一種新型外平衡截止閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型的一種新型外平衡截止閥通過設置平衡腔結構實現(xiàn)閥桿所受液壓作用力的全平衡功能。閥芯與閥套之間的密封圈為軸用式密封，在閥門啟閉運行時密封圈無直接運動，降低密封圈受到的磨粒磨損及對水介質做功所產(chǎn)生的消耗。閥座嵌套式安裝于閥套下端的沉孔中，避免了閥座與閥體的直接配合安裝，閥座的拆裝同閥套一起進行，簡化閥座的拆裝過程，提高拆裝效率。軟硬雙密封閥口結構，可以確保閥門在關閉狀態(tài)時具有軟硬雙密封效果，對顆粒雜質具有一定包含能力，對水介質顆粒物含量的敏感性較低。本實用新型結構簡單、操作省力、維護成本低、使用壽命長，非常適合于中高壓氣、液介質場合，特別是介質中含有一定雜質的工況條件下使用。
【專利說明】一種新型外平衡截止閥
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種閥門，更具體地說，是涉及一種新型外平衡截止閥。
【背景技術】
[0002]截止閥是應用較為廣泛的閥門之一，當前平衡截止閥多數(shù)為閥芯自平衡結構，SP閥芯上設有均勻分布的軸向通水孔，使得閥芯與閥套形成的閥芯上下空間連通起來，這樣當介質進入到閥芯下部空間后會快速進入閥芯的上部空間，介質對閥芯的大部分液壓作用力能相互抵消，但帶動閥芯運動的閥桿所受到的液壓作用力卻無法消除。在介質壓力較高或閥桿截面積較大時，介質對閥桿的作用力仍然很大，需較大尺寸的驅動裝置或者手動操作較為費勁。
[0003]針對該情況，國內(nèi)外部分閥門廠家通過改進將截止閥的閥桿向下延長，穿過帶通孔的閥芯并穿出閥體的底部殼體(或下端蓋)，且保證閥桿上、下穿出閥體內(nèi)腔的閥桿截面積一樣，如圖1所示。這樣介質對上、下連通的閥芯液壓作用力大部分相互抵消，對閥桿的液壓作用力也能完全相互抵消。操作時僅需克服的最大負載主要是各種密封產(chǎn)生的摩擦力、液動力及閥口的密封力，非常輕松省力。
[0004]當前截止閥的閥口密封多為閥芯與閥座硬擠壓接觸式密封面結構，具有零泄漏的S封效果。
[0005]當前截止閥為了提高閥口密封面的耐沖蝕能力，將閥口密封面設置在閥芯、閥座上。這樣可以通過更換閥口密封面易被沖蝕的閥芯、閥座來提高閥門的整體使用壽命。閥座通常是直接嵌入式安裝于閥體的沉孔中，并通過閥套及閥蓋壓緊定位于閥體中。
[0006]上述結構的截止閥具有以下的缺陷:
[0007]1、閥桿上、下穿出閥體內(nèi)腔的截止閥雖然具有操作省力的優(yōu)點，但是因閥桿的下端部穿出閥體底部殼體(或下端蓋)，且閥體底部與閥桿配合的孔設置有密封圈以防止介質外漏。因閥桿為運動部件，密封圈的磨損不可避免，一旦密封圈磨損嚴重產(chǎn)生泄漏，更換密封圈將會極其不方便，需將閥門整體拆下放倒從底部進行更換。維修的工作量大，維護的成本聞。
[0008]2、硬擠壓接觸式閥口密封雖可以實現(xiàn)零泄漏效果，但是在含顆粒雜質較多的水介質工況下，硬密封閥口關閉時很容易擠壓到顆粒雜質而破壞閥口引起泄漏。另外閥門啟閉時有一個微開啟過程，介質流過所形成的閥口縫隙將形成高速流體，在大壓差高流速的介質沖蝕下很容易造成閥口密封面的疲勞破壞，降低閥門的使用壽命。通常情況下閥口密封面的破壞是以上兩種情況綜合作用的結果。
