本實(shí)用新型涉及一種壓力設(shè)備排污啟閉裝置，尤其涉及一種閥套式排污閥，它特別適合在貯運(yùn)氣、液介質(zhì)的輸配管道壓力容器設(shè)備上安裝使用，具有啟閉操作方便、排污順暢流阻小、密封性能高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)壓力設(shè)備有很好的排污效果。

背景技術(shù)：

我們知道，用于貯運(yùn)氣體、液體介質(zhì)的輸送管道壓力容器設(shè)備在運(yùn)行一定時(shí)間后都要進(jìn)行排污作業(yè)，其目的是及時(shí)地清排沉積于壓力管道容器設(shè)備內(nèi)的雜質(zhì)，這是確保壓力設(shè)備能夠長(zhǎng)期維持安全穩(wěn)定運(yùn)行的一種必要的技術(shù)措施。目前，在線運(yùn)行作業(yè)的壓力容器設(shè)備大都配裝有排污閥裝置，方便于對(duì)壓力設(shè)備進(jìn)行排污作業(yè)。一般來說，對(duì)排污閥的技術(shù)要求是：在排污作業(yè)時(shí)操作方便啟閉迅速、排污流量大、流阻??；在停止排污后處于較長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)閉期間，要求關(guān)閉密封性能好、無介質(zhì)泄漏。據(jù)調(diào)查了解，現(xiàn)行普遍使用的排污閥是在原有傳統(tǒng)閘閥基本結(jié)構(gòu)上演變發(fā)展而成的，它的工作原理是：通過閥芯的上下移動(dòng)來開啟或關(guān)閉閥門，進(jìn)行排污作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪通過閥桿帶動(dòng)閥芯上移離開閥口上端面一定的空間距離，即可在介質(zhì)的推動(dòng)下將沉積于壓力設(shè)備內(nèi)的雜質(zhì)一道排出閥外，待清除雜質(zhì)后再反向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)閥芯下移封閉閥口即可關(guān)閉排污閥。雖然，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的的排污閥在壓力設(shè)備行業(yè)成熟使用多年，也有較好的排污效果。但是，我們?cè)陂L(zhǎng)期從事排污閥市場(chǎng)調(diào)查和產(chǎn)品研發(fā)工作中也發(fā)現(xiàn)：這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的排污閥在實(shí)際運(yùn)行中仍存在一些使用缺陷，其主要表現(xiàn)為：由于排污閥工作環(huán)境惡劣，它在開啟進(jìn)行排污作業(yè)時(shí)，配裝于閥口上的密封圈會(huì)受到高速氣介強(qiáng)烈沖刷汽蝕的破壞作用，還會(huì)有一些雜質(zhì)顆料滯留于密封圈表面而使密封性能快速下降失效，這正是現(xiàn)行排污閥存在“關(guān)閉密封性能較差”、“有效工作壽命較短”的一個(gè)主要原因；另外，由于排污閥的實(shí)際使用頻率較低，它一般是配裝于壓力設(shè)備的不顯眼部位容易被忽視，長(zhǎng)期疏于管理維護(hù)，它在長(zhǎng)時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)后要進(jìn)行排污作業(yè)需要重新開啟時(shí)，它的開啟阻力較大、操作費(fèi)力費(fèi)時(shí)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)無法排污閥的現(xiàn)象。這是現(xiàn)行排污閥產(chǎn)品還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的地方，這也正是本實(shí)用新型想要解決的一個(gè)技術(shù)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足之處而提出一種開啟操作輕便快捷、關(guān)閉狀態(tài)時(shí)又具有極高密封性能的閥套式排污閥。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種閥套式排污閥，它包括閥體、固定安裝于閥體上的閥蓋、閥架、行程螺母、配裝于閥腔內(nèi)的閥座、閥套、閥芯和連接于閥芯的閥桿，所述的閥芯滑配于閥套內(nèi)與閥蓋形成閥內(nèi)腔，閥架由下螺釘固定連接配裝于閥蓋上，所述的行程螺母由上螺釘固定連接配裝于閥架內(nèi)，閥桿穿配于行程螺母的螺孔內(nèi)與行程螺母形成螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于：在閥芯的底部由一組螺釘固定安裝的壓板壓配嵌裝密封環(huán)，在閥座的上端面對(duì)應(yīng)密封環(huán)的位置處設(shè)置下硬質(zhì)合金環(huán)與密封環(huán)形成內(nèi)環(huán)密封副結(jié)構(gòu)，在閥座上由閥套壓配嵌裝密封圈，在閥芯的下端面對(duì)應(yīng)密封圈的位置處設(shè)置上硬質(zhì)合金環(huán)與密封圈形成外環(huán)密封副結(jié)構(gòu)。它顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在閥芯的底部由壓板壓配嵌裝的密封環(huán)與閥座的下硬質(zhì)合金環(huán)形成第一道內(nèi)環(huán)密封副，再由閥芯的上硬質(zhì)合金環(huán)與配裝于閥座的密封圈形成第二道外環(huán)密封副，這種“雙重密封副”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能極大地提高“關(guān)閉密封性能”，特別是密封環(huán)采用的“壓配嵌裝方式”能有效阻擋高速氣流雜質(zhì)直接沖刷密封環(huán)并防止雜質(zhì)顆粒粘附滯留于密封環(huán)表面，對(duì)保護(hù)密封圈延長(zhǎng)工作壽命和確保在不排污的長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉期間保持“零泄漏”的高密封性能都具有非常明顯的技術(shù)效果。

