專利名稱：楔塊頂升閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門的技術(shù)，特別是涉及一種楔塊頂升閥的技術(shù)。
背景技術(shù)：
閥門是用于連通或隔斷流體通道的重要部件。評(píng)判閥門優(yōu)劣，最主要的技術(shù)指標(biāo) 是其耐壓程度及其密封性，并具有可靠使用壽命，即應(yīng)確保一定工作周期內(nèi)不失效?，F(xiàn)有的 閥門中，除在一些密封要求不高并需要克服流體介質(zhì)對(duì)密封面沖刷磨損的場(chǎng)合采用硬密封 結(jié)構(gòu)的閥門外，大多采取軟密封結(jié)構(gòu)，即通過閥板(或閥瓣)壓緊密封墊實(shí)現(xiàn)密封?，F(xiàn)有軟密封結(jié)構(gòu)的閥門主要有兩種，一種是密封墊與閥板(或閥瓣)始終保持接 觸，由密封墊與閥板的過盈裝配形成預(yù)緊壓力(如球閥、平板閘閥、柱塞閥等)或由壓緊彈 簧產(chǎn)生預(yù)緊壓力(如旋轉(zhuǎn)圓盤閥等)使密封墊變形實(shí)現(xiàn)密封，采用這種密封方式的閥門由 于密封墊恒定的變形量決定了耐壓程度和密封程度，而且關(guān)閉閥門所需驅(qū)動(dòng)力較大，因此 其工作壓力較低，密封性能也較差，并且閥門開閉過程中閥板(或閥瓣)與密封墊始終存在 摩擦，會(huì)使密封墊產(chǎn)生磨損且無從補(bǔ)償，而且在耐壓等級(jí)和密封要求較高的場(chǎng)合，必須選擇 變形量較大的密封墊結(jié)構(gòu)，這不僅要增加驅(qū)動(dòng)力，密封墊的磨損也會(huì)隨之增加，其使用壽命 較短；另一種軟密封結(jié)構(gòu)的閥門(如楔式閘閥、截止閥、蝶閥等)，盡管開關(guān)過程中閥板(或 閥瓣)與密封墊大部分時(shí)間里不接觸，但在閥板(或閥瓣)壓迫密封墊產(chǎn)生變形(即關(guān)緊 閥門)的過程中，閥板(或閥瓣)的移動(dòng)方向與密封墊的密封面是不垂直的，因此閥板(或 閥瓣)與密封墊之間依然存在摩擦，依然會(huì)導(dǎo)致密封墊磨損，其使用壽命也較短，同時(shí)也存 在著工作壓力低及密封性能差的缺陷，關(guān)閉閥門所需驅(qū)動(dòng)力也較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工作壓 力高，密封性能好，密封件使用壽命長(zhǎng)，開關(guān)閥門所需驅(qū)動(dòng)力小的楔塊頂升閥。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種楔塊頂升閥，包括閥門外殼、密封 墊、閥板和驅(qū)動(dòng)裝置；所述閥門外殼由中空的閥體和蓋合在閥體上部的閥蓋組成，所述閥體 的前下端設(shè)有連通其內(nèi)腔的出料法蘭接口 ；所述閥蓋的前端設(shè)有連通閥體內(nèi)腔的進(jìn)料法蘭 接口 ；其特征在于還包括上楔塊和下楔塊；所述密封墊的形狀呈環(huán)形，其環(huán)邊與進(jìn)料法蘭接口下周沿周邊的閥蓋下表面貼 合，其下表面為密封面，所述密封面是向下凸出于閥蓋下表面的平面；所述驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體的后端，其推桿伸入閥體的內(nèi)腔中，并能前后向伸縮傳 動(dòng)，其推桿的軸線與所述密封墊的密封面平行；所述下楔塊活動(dòng)安裝在閥體的內(nèi)腔底面上，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿前端固接；所述上楔塊位于下楔塊的上方，并通過燕尾槽與下楔塊活動(dòng)楔合，其楔合面從前 至后向上傾斜；所述閥板固定在上楔塊的上部，其上板面是平行于密封墊密封面的平面，而且其上板面的形狀與密封墊徑向截面的形狀相對(duì)應(yīng)，其上板面的外輪廓大于密封墊的外輪廓；所述下楔塊的行程為X，所述上楔塊的行程為y，所述上、下楔塊的楔合面的傾斜 角為α，所述密封墊密封面的最大密封變形量為δ，在閥板未頂升狀態(tài)下閥板與密封墊之 間的間距為h，則χ = y+(h+ 5)/tga，所述驅(qū)動(dòng)裝置的推桿的最大伸縮量為L(zhǎng)，則L > χ。進(jìn)一步的，所述出料法蘭接口的中心軸線和進(jìn)料法蘭接口的中心軸線與密封墊的 中心軸線重合，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿伸縮方向垂直。進(jìn)一步的，所述閥蓋的下端面設(shè)有向下凸出的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)位于密封墊后側(cè)，其 下表面平行于密封墊的密封面，并向下凸出于密封墊1 2mm。