[0009]3、將閥口密封面設置在閥座上具有閥口密封面被沖蝕破壞可更換的優(yōu)點，但是可更換閥座通常是直接嵌入式安裝于閥體的沉孔中。因閥體材料多為碳鋼材料，在水介質工況經(jīng)過長時間的銹蝕及雜質的沉淀，在閥座與閥體的安裝配合表面形成結合物，非常不利于閥座的拆卸。閥套與閥體也存在這樣的問題，故維修拆卸時需采用專門的拆卸工具先拆除閥套后再拆卸閥座，工作量比較大。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型針對針對上下端都伸出閥體的閥桿結構所引起的維修困難和閥口抗污染能力差的問題以及閥套閥座拆卸工作量大的問題，對截止閥的結構予以改進，提供一種具有結構簡單、操作省力、維護成本低及使用壽命長的特點的新型外平衡截止閥，非常適合于中高壓氣、液介質場合，特別是介質中含有一定雜質的工況條件下使用。
[0011]本實用新型的技術方案是:
[0012]一種新型外平衡截止閥，包括主閥結構及固定連接在所述主閥結構上的與所述主閥結構垂直同心的平衡腔結構，其特征在于:
[0013]所述主閥結構自上而下包括固定連接的閥蓋和閥體；所述閥蓋和所述閥體圍成閥腔；
[0014]閥芯為圓筒狀結構，具有光滑的外圓柱面；閥芯的下端的外徑收縮形成閥芯密封面；閥芯的外圓柱面與閥芯密封面之間設有過渡倒角；
[0015]所述閥芯內(nèi)置于閥套的內(nèi)腔中，將所述閥套的內(nèi)腔分隔成上部的閥芯收納腔體和下部的進水口腔體；
[0016]所述閥芯上均勻分布上下貫通的通孔；所述通孔將所述閥芯下方的進水口腔體和所述閥芯上方的收納腔體連通；
[0017]所述閥芯的外圓柱面與所述閥套的內(nèi)圓柱面密封連接；所述閥套的外圓柱面與所述閥體的內(nèi)壁面密封連接；
[0018]所述閥套下端設置有裝配閥座的沉孔，所述閥座安裝于所述閥套下端的所述沉孔中；
[0019]閥蓋將所述閥套與所述閥座壓實定位在所述閥腔中；
[0020]所述閥座的中心內(nèi)孔的上端設有與所述閥芯密封面相配合的閥座密封面；
[0021]所述閥座與所述閥套之間形成有密封槽，所述密封槽內(nèi)設置軸用密封圈；
[0022]所述閥芯密封面與所述閥座密封面的硬密封和所述軸用密封圈與所述閥芯的外圓柱面的軟密封構成軟硬串聯(lián)的雙密封閥口結構；
[0023]閥桿順次穿過所述平衡腔結構、所述閥蓋進入所述閥芯收納腔，所述閥桿的底部與所述閥芯的上部固定連接，所述閥桿的頂部穿過所述平衡腔結構與外部驅動裝置連接；所述閥桿在外部驅動裝置的驅動下作升降運動，帶動所述閥芯沿著所述閥套的內(nèi)圓柱面作升降運動，實現(xiàn)閥門的開關動作。
[0024]進一步地，
[0025]所述密封槽的槽口的寬度小于所述密封槽的槽內(nèi)的寬度；
[0026]所述軸用密封圈包括設置在所述密封槽的槽內(nèi)的環(huán)形的內(nèi)密封圈和設置在所述密封槽的槽口的、徑向橫截面為T型的外密封圈,夕卜密封圈由圓環(huán)部和凸緣部一體成型構成；
[0027]所述凸緣部的的外表面以錐面圓弧過渡到所述圓環(huán)部的外表面；
[0028]所述外密封圈的圓環(huán)部擠壓在所述槽內(nèi)，所述凸緣部擠壓在所述槽口，所述密封槽與所述外密封圈為過盈配合。
[0029]進一步地，[0030]所述平衡腔結構自上而下包括固定連接的連接法蘭、上導向套、缸體和下導向套；活塞位于所述缸體的內(nèi)腔，且與所述缸體的內(nèi)壁密封連接；
[0031]所述缸體的上部中心孔與所述上導向套密封連接，所述連接法蘭將所述上導向套壓緊固定在所述缸體的上部；
[0032]所述下導向套固定安裝在所述閥蓋中心的導向套安裝孔中；
