偏心双球面角行程操作的强制密封阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀门，尤其是一种方便更换阀芯的偏心双球面角行程操作的强制密封阀。
【背景技术】
[0002]作为石油、化工、电力、冶金、造纸等行业各类管道系统的“咽喉”，阀门在上述行业中有着极为广泛的应用，而球阀是其中应用最多的阀门类型之一。
[0003]普通的球阀一般包括阀体、阀杆、阀盖、球体、阀座等，阀杆与球体传动连接，使球体作旋转运动来改变球体流道与阀座之间的相对关系从而达到开启和关闭介质的目的。球阀的操作通常为90°角行程操作，具有开关迅速、操作方便的优点，并且在全开、全关两个位置时阀座密封面与球面会处于闭合状态，不易被介质冲蚀，因此在各行业得到了广泛的应用。但是，普通球阀的缺点是无论球体相对于阀座处于何种位置，这两者之间的压紧程度是相同的，即在任何阀位两者之间的密封比压是相同的，这使得两者之间密封比压的选择成了两难问题:选择较高的密封比压会加快球体密封面和阀座密封面的磨损，而选择较低的密封比压会无法保证阀门的密封性能。
[0004]本发明提供一种偏心双球面角行程操作的强制密封阀。其具备普通球阀所具有的开关迅速、操作方便的优点，同时客服了普通球阀的缺点，可以根据需要在球体相对于阀座处于不同的位置时，对这两者之间的压紧力进行调节，即可以实现在不同阀位两者之间的密封比压不同，解决了普通球阀设计时球体与阀座之间密封比压选择所面临的两难问题。经查目前没有应用偏心双球面作为强制密封元件的强制密封阀
【发明内容】
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其主要部件包括阀体、启闭件、阀盖、阀杆、阀座、阀座支撑板、操作机构和排污阀等。阀杆与启闭件传动连接，使启闭件作旋转运动来改变启闭件流道与阀座之间的相对关系从而达到开启和关闭介质的目的。在设计上，只要阀杆带动启闭件旋转90°左右即可以实现阀门全开位与全关位的转换，实现了阀门的角行程操作。因此，本阀门与普通球阀相同，具有开关迅速、操作方便的优点。
[0007]启闭件是阀门的核心部件，其布置在上游阀座和下游阀座之间。启闭件具有两个与阀杆旋转轴偏心的球面结构，即阀杆的旋转轴不通过启闭件的两个球面的球心。这种偏心结构使得当阀杆带动启闭件旋转时，启闭件的两个球面与阀座之间的压紧程度会发生改变。这使得阀门密封比压的选择不再是两难问题。例如，可以将启闭件设计为在全关位时，启闭件与阀座之间的压紧力最大，即使启闭件与阀座在全关位状态时产生强制密封力，从而提高阀门在全关位时的密封比压，保证了阀门在全关位的密封性能，实现了全关位的强制密封；同时，其它阀位时启闭件两个球面与阀座之间的压紧力较小，从而降低了启闭件与阀座密封面在开关过程中的相互磨损。
[0008]另外，启闭件、阀杆、阀座、阀座支撑板以及阀盖可以做成一个模块，在拆卸阀盖与阀体连接的紧固件后，可以将整个模块从阀门中整体抽出，这使得此阀门的易损件实现了模块化更换，降低了更换易损件的难度，节省了维修时间，可以大大减少用户的停工成本。
[0009]本发明的优点在于:
[0010]阀门为90°角行程操作，具有开关迅速、操作方便的优点；启闭件的两个球面采用偏心设计，使得在不同的阀位状态下启闭件与阀座之间的相互压紧力不同，并可以实现在指定的阀位状态两者之间具有较高的压紧力，进而提高阀门在这些阀位的密封比压，保证了阀门在这些阀位的密封性能，实现了强制密封，同时，其它阀位状态下启闭件的两个球面与阀座之间的压紧力较小，降低了启闭件与阀座密封面在开关过程中的相互磨损；启闭件、阀杆、阀座、阀座支撑板等部件可以做成一个模块，这使得此阀门的易损件实现了模块化更换，降低了更换易损件的难度，节省了维修时间，可以大大减少用户的停工成本。
【附图说明】
[0011]附图1为本发明涉及的偏心双球面角行程操作的强制密封阀的主要结构；
[0012]附图2为本发明涉及的偏心双球面角行程操作的强制密封阀启闭件偏心结构示意图；
[0013]附图3为本发明涉及的角行程操作的强制密封阀阀芯模块示意图:
【具体实施方式】
[0014]一种偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其主要部件包括:阀体1、启闭件2、阀盖3、阀杆4、下游阀座5、上游阀座6、下游阀座支撑板7、上游阀座支撑板8、操作机构9、排污阀10。如图1所示。
[0015]启闭件2与阀杆4相连接,通过旋转阀杆4带动启闭件2作旋转运动来改变启闭件2的流道与下游阀座5和上游阀座6的通径之间的相对关系从而达到开启和关闭介质的目的。当启闭件2的流道面积与下游阀座5和上游阀座6的通径面积100%连通时，阀门处于全开位；当启闭件2的流道面积与下游阀座5和上游阀座6的通径面积100%隔绝时，阀门处于全关位；当启闭件2的流道面积与下游阀座5和上游阀座6的通径面积部分连通时，阀门处于半开位。
