一種雙段密封閘閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種雙段密封閘閥，該閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，閥體中腔和所述下游閥體間設(shè)有閘閥槽，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿所述上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。該閘閥在閘閥槽異常升壓的情況下，可快速自上游管道排放壓力，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
【專利說明】一種雙段密封閘閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥門，具體涉及一種雙段密封閘閥。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)節(jié)和截流裝置使用的閘閥廣泛用于自來水、污水、建筑、石油、化工、食品、醫(yī)藥、輕紡、電力、船舶、冶金、能源系統(tǒng)等管線上。
[0003]閘閥的啟閉件是閘板，閘板與流體兩者的運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，而閘閥只能作全開和全關(guān)，閘閥關(guān)閉時(shí)，密封面可以只借助介質(zhì)壓力達(dá)到密封，即只靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來保證密封面的密封，這就是自密封。為保證密封面的密封性，大部分閘閥采用強(qiáng)制密封，即在閥門關(guān)閉時(shí)，用外力將閘板強(qiáng)行壓向閥座來提高密封性。
[0004]現(xiàn)有的閘閥一般采用雙閘板閥座剛性密封或單閘板閥座彈性密封等同時(shí)與上下兩邊閥座密封，對(duì)用于輸送帶渣漿顆粒等有雜質(zhì)工況管線的閘閥，水洗后諸如石頭、木塊、水泥、鐵屑、雜物等淤積于閥體腔凹槽內(nèi)，此種情況時(shí)閘板關(guān)閉不能到位，無(wú)法形成密封，閥門起不到開關(guān)的作用，有時(shí)甚至?xí)潅l板與閥座的密封面，甚而卡住，造成泄漏，而維修密封面又相當(dāng)困難。
[0005]傳統(tǒng)閘閥處于關(guān)閉狀態(tài)，閘板槽內(nèi)介質(zhì)有時(shí)會(huì)異常升壓，有些介質(zhì)會(huì)在溫度升高時(shí)異常升壓，因此時(shí)的閘板處于槽密封狀態(tài)，壓力不能排放，當(dāng)壓力高于閥體所能承受的壓力范圍，就會(huì)產(chǎn)生爆裂或爆炸。
[0006]現(xiàn)有閘閥只能實(shí)現(xiàn)密封的單一功能，不能在異常升壓的情況下排放壓力實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，如果現(xiàn)有閘閥在異常升壓工況下使用，就會(huì)出現(xiàn)安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種雙段密封閘閥，該閘閥閘板底面為斜面，實(shí)現(xiàn)兩段關(guān)閉，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，且該閘閥在閘板槽異常升壓的情況下，快速排放閘板槽內(nèi)壓力至閥體中腔，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0009]一種雙段密封閘閥，閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
[0010]閥蓋與閥體通過螺栓固件連接。
[0011]閥蓋與閥體也可通過焊接連接。
[0012]進(jìn)一步的，閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
[0013]進(jìn)一步的，上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，閥體中腔直徑大于上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
[0014]進(jìn)一步的，閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
[0015]進(jìn)一步的，后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙，凹槽軸向面與階梯軸向面貼合，后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。填料圈I與后蓋的貼合面與徑向面成20?60度角。
[0016]進(jìn)一步的，前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
[0017]進(jìn)一步的，彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
[0018]進(jìn)一步的，閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，閥座為噴涂或噴焊工藝制得，閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
[0019]進(jìn)一步的，閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
[0020]上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0021]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻地分布著。
[0022]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力大于彈簧的推力時(shí)，閘板與上游閥座不緊貼密閉，通過閥體中腔泄壓，形成安全排放。泄壓至閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力小于額定范圍時(shí)，密封裝置回位。
[0023]后蓋凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙和彈簧支撐座環(huán)形槽和前蓋凸臺(tái)間留有空隙給彈簧活動(dòng)的空間。
[0024]進(jìn)一步的，閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
[0025]挫面可為網(wǎng)狀、條紋狀和環(huán)線狀。
[0026]圓形凹槽沿閘板軸向兩側(cè)等寬度設(shè)有兩個(gè)平行于閘板軸向的滑行軌道。
[0027]在閥座為軟密封時(shí)，可以采取傳統(tǒng)的整面平板結(jié)構(gòu)。有些工況為加強(qiáng)閘板的密封效果，降低整體平面的摩擦力，在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面。
