一种新型结构高压y形平衡阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型结构高压Y形平衡阀，包括Y形阀体和阀门开关控制部件，该阀门开关控制部件为带压力平衡结构的开关控制部件，它包括设置在上斜孔内的阀瓣、阀杆和连接阀杆的双手轮传动部件；其中阀杆上设置有一填料箱，阀瓣置于填料箱的空腔内，并在阀杆带动下上、下运动；所述的填料箱上部与Y形阀体上斜孔内壁之间设置有四合环，中部与Y形阀体上斜孔内壁之间设置有密封O型圈；所述阀瓣空腔顶端与阀杆底端连接，阀瓣空腔顶端开有供流体进入填料箱空腔与阀瓣顶面形成的密封空腔内的a-b通道孔，填料箱空腔内壁设置有O形圈。本实用新型既有原Y形阀的优越性，又装配有起介质压力上下平衡作用的填料箱，实现了大规格的Y形阀在高压管路中的使用。
【专利说明】一种新型结构高压Y形平衡阀【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油、化工、火电等行业用阀门，特别指一种新型结构高压Y形平衡阀。
【背景技术】
[0002]Y形阀门因直通连接，介质在阀体内近似直线流动，因此Y型阀门的介质在阀内流阻小，阀门流动特性较好；由于Y形阀的内部是截止阀结构，因此它又具有截止阀的寿命长，操作行程短等优点，因此Y形阀广泛用于石油化工等部门的生产重要部位。但Y形阀同样和普通的截止阀一样，由于没有压力平衡结构，阀门关闭时，阀座进口处的所有高压介质的抗力，全部作用在无通道的阀瓣上，并又全部转移到阀门的开关螺杆上。这个最终作用在阀门开关螺杆上的关闭力，是受介质的压力与阀座的孔径面积之积而成正比的关系。基于这个原因，因此高压Y形阀的规格就不能太大，否则人工无力操作。目前高压Y形阀规格一般在DN200以下。随着当今社会的发展，生产规模越来越大，生产效率越来越高，对高压大口径的阀门使用越来越多，对阀门的性能要求越来越好。而在现有的高压大口径的阀门中，闸阀的流阻虽小，但闸阀存在开启或关闭的行程较大，手动时间较长，闸板及密封面受介质冲刷容易摩损，闸板及密封面制造及维修也困难；平衡式截止阀由于作用在阀瓣两端的介质压力相对基本平衡，所以平衡式截止阀工作启闭力与闸阀相差不大，故操作相对也就比较轻松，且启闭的行程也比同型号闸阀短，另外平衡截止阀的由于密封面受介质的冲刷摩损小，截止阀寿命因此相对比较长；但是介质在平衡截止阀内的流阻大(缩径结构的更大)，能耗相对要多，安装位置也只能在管道的垂直相交处。因此在当前的情况下，Y形截止阀虽好，但高压系统中规格不能做大；高压大口径的闸阀和平衡截止阀在高压管路系统中使用广泛，虽也都有各自的优点，但也都存在有一定的各自缺陷。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种结构简单，操作方便，介质流动特性好，寿命度的新型结构高压Y形平衡阀。
[0004]本实用新型的技术方案是构造一种包括由水平设置的流体进口和流体出口，及与流体进出口呈倾斜状设置的上斜孔组成的Y形阀体，和设置在Y形阀体上斜孔内的阀门开关控制部件的高压Y形平衡阀，该阀门开关控制部件为带压力平衡结构的开关控制部件；
[0005]所述的带压力平衡结构的开关控制部件包括设置在上斜孔内的阀瓣，连接在阀瓣顶部的阀杆，和连接在阀杆顶部并设置于上斜孔外的双手轮传动部件；其中上斜孔内的阀杆上设置有一底端为空腔的填料箱，阀瓣置于填料箱的空腔内，并在阀杆带动下上、下运动实现阀门的开启或关闭；
[0006]所述的填料箱上部与Y形阀体上斜孔内壁之间设置有承受流体通过阀瓣及填料箱传递的向上的轴向力的四合环，填料箱中部与Y形阀体上斜孔内壁之间设置有避免流体外泄的密封O型圈；[0007]所述的阀瓣为底端为空腔的阀瓣，阀瓣空腔顶端与阀杆底端连接，阀瓣空腔顶端开有供流体进入填料箱空腔与阀瓣顶面形成的密封空腔内实现平衡流体压力的a-b通道孔，阀瓣通过填料箱空腔内壁设置的O形圈密封。