為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，它還具有如下的技術(shù)特征：

在閥蓋的內(nèi)底面穿配閥桿的位置處設(shè)置有內(nèi)凹環(huán)，在閥桿位于閥內(nèi)腔的桿段上設(shè)置有與閥蓋的內(nèi)凹環(huán)環(huán)口相對(duì)應(yīng)適配的倒錐斜臺(tái)密封面，閥桿的倒錐斜臺(tái)密封面與閥蓋的內(nèi)凹環(huán)環(huán)口形成倒密封副結(jié)構(gòu)。它能在閥桿上移開啟閥套式排污閥時(shí)由上移的倒錐斜臺(tái)密封面嚴(yán)密封閉閥蓋的內(nèi)凹環(huán)的環(huán)口形成一道“倒密封副結(jié)構(gòu)”，可有效阻止氣介從密封填料處泄漏，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提高閥套式排污閥在“全開排污”作業(yè)時(shí)的密封性能有一定的作用。

閥桿的倒錐斜臺(tái)密封面的錐角β控制為90°—140°。這種將倒錐斜臺(tái)密封面的錐角β控制在90°—140°之間的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有很好的倒密封效果，對(duì)進(jìn)一步提高閥套式排污閥在“全開排污”作業(yè)時(shí)的密封性能有很好的技術(shù)效果。

在閥芯內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)氣腔相通的下平衡孔，在閥桿底端設(shè)置有連通下平衡孔與閥內(nèi)腔的上平衡孔。它能將進(jìn)氣腔內(nèi)的氣介壓力引入閥內(nèi)腔并作用于閥芯上端面，使閥芯的上下端面受到相同氣壓而處于平衡受力狀態(tài)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能極大地減小“開啟力矩”，它能使“長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉后再進(jìn)行排污”的開啟操作更為輕便省力省時(shí)。

在閥桿底部與閥芯上端孔內(nèi)的配合面處設(shè)置有嵌裝一組鋼球的環(huán)槽，由緊定螺釘封堵鎖定的一組鋼球形成閥桿與閥芯配合連接結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能在確保閥桿與閥芯具有很好連接性能的基礎(chǔ)上，又使閥芯在上下移動(dòng)時(shí)具有很好的自適對(duì)中性能，可進(jìn)一步提高和改善閥套式排污閥的穩(wěn)定工作性能。