[0033]所述閥蓋的上表面中心為向下凹陷的第一臺階和第二臺階；所述下導向套的下部插入所述閥蓋中心的導向套安裝孔，且與所述導向套安裝孔的孔壁密封連接；所述下導向套的中部的外壁向外凸出形成環(huán)狀凸緣，所述下導向套的環(huán)狀凸緣與所述閥蓋的上表面的所述第二臺階壓接，所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面與所述閥蓋的第一臺階水平；所述缸體的下部壓緊所述閥蓋的第一臺階和所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面，且其內(nèi)壁與所述環(huán)狀凸緣上方的下導向套的豎直的外壁配合連接，其外壁與所述第一臺階的側壁間隙連接；
[0034]所述缸體的上部的內(nèi)壁面、所述上導向套的下表面及所述活塞的上表面圍成所述平衡腔結構的上腔體；所述缸體的下部的內(nèi)壁面、所述活塞的下表面與所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面圍成所述平衡腔結構的下腔體；
[0035]所述缸體的下腔體的缸壁上設有通氣孔，所述下腔體通過所述通氣孔與大氣連通。
[0036]進一步地，
[0037]所述閥桿是自上而下由上閥桿和下閥桿及所述下閥桿的下端部的外壁向外凸出變徑形成的凸臺共同組成的階梯桿結構；
[0038]所述下閥桿的外徑大于上閥桿的外徑，在所述上閥桿和下閥桿的變徑交接處形成環(huán)狀臺肩；
[0039]所述上閥桿向上順序穿過所述活塞、所述上導向套和所述連接法蘭與外部的驅動裝置連接；
[0040]所述活塞上方的上閥桿外套設背母；所述背母的內(nèi)螺紋孔與所述上閥桿的外螺紋壁螺紋連接固定，鎖緊所述活塞，使所述活塞限位在所述上閥桿的下部并且位于所述臺肩上；
[0041]所述下閥桿向下順序穿過所述下導向套，通過固定外套于所述下閥桿的下端部的連接件與所述閥芯的上部中心的沉孔固定連接；
[0042]所述下閥桿的下端部的截面積等于所述缸體的內(nèi)孔與所述上閥桿的外壁圍成的環(huán)形面積。
[0043]進一步地，
[0044]所述連接件為具有內(nèi)孔和外螺紋的鎖緊螺母；
[0045]所述鎖緊螺母通過內(nèi)孔穿過所述閥桿，并頂?shù)珠y桿下端部的凸臺上端面；
[0046]所述鎖緊螺母的外螺紋壁與所述閥芯的沉孔上部的螺紋壁螺紋連接固定；
[0047]所述閥桿和所述閥芯在鎖緊螺母的鎖緊定位下形成一個連接可靠的運動部件。
[0048]進一步地，
[0049]所述閥桿的中心設有通水孔；所述通水孔的底端連通所述閥芯收納腔體；所述通水孔的頂端位于所述平衡腔結構的上腔體內(nèi)的上閥桿的桿壁上，所述通水孔將所述閥芯收納腔體與所述平衡腔結構的上腔體連通。
[0050]本實用新型的上述雙密封閥口結構可以確保閥門在關閉狀態(tài)時具有軟硬雙密封效果。因密封圈具有在閥門啟閉運行時無直接運動，故基本不會對水介質及其中含顆粒懸浮物進行做功運動，相對于隨運動部件一起對工作介質進行做功運動的活塞式密封能在很大程度上降低密封圈受到的磨粒磨損及對水介質做功所產(chǎn)生的消耗，具有比活塞式密封更可靠的使用壽命。密封圈為軟材質密封圈，對顆粒雜質具有一定包含能力，對水介質顆粒物含量的敏感性較低，相對硬接觸式密封面閥口具有較長的使用壽命。
[0051]本實用新型的上述閥座與閥套的嵌套式裝配結構避免了閥座與閥體的直接配合安裝，閥座的拆裝都是隨同閥套一起進行的，這樣簡化了閥座的拆裝過程，極大地提高拆裝效率，解決了閥門維護時的拆卸工作量大的問題。