[0028]圓形凹槽直徑小于流體通道的直徑，流體中的雜質(zhì)會(huì)沉積于凹槽內(nèi)。
[0029]閘板形成兩段式的密封結(jié)構(gòu)，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，閘板繼續(xù)滑動(dòng)至上游閥座與閘板的上游密封接觸，挫面降低摩擦力并提高了密封面的受力，閘板上游密封面與上游閥座貼合，形成上游密封，下游閥座和下游密封面未貼合，下游未密封。積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽的壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
[0030]兩道密封都是有效可靠的，且在每次打開時(shí)，流體會(huì)把每次積在閘板槽的積料再次沖除，為更加可靠沖除閘板槽積料，可在閘板旁設(shè)置旁通管和旁通控制閥，旁通管始于上游其底部至閥體閘板槽底部。第一段密封后，第二段密封還處于打開狀態(tài)，打開旁通控制閥對(duì)閥體閘板槽進(jìn)行沖洗排除積料，閘板的底部不會(huì)被積料頂住，閘板繼續(xù)滑動(dòng)進(jìn)行第二段密封，同時(shí)關(guān)閉旁通控制閥，形成更可靠的雙段式密封。
[0031]在閘板開啟前，可先打開旁通閥，平衡進(jìn)出口的壓差從而減少開啟力。
[0032]開關(guān)體包括閘板上端連接的與其縱向同軸的閥桿。閥桿與閘板固定連接。閥桿穿過開關(guān)體外部支架的中間空腔。
[0033]閘板隨閥桿作直線運(yùn)動(dòng)，閥桿上設(shè)有手輪，將手輪和閥桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏?，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達(dá)到開啟和關(guān)閉的作用。
[0034]進(jìn)一步的，閥體、閥蓋、閘板、閥桿、彈簧支撐圈、閥座支撐圈、前蓋和后蓋材質(zhì)為鑄鐵、鑄造碳鋼、鍛鋼、不銹鋼或低溫鋼中的一種。
[0035]進(jìn)一步的，閥座材質(zhì)為不銹鋼、合金、塑料、橡膠或熱塑性樹脂中的一種。
[0036]進(jìn)一步的，填料圈材質(zhì)為石墨或乙烯中的一種。
[0037]進(jìn)一步的，閥體為按質(zhì)量百分比計(jì)的下述成分材料制成的:碳彡0.05%、硅(0.8%、磷彡 0.02%、錳彡 0.9%、硫彡 0.01%、鉻 13.5%?15.5%、鎳 3.0%?5.0%、銅2.5%?4.0%、鈮 0.15%?0.4%、釩 0.05%?0.15%、氮 0.01%?0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0038]進(jìn)一步的，閘板和閥座表面表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0039]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0040]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在75 V?95°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍30?40分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為I?4mg/L的硫脲或硼酸?；瘜W(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0041]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0042]進(jìn)一步的，閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹脂(其固體氟含量彡25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2?3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種。氟素表面活性劑為Z0NYI88氟素表面活性劑。
[0043]閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與基體表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面，造成密封泄露。
[0044]上游閥體和下游閥體可采用螺栓、法蘭、焊接、卡套等形式與管道或壓力容器連接。
[0045]開關(guān)裝置可以為手動(dòng)控制，也可以為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)或帶其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制單
J Li ο
[0046]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0047]1.本發(fā)明的閘閥流動(dòng)阻力小，閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線流動(dòng)，流動(dòng)阻力小。
[0048]2.本發(fā)明的閘閥啟閉時(shí)較省力，啟閉操作簡(jiǎn)單，閘閥的啟閉件是閘板，開閉過程中閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直。
[0049]3.本發(fā)明的閘閥高度大，閘板啟閉行程較大，啟閉時(shí)間長(zhǎng)，有效避免水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0050]4.本發(fā)明的閘閥形體簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度(閥體兩連接端面之間的距離)短，制造工藝性好，適用范圍廣。
[0051]5.本發(fā)明的閘閥在閘板槽異常升壓的情況下，快速排放中腔壓力至上游，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
[0052]6.本發(fā)明的閘閥能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠。
[0053]7.本發(fā)明的閘閥選用的不銹鋼耐腐蝕，強(qiáng)度高，且閥體內(nèi)壁涂有防腐涂料涂層，該涂層耐溶劑、耐酸堿性及耐化學(xué)腐蝕性，且具有抗污染性能和自清潔性能。
[0054]8.本發(fā)明的閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12，表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與閘板和閥座表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面造成密封泄露。
