專利名稱：一種采用新型流道與密封結(jié)構(gòu)的閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用機(jī)械的基礎(chǔ)部件－閥門，特別適用于止回閥、底閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥和抽油泵的定閥、動(dòng)閥。
現(xiàn)有已知的閥門，主要包含閥體、閥座和閥瓣。當(dāng)閥門閉合和開啟時(shí)，閥瓣與閥座的相對(duì)位置決定了閥門的開啟和閉合，閥座和閥瓣上的密封面構(gòu)成了流道的一部份。閥瓣與閥座接靠時(shí)，閥門流道被切斷同時(shí)形成密封，而閥瓣與閥座分離時(shí)，閥門流道打開同時(shí)密封被解除。由此可知，已有的閥門結(jié)構(gòu)中的閥門流道的切斷或開啟與密封的形成或解除是同時(shí)完成的，而且為了保證密封的性能，一般都是采用線密封的形式。當(dāng)閥瓣在關(guān)閉后期或開啟初期，由于閥瓣與閥座密封面之間形成的流體通道極為窄小，加之閥座兩側(cè)流體壓差甚大，因此，閥座的密封面和與之相接靠的閥瓣上相應(yīng)的結(jié)合面受到高速流體的強(qiáng)烈沖刷作用，密封面易受到破壞，使之喪失密封能力。因此，現(xiàn)有的閥門使用過程中泄漏量大，使用壽命不長(zhǎng)。對(duì)閥座、閥瓣的材料，加工及配合要求高，對(duì)起密封作用的表面要求更為嚴(yán)格，即使這樣，泄漏量也難以控制到符合高標(biāo)準(zhǔn)要求。再之，由于閥瓣兩端壓差作用，在關(guān)閉時(shí)，閥瓣對(duì)閥座撞擊而產(chǎn)生噪聲和破壞。
為此，本實(shí)用新型提出一種具有旁側(cè)流道的閥門結(jié)構(gòu)，并采用先切斷流道然后再密封的結(jié)構(gòu)方案，使可移動(dòng)的閥瓣的側(cè)面先行切斷旁側(cè)流道，然后其端面再與閥座接靠而密封。該接靠而密封的密封面是面接觸的，所述密封面不是構(gòu)成流道的一部份。
本實(shí)用新型提出的采用新型流道與密封結(jié)構(gòu)的閥門包含一個(gè)具有一內(nèi)腔的閥體；安裝于該內(nèi)腔的一端的具有密封面的閥座；一個(gè)中空閥芯安裝在該內(nèi)腔中，該閥芯可以呈空心筒狀也可呈空心的其它形狀，在該閥芯兩端的側(cè)壁上各具有若干通孔而構(gòu)成流道，閥芯的空心內(nèi)表面的一端具有凸肩；一個(gè)閥瓣可移動(dòng)地安裝于閥芯內(nèi)，上述閥體、閥座、閥瓣和閥芯之間的相關(guān)位置關(guān)系是，當(dāng)閥門開啟時(shí)，所述閥瓣抵靠在所述閥芯內(nèi)表面的凸肩上，而不覆蓋閥芯側(cè)壁上的通孔，所述芯上的通孔和其外壁與閥體內(nèi)腔的內(nèi)表面之間的空間構(gòu)成旁流道，當(dāng)閥門關(guān)閥時(shí)，所述閥瓣是能夠用其側(cè)壁先行遮蓋閥芯一端的側(cè)面通孔而切斷旁通流道，然后通過其端面與閥座上的密封面接合而密封，該密封面是面接觸型的密封。
采用本實(shí)用新型提出的閥門結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥瓣關(guān)閉時(shí)，閥座密封面兩側(cè)的壓差由于流道已被閥瓣側(cè)面切斷而不是很大的，因此可避免關(guān)閉后期流體對(duì)密封面的沖刷，并減小沖擊噪聲。并且，用以切斷旁側(cè)流道的閥瓣側(cè)面的加工精度及與其相關(guān)的配合要求也是不高的。承擔(dān)最后密封的閥座與閥瓣之間的密封面可采用面密封形式。采用這種先切斷流道再行密封的兩道密封緊密相結(jié)合的結(jié)構(gòu)方案，不僅使閥門的加工要求降低，而且使密封效果大為提高，使用壽命大為增長(zhǎng)，沖擊噪聲減小，成本降低。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提出的閥門結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是現(xiàn)用閥門的流體在閥瓣與閥座之間的流動(dòng)示意圖；圖2是現(xiàn)用另一種閥門的流體在閥瓣與閥座之間流動(dòng)的示意圖；圖3是本實(shí)用新型提出的閥門在全開啟狀態(tài)的示意圖；圖4是本實(shí)用新型提出的閥門在半開啟關(guān)態(tài)的示意圖；圖5是本實(shí)用新型提出的閥門在關(guān)閉狀態(tài)的示意圖；圖6是本實(shí)用新型提出的閥門的一個(gè)實(shí)施例的剖面圖；圖7是本實(shí)用新型提出的閥門的另一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
