專利名稱：用于膨脹式閘閥的后座組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膨脹式閘閥，更具體地涉及一種用于膨脹式閘閥的后座組件。
背景技術(shù)：
膨脹式閘閥是這樣一種閥，其中組件(閘門/閘板組件)用作容納在閥殼體內(nèi)的閥組件并包括閘門和在垂直于通道的方向上操作以打開或關(guān)閉該通道的閘板。在閥被定位在完全關(guān)閉位置和完全打開位置時(shí)，包括閘門和閘板的組件(閘門/閘板組件)的寬度增力口，并且組件被壓抵設(shè)置在通道中的閥座，使得殼體內(nèi)的空隙和通道彼此隔離。在閥向完全關(guān)閉位置或完全打開位置運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，閘門/閘板組件的寬度減小，使得閥可更加容易地運(yùn)動(dòng)。端口分別設(shè)置在閘門和閘板中。如果連接到閘門的閥桿在閥處于完全關(guān)閉位置時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，閘門/閘板組件向上運(yùn)動(dòng)。則，在閘板與閥帽接觸時(shí)，閘板將停止。隨后，如果閥桿進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)，只有閘門向上運(yùn)動(dòng)，閘門/閘板組件的寬度增加，使得閥到達(dá)完全打開位置。在完全打開位置，閘門和閘板的端口與通道連通。在這種膨脹式閘閥中，設(shè)置有后座以將殼體內(nèi)的空隙與閥外側(cè)密封并隔離。例如，后座組件用來通過使閥桿向上運(yùn)動(dòng)到完全打開位置使得閥桿上形成的密封表面與殼體的閥帽上形成的密封表面緊密接觸來將殼體內(nèi)側(cè)的空隙與閥外側(cè)密封和隔離。然而，為了使膨脹式閘閥裝配該功能的后座，閥桿在閘門/閘板組件膨脹到完全打開位置且組件通過足夠的力壓抵閥座時(shí)的位置必須與閥桿在其密封表面與閥帽的密封表面緊密接觸時(shí)的位置精確地匹配。但是，不能制造滿足這種要求的膨脹式閘閥。美國(guó)專利5435520公開了一種用于膨脹式閘閥的后座組件，其包括圍繞閥桿可滑動(dòng)的密封構(gòu)件以及偏壓密封構(gòu)件以使其與閘門分離的螺旋彈簧。這里，當(dāng)閘門和閘板運(yùn)動(dòng)到閥的完全打開位置時(shí)，閘板由于與閥帽接合而不再進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，而閥桿和閘門在與殼體的環(huán)形片接合的同時(shí)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，使得密封構(gòu)件將閥桿和殼體之間的間隙密封。密封構(gòu)件與環(huán)形片接合，且密封構(gòu)件提前被螺旋彈簧偏壓。然而,在美國(guó)專利5435520的后座組件的結(jié)構(gòu)中，閘門通過使用螺旋彈簧而相對(duì)于閘板運(yùn)動(dòng)。然而，螺旋彈簧的力很弱，使得通道可能不能與閥的殼體內(nèi)側(cè)的空隙的流體完全隔離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于膨脹式閘閥的后座組件，其無論閥桿在閘門/閘板組件膨脹到完全打開位置且組件通過足夠的力壓抵閥座時(shí)的位置與閥桿在其密封表面與閥帽的密封表面緊密接觸時(shí)的位置是否匹配都能正常操作。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于膨脹式閘閥的后座組件，其以足夠的力使得閘板和閘門相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)，從而在完全打開位置將殼體內(nèi)側(cè)的通道與空隙完全隔離。更進(jìn)一步，本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種用于膨脹式閘閥的后座組件，使得不需要通過采用金屬密封件作為后座來提供密封構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于膨脹式閘閥的后座組件，其包括殼體，其包括閥帽和管狀部分并且殼體中形成有空隙和通道；閘門/閘板組件，其包括閘門和閘板；閥桿，其連接到所述閘門并與所述閘門一起上下運(yùn)動(dòng)；彈性止擋，其設(shè)置在所述閥帽處以定位在面對(duì)所述閘板的前端的位置；形成在所述閥帽上的密封表面；和形成在所述閥桿上的密封表面，其與形成在閥帽上的密封表面接合，其中，當(dāng)所述膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，金屬片形成在分別形成在所述閥帽和所述閥桿上的所述密封表面之間，并且所述閘板通過所述彈性止擋相對(duì)于所述閘門向下偏壓。