专利名称：高密封阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀。
在石油、化工、医药行业生产过程及日常生活设施中，阀门是控制流体输送所必需的设备。目前各行业所用的阀门品种繁多，样式各异。随着石油、化工等行业的技术发展，越来越要求有性能优越、结构简单、造价较低的阀门产品。阀门的作用就是关闭物料，然而目前常用的关断阀门如闸阀、截止阀、球阀等，由于受其原理和结构的限制，适用范围较窄，如受温度、介质、压力、尺寸大小、密封寿命等限制，不能广泛应用于各类工况。以其中较先进的球阀为例，它的密封结构通常是靠装配时的预紧力把阀芯与阀座挤在一起。形成密封，其操作方法是直接靠手柄的搬动使阀芯转动90°实现开闭动作。其缺点是1、随着阀门开闭次数的增加。阀座被摩损，使得预紧力变小，从而产生泄漏；2、由于阀芯与阀座直接接触旋转，摩擦力很大，开启操作力也就很大，而当物料中带有颗粒物质时很容易使密封面划伤，产生泄漏。
本实用新型的目的就是要通过改变阀芯的结构形式及其运动轨迹，以减少摩擦、划伤和局部冲蚀，从而提供一种适用范围宽、密封好、寿命长、操作省力的新型阀门。
为实现上述目的，本实用新型采用的解决方案是。高密封阀门包括手轮、阀杆、阀体、阀芯和阀座。它还包括上部导向机构和下部导向机构，上部导向机构由阀杆上部螺旋槽和嵌在阀体上的限位销构成，它的作用是当搬动手轮时，使阀杆上下运动的同时旋转90度。下部导向机构由阀杆下部、阀芯及嵌在阀芯中的限位销构成，它是通过阀杆的转动和上下移动带动阀芯转动和相对阀座的水平移动。阀芯与阀杆之间采用活动联接，阀芯上有一个扁形孔，阀杆下部为扁形。伸入到阀芯的扁孔中；在阀芯扁孔内壁与阀杆的两侧相接面处有嵌入阀芯中的限位销，阀杆与限位销的接触面为一弯折形状，其下部与阀杆轴线平行，上部弯折较短，与阀杆轴线之间有一夹角。类似球体的阀芯上有一段标准球面。该标准球面与阀体中阀座上的密封面相吻合；本实用新型在阀杆上部和下部采用了两重导向机构，分别控制了阀杆相对于阀体和阀芯相对于阀座的运动轨迹，使阀门在开启与关闭之初，阀杆仅上下移动，在阀门开启的过程中，阀杆上下移动的同时还伴有周向90°的转动。阀杆上、下移动实现阀芯相对阀座的轴向移动，伴有的阀杆转动使阀芯转动90°，完全处于开启状态。关闭过程与上述反向。本实用新型集中了现有球阀、闸阀及截止阀的优点于一体，克服了它们各自的缺点。它的控制机构结构简单，因而制造成本低，装配维修比较容易，通过特殊轨迹使得阀芯在开启、关闭过程中离开阀座后转动，操作力矩小。不摩擦密封面，密封面均匀冲蚀，因而具有使用寿命长，密封效果很可靠等优点。其结构性质决定它能够适合于各类介质。且适用工作压力、温度的范围很宽，阀门的口径亦不需要限制。
以下结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的结构。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型上部导向机构的结构示意图；图3为本实用新型下部导向机构的结构示意图；图4、图5分别为两种实施方式的图3A向视图；图6——图9为阀门关闭过程阀芯运动状态示意图。