[0008]本实用新型的优点及有益效果:
[0009]本实用新型采用Y形阀体，保留了原Y形阀的优越特性，介质从阀体进口流入，到从出口流出过程中，近似直线流动，保证了阀体内部通道流畅，克服了原平衡阀的介质流阻大等的缺点，因此节能降耗，效率较高。本实用新型在Y形阀体内部装配有起介质压力上下平衡作用的填料箱，使Y形阀门具有普通高压平衡阀的优越特性，即操作相对轻松。由于克服了大规格Y形阀在关闭和开启时的作用力大，操作困难的缺点，因此实现了大规格的Y形阀在高压管路中使用。同时高压大规格Y形平衡阀仍然保留了原平衡阀的密封面寿命相对较长，操作行程较短等其他优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型剖面结构示意图。
[0011]图2是本实用新型外观结构示意图。
[0012]附图序号说明:1、Y形阀体，2、阀瓣，3、O形圈，4、螺纹挡套，5、填料箱，6、阀杆，7、密封O形圈,8、四合环,9、O形圈一，10、支架，11、抒入螺栓一，12、抒入螺栓二，13、O形环，
14、对开夹套，15、传动装置，16、开关螺杆，17、快速手轮，18、蜗轮螺母，19、增力手轮，20、蜗杆，21、传动箱体，22、阀座孔。
【具体实施方式】
[0013]由图1、2可知，本实用新型包括由水平设置的流体进口和流体出口，及与流体进出口呈倾斜状设置的上斜孔组成的Y形阀体I，和设置在Y形阀体I上斜孔内的阀门开关控制部件，该阀门开关控制部件为带压力平衡结构的开关控制部件；
[0014]所述的带压力平衡结构的开关控制部件包括设置在上斜孔内的阀瓣2，连接在阀瓣2顶部的阀杆6，和连接在阀杆6顶部并设置于上斜孔外的双手轮传动部件；其中上斜孔内的阀杆6上设置有一底端为空腔的填料箱5，阀瓣2置于填料箱5的空腔内，并在阀杆6带动下上、下运动实现阀门的开启或关闭；
[0015]所述的填料箱5上部与Y形阀体I上斜孔内壁之间设置有承受流体通过阀瓣2及填料箱5传递的向上的轴向力的四合环8，填料箱5中部与Y形阀体I上斜孔内壁之间设置有避免流体外泄的密封O型圈7 ;
[0016]所述的阀瓣2为底端为空腔的阀瓣，阀瓣空腔顶端与阀杆6底端连接，阀瓣空腔顶端开有供流体进入填料箱5空腔与阀瓣2顶面形成的密封空腔内实现平衡流体高压的a-b通道孔，阀瓣2通过填料箱5空腔内壁设置的O形圈3密封。
[0017]本实用新型所述的双手轮传动部件通过设置在Y形阀体I上斜孔外端的支架10与Y形阀体I连接成一体，包括通过对开夹套14与阀杆6顶端相连的开关螺杆16，设置在开关螺杆16上的传动装置15，和设置在开关螺杆16顶端的快速手轮17 ;其中传动装置15包括与支架10螺纹连接固定的传动箱体21，和设置在传动箱体21内且与开关螺杆16旋合的蜗轮螺母18，蜗轮螺母18 —侧设置有与其相配的蜗杆20及增力手轮19 ;所述快速手轮17施加转矩带动开关螺杆16在蜗轮螺母18中转动，并在蜗轮螺母18的作用下转换为上、下的复合运动，从而带动阀杆6及阀瓣2上、下运动完成阀门的相对快速开、闭动作；增力手轮19施加转矩带动蜗轮螺母18减速转动，由蜗轮螺母18的减速转动再转换成开关螺杆16的慢速上、下运动，从而带动阀杆6及阀瓣2上、下运动完成阀门开、闭时的增力动作。所述的支架10底部通过拧入螺栓一 11与Y形阀体I上斜孔外端固定连接，支架10底部另设置有拧入螺栓二 12伸入Y形阀体I上斜孔内固定填料箱5与四合环8接触；支架10顶部与双手轮传动部件固定。所述的阀瓣2的空腔顶端设置带内螺纹的按板，按板螺纹连接底部凹进的螺纹挡套4，螺纹挡套4与带凸出结构的阀杆6底端配合连接，a-b通道孔开设于阀瓣2空腔顶端和螺纹挡套4上。所述的四合环8为四块接装而成的环形体，其四合环8半嵌入Y形阀体I上斜孔内壁上部的凹槽内，四合环8露出凹槽的部分与填料箱5接触并顶紧，四合环8接受并分散填料箱5向上传入的轴向剪切力。
[0018]本实用新型的结构原理:
[0019]本实用新型包括Y形阀体1、填料箱5、阀杆6、支架10、传动装置15、四合环8和对开夹套14等，其中Y形阀体I内部为空腔，其左右端面开孔，上方顶部开斜孔，与左右端孔相通，流体经Y形阀体I的左孔进入Y形阀体I内，经右孔流出。在Y形阀体I的上顶部斜孔中设置填料箱5，填料箱5起阀体对外密封和固定阀瓣2及阀杆6的作用；阀杆6穿插设置在填料箱5中，阀杆6上下运动带动装配在填料箱5中的阀瓣2上下运动，实现对Y形阀体I右孔的开启与闭合。
[0020]Y形阀体I和填料箱5的上部设置支架10，支架10连接固定于Y形阀体I上，并辅助连接固定填料箱5 ;支架10通过拧入螺柱一 11与Y形阀体I固定连接，小规格的拧入螺柱二 12拉起填料箱5使之与四合环8接触。其Y形阀体I顶部斜孔内壁设有凹型槽，凹形槽内设置四合环8，四合环8内环凸出凹形槽外，该凸出部分的底部接触填料箱5的顶面，使填料箱的轴向力传入四合环8中并转移给了 Y形阀体1，大大减少了支架组件10的受力；四合环8分成四瓣，安装在Y形阀体I的内孔槽内，四合环8能够承受填料箱5施加的向上的剪切力。
[0021]穿插在填料箱5下部中的阀瓣2为圆柱形空腔，阀瓣2空腔中设置按板，按板上部的阀瓣2内壁为内螺纹，该内螺纹连接螺纹挡套4，穿插在填料箱5上部中的阀杆6的底部插入螺纹挡套4内，且阀杆6底部凸出，螺纹挡套4底部凹进，两者配合使阀杆6与螺纹挡套松套连接。上述阀瓣2中的按板及螺纹挡套4上开有流体平衡a-b通道孔，阀瓣2向下堵住Y形阀体I阀座孔22时，流体经Y形阀体I的左侧孔进入阀瓣2腔内，通过按板及螺纹导套上的流体平衡a-b通道孔进入填料箱5与阀瓣2顶面形成的密闭腔B内，使阀瓣2顶部形成平衡其底部A的水压。
[0022]阀杆6的上部由对开夹套14连接安装在支架10上的传动装置15中的开关螺杆16，开关螺杆16穿插拧入蜗轮螺母18中组成螺杆螺母付，蜗杆和开关螺杆上分别装有快速手轮17和增力手轮19，旋转传动装置15上的增力手轮19或快速手轮17通过传动装置中的蜗杆蜗轮螺母付的作用，使开关螺杆16传递控制阀杆6的上下运动。阀杆5顶部通过对开夹套14连接传动装置15中的开关螺杆16，通过传动装置15上的增力手轮19或快速手轮17，组成一套双手轮传动部件，实现阀门基本功能。双手轮传动部件包括传动装置15、传动箱体21、蜗杆20、蜗轮螺母18、开关螺杆16、快速手轮17、增力手轮19。其中传动箱体21用于支承安装蜗杆、蜗轮螺母等零部件，并与支架10螺纹旋合连接，且用开槽平端紧定螺钉固定。快速手轮17与开关螺杆16直接相连，通过手轮17施加转矩，传动装置中的开关螺杆16将相对快速转动，通过蜗轮螺母18的转换而上、下移动，从而带动阀杆6及阀瓣2上下运动，完成阀门的相对快速开、闭动作。增力手轮19直接与蜗杆20相连，通过增力手轮19施加转矩，传动装置中的蜗杆带动蜗轮螺母18减速转动，由于蜗轮螺母的减速转动又转换成了开关螺杆16相对慢速上、下移动，从而带动阀杆6及阀瓣2上下慢速运动，实现阀门的开、闭时的增力要求。
[0023]本实用新型的工作原理:
[0024]本实用新型采用Y形阀体，使阀门的流体通道通畅，流阻小。在Y形阀体内按平衡阀结构的原理，设计填料箱组件及阀瓣、阀杆等，使操作力大大减轻，从而可加大阀门的规格；在Y形阀体上采用快速及增力传动装置，进一步提高阀门的操作性。
[0025]通过顺时针旋转快速手轮17 (增力手轮19)，带动开关螺杆16 (蜗轮螺母18)正向旋转，在快速手轮(增力手轮)旋转过程中，在蜗轮螺母18转换下开关螺杆16整体下降，从而通过对开夹套14带动阀杆6及阀瓣2下降，直到阀瓣2的密封面与Y形阀体I阀座孔22的密封面接触且产生较大的压紧力，从而阻止流体通过，此时阀门为关闭状态；流体通过阀瓣2及螺纹挡套4的流体平衡孔a-b通道孔进入阀瓣2上方，起到平衡压力的作用，减小介质对阀杆6及与之相连接的开关螺杆16、支架10、固定支架用的拧入用双头螺柱一 11等的轴向力。