彈性止擋可以是板彈簧。當(dāng)膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，板彈簧可在Imm至3mm的范圍內(nèi)變形。根據(jù)本實(shí)施方式的膨脹式閘閥的后座組件，隨著后座組件，彈性止擋附接到閥帽以定位在面對(duì)閘板的前端的位置。因此，即使閥桿在閘門/閘板組件膨脹且組件以足夠的力壓抵閥座時(shí)的位置與閥桿在其密封表面與閥帽的密封表面緊密接觸時(shí)的位置不精確匹配，兩個(gè)位置之間存在少許偏差，該偏差也可通過止擋的彈性力吸收。因此，后座可以顯示出可靠的功能。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于膨脹式閘閥的后座組件，彈性止擋(板彈簧)設(shè)置在閥帽中以定位在面對(duì)閘板的前端的位置。因此，由于與螺旋彈簧相比，止擋具有充分大的彈性，可以獲得足以將通道與殼體內(nèi)側(cè)的空隙完全隔離的力。此外，在本發(fā)明的用于膨脹式閘閥的后座組件中，由于閥桿設(shè)置有用于后座的密封表面，不需要密封構(gòu)件。因此，金屬密封可以形成在閥桿和閘門之間。特別是，本發(fā)明的后座組件能夠最佳適用于可在高溫時(shí)不使用密封構(gòu)件的地?zé)崤蛎浭介l閥。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的膨脹式閘閥的縱向截面圖；圖2是表示圖1的實(shí)施方式的膨脹式閘閥的一部分的放大縱向截面圖；圖3是表示圖1的實(shí)施方式的膨脹式閘閥的止擋(板彈簧)的橫向截面圖；圖4是表示圖1的實(shí)施方式的膨脹式閘閥的止擋(板彈簧)的縱向截面圖；附圖標(biāo)記列表4:閥帽6 :管狀部分8 :殼體10:閘門12:閘板14:閥桿16 :通道18、20:閥座22:穿透孔
24、26:閘門的斜面28、30:閘板的斜面32 :空隙34 :形成在閥桿上的密封表面36 :形成在閥帽上的密封表面38:閥桿的擴(kuò)張部分40 :板彈簧(止擋)42:閘板的延伸部分。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。該實(shí)施方式的膨脹式閘閥包括殼體8、閘門/閘板組件10、12以及閥桿14。殼體8具有閥帽4和管狀部分6。閘門/閘板組件包括閘門10和閘板12并用作容納在殼體8內(nèi)例的閥組件。閥桿14連接到閘門10。殼體8的管狀部分6中形成有通道16。膨脹式閘閥進(jìn)一步包括閥座18和20，其設(shè)置在殼體8內(nèi)側(cè)的通道16中以彼此面對(duì)。穿透孔22設(shè)置在閥帽4中，使得閘門10能夠經(jīng)該孔上下運(yùn)動(dòng)。閘門/閘板組件10、12在垂直于通道16的方向(上下方向)上操作以打開或關(guān)閉通道16。閘門10包括上斜面24和下斜面26，閘板12包括能夠分別與閘門10的斜面24和26接合的上斜面28和下斜面30。當(dāng)閥處于完全打開位置和完全關(guān)閉位置時(shí)，閘門/閘板組件10、12的寬度增加并被壓抵管狀部分6的閥座18和20。在閥向完全打開位置或完全關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，閘門/閘板組件10、12的寬度減小，使得閥能夠更加容易地運(yùn)動(dòng)。端口(未顯示)分別設(shè)置在閘門10和閘板12中。當(dāng)閘閥處于完全打開位置時(shí)，端口和通道16彼此對(duì)準(zhǔn)，使得通道16的上游和下游彼此連通。更特別地，在閥桿14向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閘門/閘板組件10、12的上斜面24和28彼此接觸。在閘板12不能進(jìn)一步向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閘門10沿著閘門/閘板組件10、12的斜面24和28進(jìn)一步向下運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，閘門/閘板組件10、12的寬度增加，從而被強(qiáng)有力地壓抵設(shè)置在殼體8的管狀部分6中的閥座18和20，使得通道16的上游和下游被機(jī)械地密封且彼此隔離。