[0052]本實用新型的上述外置閥蓋上端的閥桿自平衡腔結構，解決了現(xiàn)有技術的閥桿的上下端都伸出閥體時的閥桿結構的維修困難和閥口抗污染能力差的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1是現(xiàn)有技術的截止閥的結構示意圖。
[0054]圖2是本實用新型的新型外平衡截止閥的結構示意圖。
[0055]圖3是圖2的A向局部視圖。
[0056]附圖標記說明
[0057]1.閥座2.密封圈3.密封槽3.1內(nèi)密封圈3.2外密封圈4.密封圈5.閥套6.閥芯6.1通孔7.密封圈8.鎖緊螺母9.閥體10.密封圈11.密封圈12.閥桿13.閥蓋13.1第一臺階13.2第二臺階14.下導向套14.1環(huán)狀凸緣15.缸體16.活塞17.背母18.連接法蘭19.上導向套20.密封圈21.上腔體22.通水孔23.密封圈24.通氣孔25.下腔體26.密封圈27.閥芯收納腔體28.腔體29.外圓柱面30.閥芯密封面31.進水口腔體32.螺栓33.螺柱
【具體實施方式】
[0058]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0059]如圖2示的本實用新型的一種新型外平衡截止閥，包括主閥結構及固定連接在主閥結構上的與主閥結構垂直同心的平衡腔結構。其中，
[0060]主閥結構自上而下包括固定連接的閥蓋13和閥體9 ;閥蓋和閥體圍成閥腔；
[0061]閥芯6為圓筒狀結構，具有光滑的外圓柱面29 ;閥芯的下端的外徑收縮形成閥芯密封面30 ;閥芯的外圓柱面與閥芯密封面之間設有過渡倒角，以防止閥芯6運動時穿入或脫離密封圈時破壞密封圈；
[0062]閥芯內(nèi)置于閥套5的內(nèi)腔中，將閥套的內(nèi)腔分隔成上部的閥芯收納腔體27和下部的進水口腔體31 ；
[0063]閥芯上均勻分布上下貫通的通孔6.1，通孔將閥芯下方的進水口腔體31和閥芯上方的閥芯收納腔體27連通，以確保兩個腔體的介質壓力一致
[0064]閥芯的外圓柱面與閥套的內(nèi)圓柱面密封連接；閥套的外圓柱面與閥體的內(nèi)壁面密封連接；[0065]閥套下端設置有裝配閥座I的沉孔，閥座安裝于閥套下端的沉孔中；
[0066]閥蓋將閥套與閥座壓實定位在閥腔中；閥座I內(nèi)置于閥套5沉孔中避免了閥座I與閥體9的直接裝配，閥座I的拆裝都是隨同閥套5—起進行的，這樣簡化了閥座的拆裝過程，極大地提高了拆裝效率。
[0067]閥座的中心內(nèi)孔的上端設有與閥芯密封面30相配合的閥座密封面；
[0068]閥座與閥套之間形成有密封槽3，密封槽內(nèi)設置軸用密封圈；
[0069]閥芯密封面與閥座密封面的硬密封和軸用密封圈與閥芯外圓柱面的軟密封構成軟硬串聯(lián)的雙密封閥口結構；
[0070]閥芯密封面和閥座密封面為平面或錐面或球面。
[0071]閥桿12順次穿過平衡腔結構、閥蓋進入閥芯收納腔，閥桿的底部與閥芯的上部固定連接，閥桿的頂部穿過平衡腔結構與外部驅動裝置(圖中未顯示)連接；閥桿在外部驅動裝置的驅動下作升降運動，帶動閥芯沿著閥套的內(nèi)圓柱面作升降運動，實現(xiàn)閥門的開關動作。
[0072]密封槽3的槽口的寬度小于密封槽的槽內(nèi)的寬度；密封槽內(nèi)設置軸用密封圈，包括設置在密封槽的槽內(nèi)的環(huán)形的內(nèi)密封圈3.1和設置在密封槽的槽口的、徑向橫截面為T型的外密封圈3.2，外密封圈由圓環(huán)部和凸緣部一體成型構成；凸緣部的的外表面以錐面圓弧過渡到圓環(huán)部的外表面；外密封圈的圓環(huán)部擠壓在槽內(nèi)，凸緣部擠壓在槽口。