高密封阀门由手轮1、阀杆2、中法兰3、阀芯4、阀体5、轴承机构6，上部导向机构7、下部导向机构8及阀座9构成。其中上部导向机构7是在阀杆2上部表面上有一个半圆形凹下的螺旋导轨槽10，导轨槽10与阀杆2的轴向之间有一个角度，其上下两端部弯折与阀杆2的轴向平行，导轨槽10占阀杆2柱面的圆周90度。在对应阀杆导轨槽10处的中法兰3上嵌有一个球托11，球托11对应阀杆2面上有球窝，球托11上的球窝将钢球限位销12固定在阀杆导轨槽10的范围内。当转动手轮1时，阀杆2受到上或下的作用力和转动力，由于受钢球销12和螺旋导轨槽10的限制，阀杆2只能沿导轨槽10的轨迹运动。在下部导向机构中，阀杆2下部的扁平的两面均有凹下的导向槽14，该槽14下部平行于阀杆2轴线，上部有一弯折，与阀杆2的轴线成一角度。在实施方式1中，阀杆2下部两侧的限位销13采用钢球。在阀芯4中装有两个球托15，球托15对应阀杆2的平面上有球窝，该球窝将钢球限位销13限定在阀杆2表面导向槽14的范围内。在实施方式2中，阀杆下部两侧的限位销13采用柱销，柱销13嵌在阀芯4中，其端头顶在阀杆导向槽14中。工作中，当顺时针转动手轮1时，阀杆2上部的导轨槽10受钢球限位销12的限制使阀杆2向下移动并转动，同时阀芯4随着阀杆2开始转动。如图6、图7，当转到图8位置时，阀杆2仅向下移动不再转动，随着阀杆2的向下移动，挤动钢球限位销13向右移动，通过限位销13挤压阀芯4，使阀芯4与阀座9密封面紧密贴合，达到密封，见图9。逆时针转动手轮1是阀门的开启过程，与关闭过程逆向。
权利要求1.一种高密封阀门，包括手轮(1)、阀杆(2)、阀芯(4)、阀体(5)和阀座(9)，其特征在于它还包括上部导向机构(7)和下部导向机构(8)，上部导向机构(7)由阀杆(2)上部的螺旋槽(10)和嵌在阀体上的限位销(12)构成，下部导向机构(8)由阀杆(2)下部、阀芯(4)及嵌在阀芯(4)中的限位销(13)构成，阀芯(4)与阀杆(2)之间为活动联接，阀芯(4)上有一个扁形孔，阀杆(2)下部为扁形，伸人阀芯(4)的扁孔中；阀芯(4)扁孔内壁与阀杆(2)的两侧相接面处有嵌入阀芯中的限位销(13)，阀杆(2)与限位销(13)的接触面为一弯折形状，其下部与阀杆(2)轴线平行，上部与阀杆轴线有一夹角；类似球体的阀芯(4)上有一段标准球面，该标准球面与阀体中阀座(9)上的密封面相吻合。
2.根据权利要求1所述的高密封阀门，其特征在于在阀杆(2)上部导向机构(7)，是在阀杆(2)上有一个螺旋导轨槽(10)，导轨槽(10)与阀杆(2)的轴向成一角度，其上、下两端部弯折与阀杆(2)轴向平行，与阀杆(2)轴向成角度的导轨槽(10)占圆柱形阀杆(2)柱面的圆周90度；对应阀杆导轨槽(10)处的中法兰(3)上嵌有一个球托(11)，球托(11)对应阀杆(2)面上有球窝，球托(11)上的球窝将钢球销(12)固定在阀杆导轨槽(10)的范围内。
3.根据权利要求1所述的高密封阀门，其特征在于在阀杆(2)下部两侧的扁平面上有凹槽(14)，凹槽(14)下部平行于阀杆(2)，上部有一弯折，与阀杆(2)的轴向成一角度，阀杆(2)下部两侧的限位销(13)为钢球，在阀芯(4)中装有两个球托(15)，球托(15)对应阀杆(2)的平面上有球窝，该球窝与阀杆(2)上的凹槽(14)将钢球限位销(13)限定在阀杆(2)表面凹槽(14)的范围内。
4.根据权利要求1所述的高密封阀门，其特征在于在阀杆(2)下部导向机构中的限位销(13)为柱销，柱销(13)嵌在阀芯(4)中，其端头顶在阀杆导向槽(14)中。
专利摘要本实用新型公开了一种高密封阀门,它是在阀杆上部和下部分别设有导向机构,阀芯与阀杆之间采用活动联接,阀芯与阀座的密封面为球面。本实用新型的特殊结构形式及上、下导向机构的作用使阀芯轴向离开阀座后再旋转90°,从而减少密封面摩擦,减少操作力。并能避免颗粒物料划伤密封面,保证密封面均匀冲蚀,使阀能达到高密封、长寿命,并能适用于各种介质、工况。
文档编号F16K5/06GK2316515SQ9723233
公开日1999年4月28日 申请日期1997年12月23日 优先权日1997年12月23日
发明者冯宝芬, 李德珺 申请人:冯宝芬, 李德珺