小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對流體介質(zhì)進行控制調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，屬于流體控制閥門領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在流體介質(zhì)控制閥門領(lǐng)域，調(diào)節(jié)閥、截止閥屬于強制密封式閥門，在閥門關(guān)閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進入閥門時，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的磨擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力，關(guān)閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會發(fā)生閥桿頂彎的故障；
[0003]調(diào)節(jié)閥、截止閥(以下簡稱:閥門)的扭矩是指閥門開啟或關(guān)閉所必須施加的作用力或力矩。是閥門在介質(zhì)壓力作用下動作的一項綜合技術(shù)指標(biāo)。關(guān)閉閥門時，需要使啟閉件與閥座兩密封面間形成一定的密封比壓，同時還要克服閥桿與填料之間、閥桿與螺母的螺紋之間、閥桿端部支撐處及其他摩擦部位的摩擦力，因而必須施加一定的關(guān)閉力和關(guān)閉力矩。另外，閥門在啟閉過程中，所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的。設(shè)計和制造閥門時應(yīng)當(dāng)力求降低開啟和關(guān)閉時的力矩。
[0004]為了減小操作力矩，大口徑閥門大多采用蝸輪蝸桿變速機構(gòu)，啟閉的操作過程耗時較長，否則，啟閉閥門時的操作力矩(可以是手輪的直徑或扳手的長度)就要增大，否則，一個人、甚至兩個人都無法對它進行啟閉。
[0005]閥門在關(guān)閉狀態(tài)時，假定啟閉件(閥瓣)一側(cè)承受進口介質(zhì)的壓強、另一側(cè)承受的是大氣壓強(即閥瓣承受大壓差)，公稱通徑越大，承受進口壓強的面積就越大，以DN200的閥門，啟閉件直徑是200毫米(20厘米)、承受進口壓強為16公斤.力/平方厘米計算:啟閉件承受的壓力是P = 12* 31*16 ^ 5026公斤.力，可見啟閉件直徑大是啟閉力矩大的主要因素，如何減小啟閉件的壓力，成為大口徑閥門設(shè)計、生產(chǎn)中不可逾越的障礙。
[0006]另外，傳統(tǒng)閥門的閥瓣是靠閥桿、閥桿螺母與閥蓋連接為一個懸臂梁結(jié)構(gòu)，在閥瓣小開度開啟狀態(tài)下，由于介質(zhì)流動對閥瓣產(chǎn)生的摩擦力、閥瓣和閥桿螺母的自身重力、閥桿與閥桿螺母的配合間隙的共同作用，閥瓣會產(chǎn)生擺動，撞擊閥座，日積月累的撞擊會造成閥座脫落。在閥門的生產(chǎn)廠家，為解決閥座脫落的問題，設(shè)計出很多閥座與閥體連接的結(jié)構(gòu)，如:將閥座焊接在閥體上、閥座與閥體螺紋連接等，前者是加大了加工難度，增加了制造成本，后者是大口徑閥門在閥體上加工內(nèi)螺紋時工藝復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要實現(xiàn)一種能夠大幅度減小承受介質(zhì)進口壓強的面積，從而減小閥門啟閉扭矩的操作機構(gòu)，解決調(diào)節(jié)閥、截止閥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)大口徑閥門必須配置執(zhí)行機構(gòu)的瓶頸，以及閥座脫落的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]1.在閥瓣上面設(shè)計出圓柱形筒體(以下稱“筒體”)，在閥蓋下面設(shè)計出相對于閥體固定的圓筒形支架(以下稱“支架”)，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內(nèi)徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側(cè)的介質(zhì)壓力，支架內(nèi)設(shè)計出臺階，對隔膜在閥瓣關(guān)閉狀態(tài)時進行支撐。
[0010]2.將閥瓣承受高壓介質(zhì)一側(cè)(以下稱“下面”)和低壓介質(zhì)一側(cè)(以下稱“上面”)設(shè)計出通道，使高壓介質(zhì)通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結(jié)構(gòu)，即空腔與高壓介質(zhì)一側(cè)等壓。這時，空腔內(nèi)的壓強作用在支架端面面積上，支架端面面積與大部分下面壓強的面積互相抵消，從而大幅度減小閥門的啟閉力矩。
[0011]3.此時，由于閥瓣上、下面是等壓的，閥桿與閥瓣上的閥桿螺母就不須考慮密封不嚴(yán)而產(chǎn)生的滲漏問題，故將閥桿與閥瓣的傳動設(shè)計成非密封結(jié)構(gòu)，即閥瓣上閥桿螺母的孔為通孔。
[0012]4.在閥體進口處設(shè)計出可與閥桿下端圓柱表面配合的固定支承，限制閥桿除軸向位移和繞其軸線轉(zhuǎn)動外的其余自由度，消除啟閉狀態(tài)時，閥瓣與閥座的撞擊現(xiàn)象，增加閥門的使用壽命。
[0013]5.在閥體的閥座槽中設(shè)計出V型槽，閥座壁上設(shè)計出螺孔，用數(shù)個內(nèi)六角錐端緊定螺釘在閥座裝配時旋入閥座，頂進閥體的V型槽中，防止閥座脫落。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點和積極作用:
[0015]1.不須復(fù)雜的技術(shù)計算就可完成設(shè)計；
[0016]2.應(yīng)用于流體介質(zhì)進行控制的調(diào)節(jié)閥、截止閥，可以在閥瓣承受大壓差條件下，用很小的扭矩啟閉閥門；
[0017]3、閥座與閥體的連接方式簡單、可靠，增加閥門的使用壽命；