[0055]9.本發(fā)明的閘閥具有可靠的防火功能，當(dāng)管道內(nèi)發(fā)生燃燒時(shí)，兩個(gè)閥座如若為軟密封閥座都會(huì)被燒損，金屬?gòu)椈蓵?huì)把閥座支撐圈推向閘板，又推動(dòng)閘板向另一端閥體，閘板和另一端閥體貼緊，防火結(jié)構(gòu)起到可靠的密封作用，起到完全可靠的防火功能。
[0056]10.本發(fā)明中的閘閥所選用配件均為國(guó)標(biāo)零件，采購(gòu)方便，加工方便，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，安全可靠。
[0057]11.本發(fā)明中的閘閥在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面，閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近入口端長(zhǎng)度大于近出口端長(zhǎng)度，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，且斜面形成雙段密封，上游閥座和上游密封面先密封，積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0058]圖1是閘閥剖面示意圖；
[0059]圖2是圖1A處放大圖；
[0060]圖3是閘閥示意圖；
[0061]圖4是閘板局部示意圖；
[0062]圖5是閘板示意圖；
[0063]其中，1_閥體，2-閥蓋，3-閘板，4-閥桿，5-手輪，6-填料，
[0064]7-支架，8-上游閥座，9-閥座支撐圈，10-填料圈I， 11_后蓋，12-彈簧，
[0065]13-彈簧支撐圈，14-填料圈II, 15-填料圈III, 16-前蓋，
[0066]17-下游閥座， 18-上游密封面；19-上游挫面； 20-下游密封面；
[0067]21-下游挫面；22-滑行軌道； 23-上側(cè)旁通管，24-旁通閥，
[0068]25-手柄，26-下側(cè)旁通管。
【具體實(shí)施方式】
[0069]下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0070]實(shí)施例1:
[0071]一種雙段密封閘閥，閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
[0072]閥蓋與閥體通過螺栓固件連接。
[0073]閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
[0074]上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，閥體中腔直徑大于上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
[0075]閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
[0076]后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙，凹槽軸向面與階梯軸向面貼合，后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。填料圈I與后蓋的貼合面與徑向面成20度角。
[0077]前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
[0078]彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
[0079]閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，閥座為噴涂或噴焊工藝制得，閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
[0080]閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
[0081]上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0082]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻地分布著。
[0083]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力大于彈簧的推力時(shí)，閘板與上游閥座不緊貼密閉，通過閥體中腔泄壓，形成安全排放。泄壓至閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力小于額定范圍時(shí)，密封裝置回位。
[0084]后蓋凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙和彈簧支撐座環(huán)形槽和前蓋凸臺(tái)間留有空隙給彈簧活動(dòng)的空間。
[0085]閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
[0086]挫面可為網(wǎng)狀。
[0087]圓形凹槽沿閘板軸向兩側(cè)等寬度設(shè)有兩個(gè)平行于閘板軸向的滑行軌道。
[0088]在閥座為軟密封時(shí)，可以采取傳統(tǒng)的整面平板結(jié)構(gòu)。有些工況為加強(qiáng)閘板的密封效果，降低整體平面的摩擦力，在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面。
[0089]圓形凹槽直徑小于流體通道的直徑，流體中的雜質(zhì)會(huì)沉積于凹槽內(nèi)。
[0090]閘板形成兩段式的密封結(jié)構(gòu)，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，閘板繼續(xù)滑動(dòng)至上游閥座與閘板的上游密封接觸，挫面降低摩擦力并提高了密封面的受力，閘板上游密封面與上游閥座貼合，形成上游密封，下游閥座和下游密封面未貼合，下游未密封。積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽的壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
[0091]兩道密封都是有效可靠的，且在每次打開時(shí)，流體會(huì)把每次積在閘板槽的積料再次沖除，為更加可靠沖除閘板槽積料，可在閘板旁設(shè)置旁通管和旁通控制閥，旁通管始于上游其底部至閥體閘板槽底部。第一段密封后，第二段密封還處于打開狀態(tài)，打開旁通控制閥對(duì)閥體閘板槽進(jìn)行沖洗排除積料，閘板的底部不會(huì)被積料頂住，閘板繼續(xù)滑動(dòng)進(jìn)行第二段密封，同時(shí)關(guān)閉旁通控制閥，形成更可靠的雙段式密封。
[0092]在閘板開啟前，可先打開旁通閥，平衡進(jìn)出口的壓差從而減少開啟力。