進(jìn)一步的，所述閥體的內(nèi)腔底面上設(shè)有直線形導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度與下楔塊的 行程相對(duì)應(yīng)，其軸線及上軌面平行于驅(qū)動(dòng)裝置的推桿的軸線，所述下楔塊活動(dòng)安裝在所述 導(dǎo)軌上。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置是氣缸、液壓缸、電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)或手動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供的楔塊頂升閥，由于閥板的上板面與密封墊的密封面平行，并且閥板 在前后開閉過程中與密封面間保持一定間隙，不會(huì)接觸密封墊，閥板頂升接觸到密封墊后 僅對(duì)密封墊施加垂直于密封面的正壓力，因此不會(huì)磨損密封墊，其使用壽命較長(zhǎng)；密封墊的 變形量取決于驅(qū)動(dòng)裝置的推力，不因受密封結(jié)構(gòu)幾何尺寸的限制恒定不變，因此能獲得較 大變形量，其工作壓力高，密封性能好；驅(qū)動(dòng)裝置提供的推力經(jīng)斜楔合面轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪表斏?并能放大，使同等條件下開閉閥門所需的驅(qū)動(dòng)力較小，從而提高了閥門開閉速度并可配置 較小驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊頂升閥在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的側(cè)視剖切圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊頂升閥在完全開啟狀態(tài)時(shí)的側(cè)視剖切圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的楔塊頂升閥沿圖2中的A-A線剖切后的主視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1-圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種楔塊頂升閥，包括閥門外殼、密封墊 3、閥板4和驅(qū)動(dòng)裝置7 ；所述閥門外殼由中空的閥體1和蓋合在閥體1上部的閥蓋2組成， 所述閥體1的前下端設(shè)有連通其內(nèi)腔的出料法蘭接口 ；所述閥蓋2的前端設(shè)有連通閥體1 內(nèi)腔的進(jìn)料法蘭接口 ；其特征在于還包括上楔塊5和下楔塊6 ；所述密封墊3的形狀呈環(huán)形，其環(huán)邊與進(jìn)料法蘭接口下周沿周邊的閥蓋下表面貼 合，其下表面為密封面，所述密封面是向下凸出于閥蓋下表面的平面；所述驅(qū)動(dòng)裝置7固定在閥體1的后端，其推桿71伸入閥體1的內(nèi)腔中，并能前后 向伸縮傳動(dòng)，其推桿71的軸線與所述密封墊3的密封面平行；所述下楔塊6活動(dòng)安裝在閥體1的內(nèi)腔底面上，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71前端固 接；所述上楔塊5位于下楔塊6的上方，并通過燕尾槽與下楔塊6活動(dòng)楔合，其楔合面從前至后向上傾斜；所述閥板4固定在上楔塊5的上部，其上板面是平行于密封墊密封面的平面，而且 其上板面的形狀與密封墊徑向截面的形狀相對(duì)應(yīng)，其上板面的外輪廓大于密封墊3的外輪 廓；所述下楔塊6的行程為X，所述上楔塊5的行程為y，所述上、下楔塊的楔合面的傾 斜角為α，所述密封墊密封面的最大密封變形量為δ，在閥板未頂升狀態(tài)下閥板4與密封 墊3之間的間距為h，則χ = y+(h+ δ )/tg α，所述驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71的最大伸縮量為L(zhǎng)， 則 L > χ ；本發(fā)明實(shí)施例中，壓緊密封墊密封面的最大正壓力為Fy，所述驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71 的工作前推力為Fx，在忽略機(jī)構(gòu)間摩擦阻力的情況下，F(xiàn)x = FyXtg α，所述驅(qū)動(dòng)裝置的推 桿71所能提供的最大前推力應(yīng)當(dāng)大于其工作前推力Fx ；本發(fā)明實(shí)施例中，所述出料法蘭接口的中心軸線和進(jìn)料法蘭接口的中心軸線與密 封墊3的中心軸線重合，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71伸縮方向垂直。