CN103090040A - 智能球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能球阀，属于压力阀门领域。它包括阀体，装在阀体上的检漏仪与支架，装在支架上的传动装置通过与之相连的主轴上两个主动轮，与同装在阀体内的两个独立球体相连的两根阀杆上的两个被动齿轮相连，所述的两个主动齿轮之间装有一个双向离合器，所述阀体内的一个密封球体与阀体本体上的阀座形成一个密封单元。所述阀体内的另一个密封球体与装在阀体内活动阀座形成第二个密封单元。所述传动装置的动作分两个阶段，第一阶段为其中一个球体动作旋转90°后即停止，第二阶段为检漏仪在第一阶段后检测出有内漏时，则检测仪向传动装置发出信号，传动装置则自动动作将另一个密封球体旋转90°关闭，若检测无内漏则无动作。在第一阶段后，第二阶段前，所述双向离合器自动与其中一个主动轮脱离，同时与另一个主动轮啮合。本发明密封性能优异，即使出现一个密封单元泄漏，阀门整体却仍处于严密密封的零泄漏状态。本发明结构简单，操作简便，维护方便，阀门寿命大大延长。

Description

智能球阀
所属技术领域
本发明涉及压力阀门领域，尤其是适用于电力及石油石化行业，高温高压管路系统中使用的防内漏起完全隔断或联通系统流道作用的阀门。
技术背景
在我国火力发电企业及石油石化行业中的高温高压系统管路中使用着大量的高温高压阀门。共分两类，一类为调节阀，一类为隔断阀，所述隔断阀中又以多种国产和进口品牌的截止阀、闸阀、球阀为主，据用户反映此类阀门在实际运行过程中不论是进口品牌还是国产品牌均存在不同程度的内漏现象，目前尚没行一种让用户完全满意的阀门产品。其中截止阀存在操作力矩大，密封面易压伤。闸阀存在占用空间大，密封面易擦伤。球阀则存在一旦泄漏，则阀门很快整体失效的各种问题，针对上述各类阀门的缺陷和不足之处，重新开发一种在高温高压等恶劣工作环境下能满足长寿命要求，即使出现初次泄漏即能迅速遏制泄漏的零泄漏高端阀门。同时达到结构简单，操作方便，制作加工容易，成本低寿命长的阀门是完全必要的。
发明内容
1、针对现有阀门存在的内漏现象，本发明旨在提供一种智能球阀，它可满足电力、石油、石化行业高温高压系统中使用的高性能、零泄漏长寿命的可靠阀门要求。
2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述智能球阀，它包括阀体，装在阀体上的的检漏仪与支架，装在支架上的传动装置通过与之相连的主动轴上两个主动轮，与同装在阀体内的两个独立球体相连的两根阀杆上的两个被动齿轮相连，所述的两个主动轮之间装有一个双向离合器，所述阀体内的一个密封球体与阀体本体上的阀座形成一个密封单元。所属阀体内的一个密封球体与装在阀体内并通过密封垫、紧定套和侧阀体固定的活动阀座形成第二个密封单元，所属的两个球体的相同侧均设有起定位及支撑作用的支撑座及碟簧与侧阀体一起构成一个直通流道。
所述传动装置的动作分两个阶段，第一阶段为人为操作控制，其中一个球体动作旋转90°后即停止，第二阶段为检漏仪在第一阶段完成并停止后开始检测阀门内漏情况，当检测出有内漏时，则检漏仪向传动装置发出信号，传动装置接收到信号后自动动作将另一个密封球体旋转90°关闭，若检测无内漏则无信号，无动作。在第一阶段后，第二阶段前，所述双向离合器自动与其中一个主动轮脱离，同时与另一个主动轮啮合。
3、所述阀门右侧的侧阀体(9)为介质流入端，阀体(1)左侧为介质流出端，侧阀体(9)与阀体(1)之间设有密封垫，通过螺栓螺帽(11)连接密封。
4、所述球体(2)与阀体(1)本体上的阀座形成一个密封单元，所述的球体(7)与活动阀座(5)形成第二个密封单元，活动阀座(5)与阀体(1)之间设有密封垫，通过紧定套(6)侧阀体(9)及螺栓螺帽(11)压紧在阀体(1)内。
5、所述的传动装置(17)为电动或气动，其动作行程分为两个阶段。第一阶段首先控制球体(7)做90°旋转后自动停止动作，第二阶段为检漏仪(24)检测到阀门有内漏发出关闭信号后，传动装置(17)方开始自动动作控制球体(2)做90°旋转后即停止动作。
