本發(fā)明涉及閥門,尤其是一種流體控制用截止閥及其工作方法。
背景技術(shù):
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息,不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、截止閥是典型的對高壓、高溫、密封性能要求極高的產(chǎn)品,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)難度大、規(guī)格系列多以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜。目前生產(chǎn)所需的截止閥高壓下易泄漏、高溫下密封易失效,質(zhì)量難以保證。隨著高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在電力、石油、化工等行業(yè)中,對能耐高溫高壓的各種口徑截止閥需求量越來越大,迫切需要在高溫和高壓工況下密封不易失效的閥門,促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展。
3、傳統(tǒng)的高溫高壓截止閥通常為兩段式結(jié)構(gòu),上段是閥蓋、下段是閥體,閥桿用填料密封,閥蓋和閥體間設(shè)置墊片進(jìn)行密封,轉(zhuǎn)動閥桿,使得閥芯和閥座(閥芯閥座為一體)開啟或關(guān)閉,在閥門啟閉過程中,閥桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊上下運動,在啟閉過程中容易出現(xiàn)閥桿與閥芯不對中的問題而導(dǎo)致截止閥出現(xiàn)啟閉功能失效的問題,另外,閥體結(jié)構(gòu)中閥桿旋轉(zhuǎn)的過程中對密封材料產(chǎn)生剪切力,容易使密封件損壞,進(jìn)而影響到截止閥的正常使用。
4、而且,傳統(tǒng)的截止閥,沒有限制閥桿旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)構(gòu),使得閥桿既進(jìn)行上下移動,又做旋轉(zhuǎn)運動,影響到密封件的密封性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的是提供一種流體控制用截止閥,保證閥桿與閥芯的對中問題,保證截止閥的正常使用。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
3、一種流體控制用截止閥,包括閥體,閥體設(shè)置流體的啟閉通道,閥體與中閥蓋密封連接,中閥蓋與上閥蓋密封連接,上閥蓋處設(shè)置驅(qū)動件,驅(qū)動件相對于上閥蓋能夠轉(zhuǎn)動,驅(qū)動件與閥桿通過螺紋結(jié)構(gòu)連接,閥桿依次穿過上閥蓋、中閥蓋和閥體后與閥芯連接,閥芯位于啟閉通道處,閥桿的其中一段與上閥蓋或中閥蓋滑動連接以限制閥桿隨驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn),使得閥桿帶動閥芯相對于閥體沿著閥體的軸線方向移動,實現(xiàn)啟閉通道的打開或閉合。
4、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥桿與所述上閥蓋通過矩形結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滑動連接,二者通過矩形結(jié)構(gòu)配合限制閥桿跟隨驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn),保證閥桿只是沿著閥體的軸線方向進(jìn)行移動。
5、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥桿遠(yuǎn)離所述驅(qū)動件的一端與所述閥芯卡合連接,方便閥桿與閥芯的安裝,在閥桿移動過程中閥芯進(jìn)行跟隨進(jìn)行直線運動,不會與閥桿脫離,保證二者的對中性。
6、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥桿包括依次連接的第一段、第二段和第三段,第一段為圓柱段,第二段為矩形結(jié)構(gòu),第三段同所述驅(qū)動件的連接,第一段用于同所述閥芯連接的一端設(shè)置第一凸部,所述閥芯的一側(cè)設(shè)置至少兩處卡爪,卡爪形成t型槽,t型槽與第一凸部相適配以實現(xiàn)閥芯與閥桿的連接。
