專利名稱：低壓降高溫氣體換向閥閥體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫氣體閥門，更具體地說，涉及一種低壓降高溫氣體換 向閥的閥體。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的閥門通常包括閥體、閥蓋和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，閥體上包括進(jìn) 氣口和出氣口，轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝在閥蓋的轉(zhuǎn)動(dòng)孔中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)閥體的開 啟和關(guān)閉。但是這種閥體對于有壓降要求的高溫氣體而言不宜使用，其一是流 動(dòng)的壓降大，流動(dòng)時(shí)氣體的能量損失較大，其二是，目前密封性能好的閥門不 能用于高溫環(huán)境。對于高溫氣體進(jìn)行換向控制時(shí)，通常采用金屬硬密封的高溫球閥。在需要 對高溫氣體換向時(shí)，通常采用如下的氣管連接結(jié)構(gòu)，即利用一個(gè)三通管將氣體分為兩個(gè)支路，分別在兩個(gè)支路上設(shè)置耐高溫的球閥；通過分別控制兩個(gè)球閥 的閥芯，實(shí)現(xiàn)對每個(gè)氣管支路流量的控制。但是這種設(shè)計(jì)對于在管道中流動(dòng)的 氣體存在較大阻力，使氣體在流動(dòng)時(shí)能量損失非常大，造成壓降大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。本發(fā)明人在中國專利申請CN200810066723. 6中/>開了一種高溫氣體換向 閥，申請日為2008年4月17日。該換向閥包括i殳有一個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)排氣口 的閥體、閥桿和兩個(gè)閥蓋，閥蓋隨閥桿在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能分別密封住兩個(gè)排氣口，從而使用一個(gè)閥門就可對高溫氣體進(jìn)行換向。但是該申請文件中并未詳細(xì) 揭露閥體本身的結(jié)構(gòu)。因此，如何設(shè)計(jì)閥體結(jié)構(gòu)來保證氣體在該換向閥的閥體 內(nèi)受到的流程阻力較小，成為一個(gè)重要的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中換向閥閥體存在的上述問 題，提供一種高溫氣體換向閥閥體，使得氣體在其內(nèi)部流動(dòng)時(shí)受到的流程阻力 較小。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種低壓降高溫氣體換 向閥閥體，包括閥體一端設(shè)置的一個(gè)進(jìn)氣口和閥體另一端設(shè)置的兩個(gè)排氣口， 所述兩排氣口的截面積均與所述進(jìn)氣口截面積相等；所述兩排氣口中心線相交 夾成一銳角且兩者孔壁沿各自的中心線延伸至閥體的進(jìn)氣口處；所述閥體內(nèi)位 于兩排氣口孔壁相交處設(shè)有與待安裝到閥體內(nèi)的閥桿相配合的轉(zhuǎn)軸孔。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述兩排氣口和進(jìn)氣口的中 心線均在同一平面內(nèi)。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述進(jìn)氣口中心線位于兩排 氣口中心線的對稱中性面上。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述兩排氣口中心線之間的 夾角設(shè)置為30~80度。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，其特征在于，所述兩排氣口 中心線之間的夾角設(shè)置為60度在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述閥體被分割面分為兩部 分，所述分割面垂直于兩排氣口中心線的對稱中性面，所述兩部分通過設(shè)置在分割面處的法蘭盤固定連接在一起。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述轉(zhuǎn)軸孔的中心線位于所 述兩排氣口中心線的對稱中性面上且與兩排氣口中心線垂直。在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述分割面位于閥體上的位置滿足H1《D〈H2，其中Hl為轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線之間的距離； D為分割面到轉(zhuǎn)軸孔中心線之間的距離； H2為兩排氣口中心線相交點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸孔中心之間的距離。 