專利名稱：高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門結(jié)構(gòu)的發(fā)明。
在現(xiàn)有控制介質(zhì)通斷的各種閥門中，球閥、蝶閥、旋塞閥屬旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門，其中，旋塞閥歷史最悠久。從古羅馬皇室茶桶上竹制旋塞閥算起，已有一千多年了。旋塞閥閥座為上大下小的圓錐孔，孔中裝有一只錐度一致的旋塞體，在圓錐孔和旋塞體軸芯線垂直方向上開有直通的流道孔。當(dāng)旋塞體與圓錐孔上的流道孔相通時(shí)，旋塞閥全開啟，將旋塞體旋轉(zhuǎn)90度，旋塞閥全關(guān)閉。由于旋塞體在圓錐孔中需壓緊才能形成密封，但是壓緊后密封副間容易咬結(jié)，旋轉(zhuǎn)時(shí)容易拉毛，啟閉扭矩也極大。所以現(xiàn)有旋塞閥用量只占閥門總量0.24%左右，而且多數(shù)作為常溫、低壓的低參數(shù)閥門使用。為了提高旋塞閥的技術(shù)參數(shù)，近年來，有將旋塞體上行后，密封副間形成間隙，不咬結(jié)、不拉毛時(shí)，再旋轉(zhuǎn)90度。這種結(jié)構(gòu)雖然能適應(yīng)高參數(shù)要求，但是旋塞體上行或下壓是靠旋轉(zhuǎn)手輪，而旋塞體旋轉(zhuǎn)90度這一動(dòng)作是靠轉(zhuǎn)動(dòng)另外的手柄才完成的。也就是每開或關(guān)一次，都需要操作兩種手輪(柄)。本人的兩項(xiàng)同名專利，專利號(hào)為85204475、87100516“撐開式閥門密封結(jié)構(gòu)”及專利申請(qǐng)?zhí)枮?2109430.2的“高溫高壓球閥蝶閥”，都對(duì)高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門包括旋塞閥的密封和啟閉結(jié)構(gòu)提出過新的方案。近幾年來，本人在對(duì)撐開式高參數(shù)球閥、蝶閥、旋塞閥三種旋轉(zhuǎn)啟閉閥門的二千多次試驗(yàn)、試用過程中，對(duì)高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門的密封結(jié)構(gòu)和啟閉機(jī)構(gòu)，有了較大的改進(jìn)與完善。
本發(fā)明的目的是要提供一種只需動(dòng)作一種手輪(柄)即可開關(guān)的高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)主要由密封和啟閉兩部分組成密封部份閥體中腔是上大下小的圓錐孔，孔中有整體式環(huán)形閥座，或分離式彈性、浮動(dòng)環(huán)形閥座。還有一只和環(huán)形閥座錐度一致的旋塞體。在環(huán)形閥座中間和旋塞體軸芯線垂直方向上，開有和球閥一樣的圓形流道孔。流道一般為二通孔，也有三通、四通、甚至五通孔的。閥體中腔圓錐孔和旋塞體上可帶有刮除密封面間粘附物的裝置。當(dāng)閥門在全開啟位置時(shí)，旋塞體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后下行，壓緊圓錐孔上的環(huán)形閥座，旋塞體上的泄壓通道已下行到環(huán)形閥座以下，閥門全關(guān)閥。當(dāng)旋塞體在關(guān)閉位置先上行，使泄壓通道上行到環(huán)形閥座流道孔以內(nèi)，這時(shí)閥門進(jìn)口端壓力介質(zhì)和閥腔中的壓力介質(zhì)通過泄壓通道，流向閥門出口端，加之旋塞體脫開環(huán)形閥座上行后，旋塞體與環(huán)形閥座密封面之間也形成了間隙，閥門進(jìn)口端和閥腔中的壓力介質(zhì)同時(shí)通過密封面間形成的間隙流向出口端。進(jìn)、出口兩端壓力基本平衡，旋塞體再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，環(huán)形閥座上的流道孔與旋塞體上流道孔完全相通，閥門全開啟。
啟閉部份閥門上部支架上留有橫豎90度相交，橫槽旋轉(zhuǎn)90度的直角槽，并且裝有單向傳遞扭矩的鋸齒形爪式離合器。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)閥桿螺母和鋸齒形爪式離合器的主動(dòng)輪，帶動(dòng)閥桿、旋塞體和限位方銷(相當(dāng)于從動(dòng)輪)按直角槽軌跡橫向旋轉(zhuǎn)90度，通過直角槽上部的脫落斜角銷上斜邊的作用，使脫落斜角銷連同主動(dòng)輪上升，脫開限位方銷。繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)閥桿螺母，使限位方銷在直角槽的豎槽內(nèi)下行，與其同步的閥桿、旋塞體也同時(shí)下行，楔緊環(huán)形閥座，閥門全關(guān)閉。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)閥桿螺母和鋸齒形爪式離合器主動(dòng)輪，帶動(dòng)閥桿、旋塞體脫開環(huán)形閥座上行，也使限位方銷在直角槽的豎槽中上行。當(dāng)上行到最高位置，也就是旋轉(zhuǎn)90度的橫槽處，脫落斜角銷、離合器主動(dòng)輪，閥桿螺母上的調(diào)節(jié)螺塞同時(shí)限止了限位方銷繼續(xù)上行，迫使限位方銷連同旋塞體只能按直角槽軌跡橫向旋轉(zhuǎn)90度，閥門全開啟。
