專利名稱：新型密封、自平衡、中高壓截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及截止閥，特別是涉及中高壓截止閥。
目前，國內(nèi)外中高壓截止閥的基本結(jié)構(gòu)和密封形式是一致的，中國船舶工業(yè)總公司部標(biāo)準(zhǔn)《帶有安裝板高壓空氣直角截止閥規(guī)范》(CB589-95)中所刊載的高壓空氣截止閥主要由下列零部件組成手輪、開關(guān)指示、閥桿、閥蓋、密封墊片、中間襯套、閥盤(金屬)、閥體密封座、閥體等。
其工作原理為手輪左右轉(zhuǎn)動時通過閥桿帶動中間襯套旋轉(zhuǎn)，由于閥蓋固定，這時中間襯套和閥蓋發(fā)生相對轉(zhuǎn)動使中間襯套在螺紋的引導(dǎo)下作上下運(yùn)動。中間襯套通過懸掛機(jī)構(gòu)與閥盤聯(lián)為一體，當(dāng)中間襯套上下運(yùn)動時帶動閥盤也作上下運(yùn)動，由此實(shí)現(xiàn)閥的啟閉。當(dāng)閥盤密封面與閥體密封座接觸時，閥被關(guān)閉；當(dāng)閥盤密封面與閥體密封座脫開時，閥被開啟。
這種高壓空氣截止閥由于受其結(jié)構(gòu)和密封形式的限制，存在以下缺陷1．由于閥盤密封面與閥體密封面為剛性接觸(即金屬與金屬)，因此要使閥的密封性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求十分困難。閥體密封面和閥盤密封面必須進(jìn)行高精度加工，并進(jìn)行單配研磨，才能保證這種閥工作密封面的密封性能。
2．由于閥盤密封面與閥體密封面為剛性接觸，因此當(dāng)使用介質(zhì)中存在細(xì)小雜物時，這種閥的密封面極易損壞而影響閥的密封性能。
3．由于這種閥工作密封面的密封效果要通過閥盤與閥體的單配研磨才能保證，因此同類型這種閥的閥盤與閥體不具備互換性。
4．這種閥的閥桿與閥蓋的密封形式為端面密封，閥桿要實(shí)現(xiàn)初始密封必須施加一定的軸向予緊力，同時閥桿在工作時會受到高壓介質(zhì)對閥桿的強(qiáng)大軸向推力，因此這種閥工作時操縱困難且時常發(fā)生傳動螺紋咬死現(xiàn)象而損壞閥。
5．這種閥的閥盤沒有精密導(dǎo)向和防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因此閥盤密封面與閥體密封面的接觸部位時常發(fā)生變化。這種變化會造成整個閥體工作密封面的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，影響閥的密封性能。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、新型的密封形式和自動平衡功能的中高壓截止閥，使閥芯密封面與閥體密封凸臺不需要進(jìn)行單配研磨就可建立可靠的密封，同類型閥芯可以進(jìn)行互換，閥的密封面不易受到損壞，閥的使用壽命也得到了延長，操作靈便，閥芯與閥體凸臺的密封穩(wěn)定性好。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、新型的密封機(jī)構(gòu)、自平衡機(jī)構(gòu)、閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、傳動螺母、傳動螺桿、支架體、墊板、手輪及緊固件等組成。
閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為上導(dǎo)向蓋和下導(dǎo)向部分。上導(dǎo)向蓋通過精密定位配合與上閥座聯(lián)接，上導(dǎo)向蓋的導(dǎo)向孔與上閥座孔的同軸度保持在一定的范圍之內(nèi)。上導(dǎo)向蓋的導(dǎo)向孔與閥芯上部精密段的配合為滑動配合，保證閥芯上部的軸向運(yùn)動精度；下導(dǎo)向部分由下導(dǎo)向襯套和閥座上的導(dǎo)向孔組成。下導(dǎo)向襯套通過精密定位配合與閥芯聯(lián)接，保證下導(dǎo)向襯套與閥芯的同軸度。閥座的導(dǎo)向孔與下導(dǎo)向襯套外圓為滑動配合。在下導(dǎo)向襯套與閥座導(dǎo)向孔的引導(dǎo)下，保證閥芯下部的軸向運(yùn)動精度。
新型密封機(jī)構(gòu)由閥座密封凸臺、閥芯、塑料密封環(huán)、下導(dǎo)向襯套組成。塑料密封環(huán)嵌入閥芯密封端面上的凹形槽內(nèi)，并用下導(dǎo)向襯套將其壓住，以防止塑料密封環(huán)脫落。
自平衡機(jī)構(gòu)由閥芯、上閥座、O型密封圈及其襯墊、平衡溝槽、平衡腔、閥座密封凸臺組成。自平衡機(jī)構(gòu)的工作原理為當(dāng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，從結(jié)構(gòu)上保證閥座密封凸臺的直徑與閥芯下部密封柱體的直徑相同，則閥芯所受的軸向合力為零，即閥芯處于平衡狀態(tài)；當(dāng)閥處于開啟狀態(tài)時，高壓介質(zhì)通過閥芯上加工的平衡溝槽到達(dá)由上閥座、閥芯及密封件組成的平衡腔。在平衡腔內(nèi)高壓介質(zhì)的作用下，閥芯所受的軸向推力基本得到平衡。自平衡機(jī)構(gòu)可將閥芯所受的軸向推力減少75％左右，大大提高了閥的操縱靈活性和閥的可靠性。
閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由支架體上加工的防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽、傳動螺母組成。閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過傳動螺母與防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽的配合來防止閥芯的回轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的工作原理為當(dāng)手輪帶動傳動螺桿左右轉(zhuǎn)動時，由于傳動螺母被防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽限制不能發(fā)生轉(zhuǎn)動，因此傳動螺桿與傳動螺母之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，這時傳動螺母在螺紋的引導(dǎo)下沿防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽作上下運(yùn)動。傳動螺母與閥芯通過止口聯(lián)接，當(dāng)傳動螺母作上下運(yùn)動時，閥芯也跟隨傳動螺母一起作上下運(yùn)動，由此實(shí)現(xiàn)閥的啟閉。當(dāng)閥芯密封面與閥座密封凸臺貼合時，閥被關(guān)閉；當(dāng)閥芯密封面與閥座密封凸臺分離時，閥被開啟。
本實(shí)用新型適用于中、高壓空氣截止閥，也適用中、高壓油、水截止閥。
本實(shí)用新型與目前應(yīng)用的高壓空氣截止閥相比有如下有益效果1．由于在截止閥閥芯密封面處使用了塑料材料，使閥的密封形式發(fā)生了質(zhì)的變化，密封接觸面由傳統(tǒng)的剛性密封形式轉(zhuǎn)變成了柔性密封形式，從而使閥芯密封面與閥體密封凸臺不需要進(jìn)行單配研磨就可建立可靠的密封，不僅提高了閥的密封性能而且提高了閥的生產(chǎn)效率。
2．由于閥芯密封面與閥體密封凸臺不需要進(jìn)行單配研磨就可確保閥的密封可靠性，因此同類型這種閥的閥芯可以進(jìn)行互換，提高了高壓截止閥的標(biāo)準(zhǔn)化程度，改善了閥的維修性。
3．由于閥的密封接觸面變成了柔性接觸，因此當(dāng)使用介質(zhì)中存在細(xì)小雜物時，閥的密封面不宜受到損壞，這樣大大提高了閥的工作可靠性。
4．具備自平衡功能，這種平衡功能使閥傳動部分的受力情況大為改善，提高了操作靈活性。閥的使用壽命也得到了延長。
5．由于具有閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使閥芯密封面與閥體密封凸臺的貼合位置十分穩(wěn)定，即密封面的密封狀態(tài)得到了固化，因此閥芯與閥體密封凸臺的密封穩(wěn)定性極好。閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的另一作用是消除O型密封圈及其襯墊因閥芯傾斜而造成的單邊磨損，以保證閥芯滑動部位的密封效果。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖本實(shí)用新型由閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、新型的密封機(jī)構(gòu)、自平衡機(jī)構(gòu)、閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、手輪1、墊板2、傳動螺桿3、傳動螺母4、支架體5、密封墊板10、閥體14、閥芯16、閥座19及緊固件等組成。
閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為上導(dǎo)向蓋6和下導(dǎo)向部分。上導(dǎo)向蓋6通過精密定位配合與上閥座18聯(lián)接，上導(dǎo)向蓋6的導(dǎo)向孔與上閥座18孔的同軸度保持在一定的范圍之內(nèi)。上導(dǎo)向蓋6的導(dǎo)向孔與閥芯16上部精密段的配合為滑動配合，保證閥芯16上部的軸向運(yùn)動精度；下導(dǎo)向部分由下導(dǎo)向襯套13和閥座19上的導(dǎo)向孔組成。下導(dǎo)向襯套13通過精密定位配合與閥芯16聯(lián)接，保證下導(dǎo)向襯套13與閥芯16的同軸度。閥座19上的導(dǎo)向孔與下導(dǎo)向襯套13的外圓為滑動配合。
新型密封機(jī)構(gòu)由閥座密封凸臺12、閥芯16、聚四氟乙烯密封環(huán)11、下導(dǎo)向襯套13組成。聚四氟乙烯密封環(huán)11嵌入閥芯16密封端面上的凹形槽內(nèi)，并用下導(dǎo)向襯套13將其壓住，以防止聚四氟乙烯密封環(huán)11脫落。
