專利名稱：一種新型閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多功能、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、適應(yīng)一般工況而零部件較少、制造成本較低的新型閥門。
閥門在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，其作用是截斷和調(diào)節(jié)，目前應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)是截止閥和閘閥。如


圖1所示的截止閥用于調(diào)節(jié)，如圖2所示的閘閥用于截斷。二者靠閥桿的螺旋施壓，使閥板(閥芯)做直線運動，與閥座貼緊而達到密封。六十年代初在德國取得專利的“偏心斜置圓錐形閥座的密封系統(tǒng)”，使蝶閥能用于較高的工作壓強，逐漸取代傳統(tǒng)的閥門。此種閥門的開閉是由閥桿帶動閥板旋轉(zhuǎn)90實現(xiàn)的，而閥桿的旋轉(zhuǎn)軸在閥門的軸線方向和半徑方向都有偏心距。閥門在關(guān)閉狀態(tài)，閥板和閥座的接觸呈圓錐形的密封面。閥桿的偏心距、密封圓錐角和圓錐軸線的傾斜角等參數(shù)分別影響了閥門的密封和開啟，也不同程度地影響閥門的結(jié)構(gòu)就尺寸。處理這些參數(shù)之間的相互作用和影響，是此種閥門的主要難點。目前按“偏心斜置圓錐形閥座的密封系統(tǒng)”原理設(shè)計制造的閥門，一般在關(guān)閉時密封較好，但要求較大的力矩才能使閥門開啟。這往往導致閥門結(jié)構(gòu)的復雜化和操作上很大的困難。
本實用新型的目的是提供一種具有偏心旋轉(zhuǎn)閥板和圓錐密封面閥座的新型閥門，在保持密封面上有足夠壓強時，使閥門開啟所需的力矩最小。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種新型閥門，具有閥座、閥板及閥板上的密封圈，還包括閥桿和手柄，其技術(shù)要點是閥門偏心設(shè)置一具有二維偏心旋轉(zhuǎn)功能的閥板，閥板的軸線與閥體管道軸線不重合，閥板上裝有符合圓錐密封面外形尺寸的橢圓截面的密封圈，密封圈與閥座之間為圓錐面密封。
本實用新型閥門的技術(shù)特征包括密封圈以不銹鋼片為骨架，由潤滑和密封性能好的柔性石墨制成。
本實用新型閥門的技術(shù)特征包括閥板與閥桿的連接結(jié)構(gòu)為方孔結(jié)構(gòu)。
本實用新型閥門的技術(shù)特征還包括手柄處設(shè)置有使用重錘和棘輪機構(gòu)的蓄能器和阻尼器。
由于采用了上述技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)，閥板不是直線運動，而是繞兩個方向偏心的軸線轉(zhuǎn)動，因此提高了密封性能。閥門的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，能適應(yīng)各種工作位置，綜合了閘閥和截止閥的功能，可以把截斷、調(diào)節(jié)、止回等功能集于一身。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)截止閥的示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)閘閥的示意圖。
圖3是本實用新型閥門的剖視圖。
圖4是本實用新型閥門的閥板與閥桿裝配示意圖。
圖5是本實用新型閥門各部件軸線示意圖。
圖6、7是本實用新型閥門工作分析示意圖。
圖8是本實用新型閥門使用的重錘和棘輪機構(gòu)的蓄能器和阻尼器示意圖。
圖中1．閥座2．密封圈3．閥板4．閥桿5．重錘6．圓錐中心線7．閥體中心線8．閥板中心線。
在圖3中，閥座(1)、閥板上的密封圈(2)及閥板(3)組成了密封副。閥板(3)偏心設(shè)置，閥板不是直線運動，而是繞兩個方向偏心的軸線轉(zhuǎn)動。閥板(3)上裝有符合圓錐密封面尺寸的異型密封圈(2)，密封圈(2)以不銹鋼片為骨架，由潤滑和密封性能好的柔性石墨制成。密封圈(2)與閥座(1)之間為圓錐面密封。
按照本實用新型設(shè)計的新型閥門密封面的壓強，不是象傳統(tǒng)的閥門一樣完全靠螺旋施壓，內(nèi)部流體的壓力和閥板的偏心對密封面的壓強有較大的影響。而閥板的偏心度是根據(jù)功能要求進行設(shè)計的。為利用流體壓力對密封的有益作用，本實用新型閥門改變了傳統(tǒng)的鍵、銷等連接結(jié)構(gòu)，如圖3、4可以看出，本閥門的閥桿(4)與閥板(3)的連接結(jié)構(gòu)為方孔結(jié)構(gòu)。
如圖5中所示，閥體的軸線與管道的軸線是重合的，閥座(即閥體的密封圓錐面)另有一軸線，閥板本身有一個軸線。
按照流體施壓的方向，閥門有正流和逆流兩種工況。正流工況時，流體壓力使閥板趨向于關(guān)閉，并使密封面壓強增加。有時還要相當?shù)淖枘崃夭拍芷椒€(wěn)地關(guān)閉閥門。同時流體壓力使閥門的開啟力矩增大，有時需要蓄能裝置以克服開閥力矩的峰值。逆流工況則相反，流體內(nèi)壓使閥門的關(guān)閉力矩增大，而且需要將力矩駐留才能保證密封。閥門開啟時，由于流體壓力的影響，減少了開啟力矩。
正流工況時，按圖6導出密封面壓強與流體壓力之間的關(guān)系q=πR2cosθ×p2R0b1(tanθ-f)(1-tan2θ)∫yxdβ1-tanθcosβ]]>
由于閥板的偏心作用，流體壓力對閥板的轉(zhuǎn)軸形成的力矩按照圖7導出為Mo=∫ox2pRsinx(Rcosx+e)Rdx=4pR2e]]>閥門的開閉，可以直接使用手柄，可以使用蝸輪裝置以減少開閥力矩。有時還要增加蓄能器和阻尼器。是否需要、以及需要多大的蓄能力矩要按照計算結(jié)果確定。使用重錘和棘輪機構(gòu)的蓄能器和阻尼器如圖8所示。
權(quán)利要求1．一種新型閥門，具有閥座、閥板及閥板上的密封圈，還包括閥桿和手柄，其特征是閥門偏心設(shè)置一具有二維偏心旋轉(zhuǎn)功能的閥板，閥板的軸線與閥體管道軸線不重合，閥板上裝有符合圓錐密封面外形尺寸的橢圓截面的密封圈，密封圈與閥座之間為圓錐面密封。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型閥門，其特征是密封圈以不銹鋼片為骨架，由潤滑和密封性能好的柔性石墨制成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型閥門，其特征是閥板與閥桿的連接結(jié)構(gòu)為方孔結(jié)構(gòu)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型閥門，其特征是手柄處設(shè)置有使用重錘和棘輪機構(gòu)的蓄能器和阻尼器。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、適應(yīng)一般工況而零部件較少、制造成本較低的新型閥門。該閥門偏心設(shè)置一具有二維偏心旋轉(zhuǎn)功能的閥板,閥板的軸線與閥體管道軸線不重合,閥板上裝有符合圓錐密封面外形尺寸的橢圓截面的密封圈,密封圈與閥座之間為圓錐面密封。
文檔編號F16K1/22GK2325590SQ9720160
公開日1999年6月23日 申請日期1997年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月5日
發(fā)明者郝承明 申請人:郝承明