在本發(fā)明所述低壓降高溫氣體換向閥閥體中，所述分割面與轉(zhuǎn)軸孔中心線 之間的距離等于轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線之間的距離。實(shí)施本發(fā)明所述的高溫氣體換向閥閥體，具有以下有益效果通過在閥體 上設(shè)置一進(jìn)氣口和兩排氣口 ，這樣就能使得從進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體能夠分出兩個(gè) 支路，每個(gè)排氣口的截面積均與進(jìn)氣口的截面積相等，使得氣體在進(jìn)入閥體內(nèi) 前后氣體流速改變較小，避免了氣體壓力因截面變化引起的流程損失。通過設(shè) 置兩排氣口中心線相交，使得兩排氣口中心線位于同一平面內(nèi)，同時(shí)設(shè)置兩排 氣口中心線之間的夾角為銳角，保證閥體內(nèi)由足夠空間供閥蓋和閥體轉(zhuǎn)動(dòng)的同 時(shí)，確保氣體在流入閥體內(nèi)時(shí)只轉(zhuǎn)過一個(gè)較小角度的轉(zhuǎn)角，確保因此帶來的流 程阻力較小。因此，在高溫氣體換向閥中使用這種閥體結(jié)構(gòu)，氣體受到的流程 阻力極小。進(jìn)一步地，設(shè)置兩排氣口和進(jìn)氣口的中心線均在同一平面內(nèi)，使得從進(jìn)氣 口進(jìn)入的氣體在閥體內(nèi)流過的路線在垂直兩排氣口中心線所在平面上的投影 為直線，從而從進(jìn)氣口進(jìn)來的氣體在直接通向兩個(gè)排氣口，而不用向上或向下 轉(zhuǎn)彎，從而進(jìn)一步地減少了氣體在閥體內(nèi)受到的流程阻力。進(jìn)一步地可設(shè)置進(jìn)氣口中心線位于兩排氣口中心線的對稱中性面上，使得整個(gè)閥體為對稱結(jié)構(gòu)， 方便進(jìn)行加工。更進(jìn)一步地，將閥體分割為兩部分，其分割面垂直于兩排氣口中心線的對 稱中性面，這樣，使得閥體的進(jìn)氣口位于一部分，而排氣口位于另一部分，加 工時(shí)可分別對其內(nèi)部腔室進(jìn)行加工，尤其是在容置可轉(zhuǎn)動(dòng)閥蓋的部位，由于將 閥體分段設(shè)置，加工該部位時(shí)不用從口徑較小的進(jìn)氣口處伸入刀具，可直接從 口徑較大的分割面處伸入刀具，使得閥體的加工更為方便。另外，安裝時(shí)，也 可先從口徑較大的分割面處將閥蓋和閥桿裝入閥體內(nèi)，再將閥體的兩部分利用 緊固件將分割面處的法蘭盤鎖緊而固定連接在一起，安裝起來更為方便。還可設(shè)置轉(zhuǎn)軸孔中心線位于兩排氣口中心線的對稱中性面上，使得閥桿的 轉(zhuǎn)動(dòng)中心線到兩排氣口中心線的距離相等，閥蓋與閥桿連接處到閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)中心 線之間的距離相等，這樣兩個(gè)閥蓋與閥桿連接處在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡重 合，使得兩閥蓋在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的閥體內(nèi)部空間較小，有利于減小閥體的 體積和重量，節(jié)省制造成本。在本發(fā)明所述的高溫氣體換向閥中，由于閥體內(nèi)的閥桿、閥蓋結(jié)構(gòu)簡單， 對耐高溫材料的加工性能要求不高，使其材料選擇的范圍加大，進(jìn)而使其適用 范圍更廣。下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明所述高溫氣體換向閥閥體的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，在本發(fā)明所述高溫氣體換向閥的優(yōu)選實(shí)施例中，閥體的一端設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口 1，另一端設(shè)有兩個(gè)排氣口 2、 3，進(jìn)氣口和排氣口處均設(shè)有與 管道連接的法蘭盤。每個(gè)排氣口 2、 3的截面積均與進(jìn)氣口 1的截面積相等， 以保證換向后，排氣的排氣口 2、 3量與進(jìn)氣口 1的進(jìn)氣量相同。排氣口 2、 3 和進(jìn)氣口 1的截面形狀最好設(shè)置為圓形，因?yàn)檫@種形狀能夠承受更大的氣體壓 力。排氣口 2、 3和進(jìn)氣口 l的端部還設(shè)有法蘭盤4，方便將該閥體連接設(shè)置 在氣體管路中。設(shè)置兩排氣口中心線L1、 L2相交，4吏得兩排氣口中心線L1、 L2位于同一 平面內(nèi)。設(shè)置兩排氣口中心線L1、 L2之間的夾角A為銳角，以便在保證閥體 內(nèi)由足夠空間供閥蓋和閥體轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，確保氣體在流入閥體內(nèi)時(shí)只轉(zhuǎn)過一個(gè) 較小角度的轉(zhuǎn)角，確保因此帶來的流程阻力較小。