔，上过液腔为进液腔，因此在阀体的侧壁上连接有进液口，而下过液腔为出液腔，因此在阀体的侧壁上连接有出液口，上过液腔与下过液腔之间相互连通，阀杆伸入到阀体中相互配合，其中在阀体两端的内壁上与阀杆形成动密封，使阀杆能相对于阀体运动，还能有较好的密封效果；在阀杆的下部(位于阀体内的部分)上设有相互间隔的上、中、下启闭部，这三个启闭部分别位于阀体的上部、中部和下部，且在中启闭部上设有主密封垫，该主密封垫可将两过液腔之间的连通通道进行密封，从而可将两个过液腔分隔开，可用于整个切断阀的开关控制，而上启闭部和下启闭部分别在阀体的上部和下部内壁形成动密封，特别是，上启闭部的下表面和中启闭部的上表面位于上过液腔中，使高压液体作用于上启闭部下表面的力Fl和作用于中启闭部上表面的力F2相当，由于Fl和F2的方向相反，使得阀杆在上过液腔中的受到的力Fl和F2基本被抵消，可以减少高压介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；同理，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中，由于整个切断阀中通过的LNG或CNG，一般是从上过液腔到下过液腔中，下过液腔中往往同样存在着液压，因此在下过液腔中，液体作用于中启闭部下表面的力(F3)和作用于下启闭部上表面的力(F4)相当，由于F3和F4的方向相反，使得阀杆在下过液腔中的受到的力F3和F4基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。本实用新型的LNG大口径高压平衡式切断阀，通过其中阀体和阀杆在上过液腔、下过液腔中分别达成的平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；另外，该切断阀主要用于LNG和CNG输送的控制，因此耐低温，工作温度可达-196°C ;耐高压，工作压力可达25MPa ;密封圈采用弹簧蓄能密封圈，该种密封圈具有弹力，能够储蓄一部分液压，从而使得其在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。
[0028]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组
入
口 ο
【权利要求】
1.LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:它包括阀杆(7)和管状阀体(3)，所述阀体(3)的两端被密封形成阀腔，所述阀腔分为上、下过液腔，在所述阀体(3)的侧壁上设有两个过液口分别与两个过液腔连通；所述阀杆(7)的下部位于阀体(3)中且在阀体(3)的两端内壁密封，所述阀杆(7)的下部设有相互间隔的上、中、下启闭部，其中在中启闭部(703)上设有主密封垫(4)可将两过液腔分隔开，所述上启闭部(702)的下表面与中启闭部(703)的上表面位于上过液腔中，所述中启闭部(703)的上表面与下启闭部(704)的上表面位于下过液腔中。
2.如权利要求1所述的LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:所述上启闭部(702)、中启闭部(703)和下启闭部(704)在所述阀杆(7)的下部为圆形的外凸结构，使阀杆(7)的下部形成“王”字形结构，所述上启闭部(702)外壁与阀体(3)内壁之间、下启闭部(704)外壁与阀体(3)内壁之间分别形成动密封。
3.如权利要求1或2所述的LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:所述主密封垫(4)设于中启闭部(703)的下表面上，所述中启闭部(703)通过主密封垫(4)贴于上、下过液腔之间的通道上形成密封。
4.如权利要求3所述的LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:所述阀体(3)的两端分别连接有上端盖(6)和下端盖(1)，所述上端盖(6)与阀体(3)的连接处设有上密封圈(5)和中密封圈(11)，所述下端盖(I)与阀体(3)的连接处设有下密封圈(2)，其中上密封圈(5 )在阀体(3 )的内壁处与上启闭部(702 )形成径向密封，所述下密封圈(2 )在阀体(3 )的内壁处与阀体(3)之间形成径向密封，所述中密封圈(11)位于上端盖(6)与阀体(3)之间形成端面密封。
5.如权利要求4所述的LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:所述上密封圈(5)、中密封圈(11)和下密封圈(2)均采用弹簧蓄能密封圈。
6.如权利要求1或2或4或5所述的LNG大口径高压平衡式切断阀，其特征在于:所述阀杆(7)位于阀体(3)内的部分为中通结构，其中阀杆(7)底端设有腔体，使阀杆(7)的底端与阀体(3)形成下腔；所述阀杆(7)位于阀体(3)顶部处设有通孔，使阀杆(7)的外壁与阀体(3)形成上腔，所述上端盖(6)上连接有阀杆套(8)，所述阀杆套(8)套于阀杆(7)外，所述阀杆套(8)与上腔连通。
【文档编号】F16K1/46GK203442156SQ201320573527
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】杨国柱, 罗军, 甘鹏, 魏瑛, 武佳慧, 江群 申请人:成都华气厚普机电设备股份有限公司