[0093]開關(guān)體包括閘板上端連接的與其縱向同軸的閥桿。閥桿與閘板固定連接。閥桿穿過開關(guān)體外部支架的中間空腔。
[0094]閘板隨閥桿作直線運(yùn)動(dòng)，閥桿上設(shè)有手輪，將手輪和閥桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏ΓD(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達(dá)到開啟和關(guān)閉的作用。
[0095]閥體、閥蓋、閘板、閥桿、彈簧支撐圈、閥座支撐圈、前蓋和后蓋材質(zhì)為鑄鐵。
[0096]閥座材質(zhì)為不銹鋼。
[0097]填料圈材質(zhì)為石墨。
[0098]閘板和閥座表面表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0099]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0100]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在75°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍30分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為lmg/L的硫脲或硼酸?；瘜W(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0101]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0102]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇乙醚醋酸酯。氟素表面活性劑為Z0NYI88氟素表面活性劑。
[0103]閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與基體表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面，造成密封泄露。
[0104]上游閥體和下游閥體可采用螺栓與管道或壓力容器連接。
[0105]開關(guān)裝置為手動(dòng)控制。
[0106]實(shí)施例2:
[0107]一種雙段密封閘閥，閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
[0108]閥蓋與閥體也可通過焊接連接。
[0109]閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
[0110]上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，閥體中腔直徑大于上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
[0111]閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
[0112]后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙，凹槽軸向面與階梯軸向面貼合，后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。填料圈I與后蓋的貼合面與徑向面成30度角。
[0113]前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
[0114]彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
[0115]閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，閥座為噴涂工藝制得，閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
[0116]閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
[0117]上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0118]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻地分布著。
[0119]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力大于彈簧的推力時(shí)，閘板與上游閥座不緊貼密閉，通過閥體中腔泄壓，形成安全排放。泄壓至閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力小于額定范圍時(shí)，密封裝置回位。
[0120]后蓋凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙和彈簧支撐座環(huán)形槽和前蓋凸臺(tái)間留有空隙給彈簧活動(dòng)的空間。
[0121]閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
[0122]挫面可為條紋狀。
[0123]圓形凹槽沿閘板軸向兩側(cè)等寬度設(shè)有兩個(gè)平行于閘板軸向的滑行軌道。
[0124]在閥座為軟密封時(shí)，可以采取傳統(tǒng)的整面平板結(jié)構(gòu)。有些工況為加強(qiáng)閘板的密封效果，降低整體平面的摩擦力，在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面。
[0125]圓形凹槽直徑小于流體通道的直徑，流體中的雜質(zhì)會(huì)沉積于凹槽內(nèi)。
[0126]閘板形成兩段式的密封結(jié)構(gòu)，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，閘板繼續(xù)滑動(dòng)至上游閥座與閘板的上游密封接觸，挫面降低摩擦力并提高了密封面的受力，閘板上游密封面與上游閥座貼合，形成上游密封，下游閥座和下游密封面未貼合，下游未密封。積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽的壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
[0127]兩道密封都是有效可靠的，且在每次打開時(shí)，流體會(huì)把每次積在閘板槽的積料再次沖除，為更加可靠沖除閘板槽積料，可在閘板旁設(shè)置旁通管和旁通控制閥，旁通管始于上游其底部至閥體閘板槽底部。第一段密封后，第二段密封還處于打開狀態(tài)，打開旁通控制閥對(duì)閥體閘板槽進(jìn)行沖洗排除積料，閘板的底部不會(huì)被積料頂住，閘板繼續(xù)滑動(dòng)進(jìn)行第二段密封，同時(shí)關(guān)閉旁通控制閥，形成更可靠的雙段式密封。
[0128]在閘板開啟前，可先打開旁通閥，平衡進(jìn)出口的壓差從而減少開啟力。
[0129]開關(guān)體包括閘板上端連接的與其縱向同軸的閥桿。閥桿與閘板固定連接。閥桿穿過開關(guān)體外部支架的中間空腔。
