CN101865292A

CN101865292A - 一种悬浮颗粒截止阀

Info

Publication number: CN101865292A
Application number: CN 201010200888
Authority: CN
Inventors: 周君
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2010-10-20

Abstract

本发明公开了一种悬浮颗粒截止阀，它由阀体、阀瓣、压环、密封圈、阀杆和阀盖等组成，本发明通过设置的过滤层结构，能够在阀门关闭前自动对介质中的悬浮颗粒进行过滤，通过设置的软密封结构，能够在阀门关闭时将过滤后残留在密封面之间的微小悬浮颗粒，全部压入较软的密封面中实现完全密封的目的，而在本发明开启过程中，又能够通过介质的流动自动清除阀门关闭时残留在软质密封面中的微小悬浮颗粒，在本发明完全开启后，还能保护软质密封圈及其密封面免遭介质冲刷而破坏，使得本发明的阀门不仅密封性能好、使用寿命长，而且还具有易损件便于更换和制法简便等特点，采用不同材料制作，可广泛适用于各种腐蚀性悬浮颗粒介质管道。

Description

一种悬浮颗粒截止阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别是一种能够用于截断或接通输送介质中带有悬浮颗粒的管道截止阀。

背景技术

在煤矿开采的煤浆输送、电厂的粉煤灰输送、油田钻井的泥浆输送、化肥厂的合成氨生产、铝厂的氧化铝生产、以及工业、生活废水处理等管道中的介质，均携带着大量的悬浮颗粒，当阀门关闭时，悬浮颗粒将不可避免的被夹在阀门密封面之间，致使阀门密封面破坏而泄漏，此后介质便以高速穿过密封面的泄漏点，并对泄漏点进行持续不断的冲击和磨损，迫使泄漏点迅速扩大和最终造成密封失效，为了解决这一问题，在一些场合采用了带有擦拭作用的刀形平板闸阀、球阀，尽管刀形平板闸阀关闭时，虽然在金属密封面之间的剪切作用下，能够免除大的悬浮颗粒进入密封面，但仍会夹带细的小颗粒进入密封面，并导致金属密封面擦伤而泄漏，而球阀关闭的瞬间会夹住较大的悬浮颗粒，致使非金属材料制作的阀座密封面损坏而泄漏，因此现有技术阀门在含有悬浮颗粒介质工况下的密封寿命都很短，不能满足实际应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够用于截断或接通介质中带有悬浮颗粒的管道截止阀。它在不提高现有阀门生产成本的条件下，通过设置的过滤层结构，能够在阀门关闭前自动对介质中的悬浮颗粒进行过滤，通过设置的软密封结构，能够在阀门关闭时将过滤后残留在第一密封面与第二密封面之间的微小悬浮颗粒，全部压入较软的第二密封面中实现完全密封的目的，而在本发明开启过程中，又能够通过介质的流动自动清除阀门关闭时残留在软质密封面中的微小悬浮颗粒，在本发明完全开启后，还能保护软质密封圈及第二密封面免遭介质冲刷而破坏，使得本发明的阀门不仅密封性能好、使用寿命长，而且还具有易损件便于更换和制法简便等特点。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种悬浮颗粒截止阀，包括阀体、阀瓣、压环、密封圈、阀盖和阀杆，其中：阀体内设有内腔、上通道、下通道及内通道，内腔位于内通道的上方，上通道与内腔相通，下通道位于内通道的下方，下通道与内通道相通，阀盖与阀体固定联接，阀杆穿过阀盖，阀杆的下端部与阀瓣活动联接，阀瓣设置在内腔中，可随阀杆在内腔中上下移动，阀瓣下端设有配合过滤用的圆柱体，在圆柱体上方的外围台阶面上设有第一密封面，压环通过螺纹与内通道相连接，压环中设有配合过滤或流通用的内孔，内孔与内通道相通，内通道的上端面上设有沉孔，密封圈通过压环固定在沉孔内，密封圈上设有第二密封面，圆柱体与内孔之间采用间隙配合构成过滤层，第一密封面与第二密封面之间可通过挤压构成软密封。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1、设置的过滤层结构，能够在阀门关闭过程中自动完成对介质的过滤，完全排除了稍大悬浮颗粒对密封面的破坏；2、设置的软密封结构，能够在阀门关闭时将过滤后残留在第一密封面与第二密封面之间的微小悬浮颗粒，全部压入较软的第二密封面中实现完全密封，并在阀门开启时能够通过介质的流动，自动清除残留在第二密封面上的微小悬浮颗粒；3、设置的密封圈保护结构，能够在阀门长期开启状态下，通过设置的压环保护措施，使得软质密封圈及第二密封面免遭介质冲刷而破坏；4、阀门密封易损件：密封圈、压环及阀瓣均便于维修或更换，使得本发明产品可方便的重复多次使用；6、采用不同材料制作，可广泛适用于各种腐蚀性悬浮颗粒介质管道。

附图说明

图1是本发明一种悬浮颗粒截止阀的一种结构示意图。

图2是本发明一种悬浮颗粒截止阀的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明一种悬浮颗粒截止阀，它包括阀体1、阀瓣7、压环2、密封圈5、阀杆9和阀盖8，阀体内设有内腔10、上通道4、下通道13及内通道16，内腔10位于内通道16的上方，上通道4与内腔10相通，下通道13位于内通道16的下方，下通道13与内通道16相通，阀盖8与阀体1固定联接，阀杆9穿过阀盖8，阀杆9的下端部与阀瓣7活动联接，阀瓣7设置在内腔10中，可随阀杆9在内腔10中上下移动，阀瓣7为硬质金属材料制成，阀瓣7下端设有配合过滤用的圆柱体3，在圆柱体3上方的外围台阶面上还设有第一密封面6，压环2通过螺纹联接设置在内通道16中，压环2中设有配合过滤或流通用的内孔15，内孔15与内通道16相通，密封圈5通过压环2固定在内通道16的上端面14上所设的沉孔12内，密封圈为软质非金属材料制成，密封圈5上设有第二密封面11，阀瓣7下端的圆柱体3与压环2的内孔15之间采用间隙配合构成过滤层，阀瓣7上所设第一密封面6与密封圈5上所设第二密封面11之间可通过挤压构成软密封。第一密封面[6]与第二密封面[11]相吻合。

本发明的原理是：本发明的截止阀与压力管道联接后，阀门处于完全开启状态时，介质沿阀体的下通道流入，再沿阀体内通道、压环内孔、阀体内腔和阀体上通道流出，当本发明处于关闭过程时，在阀杆的推动下，阀瓣沿阀体内腔逐渐下移，阀瓣下端的圆柱体逐渐滑入压环的内孔中，由于阀瓣下端的圆柱体与压环内孔之间采用的间隙配合，对流动介质构成了过滤层，因此凡几何尺寸大于该过滤层间隙的悬浮颗粒均不得通过，即使通过该过滤层而进入第一密封面与第二密封面之间的微小悬浮颗粒，也会不断被流动的介质所带走，直至第一密封面与第二密封面接触并经挤压构成软密封，此时，残留在密封面之间的微小悬浮颗粒，将被第一密封面强行压入较软的第二密封面达到完全密封，当开启本发明截止阀时，在阀杆的拉动下，阀瓣沿阀体内腔逐渐上移，阀瓣的第一密封面逐渐离开密封圈的第二密封面，介质流经过滤层后再经第一、第二密封面之间流出，在此过程中介质将自动冲刷并清除压入第二密封面的微小悬浮颗粒，随着阀瓣的继续上移，阀瓣下端的圆柱体逐渐脱离压环内孔直至阀门完全开启，通过压环内孔的介质，将直接流入阀体内腔和上通道，由于密封圈被设置在压环的背面，所设压环能够保护密封圈及第二密封面免遭介质的冲刷而破坏。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

结合附图，本发明主要由阀体1、阀瓣7、压环2、密封圈5、阀杆9和阀盖8等组成。阀体1设有内腔10、上通道4、下通道13及内通道16，内腔10位于内通道16的上方，上通道4与内腔10相通，下通道13位于内通道16的下方，下通道13与内通道16相通，阀盖8与阀体1固定联接，阀杆9穿过阀盖8，阀杆9的下端部与阀瓣7活动联接，阀瓣7设置在内腔10中，可随阀杆9在内腔10中上下移动，阀瓣7采用金属材料制成，阀瓣7下端设有配合过滤用的圆柱体3，在圆柱体3上方的外围台阶面上还设有第一密封面6，第一密封面6的形状为平面、圆锥面或球面，压环2通过螺纹联接设置在内通道16中，压环2中设有配合过滤或流通用的内孔15，内孔15与内通道16相通，密封圈5通过压环2固定在内通道16的上端面14上所设的沉孔12内，密封圈5采用非金属材料制成(如聚四氟乙烯类)，密封圈5上设有第二密封面11，其形状为平面、圆锥面或球面，阀瓣7下端所设的圆柱体3与压环2的内孔15之间采用间隙配合构成过滤层，阀瓣7上所设第一密封面6与密封圈5上所设第二密封面11之间可通过挤压构成软密封。

本发明已通过大量的悬浮颗粒介质的密封性能试验、可靠性实验及寿命试验，各项试验数据均超过相关国家标准，尤其在密封性能和寿命性能方面已具有现阀门技术无法比喻的优势，鉴于目前还没有更好的同类阀门产品，本发明具有十分广阔的应用前景。

以下是本发明的悬浮颗粒截止阀与现有相关阀门的密封及寿命性能试验对比(基本参数：阀门通径100mm、工作压力2.5MPa、工作温度≤200℃、试验介质：合成氨)：

比较内容	截断后的密封质量	密封失效的开关次数	维修的方便程度
比较内容	截断后的密封质量	密封失效的开关次数	维修的方便程度	普通截止阀	不能截断	0	/
普通闸阀	不能截断	0	/	普通截止阀	不能截断	0	/
普通闸阀	不能截断	0	/	蝶阀	不能截断	0	/
刀形闸阀	少量泄漏	200	维修困难	蝶阀	不能截断	0	/
刀形闸阀	少量泄漏	200	维修困难	球阀	无泄漏	80	维修方便
本发明	无泄漏	3000	维修方便	球阀	无泄漏	80	维修方便

Claims

1.一种悬浮颗粒截止阀，其特征在于：包括阀体[1]、阀瓣[7]、压环[2]、密封圈[5]、阀盖[8]和阀杆[9]，其中：阀体[1]内设有内腔[10]、上通道[4]、下通道[13]及内通道[16]，内腔[10]位于内通道[16]的上方，上通道[4]与内腔[10]相通，下通道[13]位于内通道[16]的下方，下通道[13]与内通道[16]相通，阀盖[8]与阀体[1]固定联接，阀杆[9]穿过阀盖[8]，阀杆[9]的下端部与阀瓣[7]活动联接，阀瓣[7]设置在内腔[10]中，可随阀杆[9]在内腔[10]中上下移动，阀瓣[7]下端设有配合过滤用的圆柱体[3]，在圆柱体[3]上方的外围台阶面上设有第一密封面[6]，压环[2]通过螺纹与内通道[16]相连接，压环[2]中设有配合过滤或流通用的内孔[15]，内孔[15]与内通道[16]相通，内通道[16]的上端面[14]上设有沉孔[12]，密封圈[5]通过压环[2]固定在沉孔[12]内，密封圈[5]上设有第二密封面[11]，圆柱体[3]与内孔[15]之间采用间隙配合构成过滤层，第一密封面[6]与第二密封面[11]之间可通过挤压构成软密封。

2.根据权利要求1所述的悬浮颗粒截止阀，其特征在于：所述第一密封面[6]与第二密封面[11]相吻合。

3.根据权利要求1所述的悬浮颗粒截止阀，其特征在于：阀瓣[7]采用金属材料制作。

4.根据权利要求1所述的悬浮颗粒截止阀，其特征在于：密封圈[5]采用非金属材料制作。