一种高性能闸阀的制作方法

    专利2022-07-07  154


    本发明涉及阀门技术,更具体地说,它涉及一种高性能闸阀。



    背景技术:

    闸阀的启闭件是闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直,闸阀只能作全开和全关,不能作调节和节流。闸阀通过阀座和闸板接触进行密封,通常密封面会堆焊金属材料以增加耐磨性。闸板有刚性闸板和弹性闸板,根据闸板的不同,闸阀分为刚性闸阀和弹性闸阀。尽管现在闸阀的种类很多,但是目前市面上的很多闸阀密封性能不佳,启闭速度慢。



    技术实现要素:

    本发明克服了现有的闸阀密封性能不佳,启闭速度慢的不足,提供了一种高性能闸阀,它的密封性好,启闭速度快。

    为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:一种高性能闸阀,包括阀体、闸板、阀盖、支架,闸板适配安装在阀体内,阀盖连接在阀体和支架之间,闸板上连接阀杆,阀体内和闸板对应位置设有左密封面、右密封面,闸板外表面包覆有密封层,闸板两侧均设有密封凸起,两密封凸起分别与左密封面、右密封面贴合密封;支架上安装支架螺母,闸板上安装闸板螺母,支架螺母的螺纹旋向与闸板螺母的螺纹旋向相反,支架螺母和闸板螺母均与阀杆螺纹连接。

    闸板关闭后,闸板两侧的密封凸起分别与阀体内壁上的左密封面、右密封面贴合密封,而且闸板表面包覆有密封层,密封层能发生变形,密封效果好。通过转动阀杆实现闸板启闭动作,而与阀杆螺纹连接的支架螺母、闸板螺母的螺纹旋向相反,而支架螺母安装在支架上,闸板螺母安装在闸板上,因此转动阀杆的过程中闸板的移动距离是阀杆移动距离的两倍,大大提高了闸板的启闭速度。这种高性能闸阀的密封性好,启闭速度快。

    作为优选,密封凸起截面呈三角形,密封凸起端部圆滑过渡。闸板关闭过程中,首先与阀体左密封面、右密封面接触的是密封凸起端部的圆滑过渡位置,由于该位置接触面积小,在较小的关闭力下即可产生变形,并形成可靠密封,转动阀杆需要的转矩小,操作轻巧灵活。

    作为优选,闸板上设有锥形的密封垫,阀盖内壁顶面上设有锥形凹槽,密封垫可密封安装在锥形凹槽中,阀杆贯穿密封垫和锥形凹槽。

    在闸板全开时,闸板上的锥形的密封垫与阀盖内壁上的锥形凹槽相接触并产生挤压变形,致使密封垫抱紧阀杆,在密封垫、阀盖、阀杆之间形成良好的密封效果。也就是说闸板全开时具有倒密封效果。

    作为优选,闸板中间设有通孔,闸板上部设有倒u形的连接座,闸板螺母安装在连接座和闸板上部之间,连接座上设有插孔,阀杆下部穿过插孔、闸板螺母并置于通孔中。闸板螺母安装在连接座和闸板之间,安装方便可靠。通孔给螺杆提供了很好的容纳空间。

    作为优选,密封凸起呈开口朝下的c形结构,闸板下端面上设有呈三角形凸起的下凸筋,下凸筋的两端靠近密封凸起的两端设置。这种结构设置与阀体内壁贴合后密封效果好。

    作为优选,左密封面和右密封面之间的间距从上往下逐渐减小,两密封凸起之间的间距从上往下逐渐减小。这种结构是闸板与阀体之间形成楔形的密封结构,密封可靠。

    作为优选,阀盖与阀体之间以及支架与阀盖之间均安装有密封圈,支架下部和阀杆之间安装若干o型圈。密封圈和o型圈的安装,提高了密封效果。

    作为优选,阀杆上端延伸出支架,阀杆上端连接手轮。通过手轮带动阀杆转动,操作方便可靠。

    作为优选,闸板中间设有通孔,阀杆下端置于通孔中,阀体内壁上和通孔对应设有密封凸台,阀体内壁上密封凸台边缘设有一圈密封凹槽,通孔下端开口位置设有倒角,密封凸台表面呈外凸弧形结构,闸板下端通孔边缘设有一圈密封凸环,密封凸环截面呈v形结构,倒角紧密贴合在密封凸台表面上,密封凸环紧密贴合在密封凹槽内。

    倒角紧密贴合在密封凸台表面上,密封凸环紧密贴合在密封凹槽内,大大提高了闸板下部与阀体内壁之间的密封性能。

    作为优选,密封凸台上设有定位柱,定位柱下部转动安装转套,定位柱上部套装可升降的滑套,滑套和定位柱之间安装回位弹簧,转套上均布安装若干叶片,转套上安装转动轮,转动轮外壁上设有一段弧形的啮合齿,转动轮连接拨杆,拨杆端部置于密封凹槽内,转套上安装升降杆,升降杆上设有齿条,齿条与啮合齿啮合传动,滑套上连接向下延伸的连接杆,连接杆端部设有推动块,推动块上设有倾斜设置的推动面,转套上部安装滑块,滑块一端和推动面对应设有抵接头,滑块另一端设有倾斜设置的导向面,升降杆上端抵接在导向面上,升降杆和转套之间安装复位弹簧,滑块和转套之间安装定位弹簧;阀杆向下移动推动滑套向下移动使推动面抵接到抵接头上并推动滑块移动,从而使导向面推动升降杆向下移动,升降杆上的齿条带动转动轮转动,拨杆向上转动使端部靠近转套,滑套继续向下移动连接杆与抵接头抵接,升降杆停止移动;直到密封凸环抵接到密封凹槽内,阀杆和滑套停止移动。

    闸阀在长时间工作过程中,密封凹槽内容易残留杂质,从而影响密封性能。而本方案中闸板开启时,拨杆端部置于密封凹槽内,阀体内的介质带动叶片转动,从而实现转套的转动,拨杆随转套一起转动的过程中拨动密封凹槽内的杂质,使杂质随介质流出密封凹槽,防止在密封凹槽内残留杂质,保证了密封性能。闸板闭合过程中,首先阀杆向下移动推动滑套向下移动使推动面抵接到抵接头上并推动滑块移动,从而使导向面推动升降杆向下移动,升降杆上的齿条带动转动轮转动,拨杆向上转动使端部靠近转套,拨杆置于闸板上通孔所在的区域内,滑套继续向下移动连接杆与抵接头抵接,此时升降杆停止移动;直到密封凸环抵接到密封凹槽内,阀杆和滑套停止移动。闸板关闭过程中,首先使拨杆向上转动到通孔所在的区域内,避免拨杆对闸板造成干涉。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:闸阀全关时密封效果好,全开时具有倒密封效果,阀杆启闭速度快。

    附图说明

    图1是本发明的实施例1的闸板关闭状态的结构示意图;

    图2是本发明的实施例1的闸板全开状态的结构示意图;

    图3是本发明的闸板的结构示意图;

    图4是本发明的实施例2的闸板关闭状态的结构示意图;

    图5是本发明的实施例2的闸板全开状态的结构示意图;

    图6是本发明的图4的局部放大示意图;

    图中:1、阀体,2、闸板,3、阀盖,4、支架,5、阀杆,6、左密封面,7、右密封面,8、密封层,9、密封凸起,10、支架螺母,11、闸板螺母,12、密封垫,13、锥形凹槽,14、导向筋,15、连接座,16、插孔,17、下凸筋,18、密封圈,19、o型圈,20、手轮,21、延伸部,22、密封凸台,23、密封凹槽,24、倒角,25、密封凸环,26、定位柱,27、转套,28、滑套,29、回位弹簧,30、叶片,31、转动轮,32、啮合齿,33、拨杆,34、升降杆,35、齿条,36、连接杆,37、推动块,38、推动面,39、滑块,40、抵接头,41、导向面,42、复位弹簧。

    具体实施方式

    下面通过具体实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的具体描述:

    实施例1:一种高性能闸阀(参见附图1、附图2、附图3),包括阀体1、闸板2、阀盖3、支架4,闸板适配安装在阀体内,阀盖连接在阀体和支架之间,闸板上连接阀杆5,阀体内和闸板对应位置设有左密封面6、右密封面7,闸板外表面包覆有密封层8,闸板两侧均设有密封凸起9,两密封凸起分别与左密封面、右密封面贴合密封;支架上安装支架螺母10,闸板上安装闸板螺母11,支架螺母的螺纹旋向与闸板螺母的螺纹旋向相反,支架螺母和闸板螺母均与阀杆螺纹连接。

    阀杆下部是左旋双线或双线以上的螺纹,阀杆上部是右旋双线或双线以上的螺纹,设阀杆螺距为p,螺纹线数(或头数)为n,当手轮逆时针转动一圈时,在支架螺母与阀杆上部的右旋螺纹作用下,阀杆上升了一个螺纹的导程即np,同时在闸板螺母与阀杆下部的左旋螺纹作用下,闸板螺母带动闸板相对于阀杆也上升了一个螺纹的导程即np,则手轮逆时针转动一圈时闸板上升的距离为h=2np,比传统闸阀启闭效率可提高2n倍。

    左密封面、右密封面左右对称。左密封面和右密封面之间的间距从上往下逐渐减小,两密封凸起之间的间距从上往下逐渐减小。密封凸起截面呈三角形,密封凸起端部圆滑过渡。闸板外表面包覆的密封层采用橡胶硫化成型。闸板上设有锥形的密封垫12,阀盖内壁顶面上设有锥形凹槽13,密封垫可密封安装在锥形凹槽中,阀杆贯穿密封垫和锥形凹槽。闸板前后两侧均设有导向筋14。导向筋与阀体内壁相适配。

    闸板中间设有通孔,闸板上部设有倒u形的连接座15,闸板螺母安装在连接座和闸板上部之间,连接座上设有插孔16,阀杆下部穿过插孔、闸板螺母并置于通孔中。密封凸起呈开口朝下的c形结构,闸板下端面上设有呈三角形凸起的下凸筋17,下凸筋的两端靠近密封凸起的两端设置。

    阀盖与阀体之间以及支架与阀盖之间均安装有密封圈18,支架下部和阀杆之间安装若干o型圈19。阀杆上端延伸出支架,阀杆上端连接手轮20。支架套装在阀杆上,支架螺母紧固安装在支架上端。阀体上和阀盖连接位置设有延伸部21,阀盖紧密连接在延伸部上,阀盖和延伸部之间形成容置腔,闸板开启时置于容置腔内。

    闸板关闭后,闸板两侧的密封凸起分别与阀体内壁上的左密封面、右密封面贴合密封,而且闸板表面包覆有密封层,密封层能发生变形,密封效果好。通过转动阀杆实现闸板启闭动作,而与阀杆螺纹连接的支架螺母、闸板螺母的螺纹旋向相反,而支架螺母安装在支架上,闸板螺母安装在闸板上,因此转动阀杆的过程中闸板的移动距离是阀杆移动距离的两倍,大大提高了闸板的启闭速度。

    闸板关闭过程中,首先与阀体左密封面、右密封面接触的是密封凸起端部的圆滑过渡位置,由于该位置接触面积小,在较小的关闭力下即可产生变形,并形成可靠密封,转动阀杆需要的转矩小,操作轻巧灵活。

    在闸板全开时,闸板上的锥形的密封垫与阀盖内壁上的锥形凹槽相接触并产生挤压变形,致使密封垫抱紧阀杆,在密封垫、阀盖、阀杆之间形成良好的密封效果。也就是说闸板全开时具有倒密封效果。

    实施例2:一种高性能闸阀(参见附图4、附图5、附图6),其结构与实施例1相似,主要不同点在于本实施例中闸板中间设有通孔,阀杆下端置于通孔中,阀体内壁上和通孔对应设有密封凸台22,阀体内壁上密封凸台边缘设有一圈密封凹槽23,通孔下端开口位置设有倒角24,密封凸台表面呈外凸弧形结构,闸板下端通孔边缘设有一圈密封凸环25,密封凸环截面呈v形结构,倒角紧密贴合在密封凸台表面上,密封凸环紧密贴合在密封凹槽内。密封凸台上设有定位柱26,定位柱下部转动安装转套27,定位柱上部套装可升降的滑套28,滑套和定位柱之间安装回位弹簧29,转套上均布安装若干叶片30,转套上安装转动轮31,转动轮外壁上设有一段弧形的啮合齿32,转动轮连接拨杆33,拨杆端部置于密封凹槽内,转套上安装升降杆34,升降杆上设有齿条35,齿条与啮合齿啮合传动,滑套上连接向下延伸的连接杆36,连接杆端部设有推动块37,推动块上设有倾斜设置的推动面38,转套上部安装滑块39,滑块一端和推动面对应设有抵接头40,滑块另一端设有倾斜设置的导向面41,升降杆上端抵接在导向面上,升降杆和转套之间安装复位弹簧42,滑块和转套之间安装定位弹簧;阀杆向下移动推动滑套向下移动使推动面抵接到抵接头上并推动滑块移动,从而使导向面推动升降杆向下移动,升降杆上的齿条带动转动轮转动,拨杆向上转动使端部靠近转套,滑套继续向下移动连接杆与抵接头抵接,升降杆停止移动;直到密封凸环抵接到密封凹槽内,阀杆和滑套停止移动。其它结构与实施例1相同。

    倒角紧密贴合在密封凸台表面上,密封凸环紧密贴合在密封凹槽内,大大提高了闸板下部与阀体内壁之间的密封性能。闸阀在长时间工作过程中,密封凹槽内容易残留杂质,从而影响密封性能。而本方案中闸板开启时,拨杆端部置于密封凹槽内,阀体内的介质带动叶片转动,从而实现转套的转动,拨杆随转套一起转动的过程中拨动密封凹槽内的杂质,使杂质随介质流出密封凹槽,防止在密封凹槽内残留杂质,保证了密封性能。闸板闭合过程中,首先阀杆向下移动推动滑套向下移动使推动面抵接到抵接头上并推动滑块移动,从而使导向面推动升降杆向下移动,升降杆上的齿条带动转动轮转动,拨杆向上转动使端部靠近转套,拨杆置于闸板上通孔所在的区域内,滑套继续向下移动连接杆与抵接头抵接,此时升降杆停止移动;直到密封凸环抵接到密封凹槽内,阀杆和滑套停止移动。闸板关闭过程中,首先使拨杆向上转动到通孔所在的区域内,避免拨杆对闸板造成干涉。

    以上所述的实施例只是本发明较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。


    技术特征:

    1.一种高性能闸阀,其特征是,包括阀体、闸板、阀盖、支架,闸板适配安装在阀体内,阀盖连接在阀体和支架之间,闸板上连接阀杆,阀体内和闸板对应位置设有左密封面、右密封面,闸板外表面包覆有密封层,闸板两侧均设有密封凸起,两密封凸起分别与左密封面、右密封面贴合密封;支架上安装支架螺母,闸板上安装闸板螺母,支架螺母的螺纹旋向与闸板螺母的螺纹旋向相反,支架螺母和闸板螺母均与阀杆螺纹连接。

    2.根据权利要求1所述的一种高性能闸阀,其特征是,密封凸起截面呈三角形,密封凸起端部圆滑过渡。

    3.根据权利要求1所述的一种高性能闸阀,其特征是,闸板上设有锥形的密封垫,阀盖内壁顶面上设有锥形凹槽,密封垫可密封安装在锥形凹槽中,阀杆贯穿密封垫和锥形凹槽。

    4.根据权利要求1所述的一种高性能闸阀,其特征是,闸板中间设有通孔,闸板上部设有倒u形的连接座,闸板螺母安装在连接座和闸板上部之间,连接座上设有插孔,阀杆下部穿过插孔、闸板螺母并置于通孔中。

    5.根据权利要求1所述的一种高性能闸阀,其特征是,密封凸起呈开口朝下的c形结构,闸板下端面上设有呈三角形凸起的下凸筋,下凸筋的两端靠近密封凸起的两端设置。

    6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高性能闸阀,其特征是,左密封面和右密封面之间的间距从上往下逐渐减小,两密封凸起之间的间距从上往下逐渐减小。

    7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高性能闸阀,其特征是,阀盖与阀体之间以及支架与阀盖之间均安装有密封圈,支架下部和阀杆之间安装若干o型圈。

    8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高性能闸阀,其特征是,阀杆上端延伸出支架,阀杆上端连接手轮。

    9.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高性能闸阀,其特征是,闸板中间设有通孔,阀杆下端置于通孔中,阀体内壁上和通孔对应设有密封凸台,阀体内壁上密封凸台边缘设有一圈密封凹槽,通孔下端开口位置设有倒角,密封凸台表面呈外凸弧形结构,闸板下端通孔边缘设有一圈密封凸环,密封凸环截面呈v形结构,倒角紧密贴合在密封凸台表面上,密封凸环紧密贴合在密封凹槽内。

    10.根据权利要求9所述的一种高性能闸阀,其特征是,密封凸台上设有定位柱,定位柱下部转动安装转套,定位柱上部套装可升降的滑套,滑套和定位柱之间安装回位弹簧,转套上均布安装若干叶片,转套上安装转动轮,转动轮外壁上设有一段弧形的啮合齿,转动轮连接拨杆,拨杆端部置于密封凹槽内,转套上安装升降杆,升降杆上设有齿条,齿条与啮合齿啮合传动,滑套上连接向下延伸的连接杆,连接杆端部设有推动块,推动块上设有倾斜设置的推动面,转套上部安装滑块,滑块一端和推动面对应设有抵接头,滑块另一端设有倾斜设置的导向面,升降杆上端抵接在导向面上,升降杆和转套之间安装复位弹簧,滑块和转套之间安装定位弹簧;阀杆向下移动推动滑套向下移动使推动面抵接到抵接头上并推动滑块移动,从而使导向面推动升降杆向下移动,升降杆上的齿条带动转动轮转动,拨杆向上转动使端部靠近转套,滑套继续向下移动连接杆与抵接头抵接,升降杆停止移动;直到密封凸环抵接到密封凹槽内,阀杆和滑套停止移动。

    技术总结
    本发明公开了一种高性能闸阀,旨在解决现有的闸阀密封性能不佳,启闭速度慢的不足。该发明包括阀体、闸板、阀盖、支架,闸板适配安装在阀体内,阀盖连接在阀体和支架之间,闸板上连接阀杆,阀体内和闸板对应位置设有左密封面、右密封面,闸板外表面包覆有密封层,闸板两侧均设有密封凸起,两密封凸起分别与左密封面、右密封面贴合密封;支架上安装支架螺母,闸板上安装闸板螺母,支架螺母的螺纹旋向与闸板螺母的螺纹旋向相反,支架螺母和闸板螺母均与阀杆螺纹连接。这种高性能闸阀的密封性好,启闭速度快。

    技术研发人员:周云忠;柴为民;柴璐;路远航;王丽萍
    受保护的技术使用者:杭州春江阀门有限公司
    技术研发日:2020.11.16
    技术公布日:2021.03.12

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