专利名称：新型密封、自平衡、中高压截止阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及截止阀，特别是涉及中高压截止阀。
目前，国内外中高压截止阀的基本结构和密封形式是一致的，中国船舶工业总公司部标准《带有安装板高压空气直角截止阀规范》(CB589-95)中所刊载的高压空气截止阀主要由下列零部件组成手轮、开关指示、阀杆、阀盖、密封垫片、中间衬套、阀盘(金属)、阀体密封座、阀体等。
其工作原理为手轮左右转动时通过阀杆带动中间衬套旋转，由于阀盖固定，这时中间衬套和阀盖发生相对转动使中间衬套在螺纹的引导下作上下运动。中间衬套通过悬挂机构与阀盘联为一体，当中间衬套上下运动时带动阀盘也作上下运动，由此实现阀的启闭。当阀盘密封面与阀体密封座接触时，阀被关闭；当阀盘密封面与阀体密封座脱开时，阀被开启。
这种高压空气截止阀由于受其结构和密封形式的限制，存在以下缺陷1．由于阀盘密封面与阀体密封面为刚性接触(即金属与金属)，因此要使阀的密封性能达到设计要求十分困难。阀体密封面和阀盘密封面必须进行高精度加工，并进行单配研磨，才能保证这种阀工作密封面的密封性能。
2．由于阀盘密封面与阀体密封面为刚性接触，因此当使用介质中存在细小杂物时，这种阀的密封面极易损坏而影响阀的密封性能。
3．由于这种阀工作密封面的密封效果要通过阀盘与阀体的单配研磨才能保证，因此同类型这种阀的阀盘与阀体不具备互换性。
4．这种阀的阀杆与阀盖的密封形式为端面密封，阀杆要实现初始密封必须施加一定的轴向予紧力，同时阀杆在工作时会受到高压介质对阀杆的强大轴向推力，因此这种阀工作时操纵困难且时常发生传动螺纹咬死现象而损坏阀。
5．这种阀的阀盘没有精密导向和防回转机构，因此阀盘密封面与阀体密封面的接触部位时常发生变化。这种变化会造成整个阀体工作密封面的工作状态不稳定，影响阀的密封性能。
本实用新型的目的是提供一种具有阀芯精密导向机构、新型的密封形式和自动平衡功能的中高压截止阀，使阀芯密封面与阀体密封凸台不需要进行单配研磨就可建立可靠的密封，同类型阀芯可以进行互换，阀的密封面不易受到损坏，阀的使用寿命也得到了延长，操作灵便，阀芯与阀体凸台的密封稳定性好。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型由阀芯精密导向机构、新型的密封机构、自平衡机构、阀芯防回转机构、传动螺母、传动螺杆、支架体、垫板、手轮及紧固件等组成。
阀芯精密导向机构分为上导向盖和下导向部分。上导向盖通过精密定位配合与上阀座联接，上导向盖的导向孔与上阀座孔的同轴度保持在一定的范围之内。上导向盖的导向孔与阀芯上部精密段的配合为滑动配合，保证阀芯上部的轴向运动精度；下导向部分由下导向衬套和阀座上的导向孔组成。下导向衬套通过精密定位配合与阀芯联接，保证下导向衬套与阀芯的同轴度。阀座的导向孔与下导向衬套外圆为滑动配合。在下导向衬套与阀座导向孔的引导下，保证阀芯下部的轴向运动精度。
新型密封机构由阀座密封凸台、阀芯、塑料密封环、下导向衬套组成。塑料密封环嵌入阀芯密封端面上的凹形槽内，并用下导向衬套将其压住，以防止塑料密封环脱落。
自平衡机构由阀芯、上阀座、O型密封圈及其衬垫、平衡沟槽、平衡腔、阀座密封凸台组成。自平衡机构的工作原理为当阀处于关闭状态时，从结构上保证阀座密封凸台的直径与阀芯下部密封柱体的直径相同，则阀芯所受的轴向合力为零，即阀芯处于平衡状态；当阀处于开启状态时，高压介质通过阀芯上加工的平衡沟槽到达由上阀座、阀芯及密封件组成的平衡腔。在平衡腔内高压介质的作用下，阀芯所受的轴向推力基本得到平衡。自平衡机构可将阀芯所受的轴向推力减少75％左右，大大提高了阀的操纵灵活性和阀的可靠性。
阀芯防回转机构由支架体上加工的防回转导槽、传动螺母组成。阀芯防回转机构通过传动螺母与防回转导槽的配合来防止阀芯的回转。
本实用新型的工作原理为当手轮带动传动螺杆左右转动时，由于传动螺母被防回转导槽限制不能发生转动，因此传动螺杆与传动螺母之间发生相对旋转，这时传动螺母在螺纹的引导下沿防回转导槽作上下运动。传动螺母与阀芯通过止口联接，当传动螺母作上下运动时，阀芯也跟随传动螺母一起作上下运动，由此实现阀的启闭。当阀芯密封面与阀座密封凸台贴合时，阀被关闭；当阀芯密封面与阀座密封凸台分离时，阀被开启。
本实用新型适用于中、高压空气截止阀，也适用中、高压油、水截止阀。
本实用新型与目前应用的高压空气截止阀相比有如下有益效果1．由于在截止阀阀芯密封面处使用了塑料材料，使阀的密封形式发生了质的变化，密封接触面由传统的刚性密封形式转变成了柔性密封形式，从而使阀芯密封面与阀体密封凸台不需要进行单配研磨就可建立可靠的密封，不仅提高了阀的密封性能而且提高了阀的生产效率。
2．由于阀芯密封面与阀体密封凸台不需要进行单配研磨就可确保阀的密封可靠性，因此同类型这种阀的阀芯可以进行互换，提高了高压截止阀的标准化程度，改善了阀的维修性。