[0130]閘板隨閥桿作直線運(yùn)動(dòng)，閥桿上設(shè)有手輪，將手輪和閥桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏?，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達(dá)到開啟和關(guān)閉的作用。
[0131]閥體、閥蓋、閘板、閥桿、彈簧支撐圈、閥座支撐圈、前蓋和后蓋材質(zhì)為鑄造碳鋼。
[0132]閥座材質(zhì)為合金。
[0133]填料圈材質(zhì)為乙烯。
[0134]閘板和閥座表面表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0135]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0136]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在95°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍40分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為4mg/L的硫脲或硼酸?；瘜W(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0137]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0138]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯。氟素表面活性劑為Z0NYI88氟素表面活性劑。
[0139]閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與基體表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面，造成密封泄露。
[0140]上游閥體和下游閥體可采用法蘭與管道或壓力容器連接。
[0141]開關(guān)裝置為氣動(dòng)控制。
[0142]實(shí)施例3:
[0143]一種雙段密封閘閥，閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
[0144]閥蓋與閥體也可通過螺栓連接。
[0145]閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
[0146]上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，閥體中腔直徑大于上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
[0147]閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
[0148]后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙，凹槽軸向面與階梯軸向面貼合，后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。填料圈I與后蓋的貼合面與徑向面成60度角。
[0149]前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
[0150]彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
[0151]閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，閥座為噴涂工藝制得，閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
[0152]閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
[0153]上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0154]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻地分布著。
[0155]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力大于彈簧的推力時(shí)，閘板與上游閥座不緊貼密閉，通過閥體中腔泄壓，形成安全排放。泄壓至閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力小于額定范圍時(shí)，密封裝置回位。
[0156]后蓋凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙和彈簧支撐座環(huán)形槽和前蓋凸臺(tái)間留有空隙給彈簧活動(dòng)的空間。
[0157]閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
[0158]挫面可為環(huán)線狀。
[0159]圓形凹槽沿閘板軸向兩側(cè)等寬度設(shè)有兩個(gè)平行于閘板軸向的滑行軌道。
[0160]在閥座為軟密封時(shí)，可以采取傳統(tǒng)的整面平板結(jié)構(gòu)。有些工況為加強(qiáng)閘板的密封效果，降低整體平面的摩擦力，在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面。
[0161]圓形凹槽直徑小于流體通道的直徑，流體中的雜質(zhì)會(huì)沉積于凹槽內(nèi)。
[0162]閘板形成兩段式的密封結(jié)構(gòu)，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，閘板繼續(xù)滑動(dòng)至上游閥座與閘板的上游密封接觸，挫面降低摩擦力并提高了密封面的受力，閘板上游密封面與上游閥座貼合，形成上游密封，下游閥座和下游密封面未貼合，下游未密封。積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽的壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
[0163]兩道密封都是有效可靠的，且在每次打開時(shí)，流體會(huì)把每次積在閘板槽的積料再次沖除，為更加可靠沖除閘板槽積料，可在閘板旁設(shè)置旁通管和旁通控制閥，旁通管始于上游其底部至閥體閘板槽底部。第一段密封后，第二段密封還處于打開狀態(tài)，打開旁通控制閥對(duì)閥體閘板槽進(jìn)行沖洗排除積料，閘板的底部不會(huì)被積料頂住，閘板繼續(xù)滑動(dòng)進(jìn)行第二段密封，同時(shí)關(guān)閉旁通控制閥，形成更可靠的雙段式密封。
[0164]在閘板開啟前，可先打開旁通閥，平衡進(jìn)出口的壓差從而減少開啟力。
[0165]開關(guān)體包括閘板上端連接的與其縱向同軸的閥桿。閥桿與閘板固定連接。閥桿穿過開關(guān)體外部支架的中間空腔。