7、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥芯包括密封柱,密封柱的一側(cè)設(shè)置所述的卡爪,密封柱遠(yuǎn)離卡爪的一側(cè)呈錐形以提高密封性能,密封柱相對于所述卡爪的另一側(cè)設(shè)置支撐爪以在閥芯啟閉時起到導(dǎo)向和限位作用,支撐爪的半徑小于等于支撐柱的最小半徑。
8、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥桿的所述第一段還設(shè)置第二凸部,第二凸部的外徑大于所述中閥蓋通孔的內(nèi)徑,以對閥桿的移動進(jìn)行限位;
9、所述第三段為螺紋桿,第三段的外徑小于所述第二段的外徑,第一段的外徑大于第二段的邊長,第二段中相鄰兩側(cè)圓弧過渡連接。
10、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述閥桿的所述第一段還設(shè)置第三凸部,第三凸部的外徑小于等于所述中閥蓋通孔的內(nèi)徑,閥桿環(huán)向套有彈性密封隔套,彈性密封隔套截面為t型,彈性密封隔套的一側(cè)密封設(shè)置于所述上閥蓋與中閥蓋之間,上閥蓋與中閥蓋之間緊固連接,彈性密封隔套的長度小于第三凸部至第一段與第二段連接處的長度,彈性密封隔套遠(yuǎn)離閥桿的外圈的厚度大于內(nèi)圈的厚度。
11、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述驅(qū)動件包括依次連接的第四段、第五段和第六段,第四段為圓柱段,第四段底側(cè)環(huán)向設(shè)置支撐座,滾動軸承設(shè)置于支撐座的兩側(cè)以便于驅(qū)動件相對于所述上閥蓋的旋轉(zhuǎn),第五段與手輪卡合連接,第六段與鎖緊螺母連接。
12、如上所述的一種流體控制用截止閥,所述中閥蓋的縱向截面為工字型,中閥蓋與所述閥體之間設(shè)置有密封墊片,中閥蓋與閥體之間緊固連接;
13、所述上閥蓋設(shè)置凹槽以安裝所述驅(qū)動件,所述驅(qū)動件設(shè)于上閥蓋的凹槽中,驅(qū)動壓套套于驅(qū)動件的環(huán)向,驅(qū)動壓套的一側(cè)插入上閥蓋的凹槽中并與上閥蓋緊固連接,驅(qū)動件設(shè)置與所述閥桿連接的螺紋孔,螺紋孔的長度大于閥桿第三段的長度。
14、第二方面,本發(fā)明還提供了一種流體控制用截止閥的工作方法,包括如下內(nèi)容:
15、閥桿與閥芯連接;
16、將閥芯伸入至閥體中,閥體與中閥蓋密封連接;
17、閥桿與驅(qū)動件通過螺紋結(jié)構(gòu)連接,在驅(qū)動件的環(huán)向設(shè)置上閥蓋,上閥蓋與中閥蓋密封連接,閥桿的其中一段與中閥蓋滑動連接或者閥桿的其中一段與上閥蓋滑動連接;
18、轉(zhuǎn)動驅(qū)動件,因閥桿的其中一段與上閥蓋或中閥蓋滑動連接以限制閥桿隨驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn),使得閥桿帶動閥芯相對于閥體沿著閥體的軸線方向移動,實現(xiàn)啟閉通道的打開或閉合。
19、上述本發(fā)明的有益效果如下:
20、1)本發(fā)明中設(shè)置可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件,驅(qū)動件與閥桿通過螺紋結(jié)構(gòu)連接,閥桿與上閥蓋或中閥蓋滑動連接,如此驅(qū)動件旋轉(zhuǎn)過程中,限制閥桿跟隨驅(qū)動件一同旋轉(zhuǎn),使得閥桿只能相對于閥體的軸線方向進(jìn)行直線運動,保證閥芯啟閉過程中與閥桿始終保持對中性能,保證啟閉通道的順利打開或閉合;而且閥桿只進(jìn)行直線運動,使得截止閥所采用的密封件只受拉伸和壓縮應(yīng)力,避免了閥桿旋轉(zhuǎn)對密封材料產(chǎn)生的剪切力,截止閥使用壽命得到提高;整個包括上閥蓋、中閥蓋和閥體,方便閥芯與閥桿的安裝,也保證閥桿與驅(qū)動件的順利連接,同時各段之間密封連接,使得整體可適用于高溫高壓的使用環(huán)境中。
21、2)本發(fā)明中閥桿與閥芯卡合連接,具體通過卡爪與第一凸部卡合連接,不僅方便閥芯與閥桿的安裝,在閥桿移動過程中閥芯進(jìn)行跟隨進(jìn)行直線運動,不會與閥桿脫離,保證二者的對中性,閥芯設(shè)置支撐爪,支撐爪起到導(dǎo)向和限位作用,如此即使在流體的沖擊下,閥芯也不會偏轉(zhuǎn),閥芯和閥體啟閉時,閥芯永遠(yuǎn)居中關(guān)閉啟閉通道,保證了閥芯和閥體的密封性能;閥桿設(shè)置第二凸部以對閥桿的運動進(jìn)行有效限位,使得閥芯始終在閥體的導(dǎo)向通道內(nèi)工作,保證結(jié)構(gòu)設(shè)置的穩(wěn)定性。