當(dāng)閥桿14向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，閘門/閘板組件10、12的下斜面26和30彼此接觸，使得閘門/閘板組件10、12向上運(yùn)動(dòng)。在傳統(tǒng)的膨脹式閘閥中，當(dāng)閘板12與閥帽4接觸時(shí)，閘板12將停止，因此之后在閥桿14進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有閘門10沿著彼此接合的斜面26和30進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)，使得閘門/閘板組件10、12的寬度增加。在完全打開位置，閘門/閘板組件10、12強(qiáng)有力地壓抵設(shè)置在殼體8的通道16中且彼此面對(duì)的閥座18、20，使得殼體8內(nèi)側(cè)的空隙32和通道16彼此隔離。此時(shí)，通道16的上游和下游通過分別設(shè)置在閘門10和閘板12中的端口彼此連通。現(xiàn)在描述根據(jù)本實(shí)施方式的將閥外側(cè)與殼體8內(nèi)側(cè)的空隙32密封并隔離的后座組件。后座組件通過使閥桿14向上運(yùn)動(dòng)到完全打開位置使得閥桿14上形成的密封表面34與閥帽4上形成的密封表面36緊密接觸來將殼體8內(nèi)側(cè)的空隙32與殼體8外側(cè)密封和彼此隔離。閥桿14的下部前端設(shè)置具有變截面部分的擴(kuò)張部分38。此外，閥帽4具有與閥桿14的變截面部分對(duì)應(yīng)的變截面部分。即，閥帽4的穿透孔22的下開口部分附近的直徑增加，使得當(dāng)閥桿14向上運(yùn)動(dòng)到完全打開位置時(shí)，閥桿14的擴(kuò)張部分38與閥桿14的下端在變截面部分處接合。由彈性體形成的止擋40附接到閥帽4以在完全打開位置定位在面對(duì)閘板12的上端的位置。止擋40例如是板彈簧。閘板12的上端設(shè)置有延伸部分42，其在通道16的方向上伸出以增加閘板12和止擋40之間的接觸區(qū)域?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)施方式的后座組件的操作。當(dāng)閥桿14向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，閘板12與止擋40接觸。當(dāng)閥桿14進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥桿14的前端的變截面部分與和該變截面部分接合的閥帽4的下部的變截面部分緊密接觸。通過閥桿14和閥帽4之間的緊密接觸，變截面部分分別用作密封表面34和36，使得殼體8內(nèi)側(cè)的空隙32被密封并與殼體8或閥帽4的外側(cè)隔離。因此，閥桿14和連接到閥桿14的閘門10在上下方向上的位置固定，而由于止擋40的彈性力，閘板12沿著閘門/閘板組件的斜面26和30相對(duì)于閘門10向下壓，使得閘門/閘板組件10、12的寬度增加，且閘門/閘板組件10、12被壓抵閥座18和20。因此，通道16內(nèi)側(cè)的流體與殼體8的空隙32隔離和密封。此時(shí),希望止擋40在Imm到3mm的范圍內(nèi)變形,例如在12英寸(300mm)的膨脹式閘閥的情況下，更具體地，在API6D “管線閥說明書”12英寸的Class 600閘閥的情況下。然而，本發(fā)明并不局限于此，只要止擋可以變形使得閘板和閘門通過足以在完全打開位置將通道與殼體內(nèi)側(cè)的空隙隔離的力相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)即可。此外，止擋40被設(shè)計(jì)成使得變形不超過材料的容許應(yīng)力。在本實(shí)施方式的膨脹式閘閥中，隨著后座組件，彈性止擋40附接到閥帽4以在完全打開位置定位在面對(duì)閘板12的上端的位置。因此，即使閥桿14在閘門/閘板組件10、12膨脹且組件以足夠的力壓抵閥座18和20時(shí)的位置與閥桿14在其密封表面34與閥帽4的密封表面36緊密接觸時(shí)的位置不精確匹配，兩個(gè)位置之間的少許偏差也可通過止擋40的彈性力吸收。因此，后座可以顯示出可靠的功能。下面將描述止擋40的材料、形狀等。可以使用例如JIS G4303 SUS(17_4ph 鋼)、JIS G4053 SCM430、SCM435 和SCM440 (Cr-Mo鋼)作為止擋40的材料。在上面描述的API6D “用于管線閥的說明書”12英寸Class 600閘閥的膨脹式閘閥中，當(dāng)該實(shí)施方式的止擋40將閘板12相對(duì)于閘門10向下壓且閘門/閘板組件10、12與閥座18、20緊密接觸以將通道16內(nèi)側(cè)的流體與殼體8內(nèi)側(cè)的空隙32隔離的力通過實(shí)驗(yàn)獲得時(shí)，該力為大約5000kg。