[發(fā)明專利]一種新型氣動(dòng)高壓旋塞閥

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711375376.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN108087573A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樊東升
• 主分類號(hào): F16K5/02
• 分類號(hào): F16K5/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)高壓旋塞閥。采用的技術(shù)方案是：包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、齒條、齒輪、絲杠、連接軸、閥蓋、閥體、旋塞、耐磨套、支撐端蓋、滾動(dòng)輪、滾針軸承、支架構(gòu)成。本發(fā)明采用金屬硬密封，主動(dòng)密封、密封比壓高，零泄漏。閥體、旋塞密封面堆焊處理，抗硫腐蝕、抗焦粉磨損性能好。采用提升式旋塞閥結(jié)構(gòu)，切換時(shí)閥體、閥芯密封面不接觸無摩擦，操作力矩小，零件使用壽命長。結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便。開、關(guān)閥操作力矩小，可全壓差啟閉、啟閉迅速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于控制閥領(lǐng)域，涉及一種新型氣動(dòng)高壓旋塞閥。

背景技術(shù)

石油煉制企業(yè)延遲焦化裝置水力除焦系統(tǒng)高壓水隔斷閥，目前普遍采用氣動(dòng)高壓軟密封固定球閥。氣動(dòng)高壓軟密封固定球閥的開、關(guān)閥動(dòng)作原理為：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)球體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°完成開閥動(dòng)作，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)球體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°完成關(guān)閥動(dòng)作，整個(gè)開、關(guān)閥過程中閥座密封面與球體一直接觸。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：1）高壓水線壓力最高可達(dá)40Mpa，介質(zhì)推力造成閥座密封比壓較大，軟閥座材質(zhì)為高聚酯塑料，如在全壓差條件下啟閉閥門，閥座與球體的摩擦力較大，軟閥座密封面易出現(xiàn)磨損被破壞，使閥門密封失效；2）在高壓力工況下，閥門旋轉(zhuǎn)至半開、半閉狀態(tài)時(shí)介質(zhì)中的顆粒狀焦粉會(huì)進(jìn)入閥座與球體密封面，會(huì)加劇軟閥座的磨損及對(duì)閥座、球體密封面造成沖涮，造成閥門壽命減少。

這些缺陷對(duì)于保障遲焦化裝置的安全、長周期生產(chǎn)帶來隱患。

目前市場上的有的提升式旋塞閥有些也能適應(yīng)40Mpa的高壓工況，且開、關(guān)閥過程中旋塞與閥體脫離，減小密封面的磨損，但采用提升與開關(guān)操作分離的設(shè)計(jì)，閥門開、關(guān)時(shí)需要先轉(zhuǎn)動(dòng)提升裝置使得旋塞上升，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)旋塞開、關(guān)實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)，最后還需要再次轉(zhuǎn)動(dòng)提升裝置使得旋塞復(fù)位，單次開、關(guān)閥需要進(jìn)行六個(gè)改變轉(zhuǎn)向的動(dòng)作，使用起來不是特別方便，有進(jìn)一步提升的空間（如專利公開號(hào)CN2630587Y、CN2630587Y、CN206539724U、CN202674359U、CN206386506U等）。

還有一類提升式旋塞閥，雖然其執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠使旋塞的提升與旋轉(zhuǎn)在一次連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)“提升—旋轉(zhuǎn)—下壓”的連貫運(yùn)作，在低壓力工況下可以滿足使用要求，但旋塞在旋轉(zhuǎn)過程中與閥座不脫開（可伸縮閥座密封面與旋塞一直接觸），其密封結(jié)構(gòu)與球閥類似，高壓力工況下介質(zhì)推力造成閥座密封比壓較大，閥座與球體的摩擦力較大，會(huì)導(dǎo)致閥門無法開關(guān)；此類閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修困難（如專利公開號(hào)CN204985799U等）。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明公開了一種氣動(dòng)高壓旋塞閥，由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出推力，通過齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪中心設(shè)有螺紋副，開閥時(shí)螺紋副逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鎖緊，旋塞與閥體脫離并可旋轉(zhuǎn)90度，關(guān)閥時(shí)螺紋副順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后松開，旋塞向下運(yùn)動(dòng)并通過螺旋效應(yīng)使旋塞與閥體緊密接觸，實(shí)現(xiàn)了閥門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無摩擦，關(guān)閉后能主動(dòng)、強(qiáng)制提供密封需要的比壓。具有操作力矩小，可全壓差啟閉的特點(diǎn)，特別適用于中、高壓條件下需要頻繁操作的工況。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種氣動(dòng)高壓旋塞閥，主要是由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、齒條、齒輪、絲杠、連接軸、閥蓋、閥體、旋塞、耐磨套、支撐端蓋、滾動(dòng)輪、滾針軸承、支架構(gòu)成。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在支架上，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部安裝有齒條、齒輪、絲杠、連接軸，連接軸兩端裝有滾針軸承和滾動(dòng)輪，絲桿通過連接軸與旋塞連接固定，支架上加工有垂直槽和水平槽，滾動(dòng)輪可在支架內(nèi)沿垂直方向和水平方向運(yùn)轉(zhuǎn)；支架安裝在閥蓋上，閥蓋與閥體通過螺栓固定，旋塞上部和下部裝有耐磨套，閥體和旋塞密封面堆焊耐腐蝕、耐磨損硬質(zhì)合金。所述閥體和旋塞密封面堆焊耐腐蝕、耐磨損硬質(zhì)合金。

本發(fā)明的工作原理：

開閥時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1氣缸右側(cè)給氣，通過齒條2推動(dòng)齒輪3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，齒輪3內(nèi)孔加工有螺紋與絲杠4組成螺紋副，齒輪3旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲杠4向上運(yùn)動(dòng)，絲杠4向上運(yùn)動(dòng)使旋塞8向上提升與閥體7脫離，當(dāng)齒輪3與絲杠4結(jié)合面鎖緊后，滾動(dòng)輪11上升至支架13水平槽上，齒輪3繼續(xù)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋塞8逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度開閥。