自平衡機(jī)構(gòu)由閥芯16、上閥座18、O型密封圈及其襯墊7、O型密封圈及其襯墊9、平衡溝槽8、平衡腔15、閥座密封凸臺12組成。閥芯16安裝于上閥座18的下孔內(nèi)，閥芯16與上閥座18之間通過O型密封圈及其襯墊7密封。上閥座18安裝于閥座19上，上閥座18與閥座19之間通過O型密封圈及其襯墊9密封。閥芯16與上閥座18之間的空間形成平衡腔15。閥座密封凸臺12在閥座19上加工而成。
閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由支架體5上加工的防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽17、傳動螺母4組成。閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過傳動螺母4與防回轉(zhuǎn)導(dǎo)槽17的配合來防止閥芯的回轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種新型密封、自平衡、中高截止閥，包括手輪(1)、墊板(2)、傳動螺桿(3)、傳動螺母(4)、支架體(5)、密封墊板(10)、閥體(14)、閥芯(16)、閥座(19)及緊固件，其特征在于還包括閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、新型的密封機(jī)構(gòu)、自平衡機(jī)構(gòu)、閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型密封、自平衡、中高截止閥，其特征在于閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為上導(dǎo)向蓋(6)和下導(dǎo)向部分；上導(dǎo)向蓋(6)通過精密定位配合與上閥座(18)聯(lián)接，上導(dǎo)向蓋(6)的導(dǎo)向孔與上閥座(18)孔保持同軸度，上導(dǎo)向蓋(6)的導(dǎo)向孔與閥芯(16)上部精密段的配合為滑動配合；下導(dǎo)向部分由下導(dǎo)向襯套(13)和閥座(19)上的導(dǎo)向孔組成；下導(dǎo)向襯套(13)通過精密定位配合與閥芯(16)聯(lián)接，保證下導(dǎo)向襯套(13)與閥芯(16)的同軸度，閥座(19)上的導(dǎo)向孔與下導(dǎo)向襯套(13)的外圓為滑動配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型密封、自平衡、中高截止閥，其特征在于新型密封機(jī)構(gòu)由閥座密封凸臺(12)、閥芯(16)、塑料密封環(huán)(11)、下導(dǎo)向襯套(13)組成；塑料密封環(huán)(11)嵌入閥芯(16)密封端面上的凹形槽內(nèi)，并用下導(dǎo)向襯套(13)將其壓住。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型密封、自平衡、中高截止閥，其特征在于自平衡機(jī)構(gòu)由閥芯(16)、上閥座(18)、O型密封圈及其襯墊(7)、O型密封圈及其襯墊(9)、平衡溝槽(8)、平衡腔(15)、閥座密封凸臺(12)組成；閥芯(16)安裝于上閥座(18)的下孔內(nèi)，閥芯(16)與上閥座(18)之間通過O型密封圈及其襯墊(7)密封。上閥座(18)安裝于閥座(19)上，上閥座(18)與閥座(19)之間通過O型密封圈及其襯墊(9)密封；閥芯(16)與上閥座(18)之間的空間形成平衡腔(15)，閥座密封凸臺(12)在閥座(19)上加工而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型密封、自平衡、中高截止閥，其特征在于上導(dǎo)向蓋(6)的導(dǎo)向孔與閥芯(16)上部精密段的配合為滑動配合，閥座(19)上的導(dǎo)向孔與下導(dǎo)向襯套(13)的外圓為滑動配合。
專利摘要新型密封、自平衡、中高壓截止閥由閥芯精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、新型的密封機(jī)構(gòu)、自平衡機(jī)構(gòu)、閥芯防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、傳動螺母、傳動螺桿、支架體、墊板、手輪及緊固件等組成。閥芯密封面與閥體密封凸臺不需要進(jìn)行單配研磨就可建立可靠的密封,同類型閥的閥芯可以進(jìn)行互換,提高了閥的密封性能、生產(chǎn)效率、操作靈活性,延長了閥的使用壽命也得到了。適用于中、高壓空氣、油、水截止閥。
文檔編號F16K1/02GK2450455SQ0023228
公開日2001年9月26日 申請日期2000年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月1日
發(fā)明者陳發(fā)祥 申請人:陳發(fā)祥