高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比較，該結(jié)構(gòu)集球閥、閘閥、旋塞閥三種閥門優(yōu)點(diǎn)于一體，也是三種閥門互相“嫁接”、“雜交”的結(jié)果。該結(jié)構(gòu)不但保留了球閥、旋塞閥流體阻力小，流向不受限止，開關(guān)迅速等優(yōu)點(diǎn)，而且還采用了閘閥啟閉最省力的方法和機(jī)構(gòu)，以及閘閥楔式密封的原理。
高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門結(jié)構(gòu)與本人申請(qǐng)?zhí)枮?4109430.2的“高溫高壓球閥蝶閥”中金屬密封副撐開式球閥結(jié)構(gòu)相比較，該結(jié)構(gòu)不但保留了球閥圓形流道孔，流通能力大，密封副間形成間隙再旋轉(zhuǎn)，不咬結(jié)、不拉毛，均帶有泄壓裝置，能承受高溫高壓介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)外，而且該結(jié)構(gòu)的整體式錐度旋塞體與高溫高壓球閥結(jié)構(gòu)的帶斜面組合式球相比較，旋塞體更為簡(jiǎn)單，更容易制造，可靠性更好，旋塞體比組合球直徑尺寸也大大減小，使閥體中腔直徑尺寸同時(shí)減小，容易帶有刮除密封面上粘附物的裝置，更適應(yīng)泥漿、煤漿等帶顆粒性的介質(zhì)。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖結(jié)出

圖1是依據(jù)本發(fā)明提出的一種適用于高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門及撐開式球閥、蝶閥的啟閉機(jī)構(gòu)圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明提出的一種高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門處于全關(guān)閉位置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明提出的一種高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門處于關(guān)閉和開啟中間位置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明提出的一種高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉的閥門處于全開啟位置的結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)及工作情況。
順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿螺母(1)和單向傳遞扭矩的鋸齒形爪式離合器主動(dòng)輪(2)在壓縮彈簧(3)的作用下，主動(dòng)輪(2)上的鋸形齒爪與限位方銷(4)上的方身壓緊嚙合，帶動(dòng)閥桿(5)旋塞體(6)在直角槽的橫槽中旋轉(zhuǎn)90度，通過限位方銷(4)兩端的圓柱表面與直角槽豎槽上端脫落斜角銷(7)上斜邊的作用，使脫落斜角銷(7)連同主動(dòng)輪(2)上行脫落限位方銷(4)。這時(shí)的限位方銷(4)、旋塞體(6)已達(dá)到圖1和圖3的示意位置。主動(dòng)輪(2)在壓縮彈簧(3)的作用下，只能帶動(dòng)限位方銷(4)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后脫開，不能帶動(dòng)限位方銷(4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。只能帶動(dòng)脫落斜角銷(7)下行，不能帶動(dòng)脫落斜角銷(7)旋轉(zhuǎn)。脫落斜角銷(7)，在限位方銷(4)的作用下，也只能帶動(dòng)主動(dòng)輪(2)上行脫開限位方銷(4)，不能隨主動(dòng)輪(2)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)閥門處于圖1和圖3位置時(shí)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)閥桿螺母(1)，已經(jīng)脫開主動(dòng)輪(2)上鋸形齒爪的限位方銷(4)，在直角槽豎槽內(nèi)下行，閥桿(5)和旋塞體(6)也同步下行，當(dāng)旋塞體(6)下行楔緊閥體中腔圓錐孔中環(huán)形閥座(8)時(shí)，旋塞體(6)上的泄壓孔(9)也下行到環(huán)形閥座(8)外，處于圖2位置時(shí)，閥門全關(guān)閉。
逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)閥桿螺母(1)帶動(dòng)閥桿(5)、旋塞體(6)脫開環(huán)形閥座(8)上行，限位方銷(4)也只能在直角槽的豎槽內(nèi)同步上行，當(dāng)旋塞體(6)上的泄壓孔(9)進(jìn)入環(huán)形閥座(8)內(nèi)，開始泄壓，旋塞體(6)與環(huán)形閥座(8)密封面之間也已形成間隙，這時(shí)進(jìn)出口兩端及閥體中腔壓力介質(zhì)開始相通。當(dāng)旋塞體(6)、閥桿(5)及限位方銷(4)繼續(xù)上行到最高位置時(shí)，單向傳遞扭矩的鋸齒形爪式離合器主動(dòng)輪(2)雖然不能帶動(dòng)限位方銷(4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，但是主動(dòng)輪(2)和脫落斜角銷(7)一起限止了限位方銷(4)繼續(xù)上行，而且閥桿螺母(1)上的調(diào)節(jié)螺塞也阻止了閥桿(5)繼續(xù)上行。所以，閥桿(5)、旋塞體(6)、限位方銷(4)連同主動(dòng)輪(2)隨閥桿螺母(1)一起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，處于圖4位置時(shí)，閥門全開啟。
利用該結(jié)構(gòu)既可設(shè)計(jì)、制造高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門系列新產(chǎn)品，也可以按現(xiàn)有旋塞閥、球閥、閘閥、截止閥的要求，設(shè)計(jì)制造取代產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門結(jié)構(gòu)的旋塞體，先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，再下行楔緊環(huán)形閥座，泄壓通道錯(cuò)位密封，閥門全關(guān)閉；旋塞體先上行，泄壓通道相通，使旋塞體與環(huán)形閥座之間形成間隙后，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，閥門全開啟，其特征是A、所述旋塞體上帶有泄壓的通道，B、所述環(huán)形閥座上帶有促使閥座密封表面能貼緊旋塞體密封表面的彈性、浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，C、所述旋塞體與環(huán)形閥座及閥體流道通孔，均為圓形道孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門及撐開式球閥、蝶閥的啟閉機(jī)構(gòu)特征在于閥門支架中間裝有與閥桿螺母同步旋轉(zhuǎn)，只能順時(shí)針單方向傳遞扭矩的離合器，離合器主動(dòng)輪為鋸齒形爪式輪，從動(dòng)輪(限位方銷)固定在閥桿上，并與閥桿同步旋轉(zhuǎn)，或上、下運(yùn)行，閥門支架上還有橫豎90度相交，橫向旋轉(zhuǎn)90度的直角槽，限位方銷按直角槽軌跡橫向90度旋轉(zhuǎn)，或上、下運(yùn)行，使啟閉機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)順時(shí)針連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿螺母，閥門即可全關(guān)閉，逆時(shí)針連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿螺母，閥門即可全開啟的啟閉全過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門結(jié)構(gòu)的特征在于閥體中腔圓錐孔上和旋塞體上帶有刮除密封面之間粘附物的裝置。
全文摘要
高參數(shù)旋轉(zhuǎn)啟閉閥門結(jié)構(gòu)的旋塞體(1)在閥桿(2)帶動(dòng)下，按直角槽軌跡順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后下行，楔緊環(huán)形閥座(3)，這時(shí)泄壓孔(4)也已下行到環(huán)形閥座(3)外，閥門全關(guān)閉。旋塞體(1)脫開環(huán)形閥座(3)上行，泄壓孔(4)進(jìn)入環(huán)形閥座(3)內(nèi)，開始泄壓，密封副之間也有了間隙，進(jìn)出口壓力介質(zhì)相通，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，閥門全開啟。
文檔編號(hào)F16K5/02GK1114024SQ9410718
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月9日
發(fā)明者王加新 申請(qǐng)人:王加新