本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提出了一種新型密封結(jié)構(gòu)的閥套式排污閥，它是在閥桿上設(shè)置倒錐斜臺(tái)密封面使其在排污作業(yè)時(shí)與閥蓋的內(nèi)凹環(huán)環(huán)口形成嚴(yán)密的“倒密封副結(jié)構(gòu)”，提高閥套式排污閥在進(jìn)行排污作業(yè)時(shí)的密封性能；它在閥芯底部設(shè)置上硬質(zhì)合金環(huán)并壓配嵌裝密封環(huán)分別與閥座上的密封圈、下硬質(zhì)合金環(huán)形成“雙重密封副”結(jié)構(gòu)并能阻擋高速氣流雜質(zhì)直接沖刷密封環(huán)，有效提高“關(guān)閉密封性能”，確保它在不排污的長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉期間穩(wěn)定維持“零泄漏”的極高密封性能。它還在閥桿、閥芯內(nèi)設(shè)置有連通閥內(nèi)腔的上、下平衡孔結(jié)構(gòu)，使閥芯始終處于平衡受力狀態(tài)，極大地減小“開啟力矩”，開啟操作更為輕便、省力省時(shí)。經(jīng)過試用表明：本實(shí)用新型確實(shí)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、制造成本低、關(guān)閉密封性能高、開啟力矩小操作輕便省力、排污順暢流阻小、運(yùn)行安全穩(wěn)定工作壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，也作摘要附圖。

圖2是圖1的Ⅰ局部放大圖，展示在閥體上固定安裝閥蓋和在閥腔內(nèi)配裝閥套、閥座形成排污通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是閥桿底部的局部放大結(jié)構(gòu)圖,展示在閥桿上設(shè)置倒錐斜臺(tái)密封面與閥蓋的內(nèi)凹環(huán)形成倒密封副的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)展示由緊定螺釘鎖定一組鋼球形成閥桿與閥芯配合連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是閥芯底部的局部放大結(jié)構(gòu)圖，展示在閥芯下端面設(shè)置上硬質(zhì)合金環(huán)和由壓板壓配嵌裝密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是閥座的結(jié)構(gòu)圖（放大），展示在閥座上端面設(shè)置下硬質(zhì)合金環(huán)和由閥套壓配嵌裝密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記說明：

1為閥桿，2為閥架，3為壓填螺母，4為一組連接螺栓，5為密封填料，6為閥芯，7為閥腔，8為進(jìn)氣腔，9為箭頭，10為閥體，11為閥座，12為出氣腔，13為排污窗口，14為閥套，15為閥內(nèi)腔，16為下螺釘，17為上螺釘，18為閥蓋，19為行程螺母，20為手輪，21為上平衡孔，22為下平衡孔，23為一組螺釘，24為壓板，25為密封圈，26為密封環(huán)，27為內(nèi)凹環(huán)，28為緊定螺釘，29為一組鋼球，30為倒錐斜臺(tái)密封面，31為上硬質(zhì)合金環(huán)，32為下硬質(zhì)合金環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的實(shí)施例：