如
圖1所示的現(xiàn)用閥門，當(dāng)其在關(guān)閉后期，閥座4與閥瓣1的密封面3之間的流道2是十分窄小的，受流體的沖刷十分嚴(yán)重。圖2所示為采用線密封的現(xiàn)有另一種閥門，在關(guān)閉后期閥座4與閥瓣1之間的流道2甚小，其密封面3同樣受到嚴(yán)重沖刷。
圖3所示為本實(shí)用新型提出的閥門處于全開啟狀態(tài)的示意圖，閥體5的內(nèi)腔為圓柱狀，該內(nèi)腔的中間部分的直徑比兩端的大，在閥體5內(nèi)安裝有呈空心圓筒狀的閥芯10，該閥芯10內(nèi)表面具有凸肩11，在該閥芯10兩端附近的側(cè)面上具有若干個(gè)通孔6，閥瓣9可移動(dòng)地安裝在閥芯10內(nèi)，閥座7裝在閥體5的內(nèi)腔的一端。與閥芯10相鄰。在開啟狀態(tài)下，閥瓣9抵靠在凸肩11上，流體通過閥座8的中心通孔后受到閥瓣9的阻擋而徑向向外通過閥芯10一端的通孔6，進(jìn)入由閥芯10的外表面和閥體5內(nèi)腔的內(nèi)表面構(gòu)成的。沿閥體5軸向延伸的旁流通道，然后再通過閥芯10另一端的通孔6經(jīng)向向內(nèi)流入，然后再經(jīng)閥芯10的內(nèi)腔，最后由閥體5的另一端的中心通道流出。在閥門關(guān)閉的過程中，(如圖4所示)，受到逆向流體的沖擊作用閥瓣9向著閥座7的方向移動(dòng)，使近閥座7一側(cè)的通孔6逐漸被覆蓋而減小。當(dāng)閥瓣9遮住通孔6，旁流通道被閥瓣9的側(cè)面與閥芯10的內(nèi)壁相互作用而切斷。閥瓣9繼續(xù)向閥座7方向移動(dòng)，其端面與閥座7上的密封面8接靠而實(shí)現(xiàn)密封，(如圖5所示)，由于閥瓣9與閥座7接靠之前，旁通流道已被切斷，所以在關(guān)閉后期閥瓣9與閥座7的密封面之間，雖然存在一些高速小流量流體流動(dòng)，但已大大緩解了流體對(duì)密封面的嚴(yán)重沖刷。當(dāng)閥門完全關(guān)閉時(shí)，密封面所承受的只是切斷通道后的極小部分泄流，閥瓣9在逆流壓力作用下與密封面8壓緊，完成密封。這樣既減輕了密封面的負(fù)擔(dān)，降低密封面的要求，同時(shí)還可達(dá)到良好的密封性能。
圖6表示本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。這種閥門作為止回閥，用于250℃的過熱蒸汽，工作壓力為16兆巴(MPa)，直徑為250厘米，其特點(diǎn)是，閥座7上有由密封材料制成的凸肩11。
圖7表示本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。這種閥門可作為水泵的底閥，工作壓力1.6兆巴(MPa)，直徑為50cm，其特點(diǎn)是，閥瓣9由密封材料制成，閥瓣9與閥座7通過在錐面上的抵靠而密封，閥體由外殼5a和帶濾孔12的座殼5b組成。
權(quán)利要求1.一種閥門裝置，該閥門裝置包含有閥體、閥瓣和具有密封面的閥座，其特征是，所述閥體具有一內(nèi)腔；所述閥座安裝于該內(nèi)腔的一端；一中空閥芯安裝在該內(nèi)腔中，所述閥芯在其兩端的側(cè)壁上各具有通孔而構(gòu)成流道，于該閥芯的空心內(nèi)表面的一端具有凸肩；所述閥瓣可移動(dòng)地安裝于閥芯內(nèi)；上述閥體、閥座、閥瓣和閥芯之間的相關(guān)位置關(guān)系是，當(dāng)閥門開啟時(shí)，所述閥瓣抵靠在所述閥芯內(nèi)表面的凸肩上、而不遮蓋閥芯側(cè)壁上的通孔，所述閥芯上的通孔和其外壁與閥體內(nèi)腔的內(nèi)表面之間的空間構(gòu)成旁流通道，當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)所述閥瓣是能夠通過其側(cè)壁先行遮蓋閥芯一端的側(cè)面通孔而切斷旁流道，然后其端面再與閥座上的密封面接合而密封的，該密封面是面接觸型的密封，并且該密封面是不構(gòu)成流道的一部份的。
專利摘要一種新型閥門結(jié)構(gòu)，該閥門采用先切斷流道再進(jìn)行密封的結(jié)構(gòu)方案，其中的可移動(dòng)閥瓣側(cè)面先行阻斷旁流道，然后其端面再進(jìn)行密封，這樣就免除了關(guān)閉或開啟過程中密封面受到流體沖刷，實(shí)行對(duì)流體的兩道關(guān)密。該閥門密封效果極佳，噪聲小，使用壽命十分理想。
文檔編號(hào)F16K13/00GK2071733SQ9020549
公開日1991年2月20日 申請(qǐng)日期1990年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月20日
發(fā)明者郭振興 申請(qǐng)人:北京海淀同力機(jī)械電子研究所