[0166]閘板隨閥桿作直線運(yùn)動(dòng)，閥桿上設(shè)有手輪，將手輪和閥桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏?，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達(dá)到開啟和關(guān)閉的作用。
[0167]閥體、閥蓋、閘板、閥桿、彈簧支撐圈、閥座支撐圈、前蓋和后蓋材質(zhì)鑄鐵。
[0168]閥體為按質(zhì)量百分比計(jì)的含下述成分的材料制成:碳0.03 %、硅0.65 %、磷(0.02%、錳 0.45%、硫 0.002%、鉻 14.5%、鎳 4.7%、銅 2.74%、鈮 0.38%、釩 0.05%、氮0.018%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0169]閥座材質(zhì)為塑料。
[0170]填料圈材質(zhì)為乙烯。
[0171]閘板和閥座表面表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0172]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0173]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在95°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍40分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為4mg/L的硫脲或硼酸?；瘜W(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0174]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0175]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯。氟素表面活性劑為Z0NYI88氟素表面活性劑。
[0176]閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與基體表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面，造成密封泄露。
[0177]上游閥體和下游閥體可采用卡套與管道或壓力容器連接。
[0178]開關(guān)裝置為氣動(dòng)控制。
[0179]實(shí)施例4:
[0180]一種雙段密封閘閥，閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，上游閥體和下游閥體間設(shè)置與閥體軸向垂直的閘板及密封裝置；密封裝置包括設(shè)于閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
[0181]閥蓋與閥體通過螺栓固件連接。
[0182]閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
[0183]上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，閥體中腔直徑大于上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
[0184]閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
[0185]后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙，凹槽軸向面與階梯軸向面貼合，后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。填料圈I與后蓋的貼合面與徑向面成20度角。
[0186]前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
[0187]彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
[0188]閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，閥座為噴涂或噴焊工藝制得，閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
[0189]閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
[0190]上游流體給密封裝置壓力，流體壓力使密封裝置的閥座與閘板貼合，給閘板推力使其與下游閥座貼合密封，雙邊密封可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。
[0191]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻地分布著。
[0192]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力大于彈簧的推力時(shí)，閘板與上游閥座不緊貼密閉，通過閥體中腔泄壓，形成安全排放。泄壓至閥體閘閥槽內(nèi)壓力產(chǎn)生的對(duì)閥座支撐圈的推力小于額定范圍時(shí)，密封裝置回位。
[0193]后蓋凹槽徑向面與階梯徑向面間留有空隙和彈簧支撐座環(huán)形槽和前蓋凸臺(tái)間留有空隙給彈簧活動(dòng)的空間。
[0194]閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
[0195]挫面可為網(wǎng)狀。
[0196]圓形凹槽沿閘板軸向兩側(cè)等寬度設(shè)有兩個(gè)平行于閘板軸向的滑行軌道。
[0197]在閥座為軟密封時(shí)，可以采取傳統(tǒng)的整面平板結(jié)構(gòu)。有些工況為加強(qiáng)閘板的密封效果，降低整體平面的摩擦力，在閘板的圓形凹槽外的環(huán)形密封面外設(shè)置挫面。
[0198]圓形凹槽直徑小于流體通道的直徑，流體中的雜質(zhì)會(huì)沉積于凹槽內(nèi)。
[0199]閘板形成兩段式的密封結(jié)構(gòu)，閘板滑動(dòng)上游挫面先與上游閥座接觸，挫凈閥座上的顆粒狀雜質(zhì)，防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過程劃傷閥座和閘板造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過程卡死，閘板繼續(xù)滑動(dòng)至上游閥座與閘板的上游密封接觸，挫面降低摩擦力并提高了密封面的受力，閘板上游密封面與上游閥座貼合，形成上游密封，下游閥座和下游密封面未貼合，下游未密封。積料在閘板往下擠壓的同時(shí)，被閘板槽的壓力及閘板的擠壓帶出大部分，少量積料并不影響第二段密封的進(jìn)行，可以避免由于閘板槽積料過多，卡住閘板，影響閘板往下部位置關(guān)閉。