本實(shí)用新型提出的一種閥套式排污閥，它主要由閥體10、閥蓋18、閥架2、行程螺母19、閥座11、閥套14、閥芯6、閥桿1和固定安裝于閥桿1頂端的手輪20構(gòu)成。所述的閥蓋18由一組連接螺栓4固定連接安裝于閥體10上，閥蓋18將閥套14、閥座11依次緊壓配裝于閥腔7內(nèi)，在閥座11上由閥套14壓配嵌裝密封圈25，所述的閥架2由下螺釘16固定連接安裝于閥蓋18上，在閥架2內(nèi)用上螺釘17固定連接配裝行程螺母19，閥桿1穿配于行程螺母19的螺孔內(nèi)與行程螺母19形成螺紋連接結(jié)構(gòu)。在閥蓋18上端孔內(nèi)由壓填螺母3壓裝密封填料5在閥桿1與閥蓋18之間形成填料密封結(jié)構(gòu)。所述的閥芯6滑配于閥套14內(nèi)與閥蓋18形成閥內(nèi)腔15，在閥蓋18的內(nèi)底面穿配閥桿1的位置處設(shè)置內(nèi)凹環(huán)27，在閥桿1位于閥內(nèi)腔15的桿段上設(shè)置有與閥蓋18的內(nèi)凹環(huán)27環(huán)口相對(duì)應(yīng)適配的倒錐斜臺(tái)密封面30，它能在閥桿1向上移動(dòng)開啟排污作業(yè)時(shí)，由上移的倒錐斜臺(tái)密封面30嚴(yán)密地封閉閥蓋18的內(nèi)凹環(huán)27環(huán)口形成 “倒密封副結(jié)構(gòu)”，可有效阻止氣介從密封填料5處泄漏。在實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí)，可將倒錐斜臺(tái)密封面30的錐角β優(yōu)化控制為120°，這種優(yōu)化控制錐角β的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)一步提高閥套式排污閥在“全開排污”作業(yè)時(shí)的密封性能具有非常明顯的技術(shù)效果。在閥桿1底部與閥芯6上端孔內(nèi)的配合面處設(shè)置有嵌裝一組鋼球29的環(huán)槽并配裝緊定螺釘28，由緊定螺釘28封堵鎖定的一組鋼球29即可在閥桿1與閥芯6配合處形成連接結(jié)構(gòu)。這種優(yōu)化的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能確保閥桿1與閥芯6具有很好的連接性能，又能使閥芯6在上下移動(dòng)時(shí)具有很好的自適對(duì)中性能，可進(jìn)一步提高并改善閥套式排污閥的穩(wěn)定工作性能。在閥芯6底部由一組螺釘23固定安裝壓板24壓配嵌裝密封環(huán)26，在閥座11上端面對(duì)應(yīng)密封環(huán)26的位置處設(shè)置下硬質(zhì)合金環(huán)32與密封環(huán)26形成第一道內(nèi)環(huán)密封副結(jié)構(gòu)，在閥芯6的下端面對(duì)應(yīng)密封圈25的位置處設(shè)置上硬質(zhì)合金環(huán)31與密封圈25形成第二道外環(huán)密封副結(jié)構(gòu)。這種在閥芯6與閥座11之間設(shè)置內(nèi)外環(huán)“雙重密封副”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能極大地提高“關(guān)閉密封性能”，還能有效阻擋高速氣介雜質(zhì)直接沖刷密封圈25、密封環(huán)26，它對(duì)保護(hù)密封圈25、密封環(huán)26延長(zhǎng)有效密封壽命和確?！傲阈孤钡母呙芊庑阅芏季哂蟹浅Ｃ黠@的技術(shù)效果。

本實(shí)用新型還特別在閥芯6內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)氣腔8相通的下平衡孔22，在閥桿1底端設(shè)置有連通下平衡孔22與閥內(nèi)腔15的上平衡孔21。這種平衡孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能將進(jìn)氣腔8內(nèi)的氣介壓力引入閥內(nèi)腔15并作用于閥芯6的上端面，這時(shí)，閥芯6上下端面會(huì)同時(shí)受到相同壓力作用而處于平衡受力狀態(tài)，能極大地減小“開啟力矩”， 能使閥套式排污閥在長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉后再進(jìn)行排污的開啟操作極為輕便省力。

它是這樣進(jìn)行排污作業(yè)的：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪20帶動(dòng)與行程螺母19螺絲連接的閥桿1向上移動(dòng)，即可拉動(dòng)閥芯6向上位移開啟閥套14上的一組矩形形狀的排污窗口13，由于閥桿1上移，即可由倒錐斜臺(tái)密封面30嚴(yán)密封閉閥蓋18的內(nèi)凹環(huán)27的環(huán)口形成“倒密封副結(jié)構(gòu)”，可有效阻止氣介從密封填料5處泄漏。這時(shí)，與閥套式排污閥前端相連的壓力設(shè)備內(nèi)所沉積的雜質(zhì)將如箭頭9所示，首先進(jìn)入進(jìn)氣腔8、經(jīng)閥座11、閥套14的一組矩形形狀的排污窗口13排入出氣腔12，最終由連接于閥體10后端的排污管排出即可。待清排完畢后，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪20即可帶動(dòng)閥桿1向下移動(dòng)，推動(dòng)閥芯6向下位移關(guān)閉閥座1并封閉閥套14上的一組排污窗口13，這時(shí)，閥芯6底部設(shè)置的上硬質(zhì)合金環(huán)31、密封環(huán)26將分別與閥座11上的密封圈25、下硬質(zhì)合金環(huán)32形成內(nèi)外圈環(huán)的“雙重密封副”結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)期的試用表明：這種內(nèi)外圈環(huán)的“雙重密封副結(jié)構(gòu)”能確保閥套式排污閥在不排污的長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉期間都能一直穩(wěn)定保持“零泄漏”的高密封性能。