[發明專利]結構陶瓷閥瓣與金屬彈性閥座密封的截止閥

無效

• 申請號: 201010245376.0
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102345742A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 戴學祥;王靖聰;陳賢良;王燊;王爵義
• 申請（專利權）人: 浙江正華閥門廠
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K1/48;F16K1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于閥門，尤其是涉及到結構陶瓷閥瓣與金屬彈性閥座密封的截止閥方面的設計。

背景技術

截止閥是工業用通用閥類排名為二，在管道中使用較閘閥次之的一種閥門，使用的面大量廣，該閥啟閉件為塞形的閥瓣，密封面呈平面或錐面，閥瓣沿流體的中心線作直線運動，閥桿的運動形式有升降桿式(閥桿升降，手輪不升降)，也有升降旋轉桿式(手輪與閥桿一起旋轉升降，螺母設在閥體上)。截止閥一般用于全開和全關，亦可作調節和節流。

截止閥屬于強制密封式閥門，所以在閥門關閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強制密封面不泄漏。當介質由閥瓣下方進入閥腔時，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的磨擦力與由介質的壓力所產生的推力，關閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會發生閥桿頂彎的故障。近年來，從自密封的閥門出現后，截止閥的介質流向就改由閥瓣上方進入閥腔，這時在介質壓力作用下，關閥門的力小，而開閥門的力大，閥桿的直徑可以相應地減少。

截止閥開啟時，閥瓣的開啟高度，為公稱直徑的25％～30％時，流量已達到最大，表示閥門已達全開位置。所以截止閥的全開位置，應由閥瓣的行程來決定

截止的優點

1、結構簡單，制造和維修比較方便。

2、工作行程小，啟閉時間短。

3、可在較高的壓力下使用，例如在(1.6Mpa～35Mpa)左右和較高的溫度(425°以上)下工作。

如附圖5所示，截止閥通常在閥瓣19和閥座20的平行面上堆焊耐磨損和硬度較高的材料如不銹鋼或更高一些的司太立合金(此硬質合金材料國內無資源，長期依靠進口)，兩密封面結合不同的材料配對以保證閥門密封面能夠長期使用和不被介質腐蝕。

截止閥的缺點

1、流體阻力大，開啟和關閉時所需力較大。

2、因為通常兩密封面的材料基本是屬于同宗同種，在使用中密封面間有粘著磨損傾向，影響密封效果和使用壽命。

3、閥門長開時閥座的平面容易結垢，使得關閥時封閉不嚴和損傷密封副，結果是造成閥門內漏。

發明內容

本發明的目的是提供一種“結構陶瓷閥瓣與金屬彈性閥座密封的截止閥”(以下均稱為截止閥)，彈性閥座與陶瓷閥瓣為柔性接觸的設計可長期保持閥門密封的可靠性，兩密封件的不同配對的材料不僅可以降低閥座和閥瓣磨損，亦可降低閥門的操作扭矩。

在本發明上述類型的截止閥中，由閥體和閥蓋相連接的第一部分和陶瓷閥座與閥桿連接的第二部分組成，以閥體水平線為中心的布置一向上的入口處和以十字中心向下彎曲的出口流道，在此交匯處的臺階孔中心位置配備有一彈性閥座，其中圓孤的一面與陶瓷閥瓣的端面接觸并嚴密貼合成為截止閥的密封副。

閥座是為已知的不銹鋼材質，優選的為管材，密封端以外徑向上為圓孤的起點和終點在其中心的大致90°上向外擴展，經加工卷曲成一圓孤狀，上件與閥體相結合的是在大約以十字中心部位的環形槽中，從槽的平面和閥座的內徑處用焊接的方式來固定，亦可采用已知的過盈的裝配，如滾壓或者是用壓力機緩緩壓入的形式連接(圖中未示出)。

在閥的關閉狀態下，這種已知結構的特征是：由于入口/出口作用在閥瓣上的正壓力面積的不同(所述壓力是指管道內介質的壓力)，閥瓣向彈性閥座施壓，作用力在以圓心為中心處的孤面上，在保證能夠有足夠的強度承受彎曲應力的情況下，這種俯于彈性的結合可以幫助獲得較為理想的密封效果，結果是閥門關閉力矩的大幅減小。

說明一點，公知的結構陶瓷有用于閥類有成功的案例，但類似用于截止閥閥瓣的結構陶瓷尚未見報導，問題是結構陶瓷脆性高，難以適應如該閥通常在用閥桿頂壓在近類似于剛性的密封面的接觸方式來實現。

另外，有時候存在著管道內的氣流脈動所激發的管道振動，也對陶瓷閥的密封件和正常使用構成巨大的威脅。

克服上述的問題是，除了如上所述的彈性閥座以外，更可靠的如，在和芯軸相互連接的閥座上的圓螺母上和閥桿的接觸的兩端設一組蝶形彈簧，除了可以消除振動之外，重要的是閥桿頭部作用在彈簧上使閥瓣與彈性閥座緊密貼合的輔助力矩來源之一。