6、所述检漏仪(24)在阀门开启的过程中自动停止工作。
7、所述双向离合器(21)在传动装置(17)动作的第一阶段自动与主动齿轮(20)啮合，并带动从动齿轮(18)及与其相连的阀杆(16)和球体(7)旋转90°。
8、所述双向离合器(21)在传动动装置(17)的第二阶段动作前自动与主动齿轮(20)脱离，与主动齿轮(26)啮合，第二阶段动作是带动从动轮齿轮(22)及与其相连的阀杆(23)和球体(2)旋转90°。
9、所述的阀座与球体密封面均为球面：阀体(1)侧阀体(9)及活动阀座(5)，以及球体(2)(7)等的内部流道均为圆形流道。
10、所述检漏仪(24)直接安装在阀体(1)左侧靠近介质出口处位置。
11、所述的填料(12)通过填料压板套(25)及螺栓螺帽压紧在阀体与阀杆之间，实现阀杆的密封。
12、所述传动装置(17)通过主动轴(15)将双向离合器(21)及主动齿轮(20)(22)连接并固定在支架上。
与现有各类用于同类工况下的阀门相比，本发明的有益效果是：
1、球体(2)与球体(7)各自组成的两个相对独立密封单元，球体(2)的动作与否取决于球体(7)是否关闭严密，有无内漏，保证了即使球体(7)形成的密封面因磨损或卡涩发生泄漏，球体(2)则能迅速关闭，整个阀门仍处于零泄漏的严密密封状态，阀门寿命大大延长，并可节约大量能源。
2、球体(2)的动作完全是智能自动控制，整个阀门操作方式极为简便，轻松，迅速，且球体仅需转动90°，即可完成阀门关闭或开启。
3、阀门为智能自动控制，开启了阀门控制过程新的里程。
附图说明：
1、图1为本发明的一种实施例的截面示意图
2、在图中见编号：1、阀体，2球体A，3、支撑座，4、弹簧，5、活动阀座，6、紧定套，7、球体B，8、支撑座，9、侧阀体，10、弹簧，11、螺栓螺母，12、填料，13、立柱，14、下支板，15、主动轴，16、阀杆B，17、传动装置，18、被动齿轮B，19、上支板，20、主动齿轮B，21、双向离合器，22、被动齿轮A，23、阀杆A，24、检漏仪，25、填料压板，26、主动齿轮A
具体实施方式：
1.以下结合附图进一步阐述本发明，并做出本发明实施例。
2.其中图1给出的是以硬质合金及陶瓷做的密封面的实施例，所述智能球阀它包括阀体，装在阀体上的各自相连的检漏仪与支架，装在支架上的传动装置通过与之相连的主轴上两个主动轮，与同装在阀体内的两个独立球体相连的两根阀杆上的两个被动齿轮相连，所述的两个主动齿轮之间装有一个双向离合器，所述阀体内的一个密封球体与阀体本体上的阀座形成一个密封单元。所属阀体内的一个密封球体与装在阀体内并通过密封垫、紧定套和侧阀体固定的活动阀座形成第二个单元，所属的两个球体的相同侧均设有起定位及支撑作用的支撑座及碟簧与侧阀体一起构成一个直通流道。
所述传动装置的动作分两个阶段，第一阶段为人为操作控制，其中一个球体动作进行90°后即停止，第二阶段为检漏仪在第一阶段完成停止后开始检测阀门内漏情况，当检测出有内漏时，则检测仪向传动装置发出信号，传动装置接收到信号后自动动作将另一个密封球体旋转90°关闭，若检测无内漏则无信号，无动作。在第一阶段后，第二阶段前，所述双向离合器自动与其中一个主动轮脱离，同时与另一个主动轮啮合。
图中展示的是阀门为全开位置状态，介质从侧阀体(9)流入，从阀体(1)流出。
3.当阀门需要关闭时，控制人员发出关闭指令，双向离合器(21)先于传动装置(17)接到指令，离合器迅速与主动齿轮(20)啮合，此时离合器(21)与主动齿轮(26)处于脱离状态，传动装置此时开始动作，带动通过花键与主动轴(15)连接的双向离合器(21)，并将与离合器啮合的空套在主动轴上的主动齿轮(20)及与主动齿轮(20)啮合的从动齿轮(18)带动旋转，而与从动轮(18)通过键槽连接的阀杆(16)同时旋转，并带动与阀杆(16)相连的位于阀体内的球体(7)旋转90°后，即立即自动停止。于此同时，双向离合器(21)脱离主动齿轮(20)并与主动齿轮(26)啮合并处于静止待命状态。此时球体(7)组成的密封完成关闭动作，此时球体(2)仍处于开启状态，传动装置(17)此刻停止时即向检漏仪(24)发出开始检漏工作指令，检漏仪开始工作，若检漏仪(24)未检测到有内漏，则不会向传动装置发出任何指令，该阀门则处于一个密封单元严密密封，另一密封单元完全开启的关闭状态。当其检测到阀体内有内漏时，即向传动装置(17)发出关闭球体(2)的指令，传动装置开始动作带动与离合器(21)啮合的从动轮(22)旋转，同时带动与从动轮(22)通过键连接的阀杆(23)及与阀杆下端连接的球体(2)旋转90°即停止动作，此时球体(2)组成的密封副完成关闭动作。该阀门即处于一个密封单元虽已关闭，但有泄漏，而另一个密封单元严密密封关闭，阀门整体无泄漏状态。阀门开启的全过程与上述过程全程反之。
4.为了提高本发明所述智能球阀的耐高温高压、抗磨损，抗冲刷性能，球体表面采用了硬质合金材料，阀体上的阀座及活动阀座密封面采用陶瓷材料制作。

Claims (10)

1.一种智能球阀它包括阀体，装在阀体上的检漏仪与支架，装在支架上的传动装置通过与之相连的主动轴上两个主动轮，与同装在阀体内的两个独立球体相连的两根阀杆上的两个被动齿轮相连，所述的两个主动齿轮之间装有一个双向离合器，所述阀体内的一个密封球体与阀体本体上的阀座形成一个密封单元。所述阀体内的另一个密封球体与装在阀体内并通过密封垫、紧定套和侧阀体固定的活动阀座形成第二个密封单元，所属的两个球体的相同侧均设有起定位及支撑作用的支撑座及碟簧与侧阀体一起构成一个直通流道。
所述传动装置的动作分两个阶段，第一阶段为人工操作控制，其中一个球体动作旋转90°后即停止，第二阶段为检漏仪在第一阶段完成并停止后开始检测阀门内漏情况，当检测出有内漏时，则检漏仪向传动装置发出信号，传动装置接收到信号后自动动作将另一个密封球体旋转90°关闭，若检测无内漏则无信号，无动作。在第一阶段后，第二阶段前，所述双向离合器自动与其中一个主动轮脱离，同时与另一个主动轮啮合。
2.根据权利要求1、所述的智能球阀，其特征在于所述传动装置(17)的动作过程分为两个阶段，第一阶段仅操作其中的球体(7)旋转90°后即自动停止。第二阶段的动作由检测仪(24)发出的信号自动控制。
3.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述的双向离合器(21)在传动装置(17)的两个动作阶段中间，自动在主动轮(20)和主动轮(26)之间切换离合。
4.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述的检漏仪(24)只有在检测出阀门有内漏之后向传动装置(17)发送动作信号，无内漏时则不发出动作信号，阀门在完全开启状态下该检漏仪(24)则处于停止工作状态。
5.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述的阀体(1)内有两个密封单元，球体(2)与阀体(1)基体上的阀座构成一个密封单元，球体(7)与被紧定了的活动阀座(5)构成一个密封单元，两个密封单元各自独立。
6.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述阀体内的两个各自独立的密封单元密封形式可以是球-球密封。
7.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述阀体内的两个各自独立的密封单元密封形式可以是截止-截止密封。
8.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述阀体内的两个各自独立的密封单元密封形式可以是闸板-闸板密封
9.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述阀体内的两个各自独立的密封单元密封形式可以是球-截止密封。
10.根据权利要求1所述的智能球阀，其特征在于所述阀体内的两个各自独立的密封单元密封形式可以是球-闸板密封。
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