[0018]4、由于閥桿承受的軸向壓力很小，閥桿的直徑、閥桿螺母的尺寸都可以設(shè)計的小一些，降低了閥門的制造成本；
[0019]5、由于閥門啟閉力矩的減小，調(diào)節(jié)閥、截止閥不再需要因啟閉時操作扭矩大而必須配備執(zhí)行機構(gòu)的行業(yè)慣例，可大幅度降低閥門的制造成本；
[0020]6、可與閥門進出口垂直設(shè)置，也可與閥門進出口傾斜一定角度設(shè)置；
[0021]7、可應(yīng)用于采暖空調(diào)用數(shù)字鎖定平衡閥。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步的說明:
[0023]圖1是小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)實施例的縱剖面構(gòu)造圖(閥瓣關(guān)閉狀態(tài))。
[0024]圖2是小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)實施例的縱剖面構(gòu)造圖(閥瓣開啟狀態(tài))。
[0025]圖3是小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)中閥座與閥體連接結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖中1.閥體，2.內(nèi)六角圓柱頭螺釘，3.閥蓋，4.密封圈，5.隔膜，6.支架，7.鎖母，8.閥桿，9.墊圈，10.T型鍵，11.閥瓣，12.閥桿螺母，13.密封墊，14.閥座，15內(nèi)六角錐端緊定螺釘，16.銅套。
【具體實施方式】
[0027]在圖1中，銅套[16]、閥座[14]、內(nèi)六角錐端緊定螺釘[15]、順序安裝在閥體[I]上，密封墊[13]、閥桿螺母[12]、閥桿[8]、隔膜[5]、墊圈[9]、鎖母[7]順序連接在閥瓣
[11]上，成為一個閥瓣組件，閥瓣組件與支架[6]、T型鍵[10]、密封圈[4]、閥蓋[3]順序裝入閥體[1]，用數(shù)個內(nèi)六角圓柱頭螺釘[2]壓緊在閥體[I]上，圖中a是介質(zhì)進口方向。
[0028]圖2表示的是小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)中，閥瓣處于開啟的狀態(tài)。
[0029]圖3表示的是小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)中圖2的b處放大圖，圖中c表示在閥體[I]上車削出的V型槽，d表示將內(nèi)六角錐端緊定螺釘[15]旋出閥座[14]的狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，銅套、閥座、內(nèi)六角錐端緊定螺釘、順序安裝在閥體上，閥桿螺母、閥桿、隔膜、墊圈、鎖母順序連接在閥瓣上，成為一個閥瓣組件，閥瓣組件與支架、T型鍵、密封圈、閥蓋順序裝入閥體，用數(shù)個內(nèi)六角圓柱頭螺釘壓緊在閥體上，其特征是:在閥瓣上面設(shè)計出圓柱形筒體，在閥蓋下面設(shè)計出相對于閥體固定的圓筒形支架，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內(nèi)徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側(cè)的介質(zhì)壓力，支架內(nèi)設(shè)計出臺階，對隔膜在閥瓣關(guān)閉狀態(tài)時進行支撐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，其特征是:將閥瓣承受高壓介質(zhì)一側(cè)和低壓介質(zhì)一側(cè)設(shè)計出通道，使高壓介質(zhì)通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結(jié)構(gòu)，即空腔與高壓介質(zhì)一側(cè)等壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，其特征是:將閥桿與閥瓣的傳動設(shè)計成非密封結(jié)構(gòu)，即閥瓣上閥桿螺母的孔為通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小扭矩調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，其特征是:在閥體進口處設(shè)計出可與閥桿下端圓柱表面配合的固定支承，限制閥桿除軸向位移和繞其軸線轉(zhuǎn)動外的其余自由度。5.在閥體的閥座槽中設(shè)計出V型槽，閥座壁上設(shè)計出螺孔，用數(shù)個內(nèi)六角錐端緊定螺釘在閥座裝配時旋入閥座，頂進閥體的V型槽中。
【專利摘要】本發(fā)明涉及對流體介質(zhì)進行控制調(diào)節(jié)閥、截止閥的啟閉機構(gòu)，屬于流體控制閥門領(lǐng)域。1、在閥瓣上面設(shè)計出圓柱形筒體，在閥蓋下面設(shè)計出相對于閥體固定的圓筒形支架，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內(nèi)徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側(cè)的介質(zhì)壓力。2、將閥瓣承受高壓介質(zhì)一側(cè)和低壓介質(zhì)一側(cè)設(shè)計出通道，使高壓介質(zhì)通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結(jié)構(gòu)，即空腔與高壓介質(zhì)一側(cè)等壓。這時，空腔內(nèi)的壓強作用在支架端面面積上，支架端面面積與大部分下面壓強的面積互相抵消，從而大幅度減小閥門的啟閉力矩。
【IPC分類】F16K1/38, F16K1/02
【公開號】CN104896114
【申請?zhí)枴緾N201510253892
【發(fā)明人】遲曉光, 沈令鈞, 白鋒, 馬孟杰, 劉俊立
【申請人】河北金橋平衡閥門有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月19日