最好設(shè)置兩排氣口中心線 Ll、 L2之間的夾角A為30~80度，優(yōu)選為60度。設(shè)置兩排氣口孔壁沿各自 的中心線L1、 L2延伸至進(jìn)氣口 l處，使得排氣口孔壁直通至進(jìn)氣口，氣體在 閥體內(nèi)能沿直線從進(jìn)氣口到排氣口 ，進(jìn)一 步減小了氣體在閥體內(nèi)受到的流程阻 力。最好設(shè)置進(jìn)氣口的中心線L3位于兩排氣口中心線L1、 L2所在對稱中性面上，這樣，整個(gè)閥體為對稱結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行加工。在上述實(shí)施例中，閥體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔5，該轉(zhuǎn)軸孔5與換向閥的閥桿相配 合，使得岡桿能繞該轉(zhuǎn)軸孔在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓪㈤y體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸孔5設(shè)置為上下 兩個(gè)，其中一個(gè)為通孔，連通至閥體外部，另一個(gè)為沉孔i殳置在與該通孔相對 的閥體內(nèi)側(cè)壁上；在閥桿上設(shè)置一個(gè)與所述轉(zhuǎn)軸孔相匹配的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸的一 端穿過所述通孔伸出至閥體外部，另一端設(shè)置在沉孔內(nèi)。該轉(zhuǎn)軸的中間部位與 閥蓋連接，位于兩轉(zhuǎn)軸孔之間。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸伸出閥體外部的一端，即可 帶動(dòng)閥桿在閥體內(nèi)部空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖l所示，閥體IO優(yōu)選設(shè)置為兩段式，即閥體凈皮分割面6分割為兩個(gè) 部分，其中分割面6與兩排氣口中心線L1、 L2的對稱中性面垂直，這兩部分 通過分割面6處設(shè)置的法蘭盤7固定連接在一起。這樣，閥體的一部分包括進(jìn) 氣口 1,而另一部分包括排氣口 2、 3，加工時(shí)可將閥體分開鑄造，其鑄造模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較簡單，不容易出現(xiàn)氣泡等內(nèi)部缺陷；而在才幾加工其內(nèi)部腔室時(shí)，可 分別對其內(nèi)部腔室進(jìn)行加工，尤其是在容置可轉(zhuǎn)動(dòng)閥蓋的部位，由于將閥體分 段設(shè)置，加工該部位時(shí)不用從口徑較小的進(jìn)氣口處伸入刀具，可直接從口徑較 大的分割面處伸入刀具，使得閥體的加工更為方便。另外，安裝時(shí)，也可先從 口徑較大的分割面處將閥蓋和閥桿裝入閥體內(nèi)，再將閥體的兩部分利用緊固件 將分割面處的法蘭盤鎖緊而固定連接在一起，安裝起來更為方便。在上述優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置轉(zhuǎn)軸孔中心線L4位于兩排氣口中心線的對稱 中性面上，則轉(zhuǎn)軸孔中心線L4到兩排氣口中心線L1、 L2之間的距離相等；由 于轉(zhuǎn)軸孔中心線L4和閥體的分割面6均垂直與兩排氣口中心線Ll、 L2的對稱 中性面，所以轉(zhuǎn)軸孔中心線L4與閥體分割面6平行。優(yōu)選設(shè)置分割面到轉(zhuǎn)軸 孔中心線L4之間的距離D大于轉(zhuǎn)軸孔中心線L4到排氣口中心線2、 3之間的 距離Hl，而小于排氣口中心線L1、 L2相交點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸孔中心線L4之間的距離 H2。由于閥蓋在閥體內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸孔的中心線L4可轉(zhuǎn)動(dòng)，則閥蓋的最高點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一端圓弧S,該圓孤S的半徑為轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線 之間的距離Hl;所以，該運(yùn)動(dòng)軌跡S與兩排氣口中心線的對稱中性面之間的 相交點(diǎn)P與轉(zhuǎn)軸孔中心線L4之間的距離就等于轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線 之間的距離Hl。在閥體內(nèi)，兩排氣口孔壁在上述對稱中性面上交叉，所以當(dāng) 閥體的分割面離轉(zhuǎn)軸孔中心線之間的距離D小于上述距離Hl時(shí)，位于分割面 6處的閥體腔室的尺寸在上述中性面的方向上隨兩排氣口孔壁下降而減小，此時(shí)位于設(shè)有進(jìn)氣口一端的閥體內(nèi)部腔室出現(xiàn)曲面，不利于加工閥體，如鑄造時(shí) 容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷。由于兩排氣口孔壁直通至進(jìn)氣口 1,同時(shí)兩排氣口中心線Ll、 L2相交，因此，上述閥體的分割面6越靠近兩排氣口中心線L1、 L2的交 點(diǎn)，則位于分割面處的閥體內(nèi)部腔體尺寸越小，即分割面處閥體的開口越?。?當(dāng)這個(gè)開口過小時(shí)，則閥蓋和閥桿等部件不方便安裝在閥體內(nèi)。因此，最好是將分割面6設(shè)置在與閥蓋最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡相切位置處P，即分割面6距離轉(zhuǎn)軸 孔中心線L4之間的距離D等于轉(zhuǎn)軸孔中心線L4到排氣口中心線Ll、 L2之間 的距離Hl。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳 細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變 形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種低壓降高溫氣體換向閥閥體，包括閥體一端設(shè)置的一個(gè)進(jìn)氣口和閥體另一端設(shè)置的兩個(gè)排氣口，其特征在于，所述兩排氣口的截面積均與所述進(jìn)氣口截面積相等；所述兩排氣口中心線相交夾成一銳角且兩者孔壁沿各自的中心線延伸至閥體的進(jìn)氣口處；所述閥體內(nèi)位于兩排氣口孔壁相交處設(shè)有與待安裝到閥體內(nèi)的閥桿相配合的轉(zhuǎn)軸孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 兩排氣口和進(jìn)氣口的中心線均在同一平面內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 進(jìn)氣口中心線位于兩排氣口中心線的對稱中性面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 兩排氣口和進(jìn)氣口的中心線均在同一平面內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 兩排氣口中心線之間的夾角設(shè)置為30~80度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 兩排氣口中心線之間的夾角設(shè)置為60度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特 征在于，所述閥體^1分割面分為兩部分，所述分割面垂直于兩排氣口中心線的 對稱中性面，所述兩部分通過設(shè)置在分割面處的法蘭盤固定連接在一起。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述低壓降高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)軸孔的中心線位于所述兩排氣口中心線的對稱中性面上且與兩排氣口中心 線垂直。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述分割面 位于閥體上的位置滿足HKD〈H2，其中HI為轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線之間的距離；D為分割面到轉(zhuǎn)軸孔中心線之間的距離；H2為兩排氣口中心線相交點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸孔中心之間的距離。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述高溫氣體換向閥閥體，其特征在于，所述分割面 與轉(zhuǎn)軸孔中心線之間的距離等于轉(zhuǎn)軸孔中心線到排氣口中心線之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓降高溫氣體換向閥閥體，包括閥體一端設(shè)置的一個(gè)進(jìn)氣口和閥體另一端設(shè)置的兩個(gè)出氣孔，兩排氣口的截面積均與進(jìn)氣口截面積相等；兩排氣口中心線相交夾成一銳角且兩者孔壁沿各自的中心線延伸至閥體的進(jìn)氣口處；閥體內(nèi)位于兩排氣口孔壁相交處設(shè)有與待安裝到閥體內(nèi)的閥桿相配合的轉(zhuǎn)軸孔。在低壓降高溫氣體換向閥中使用這種閥體結(jié)構(gòu)，氣體受到的流程阻力極小，方便實(shí)現(xiàn)換向。進(jìn)一步地通過分段設(shè)計(jì)，使得這種閥體更容易加工且安裝方便。
文檔編號(hào)F16K11/052GK101265989SQ20081006686
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者李志祺, 陳中堅(jiān), 黃虹賓 申請人:浪達(dá)科技(深圳)有限公司