[0073]內(nèi)密封圈為O型橡膠圈；外密封圈為聚氨酯材料制成；密封槽與外密封圈為過盈配合。
[0074]閥蓋與閥體通過螺栓32固定連接。
[0075]平衡腔結構自上而下包括固定連接的連接法蘭18、上導向套19、缸體15和下導向套14 ;活塞16位于缸體的內(nèi)腔，且與缸體的內(nèi)壁密封連接；
[0076]閥蓋上設有均勻分布的螺柱安裝孔；螺柱33穿過連接法蘭進入螺柱安裝孔，從而將平衡腔結構與主閥結構固定連接。
[0077]缸體的上部中心孔與上導向套固定連接，連接法蘭將上導向套壓緊固定在缸體的上部；
[0078]下導向套14固定安裝在閥蓋中心的導向套安裝孔中；
[0079]閥蓋的上表面中心為向下凹陷的第一臺階13.1和第二臺階13.2 ;下導向套的下部插入閥蓋中心的導向套安裝孔，且與導向套安裝孔的孔壁密封連接；下導向套的中部的外壁向外凸出形成環(huán)狀凸緣14.1，下導向套的環(huán)狀凸緣與閥蓋的上表面的第二臺階壓接，下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面與閥蓋的第一臺階水平；缸體的下部壓緊閥蓋的第一臺階和下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面，且其內(nèi)壁與環(huán)狀凸緣上方的下導向套的豎直的外壁配合連接，其外壁與第一臺階的側壁間隙連接；
[0080]缸體的上部的內(nèi)壁面、上導向套的下表面及活塞的上表面圍成平衡缸結構的上腔體21 ;缸體的下部的內(nèi)壁面、活塞的下表面與下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面圍成平衡缸結構的下腔體；下腔體的缸體的缸壁上設有通氣孔24，下腔體通過通氣孔與大氣連通，確保閥桿升降運行時，下腔體無負壓或背壓。
[0081]閥桿12是自上而下由上閥桿和下閥桿及下閥桿的下端變徑增大形成的凸臺共同組成的階梯桿結構；下閥桿的外徑大于上閥桿的外徑，在上閥桿和下閥桿的變徑交接處形成環(huán)狀臺肩；上閥桿向上順序穿過活塞、上導向套和連接法蘭與外部的驅動裝置(圖中未顯示)連接；活塞上方的上閥桿外套設背母17 ;背母的內(nèi)螺紋孔與上閥桿的外螺紋壁螺紋連接固定，鎖緊活塞，使活塞限位在上閥桿的下部并且位于臺肩上；
[0082]下閥桿向下順序穿過下導向套，通過固定外套于下閥桿的底端的連接件與閥芯的上部中心的沉孔固定連接；
[0083]下閥桿的下端部的截面積Al等于缸體的內(nèi)孔與上閥桿的外壁圍成的環(huán)形面積A3-A2,以消除閥桿截面上所承受的液壓作用力。
[0084]連接件為具有內(nèi)孔和外螺紋的鎖緊螺母8 ;鎖緊螺母通過內(nèi)孔穿過閥桿，并頂?shù)珠y桿下端部的凸臺上端面；鎖緊螺母的外螺紋壁與閥芯的螺紋中心孔螺紋連接固定；閥桿和閥芯在鎖緊螺母的鎖緊定位下形成一個連接可靠的運動部件，在閥桿12的帶動下閥芯6能做升降運動。
[0085]閥桿的中心設有通水孔22 ;通水孔的底端連通閥芯收納腔體；通水孔的頂端位于平衡腔結構的上腔體內(nèi)的上閥桿的桿壁上，通水孔將閥芯收納腔與平衡腔結構的上腔體連通。
[0086]在閥套5上對應密封圈7和軸用密封圈3之間的部分設置有通水緩沖槽(圖中未顯示)，并在緩沖槽的壁體上開有均勻分布的連通孔(圖中未顯示)連通閥套5內(nèi)側腔體與閥體的腔體28。