[0026]当逆时针旋转快速(增力)手轮时，带动开关螺杆16 (蜗轮螺母18)反向旋转，开关螺杆16在蜗轮螺母18转换下整体上升，从而通过对开夹套14带动阀杆6及阀瓣2上升，从而使阀瓣2的密封面脱离Y形阀体I上的阀座孔22处的密封面，打开流体通道，当阀杆5上升到最高位置时，阀门为全开状态。
[0027]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种新型结构高压Y形平衡阀，包括由水平设置的流体进口和流体出口，及与流体进出口呈倾斜状设置的上斜孔组成的Y形阀体(1)，和设置在Y形阀体(I)上斜孔内的阀门开关控制部件，其特征在于该阀门开关控制部件为带压力平衡结构的开关控制部件； 所述的带压力平衡结构的开关控制部件包括设置在上斜孔内的阀瓣(2)，连接在阀瓣(2)顶部的阀杆(6)，和连接在阀杆(6)顶部并设置于上斜孔外的双手轮传动部件；其中上斜孔内的阀杆(6 )上设置有一底端为空腔的填料箱(5 )，阀瓣(2 )置于填料箱(5 )的空腔内，并在阀杆(6)带动下上、下运动实现阀门的开启或关闭； 所述的填料箱(5)上部与Y形阀体(I)上斜孔内壁之间设置有承受流体通过阀瓣(2)及填料箱(5)传递的向上的轴向力的四合环(8)，填料箱(5)中部与Y形阀体(I)上斜孔内壁之间设置有避免流体外泄的密封O型圈(7)； 所述的阀瓣(2)为底端为空腔的阀瓣，阀瓣空腔顶端与阀杆(6)底端连接，阀瓣空腔顶端开有供流体进入填料箱(5)空腔与阀瓣(2)顶面形成的密封空腔内实现平衡流体高压的a-b通道孔，阀瓣(2)通过填料箱(5)空腔内壁设置的O形圈(3)密封。
2.根据权利要求1所述的新型结构高压Y形平衡阀，其特征在于所述的双手轮传动部件通过设置在Y形阀体(I)上斜孔外端的支架(10)与Y形阀体(I)连接成一体，包括通过对开夹套(14)与阀杆(6)顶端相连的开关螺杆(16)，设置在开关螺杆(16)上的传动装置(15)，和设置在开关螺杆(16)顶端的快速手轮(17);其中传动装置(15)包括与支架(10)螺纹连接固定的传动箱体(21)，和设置在传动箱体(21)内且与开关螺杆(16)旋合的蜗轮螺母(18)，其蜗轮螺母(18)—侧设置有与其相配的蜗杆(20)及增力手轮(19);所述快速手轮(17)施加转矩带动开关螺杆(16)转动，在蜗轮螺母(18)的转换下上、下运动，而使阀杆(6)及阀瓣(2)上、下运动完成阀门的相对快速开、闭动作；增力手轮(19)施加转矩带动蜗轮螺母(18)减速转动，蜗轮螺母(18)减速转动转换为开关螺杆(16)的慢速上、下运动而使阀杆(6)及阀瓣(2)上、下运动完成阀门开、闭时的增力动作。
3.根据权利要求2所述的新型结构高压Y形平衡阀，其特征在于所述的支架(10)底部通过拧入螺栓一(11)与Y形阀体(I)上斜孔外端固定连接，支架(10)底部另设置有拧入螺栓二(12)伸入Y形阀体(I)上斜孔内固定填料箱(5)与四合环(8)接触；支架(10)顶部与双手轮传动部件固定。
4.根据权利要求1所述的新型结构高压Y形平衡阀，其特征在于所述的阀瓣(2)的空腔顶端设置带内螺纹的按板，按板螺纹连接底部凹进的螺纹挡套(4)，螺纹挡套(4)与带凸出结构的阀杆(6)底端配合连接，a-b通道孔开设于阀瓣(2)空腔顶端和螺纹挡套(4)上。
5.根据权利要求1所述的新型结构高压Y形平衡阀，其特征在于所述的四合环(8)为四块接装而成的环形体，其四合环(8)半嵌入Y形阀体(I)上斜孔内壁上部的凹槽内，四合环(8)露出凹槽的部分与填料箱(5)接触并顶紧，四合环(8)接受并分散填料箱(5)向上传入的轴向剪切力。
【文档编号】F16K1/00GK203796984SQ201420207859
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】王益民, 邓筑生, 彭巍 申请人:岳阳筑盛阀门管道有限责任公司