[發(fā)明專(zhuān)利]直行程截止類(lèi)閥門(mén)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810045165.5
• 申請(qǐng)日: 2008-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101216120A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川威克自控技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16K1/44
• 分類(lèi)號(hào): F16K1/44;F16K39/02
• 代理公司: 德陽(yáng)三星專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 劉克勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明與閥門(mén)有關(guān)，尤其與一種直行程截止類(lèi)閥門(mén)(包括截止閥、節(jié)流閥、安全閥等)有關(guān)。

背景技術(shù)

直行程類(lèi)閥門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉是由閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或手動(dòng)絲桿)提供足夠的、合理的拉力或推力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在化工變壓吸附系統(tǒng)中，??由于管道內(nèi)介質(zhì)流向、壓力是變化的(壓力變化范圍：真空～30kgf/cm²)，傳統(tǒng)的截止類(lèi)閥門(mén)只能按最大密封壓力來(lái)配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率大、尺寸大，這樣帶來(lái)如下問(wèn)題：1.閥門(mén)全行程時(shí)間長(zhǎng)，滯后效應(yīng)顯著，不適合響應(yīng)速度要求高的控制系統(tǒng)；2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力大，當(dāng)介質(zhì)壓力較低時(shí)，作用于閥芯-閥座密封副的密封比壓很大，但構(gòu)成密封副的材料(例如：聚四氟乙烯)的許用比壓較小，導(dǎo)致密封副的使用壽命縮短；3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)造價(jià)高，不經(jīng)濟(jì)。

目前，解決上述問(wèn)題的技術(shù)手段是加裝平衡機(jī)構(gòu)，有如下兩種結(jié)構(gòu)形式：

一種是在閥瓣上加裝活塞式平衡機(jī)構(gòu)，使其和閥體形成密閉的平衡腔，平衡介質(zhì)通道設(shè)在閥瓣中部，其缺點(diǎn)是，體積大，閥瓣密封性能差，加工精度要求高，使用壽命短。

另一種是中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的《閥桿平衡式閥門(mén)》(公開(kāi)號(hào)：CN2623979)，它在閥桿上增設(shè)了一個(gè)活塞式平衡機(jī)構(gòu)，將管道內(nèi)的介質(zhì)引入該機(jī)構(gòu)的壓力腔，向活塞施加一定壓力，使之與閥瓣所受的壓力平衡，這樣，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就只需提供滿足閥瓣密封所需的啟閉力，從而減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率大及尺寸，并降低作用于閥瓣/閥座密封副的密封比壓。但是，該閥門(mén)還存在在如下缺點(diǎn)：

1.活塞式平衡機(jī)構(gòu)的活塞與缸壁的配合面需要潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，在化工管道中，特別在變壓吸附系統(tǒng)中，大多數(shù)是高危可爆性介質(zhì)(例如：純度90％以上的氫、氧等)，是嚴(yán)格禁油的，使用潤(rùn)滑脂是嚴(yán)重的安全隱患。

2.活塞式平衡機(jī)構(gòu)的缸體與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缸體直接相連，二者之間只有一個(gè)隔斷，活塞桿與該隔斷要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，配合面必然有間隙。由于變壓吸附工藝系統(tǒng)的壓力變化范圍是從30kgf/cm²左右變化到負(fù)壓，在負(fù)壓的狀態(tài)下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(氣缸或油缸)中的工作介質(zhì)(壓縮空氣或壓力油)將被抽入到閥體內(nèi)與可燃可爆氣體混合，形成安全隱患。

3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的密封件設(shè)平衡機(jī)構(gòu)的缸體內(nèi)部，不能直接觀察其完好狀況，磨損失效后若未及時(shí)更換，造成泄漏。此時(shí)，在閥內(nèi)高壓工況下，介質(zhì)將被壓入執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，與壓縮空氣或壓力油混合，成為安全隱患。

4.活塞式平衡機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源為管道內(nèi)的被輸送介質(zhì)，但大多數(shù)工位中的介質(zhì)中是含粉塵的，容易造成活塞密封異常磨損，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是克服上述《閥桿平衡式閥門(mén)》的缺點(diǎn)，提供一種直行程截止類(lèi)閥門(mén)。該閥門(mén)不僅具備平衡功能，能滿足密封比壓要求，更主要是：不使用油性物質(zhì)，且閥門(mén)內(nèi)的被輸送介質(zhì)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的工作介質(zhì)不會(huì)串通，因而沒(méi)有安全隱患。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：設(shè)計(jì)一種直行程截止類(lèi)閥門(mén)，該閥門(mén)具有閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述閥體上具有閥座，所述閥瓣固定在所述閥桿上，與所述閥座相配合；其特征在于，所述閥體內(nèi)具有上、下布置的兩個(gè)閥座，所述閥瓣也是兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)上、下閥座，將所述閥體的內(nèi)部空間隔離，構(gòu)成上、中、下三個(gè)腔室，其中，下腔室通往閥門(mén)的一個(gè)端口，中腔室通往閥門(mén)的另一個(gè)端口；在所述閥桿的心部設(shè)有一軸向通道，將上、下兩個(gè)腔室連通。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)其支架固定在閥蓋上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞桿與閥蓋的配合部設(shè)有密封件。

所述閥體內(nèi)具有閥籠，該閥籠呈圓筒狀，筒壁具有通孔，將中腔室與閥門(mén)端口連通，該閥籠的上、下端面分別閥體內(nèi)的上、下面配合，其內(nèi)周面與上閥瓣的周面配合，配合部留有介質(zhì)流通間隙。

所述閥籠是整體結(jié)構(gòu)，也可以是組合結(jié)構(gòu)。

所述下閥座可以設(shè)置在閥體上，也可以設(shè)置在閥籠上。

所述閥瓣與閥座的密封面可以是平面，也可以是圓錐面，或其它幾何型面。

上述構(gòu)造的閥門(mén)，當(dāng)介質(zhì)的流向是從下腔流向中腔時(shí)，其壓力既作用于下閥瓣的下承壓面，又經(jīng)閥桿中心的通道進(jìn)入上腔，作用于上閥瓣的上承壓面，如果兩承壓面的面積相同，則兩作用力大小相同，方向相反，其作用于閥桿上的合力為零；同理，當(dāng)介質(zhì)的流向是從中腔流向下腔時(shí)，其壓力既作用于下閥瓣的上承壓面，又作用于上閥瓣的下承壓面，其合力也為零。這樣，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就只需提供滿足閥瓣密封所需的啟閉力，從而減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率大及尺寸，使閥門(mén)的全行程時(shí)間縮短，同時(shí)也降低成本，并降低閥瓣/閥座密封副的密封比壓，延長(zhǎng)密封副的使用壽命。