22、3)本發(fā)明中閥桿結(jié)構(gòu)設(shè)置合理,閥桿第一段設(shè)置第三凸部,通過第三凸部用于對彈性密封隔套進(jìn)行限位,彈性密封隔套對上閥蓋和中閥蓋之間進(jìn)行有效密封,保證上閥蓋與中閥蓋的密封連接性能,彈性密封隔套呈t型,保證閥桿相對于中閥蓋移動過程中中閥蓋與上閥蓋之間的密封性。
23、4)本發(fā)明中驅(qū)動件結(jié)構(gòu)合理設(shè)置,驅(qū)動件通過驅(qū)動壓蓋與上閥蓋進(jìn)行裝配,驅(qū)動件相對于上閥蓋可轉(zhuǎn)動,驅(qū)動壓蓋與上閥蓋頂部進(jìn)行連接,驅(qū)動件設(shè)置與閥體連接的螺紋孔,保證閥桿相對于驅(qū)動件的直線移動空間。
1.一種流體控制用截止閥,其特征在于,包括閥體,閥體形成流體的啟閉通道,閥體與中閥蓋密封連接,中閥蓋與上閥蓋密封連接,上閥蓋處設(shè)置驅(qū)動件,驅(qū)動件相對于上閥蓋能夠轉(zhuǎn)動,驅(qū)動件與閥桿通過螺紋結(jié)構(gòu)連接,閥桿依次穿過上閥蓋、中閥蓋和閥體后與閥芯連接,閥芯位于啟閉通道處,閥桿的其中一段與上閥蓋或中閥蓋滑動連接以限制閥桿隨驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn),使得閥桿帶動閥芯相對于閥體沿著閥體的軸線方向移動,實現(xiàn)啟閉通道的打開或閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥桿與所述上閥蓋通過矩形結(jié)構(gòu)實現(xiàn)滑動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥桿遠(yuǎn)離所述驅(qū)動件的一端與所述閥芯卡合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥桿包括依次連接的第一段、第二段和第三段,第一段為圓柱段,第二段為矩形結(jié)構(gòu),第三段同所述驅(qū)動件的連接,第一段用于同所述閥芯連接的一端設(shè)置第一凸部,所述閥芯的一側(cè)設(shè)置至少兩處卡爪,卡爪形成t型槽,t型槽與第一凸部相適配以實現(xiàn)閥芯與閥桿的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥芯包括密封柱,密封柱的一側(cè)設(shè)置所述的卡爪,密封柱遠(yuǎn)離卡爪的一側(cè)呈錐形以提高密封性能,密封柱相對于所述卡爪的另一側(cè)設(shè)置支撐爪以在閥芯啟閉時起到導(dǎo)向和限位作用,支撐爪的半徑小于等于支撐柱的最小半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥桿的所述第一段還設(shè)置第二凸部,第二凸部的外徑大于所述中閥蓋通孔的內(nèi)徑,以對閥桿的移動進(jìn)行限位;
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述閥桿的所述第一段還設(shè)置第三凸部,第三凸部的外徑小于等于所述中閥蓋通孔的內(nèi)徑,閥桿環(huán)向套有彈性密封隔套,彈性密封隔套截面為t型,彈性密封隔套的一側(cè)密封設(shè)置于所述上閥蓋與中閥蓋之間,上閥蓋與中閥蓋之間緊固連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述驅(qū)動件包括依次連接的第四段、第五段和第六段,第四段為圓柱段,第四段底側(cè)環(huán)向設(shè)置支撐座,滾動軸承設(shè)置于支撐座的兩側(cè)以便于驅(qū)動件相對于所述上閥蓋的旋轉(zhuǎn),第五段與手輪卡合連接,第六段與鎖緊螺母連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流體控制用截止閥,其特征在于,所述中閥蓋的縱向截面為工字型,中閥蓋與所述閥體之間設(shè)置有密封墊片,中閥蓋與閥體之間緊固連接;
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種流體控制用截止閥的工作方法,其特征在于,包括如下內(nèi)容: