[發明專利]氣動液壓波紋管環組式耐磨球閥

在審

• 申請號: 201911388443.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111156327A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 白龍山
• 申請（專利權）人: 白龍山
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/08;F16K5/20;F16K25/00;F16K31/06;F16K31/122;F16K31/54
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本發明公開了一種“氣動液壓波紋管環組式耐磨球閥”，它屬于特種球閥方面的發明創造。其任務是針對現有的煤化工裝置，使用的鎖斗閥、鎖渣閥，還有多晶硅裝置的硅粉閥，其運行不穩定，閥門使用壽命短等突出問題，研制的新型閥門。本發明在左右閥體內腔里面，分別設有一套“環形多個波紋管組合式液壓推動器”和液壓密封閥座，該閥座設計成可以活動的接觸球面，它由液壓控制密封。在球體回轉過程中，閥座密封圈與球面不產生摩擦，只有在閥門關閉時，密封圈與球面才抱合，形成可靠密封。因此閥門壽命有可靠保證，閥門開啟、關閉力矩很小，操作省時、省力。

技術領域

本發明“氣動液壓波紋管環組式耐磨球閥”，它是屬于特種球閥方面的發明創造。該發明涉及石化、電廠、冶金、煤化等行業的工藝管道特殊用閥。

背景技術

本發明的主要任務是針對現有的煤化工裝置和多晶硅化工裝置，還有鋼廠礦漿工況裝置等，引進的國外特種閥門以及正在國產化的特種閥門，在使用中已滿足不了上述工況要求，該裝置工藝條件復雜，工況非常惡劣，對設備的技術要求苛刻，因此裝置中的關鍵設備均采用進口產品。在近10年的使用中進口閥門壽命，已達不到實際在線動作20000次壽命，尤其是鎖斗閥、鎖渣閥，還有硅粉閥，其運行故障頻發，嚴重影響到整個裝置的正常生產。當這些閥門使用到1年時，有的甚至幾個月，就會出現問題：一是閥門開啟、關閉轉動力矩過大，球體開關不到位，閥座咬合球面，削球現象嚴重，易造成球體卡死。二是即使不卡死，閥座與球面也出現嚴重磨損、拉傷現象，使之密封面失效，泄漏量嚴重超標。因此一旦出現這些問題，就要引發裝置停車，才可以更換閥門。此類停車固然可知，將給企業造成很大經濟損失，為了避免意外停車，先后有幾家國內閥門廠，對進口閥門進行國產化創新，它應用噴涂技術，將球面和閥座噴硬質合金，以強化磨損件壽命，目前已收到一定效果，但還是不理想，仍沒有根除閥門壽命隱患，所以說要想徹底解決存在的問題，則必須在閥門設計結構上有新的創新突破，才能使硬密封球閥的關鍵性技術難題得到徹底解決。

綜上所述，通過對特種閥門工藝裝置的實地調研，將閥門剖析找出存在的問題，是介質含有大大小小的硬質顆粒摻雜在高速流體中流動，對閥內件產生撞擊并沖刷，使閥座密封圈與球體接觸表面產生嚴重磨損，此外閥座密封圈咬合球面，削球現象嚴重也是損害閥門壽命的主要原因。為此，本發明首先研制一種既能滿足特殊工況要求，又能使閥門使用壽命有所保證。

發明內容

本發明應用液壓傳遞原理，提供兩套各自組合左右對稱“環形多個波紋管組合式液壓推動器”(簡稱液壓推動器)，這兩套“液壓推動器”在結構、性能上均相同，并且設計由液壓控制，推動液壓閥座和密封圈，使兩側液動密封圈可以活動的接觸球面，它由液壓控制離合，閥門密封可靠。與此同時，將球體兩側球面設計成梯形的階梯圓臺形狀，并且球體密封球面部分設計在階梯圓臺下面，與閥座密封圈球面配合達到密封功效。由此可知，二者采用新結構配合，其目的是為了減少密封圈與球面的接觸產生磨損，從而對延長閥門壽命起到一定作用。本發明球體設計成帶上下軸孔固定式球閥，球體表面噴硬質合金，密封圈為硬密封球面。由此還提供一種配套“齒輪齒條活塞三缸氣動裝置及液壓輸出油缸”，該執行機構由三個“T形”氣缸組成。其中雙氣缸與齒輪、齒條組成驅動機構，完成閥門開關動作，另一單氣缸與液壓輸出油缸相接，實現氣/液聯動提升油壓，供給液壓推動器充壓之用。該執行機構分別與兩套“液壓推動器”組成液壓傳遞控制系統。于是由上述發明構成的新型“氣動液壓波紋管環組式耐磨球閥”，其應用在特殊工況上，均能滿足裝置工藝要求，它能耐溫320℃(采用硅油為液壓油)，而且不受壓力和口徑限制，特別適合苛刻介質工況，本發明固定式球體在開、關90度轉動過程中，密封圈與球面始終帶有間隙，不產生摩檫，只有球體轉到關閉位置時，密封圈受液壓作用才抱合球面，形成有效密封。因此新型液壓密封球閥開啟、關閉力矩很小，操作省時、省力。它徹底改變了現有球閥的結構性能，從根本上解決了特種球閥存在的弊端，同時也確保了使用壽命，遠遠超過現有球閥，因而可大大提高生產效益。