本發(fā)明實(shí)施例中，所述閥蓋2的下端面設(shè)有向下凸出的凸臺(tái)21，所述凸臺(tái)21位于 密封墊3后側(cè)，其下表面平行于密封墊3的密封面，并向下凸出于密封墊1 2mm。本發(fā)明實(shí)施例中，所述閥體1的內(nèi)腔底面上設(shè)有直線形導(dǎo)軌11，所述導(dǎo)軌11的長(zhǎng) 度與下楔塊6的行程相對(duì)應(yīng)，其軸線及上軌面平行于驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71的軸線，所述下楔 塊6活動(dòng)安裝在所述導(dǎo)軌11上，下楔塊6隨驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由導(dǎo)軌11對(duì) 下楔塊6進(jìn)行移動(dòng)導(dǎo)向。本發(fā)明實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置7是氣缸，實(shí)際應(yīng)用時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置也可以采用液壓 缸、電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)或手動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例控制進(jìn)料法蘭接口開閉的工作原理如下在閥蓋2的進(jìn)料法蘭接口完全開放狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)裝置7的推桿71完全縮回，上楔 塊5的前端與下楔塊6的前端齊平，此時(shí)閥板4位于凸臺(tái)21的下方，其上板面與凸臺(tái)21下 端面貼合，使其與密封墊的下環(huán)面之間保持1 2mm的間隙；當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71伸出時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71推動(dòng)下楔塊6向前移動(dòng)，上楔 塊5、閥板4亦隨之前移，閥板4在向前移動(dòng)過程中不會(huì)接觸到密封墊3，當(dāng)閥板4的前端抵 住閥體1的前側(cè)壁時(shí)，上楔塊5與閥板4受阻不再前移，而驅(qū)動(dòng)裝置的推桿71推動(dòng)下楔塊 6繼續(xù)前移，由此上、下楔塊間便產(chǎn)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在斜面作用下，上楔塊相對(duì)下楔塊產(chǎn)生軸 向頂升運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)閥板4上升使閥板4的上板面垂直緊抵密封墊3的下環(huán)面直至密封 墊變形產(chǎn)生的反作用力與推力達(dá)到平衡，從而將進(jìn)料法蘭接口關(guān)閉并形成密封；并且驅(qū)動(dòng) 裝置的推桿作用于下楔塊6的推力經(jīng)斜面轉(zhuǎn)變?yōu)橥祈斏闲▔K5的頂升力并放大，其放大倍 數(shù)與上、下楔塊的楔合面的傾斜角度成反比。在閥門關(guān)閉狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)裝置的推桿縮回時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置的推桿拉動(dòng)下楔塊6向后 移動(dòng)，下楔塊6經(jīng)上楔塊5作用于閥板4的頂升力釋放，閥板4與密封墊3松脫回落，且驅(qū) 動(dòng)裝置的推桿71作用于下楔塊6的拉力通過燕尾槽楔合的斜面拉動(dòng)上楔塊5和閥板4 一 起隨下楔塊6后移，閥板4在向后移動(dòng)過程中不會(huì)再接觸到密封墊3，當(dāng)閥板4的后側(cè)邊抵 住凸臺(tái)21的前側(cè)邊時(shí)，閥板4及上楔塊5暫時(shí)受阻不再后移，而下楔塊6繼續(xù)后移，此時(shí)在 凸臺(tái)21的阻力及下楔塊6的拉力作用下，上楔塊5通過斜面下降，進(jìn)而帶動(dòng)閥板4下降，當(dāng)閥板4的上板面降至低于凸臺(tái)21的下端面處時(shí)，閥板4的上板面與密封墊的下環(huán)面之間具 有1 2mm的間隙，上楔塊5的前端與下楔塊6的前端齊平；此后，閥板4沿凸臺(tái)下端面隨 上楔塊5、下楔塊6繼續(xù)后移，直至驅(qū)動(dòng)裝置的推桿完全縮回后，進(jìn)料法蘭接口完全打開。
本發(fā)明實(shí)施例在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)閥蓋的進(jìn)料法蘭接口處于完全開放狀態(tài)時(shí)，上楔 塊的前端與下楔塊的前端也可以是不齊平的。
權(quán)利要求
一種楔塊頂升閥，包括閥門外殼、密封墊、閥板和驅(qū)動(dòng)裝置；所述閥門外殼由中空的閥體和蓋合在閥體上部的閥蓋組成，所述閥體的前下端設(shè)有連通其內(nèi)腔的出料法蘭接口；所述閥蓋的前端設(shè)有連通閥體內(nèi)腔的進(jìn)料法蘭接口；其特征在于還包括上楔塊和下楔塊；所述密封墊的形狀呈環(huán)形，其環(huán)邊與進(jìn)料法蘭接口下周沿周邊的閥蓋下表面貼合，其下表面為密封面，所述密封面是向下凸出于閥蓋下表面的平面；所述驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體的后端，其推桿伸入閥體的內(nèi)腔中，并能前后向伸縮傳動(dòng)，其推桿的軸線與所述密封墊的密封面平行；所述下楔塊活動(dòng)安裝在閥體的內(nèi)腔底面上，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿前端固接；所述上楔塊位于下楔塊的上方，并通過燕尾槽與下楔塊活動(dòng)楔合，其楔合面從前至后向上傾斜；所述閥板固定在上楔塊的上部，其上板面是平行于密封墊密封面的平面，而且其上板面的形狀與密封墊徑向截面的形狀相對(duì)應(yīng)，其上板面的外輪廓大于密封墊的外輪廓；所述下楔塊的行程為x，所述上楔塊的行程為y，所述上、下楔塊的楔合面的傾斜角為α，所述密封墊密封面的最大密封變形量為δ，在閥板未頂升狀態(tài)下閥板與密封墊之間的間距為h，則x＝y(tǒng)+(h+δ)/tgα，所述驅(qū)動(dòng)裝置的推桿的最大伸縮量為L(zhǎng)，則L＞x。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔塊頂升閥，其特征在于所述出料法蘭接口的中心軸線和 進(jìn)料法蘭接口的中心軸線與密封墊的中心軸線重合，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿伸縮方向垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔塊頂升閥，其特征在于所述閥蓋的下端面設(shè)有向下凸出 的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)位于密封墊后側(cè)，其下表面平行于密封墊的密封面，并向下凸出于密封墊 1 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔塊頂升閥，其特征在于所述閥體的內(nèi)腔底面上設(shè)有直線 形導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度與下楔塊的行程相對(duì)應(yīng)，其軸線及上軌面平行于驅(qū)動(dòng)裝置的推桿 的軸線，所述下楔塊活動(dòng)安裝在所述導(dǎo)軌上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔塊頂升閥，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置是氣缸、液壓缸、電 動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)或手動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種楔塊頂升閥，涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是提高閥門的工作壓力、密封性能及密封件使用壽命的技術(shù)問題。該頂升閥包括閥門外殼、密封墊、閥板、驅(qū)動(dòng)裝置、上楔塊和下楔塊；所述閥門外殼由中空的閥體和蓋合在閥體上部的閥蓋組成，所述閥蓋的前端設(shè)有連通閥體內(nèi)腔的進(jìn)料法蘭接口；所述密封墊的環(huán)邊與進(jìn)料法蘭接口下周沿周邊的閥蓋下表面貼合；所述驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體的后端，其推桿伸入閥體的內(nèi)腔中；所述下楔塊活動(dòng)安裝在閥體的內(nèi)腔底面上，并與驅(qū)動(dòng)裝置的推桿前端固接，所述上楔塊位于下楔塊的上方，兩者通過燕尾槽活動(dòng)楔合，其楔合面從前至后向上傾斜；所述閥板固定在上楔塊的上部。本發(fā)明提供的楔塊頂升閥，密封墊變形量大且所需驅(qū)動(dòng)力小。
文檔編號(hào)F16K27/04GK101915318SQ20101024831
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者洪曉峰 申請(qǐng)人:上海啟會(huì)機(jī)電科技有限公司