3．由于阀的密封接触面变成了柔性接触，因此当使用介质中存在细小杂物时，阀的密封面不宜受到损坏，这样大大提高了阀的工作可靠性。
4．具备自平衡功能，这种平衡功能使阀传动部分的受力情况大为改善，提高了操作灵活性。阀的使用寿命也得到了延长。
5．由于具有阀芯精密导向机构和阀芯防回转机构，使阀芯密封面与阀体密封凸台的贴合位置十分稳定，即密封面的密封状态得到了固化，因此阀芯与阀体密封凸台的密封稳定性极好。阀芯精密导向机构的另一作用是消除O型密封圈及其衬垫因阀芯倾斜而造成的单边磨损，以保证阀芯滑动部位的密封效果。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明
图1为本实用新型的结构示意图本实用新型由阀芯精密导向机构、新型的密封机构、自平衡机构、阀芯防回转机构、手轮1、垫板2、传动螺杆3、传动螺母4、支架体5、密封垫板10、阀体14、阀芯16、阀座19及紧固件等组成。
阀芯精密导向机构分为上导向盖6和下导向部分。上导向盖6通过精密定位配合与上阀座18联接，上导向盖6的导向孔与上阀座18孔的同轴度保持在一定的范围之内。上导向盖6的导向孔与阀芯16上部精密段的配合为滑动配合，保证阀芯16上部的轴向运动精度；下导向部分由下导向衬套13和阀座19上的导向孔组成。下导向衬套13通过精密定位配合与阀芯16联接，保证下导向衬套13与阀芯16的同轴度。阀座19上的导向孔与下导向衬套13的外圆为滑动配合。
新型密封机构由阀座密封凸台12、阀芯16、聚四氟乙烯密封环11、下导向衬套13组成。聚四氟乙烯密封环11嵌入阀芯16密封端面上的凹形槽内，并用下导向衬套13将其压住，以防止聚四氟乙烯密封环11脱落。
自平衡机构由阀芯16、上阀座18、O型密封圈及其衬垫7、O型密封圈及其衬垫9、平衡沟槽8、平衡腔15、阀座密封凸台12组成。阀芯16安装于上阀座18的下孔内，阀芯16与上阀座18之间通过O型密封圈及其衬垫7密封。上阀座18安装于阀座19上，上阀座18与阀座19之间通过O型密封圈及其衬垫9密封。阀芯16与上阀座18之间的空间形成平衡腔15。阀座密封凸台12在阀座19上加工而成。
阀芯防回转机构由支架体5上加工的防回转导槽17、传动螺母4组成。阀芯防回转机构通过传动螺母4与防回转导槽17的配合来防止阀芯的回转。
权利要求1.一种新型密封、自平衡、中高截止阀，包括手轮(1)、垫板(2)、传动螺杆(3)、传动螺母(4)、支架体(5)、密封垫板(10)、阀体(14)、阀芯(16)、阀座(19)及紧固件，其特征在于还包括阀芯精密导向机构、新型的密封机构、自平衡机构、阀芯防回转机构。
2.根据权利要求1所述的新型密封、自平衡、中高截止阀，其特征在于阀芯精密导向机构分为上导向盖(6)和下导向部分；上导向盖(6)通过精密定位配合与上阀座(18)联接，上导向盖(6)的导向孔与上阀座(18)孔保持同轴度，上导向盖(6)的导向孔与阀芯(16)上部精密段的配合为滑动配合；下导向部分由下导向衬套(13)和阀座(19)上的导向孔组成；下导向衬套(13)通过精密定位配合与阀芯(16)联接，保证下导向衬套(13)与阀芯(16)的同轴度，阀座(19)上的导向孔与下导向衬套(13)的外圆为滑动配合。
3.根据权利要求1或2所述的新型密封、自平衡、中高截止阀，其特征在于新型密封机构由阀座密封凸台(12)、阀芯(16)、塑料密封环(11)、下导向衬套(13)组成；塑料密封环(11)嵌入阀芯(16)密封端面上的凹形槽内，并用下导向衬套(13)将其压住。
4.根据权利要求3所述的新型密封、自平衡、中高截止阀，其特征在于自平衡机构由阀芯(16)、上阀座(18)、O型密封圈及其衬垫(7)、O型密封圈及其衬垫(9)、平衡沟槽(8)、平衡腔(15)、阀座密封凸台(12)组成；阀芯(16)安装于上阀座(18)的下孔内，阀芯(16)与上阀座(18)之间通过O型密封圈及其衬垫(7)密封。上阀座(18)安装于阀座(19)上，上阀座(18)与阀座(19)之间通过O型密封圈及其衬垫(9)密封；阀芯(16)与上阀座(18)之间的空间形成平衡腔(15)，阀座密封凸台(12)在阀座(19)上加工而成。
5.根据权利要求2所述的新型密封、自平衡、中高截止阀，其特征在于上导向盖(6)的导向孔与阀芯(16)上部精密段的配合为滑动配合，阀座(19)上的导向孔与下导向衬套(13)的外圆为滑动配合。
专利摘要新型密封、自平衡、中高压截止阀由阀芯精密导向机构、新型的密封机构、自平衡机构、阀芯防回转机构、传动螺母、传动螺杆、支架体、垫板、手轮及紧固件等组成。阀芯密封面与阀体密封凸台不需要进行单配研磨就可建立可靠的密封,同类型阀的阀芯可以进行互换,提高了阀的密封性能、生产效率、操作灵活性,延长了阀的使用寿命也得到了。适用于中、高压空气、油、水截止阀。
文档编号F16K1/02GK2450455SQ0023228
公开日2001年9月26日 申请日期2000年11月1日 优先权日2000年11月1日
发明者陈发祥 申请人:陈发祥