[0087]上閥桿的上端部通過螺紋或卡槽式結構與外部驅動裝置連接。
[0088]以高壓水為工作介質，介紹本實用新型的工作原理(其他工作介質的情況的工作原理類似)如下:在閥門關閉狀態(tài)時閥芯上方的閥芯收納腔體27、閥芯下方的進水口腔體31及平衡腔結構的上腔體21始終連通，并與腔體28及外界完全隔離。當高壓水進入進水口腔體31后會迅速進入閥芯收納腔體27及上腔體21，故高壓水對閥桿下端截面產(chǎn)生向上的水壓作用力，同時在上腔體21內(nèi)高壓水對閥桿及活塞構成的環(huán)形截面上產(chǎn)生向下的水壓作用力，兩者因受壓截面積相同而相互平衡，即平衡腔結構的設計可以完全消除水對閥桿的液壓力。閥芯6因閥芯收納腔體27及進水口腔體31的連通，所受到的水壓作用力大部分抵消，只有剩下閥芯外圓柱面29與閥座密封面形成的環(huán)形截面積上向下的水壓作用力F。該作用力僅與閥座密封面與下閥芯外圓柱面形成的徑向環(huán)形截面有關，可以根據(jù)設計需要調整該環(huán)形面積對應的結構尺寸，改變F的大小。該水壓作用力的存在有利于閥門關閉。當水由腔體28進入后，因密封圈3.1、3.2、7均在外圓柱面29上，無面積差，故水壓對閥芯6的作用力完全抵消。無論水從哪個腔體進入，在閥門開啟時，閥芯6與閥座密封面分離，此時水產(chǎn)生的液壓作用力負載作用力完全抵消自平衡了，故操作閥門需克服的最大負載主要取決于F及運動部件的摩擦阻力。根據(jù)應用場合的不同通過調整外圓柱面和閥座密封面構成的環(huán)形面積大小可以在滿足基本功能的情況下有效的降低驅動力，實現(xiàn)閥門操作輕松省力。
[0089]本實用新型的一種新型外平衡截止閥具有以下特點:
[0090]1、平衡腔結構。通過在閥蓋上端設置平衡腔結構實現(xiàn)閥桿12所受液壓作用力的全平衡功能。故閥桿12不從閥體9底部殼體(或下端蓋)處伸出，在閥體底部不存在泄漏點，所有的零部件的維修及密封的更換都可以在不移動閥門的情況下，從閥門上端進行快速處理，減小因拆除或移動閥門所發(fā)生的維修成本。[0091]2、閥芯與閥套之間的密封圈均為軸用式密封，在閥門啟閉運行時密封圈3、7無直接運動，故不會對水介質及其中含雜的顆粒懸浮物進行做功運動，這樣能很大程度上降低密封圈受到的磨粒磨損及對水介質做功所產(chǎn)生的消耗。
[0092]3、座閥套嵌套式結構。閥座I嵌套式安裝于閥套5下端的沉孔中，并隨閥套5 —起安裝于閥體9的內(nèi)腔中。該結構避免了閥座與閥體的直接配合安裝，閥座I的拆裝都是隨同閥套5—起進行的，這樣簡化了閥座的拆裝過程，極大的提高拆裝效率，節(jié)省了維修成本。
[0093]4、軟硬雙密封閥口結構。為提高閥口的抗污能力，提高使用壽命，在硬接觸式密封閥口的基礎上，增加了設置在密封槽3內(nèi)的軸用密封圈，可以確保閥門在關閉狀態(tài)時具有軟硬雙密封效果。因軸用密封圈具有在閥門啟閉運行時無直接運動，故不會對水介質及其中含雜的顆粒懸浮物進行做功運動。相對隨運動部件一起對工作介質進行做功運動的活塞式密封能在很大程度上降低密封圈受到的磨粒磨損及對水介質做功所產(chǎn)生的消耗，具有比活塞式密封更可靠的使用壽命。軸用密封圈為軟密封圈，對顆粒雜質具有一定包含能力，對水介質顆粒物含量的敏感性較低，相對硬接觸式密封面閥口具有較長的使用壽命。