[0016]在设计上，只要阀杆4带动启闭件2在约90°的范围内旋转，即可以起到在全开位和全关位之间改变阀位的目的，即阀门实现了角行程操作。
[0017]启闭件2布置在下游阀座5和上游阀座6之间，其具有两个球面结构。这两个球面的球心不重合，同时阀杆4不通过这两个球心中的任意一个，如此设计使得两个球面为相互偏心的结构，并且它们的球心也与阀杆轴线相互偏离。这种偏心结构使得当阀杆带动启闭件作旋转运动时，两个偏心的球面均会产生沿着下游阀座5和上游阀座6轴线方向的运动，从而产生压紧或放松阀座的效果，进而实现特定阀位下启闭件2和下游阀座5和上游阀座6的强制密封。其中的一种设计方式如图2所示。此时启闭件2的两个球面的球心为轴对称分布，对称轴为阀杆4的旋转轴。图2左侧所示的位置是阀门的全开位，此时启闭件2和下游阀座5和上游阀座6之间的压紧力很小，甚至可以存在间隙。将阀杆4带动启闭件2顺时针旋转90度时，便出现了图2右侧图的效果:启闭件2的两个球面紧密贴合下游阀座5和上游阀座6，并对下游阀座5和上游阀座6产生了挤压，为阀门提供强制密封力，保证了阀门在全关位的密封性能，实现了全关位的强制密封；同时，其它阀位的密封比压较小，降低了启闭件2与下游阀座5和上游阀座6密封面在开关过程中的磨损。
[0018]另外，按照图1所示的顺序和方向，将启闭件2与下游阀座5和上游阀座6贴紧，然后用下游阀座支撑板7和下游阀座支撑板8将启闭件2、下游阀座5和上游阀座6夹在中间，最后将下游阀座支撑板7和下游阀座支撑板8固定在阀盖3上，组成如图3所示的模块。整个模块可以从阀体1中整体抽出，这使得此阀门的易损件实现了模块化更换。如图3所示。
[0019]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，除了相互排斥的特种和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0020]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可以被其它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。
[0021]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明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合。
【主权项】
1.一种偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其主要部件包括阀体(1)、启闭件(2)、阀盖(3)、阀杆(4)、下游阀座(5)、上游阀座￠)、下游阀座支撑板(7)、上游阀座支撑板(8)、操作机构(9)、排污阀(10)，其特征在于:启闭件(2)布置在下游阀座(5)和上游阀座(6)之间，启闭件(2)具有两个偏心的球面结构，这两个球面的球心为轴对称分布，对称轴为阀杆(4)的旋转轴。2.根据权利要求1所述的偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其中的阀杆(4)带动启闭件(2)作旋转运动时，两个偏心的球面均会产生沿着下游阀座(5)和上游阀座(6)轴线方向的运动，从而产生压紧或放松阀座的效果；当阀门处于全关位时，启闭件(2)的两个球面紧密贴合下游阀座(5)和上游阀座(6)，并对下游阀座(5)和上游阀座(6)产生了挤压，为阀门提供强制密封力，保证了阀门在全关位的密封性能，实现了全关位的强制密封。3.根据权利要求1所述的偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其中的启闭件(2)与下游阀座(5)和上游阀座(6)贴紧后，通过下游阀座支撑板(7)和下游阀座支撑板⑶将启闭件(2)、下游阀座(5)和上游阀座(6)夹在中间，然后将下游阀座支撑板(7)和下游阀座支撑板(8)固定在阀盖(3)上，上述部件将形成一个模块。
【专利摘要】本发明涉及偏心双球面角行程操作的强制密封阀，其主要部件包括阀体、启闭件、阀盖、阀杆、阀座、阀座支撑板、操作机构和排污阀等。启闭件具有两个偏心的球面结构，这种偏心结构使得当阀杆带动启闭件作旋转运动时，两个偏心的球面均会产生沿着下游阀座和上游阀座轴线方向的运动，从而产生压紧或放松阀座的效果，进而实现特定阀位下启闭件和下游阀座和上游阀座的强制密封。另外，启闭件、阀杆、阀座、阀座支撑板以及阀盖可以做成一个模块，在拆卸阀盖与阀体连接的紧固件后，可以将整个模块从阀门中整体抽出，这使得此阀门的易损件实现了模块化更换。
【IPC分类】F16K5/06, F16K5/20
【公开号】CN105370909
【申请号】CN201410440603
【发明人】刘海亮, 张在晓, 王磊, 赵寿军
【申请人】刘海亮, 张在晓, 王磊, 赵寿军
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年9月2日