[0200]兩道密封都是有效可靠的，且在每次打開時(shí)，流體會(huì)把每次積在閘板槽的積料再次沖除，為更加可靠沖除閘板槽積料，可在閘板旁設(shè)置旁通管和旁通控制閥，旁通管始于上游其底部至閥體閘板槽底部。第一段密封后，第二段密封還處于打開狀態(tài)，打開旁通控制閥對(duì)閥體閘板槽進(jìn)行沖洗排除積料，閘板的底部不會(huì)被積料頂住，閘板繼續(xù)滑動(dòng)進(jìn)行第二段密封，同時(shí)關(guān)閉旁通控制閥，形成更可靠的雙段式密封。
[0201]在閘板開啟前，可先打開旁通閥，平衡進(jìn)出口的壓差從而減少開啟力。
[0202]開關(guān)體包括閘板上端連接的與其縱向同軸的閥桿。閥桿與閘板固定連接。閥桿穿過開關(guān)體外部支架的中間空腔。
[0203]閘板隨閥桿作直線運(yùn)動(dòng)，閥桿上設(shè)有手輪，將手輪和閥桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏?，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，通過手輪與閥桿的螺紋的進(jìn)、退，提升或下降與閥桿連接的閥板，達(dá)到開啟和關(guān)閉的作用。
[0204]閥蓋、閘板、閥桿、彈簧支撐圈、閥座支撐圈、前蓋和后蓋材質(zhì)低溫鋼。
[0205]閥體為按質(zhì)量百分比計(jì)的含下述成分的材料制成:0.05%、硅0.62%、磷0.02%、錳 0.5 %、硫彡 0.002 %、鉻 14.91 %、鎳 4.86 %、銅 3.57 %、鈮 0.37 %、釩 0.07 %、氮0.015%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0206]閥座材質(zhì)為不銹鋼。
[0207]填料圈材質(zhì)為石墨。
[0208]閘板和閥座表面表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0209]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0210]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在75°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍30分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為lmg/L的硫脲或硼酸?；瘜W(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0211]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0212]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇乙醚醋酸酯。氟素表面活性劑為Z0NYI88氟素表面活性劑。
[0213]閘閥的閘板和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與基體表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和閘板與閥體中通過的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷閘板和閥座表面，造成密封泄露。
[0214]上游閥體和下游閥體可采用螺栓與管道或壓力容器連接。
[0215]開關(guān)裝置為手動(dòng)控制。
[0216]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種雙段密封閘閥，所述閘閥包括閥體、閥蓋、閘板和開關(guān)體，其特征在于:所述閥體為圓柱形體，閥體包括上游閥體、閥體中腔、閘閥槽和下游閥體，所述上游閥體和下游閥體間設(shè)置與所述閥體軸向垂直的所述閘板及密封裝置；所述密封裝置包括設(shè)于所述閥體中腔內(nèi)壁凹槽內(nèi)的內(nèi)徑相等且外徑沿所述上游至下游方向遞增的圓筒形閥座支撐圈及沿所述上游至下游方向依次設(shè)于閥座支撐圈與閥體中腔凹槽間隙的前蓋、填料圈、彈簧支撐座、彈簧和后蓋；所述開關(guān)體設(shè)于所述閘板一端同所述閥體軸向垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述閘板沿徑向的底面設(shè)為斜面，所述閘板近上游端長(zhǎng)度大于近下游端長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述上游閥體和閥體中腔為直徑相等的圓柱形管件組成，所述閥體中腔直徑大于所述上游閥體直徑，其間設(shè)有過渡斜肩。
4.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述閥座支撐圈內(nèi)徑與上游閥體內(nèi)徑相等，其外徑為階梯遞增，閥座支撐圈外壁設(shè)有兩個(gè)階梯，其近閘板端階梯與后蓋軸向間隙設(shè)有圓筒形填料圈I，所述近閘板端階梯軸向面與閥體中腔內(nèi)壁貼合，徑向面與填料圈I貼合。
5.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述后蓋為兩端分別設(shè)有與閥座支撐圈近彈簧端階梯相匹配的凹槽和與彈簧匹配的盲孔的圓筒形，所述凹槽徑向面與所述階梯徑向面間留有空隙，所述凹槽軸向面與所述階梯軸向面貼合，所述后蓋與填料圈I貼合面與徑向面成銳角。
6.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述前蓋為兩端分別設(shè)有凹槽和凸臺(tái)的圓筒形，所述凸臺(tái)和所述閥座支撐圈間隙設(shè)有圓筒形填料圈II，所述凸臺(tái)和所述閥體中腔間隙設(shè)有圓筒形填料圈III。
7.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述彈簧支撐座為兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與所述前蓋的凸臺(tái)相匹配的環(huán)形槽的圓筒形，所述環(huán)形槽與所述凸臺(tái)軸向留有空隙。
8.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述閥座支撐圈近閘板徑向面設(shè)有上游閥座，所述閘閥槽近下游端徑向內(nèi)壁設(shè)有下游閥座，所述閥座為噴涂或噴焊工藝制得，所述閥座設(shè)有與閘板貼合的密封面。
9.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述閘板槽設(shè)有與所述閘板底面斜面平行的斜肩，所述閘板底面斜面與所述斜肩間留有空隙。
10.如權(quán)利要求1所述的一種雙段密封閘閥，其特征在于:所述閘板上下游兩端面分別設(shè)有圓形凹槽，所述圓形凹槽外依次為環(huán)形的密封面和挫面。
【文檔編號(hào)】F16K31/60GK104315173SQ201410405180
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】洪元生 申請(qǐng)人:洪元生