[0094]本例中介紹的密封槽3是由閥座I及閥套5組合而成的，為半開放式密封槽，槽口比槽內(nèi)寬度小，在閥門開啟狀態(tài)時閥芯6脫離了外密封圈3.2，使外密封圈3.2完全暴露在介質中，為了確保外密封圈3.2在高速紊流的介質中不被沖掉，在不降低密封效果的情況下，確保外密封圈不被沖掉，并減少沖刷的影響。
[0095]外密封圈3.2的密封作用需閥芯6的外圓柱面29完全穿進外密封圈3.2的內(nèi)孔才能實現(xiàn)，則閥芯6只有在軸向產(chǎn)生一定的位移，脫離或穿入外密封圈3.2才能實現(xiàn)閥門的打開或關閉。這可以實現(xiàn)硬閥口密封開啟了足夠的開度后才有介質流過閥口，極大地降低了硬閥口被高速介質沖蝕的風險。結合硬閥口具有零泄漏的密封效果，以及軟密封圈的抗污染能力強的特點，極大地提高了閥口的密封效果及使用壽命。
[0096]上述僅對本實用新型中的具體實施例加以說明，但并不是對本實用新型的保護范圍作任何形式上的限定，凡是依據(jù)本實用新型中的設計精神所做出的等效變化或修飾，均應認為落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種新型外平衡截止閥，包括主閥結構及固定連接在所述主閥結構上的與所述主閥結構垂直同心的平衡腔結構，其特征在于: 所述主閥結構自上而下包括固定連接的閥蓋和閥體；所述閥蓋和所述閥體圍成閥腔；閥芯為圓筒狀結構，具有光滑的外圓柱面；閥芯的下端的外徑收縮形成閥芯密封面；閥芯的外圓柱面與閥芯密封面之間設有過渡倒角； 所述閥芯內(nèi)置于閥套的內(nèi)腔中，將所述閥套的內(nèi)腔分隔成上部的閥芯收納腔體和下部的進水口腔體； 所述閥芯上均勻分布上下貫通的通孔；所述通孔將所述閥芯下方的進水口腔體和所述閥芯上方的收納腔體連通； 所述閥芯的外圓柱面與所述閥套的內(nèi)圓柱面密封連接；所述閥套的外圓柱面與所述閥體的內(nèi)壁面密封連接； 所述閥套下端設置有裝配閥座的沉孔，所述閥座安裝于所述閥套下端的所述沉孔中； 閥蓋將所述閥套與所述閥座壓實定位在所述閥腔中； 所述閥座的中心內(nèi)孔的上端設有與所述閥芯密封面相配合的閥座密封面； 所述閥座與所述閥套之間形成有密封槽，所述密封槽內(nèi)設置軸用密封圈； 所述閥芯密封面與所述閥座密封面的硬密封以及所述軸用密封圈與所述閥芯的外圓柱面的軟密封構成軟硬串聯(lián)的雙密封閥口結構； 閥桿順次穿過所述平衡腔結構、所述閥蓋進入所述閥芯收納腔，所述閥桿的底部與所述閥芯的上部固定連接，所述閥桿的頂部穿過所述平衡腔結構與外部驅動裝置連接；所述閥桿在外部驅動裝置的驅動下作升降運動，帶動所述閥芯沿著所述閥套的內(nèi)圓柱面作升降運動，實現(xiàn)閥門的開關動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型外平衡截止閥，其特征在于: 所述密封槽的槽口的寬度小于所述密封槽的槽內(nèi)的寬度； 所述軸用密封圈包括設置在所述密封槽的槽內(nèi)的環(huán)形的內(nèi)密封圈和設置在所述密封槽的槽口的、徑向橫截面為T型的外密封圈，外密封圈由圓環(huán)部和凸緣部一體成型構成； 所述凸緣部的的外表面以錐面圓弧過渡到所述圓環(huán)部的外表面； 所述外密封圈的圓環(huán)部擠壓在所述槽內(nèi)，所述凸緣部擠壓在所述槽口，所述密封槽與所述外密封圈為過盈配合。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種新型外平衡截止閥，其特征在于: 所述平衡腔結構自上而下包括固定連接的連接法蘭、 上導向套、缸體和下導向套；活塞位于所述缸體的內(nèi)腔，且與所述缸體的內(nèi)壁密封連接； 所述缸體的上部中心孔與所述上導向套密封連接，所述連接法蘭將所述上導向套壓緊固定在所述缸體的上部； 所述下導向套固定安裝在所述閥蓋中心的導向套安裝孔中； 所述閥蓋的上表面中心為向下凹陷的第一臺階和第二臺階；所述下導向套的下部插入所述閥蓋中心的導向套安裝孔，且與所述導向套安裝孔的孔壁密封連接；所述下導向套的下部與所述閥蓋的上表面的第二臺階壓接，所述下導向套的上表面與所述閥蓋的第一臺階水平；所述下導向套的中部的外壁向外凸出形成環(huán)狀凸緣，所述下導向套的環(huán)狀凸緣與所述閥蓋的上表面的所述第二臺階壓接，所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面與所述閥蓋的第一臺階水平；所述缸體的下部壓緊所述閥蓋的第一臺階和所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面，且其內(nèi)壁與所述環(huán)狀凸緣上方的下導向套的豎直的外壁配合連接，其外壁與所述第一臺階的側壁間隙連接； 所述缸體的上部的內(nèi)壁面、所述上導向套的下表面及所述活塞的上表面圍成所述平衡腔結構的上腔體；所述缸體的下部的內(nèi)壁面、所述活塞的下表面與所述下導向套的環(huán)狀凸緣的上表面圍成所述平衡腔結構的下腔體； 所述下腔體的缸體的缸壁上設有通氣孔，所述下腔體通過所述通氣孔與大氣連通。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種新型外平衡截止閥，其特征在于: 所述閥桿是自上而下由上閥桿和下閥桿及下閥桿的下端變徑凸出形成的凸臺共同組成的階梯桿結構； 所述下閥桿的外徑大于上閥桿的外徑，在所述上閥桿和下閥桿的變徑交接處形成環(huán)狀臺肩； 所述上閥桿向上順序穿過所述活塞、所述上導向套和所述連接法蘭與外部的驅動裝置連接； 所述活塞上方的上閥桿外套設背母；所述背母的內(nèi)螺紋孔與所述上閥桿的外螺紋壁螺紋連接固定，鎖緊所述活塞，使所述活塞限位在所述上閥桿的下部并且位于所述臺肩上；所述下閥桿向下順序穿過所述下導向套，通過固定外套于所述下閥桿的連接件與所述閥芯的上部中心的沉孔固定連接； 所述下閥桿的下端部的截面積等于所述缸體的內(nèi)孔與所述上閥桿的外壁圍成的環(huán)形面積。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種新型外平衡截止閥，其特征在于: 所述連接件為具有內(nèi)孔和外螺紋的鎖緊螺母； 所述鎖緊螺母通過內(nèi)孔穿過所述閥桿，并頂?shù)珠y桿下端部的凸臺上端面； 所述鎖緊螺母的外螺紋壁與所述閥芯的沉孔上部的螺紋壁螺紋連接固定； 所述閥桿和所述閥芯在鎖緊螺母的鎖緊定位下形成一個連接可靠的運動部件。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種新型外平衡截止閥，其特征在于:所述閥桿的中心設有通水孔；所述通水孔的底端連通所述閥芯收納腔體；所述通水孔的頂端位于位于所述平衡腔結構的上腔體內(nèi)的上閥桿的桿壁上，所述通水孔將所述閥芯收納腔體與所述平衡腔結構的上腔體連通。
【文檔編號】F16K3/30GK203453513SQ201320581606
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】徐根輝, 趙慶濤 申請人:北京星光沃特傳動研究所