當(dāng)止擋40的變形S (mm)被設(shè)置成2mm時(shí),可以建立公式S = 7L3ff/bh3E = 2mm。在此，如圖3和4所示，L表示止擋40的臂的長(zhǎng)度(mm)，W表示施加在閘板12上的向下力(kg), b表示止擋40的寬度(mm), h表示止擋40的厚度(mm), E表示縱向彈性系數(shù)。當(dāng)L、W、b、h 和 E 分別被設(shè)置成 140mm、5000kg、60mm、32mm 和 21000kg/mm2 時(shí)，止擋40的應(yīng)力o (kg/mm2)通過下面獲得O = 3Lff/bh2= 34. 2kg/mm2計(jì)算結(jié)果通過使用位移測(cè)量和應(yīng)力測(cè)量的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。因此，需要選擇止擋40的材料，使得應(yīng)力O不超過材料的容許應(yīng)力。JIS G4303SUS(17-4ph 鋼)、JIS G4053 SCM430、SCM435、以及 SCM440 (Cr-Mo 鋼)的容許應(yīng)力都在34. 2kg/mm2 以上。盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于公開的示例性實(shí)施方式。本發(fā)明還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員通過理解說明書的描述和附圖修改的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于膨脹式閘閥的后座組件，包括 殼體，其包括閥帽和管狀部分并且殼體中形成有空隙和通道； 閘門/閘板組件，其包括閘門和閘板； 閥桿，其連接到所述閘門并與所述閘門一起上下運(yùn)動(dòng)； 彈性止擋，其安裝在所述閥帽處，以定位在面對(duì)所述閘板的前端的位置； 第一密封表面，其形成在所述閥帽上；和 第二密封表面，其形成在所述閥桿上并與所述第一密封表面接合， 其中，當(dāng)所述膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，金屬片形成在分別形成在所述閥帽和所述閥桿上的所述密封表面之間，并且所述閘板通過所述彈性止擋相對(duì)于所述閘門向下偏壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于膨脹式閘閥的后座組件，其中，所述止擋是板彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于膨脹式閘閥的后座組件，其中，當(dāng)所述膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，所述止擋在1_至3_的范圍內(nèi)變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于膨脹式閘閥的后座組件，其中，當(dāng)所述膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，所述止擋在1_至3_的范圍內(nèi)變形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于膨脹式閘閥的后座組件，其能夠以足夠的力使閘板和閘門相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)以在完全打開位置將殼體內(nèi)的通道與空隙彼此隔離。該后座組件包括殼體，其包括閥帽和管狀部分并且殼體中形成有空隙和通道；閘門/閘板組件，其包括閘門和閘板；閥桿，其連接到所述閘門并與所述閘門一起上下運(yùn)動(dòng)；彈性止擋，其安裝在所述閥帽處以定位在面對(duì)所述閘板的前端的位置；形成在所述閥帽上的密封表面；和形成在所述閥桿上的密封表面，其與形成在閥帽上的密封表面接合，其中，當(dāng)所述膨脹式閘閥處于完全打開位置時(shí)，金屬片形成在分別形成在所述閥帽和所述閥桿上的所述密封表面之間，并且所述閘板通過所述彈性止擋相對(duì)于所述閘門向下偏壓。
文檔編號(hào)F16K3/18GK102996837SQ20111036895
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者橫見正宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社蒂克斯Iks