CN103994274B - 波纹管旋塞阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种波纹管旋塞阀，其包括：阀体，包括位于中心区域的腔体和用于通过介质的通道，腔体的侧壁上设有环形槽，环形槽中镶嵌有阀体衬套；旋塞，设有用于通过介质的介质通孔，上部设有旋塞杆，旋塞上包覆有旋塞套，且旋塞可旋转地设于阀体的腔体中，旋塞套和阀体衬套紧密接触；波纹管，金属材质，套设于旋塞杆下部，以在流体介质和大气之间形成一个金属屏障；填料函，密封地套设于旋塞杆上，位于波纹管上方；阀盖，用于固定填料函；手柄座，固定于旋塞杆的上端；固定块，固定于阀盖上；定位片，一端与旋塞杆的上部固定，另一端用于和固定块固定连接。本发明结构简单、流体阻力小、启闭迅速、设有防静电装置、耐火安全。

Description

波纹管旋塞阀

技术领域

本发明涉及旋塞阀技术领域，特别涉及一种波纹管旋塞阀。

背景技术

波纹管作为阀杆密封元件的阀门，常用于对阀杆密封要求严格的场合，如用于剧毒、危险等恶劣工况的场合和核工业中。采用波纹管代替普通阀门上的填料函或与填料函并用，可以实现密封零泄漏，达到API599标准。

波纹管密封可以消除普通阀门阀杆填料密封老化快、易泄露的缺点，不但提高使用能源效率，增加生产设备安全性，减少维修费用及频繁的维修保养，还提供清洁安全的工作环境。采用波纹管密封方案的波纹管阀门因为结构简单、价格便宜。广泛应用于市政建设、农田水利、火力发电、石油化工、冶金矿山、消防环保、食品、航运、医药和轻纺等各个领域。一般而言，波纹管阀门具有以下特点：

连接方式：法兰、焊接、内螺纹。

传动方式：手动[DN15-DN300]。

工作压力：[PN1.6≈PN4.0]、[125LB≈300LB]。

介质温度：－40℃≈500℃。

流体介质：水.蒸汽.热油.油品、气体、腐蚀性介质等。

阀体材质：碳钢、不锈钢、合金钢。

密封材质：不锈钢阀瓣、不锈钢波纹管，双重密封。

填料：柔性石墨。

阀杆材质：不锈钢304、不锈钢316、不锈钢2cr13。

阀体外表：铸钢-亚光紫兰，不锈钢-本色。

应用表明，波纹管阀门具有以下优点：

双重的密封设计：波纹管+填料，波纹管失效，阀杆填料会避免泄漏。满足“零泄漏”、绝对密封的要求，其中，“零泄漏”的定义为允许通过泵轴密封处泄漏至环境中的物质不大于2.5～24g/h，对于环境有较大伤害的物质，要求泄漏量必须低于0.5g/h；全部泄漏点绝对不漏（美国环境保护法规定）。“绝对密封”是指对于任何介质，在不同的温度、压力及转速下，回转机械及流体介质在整个服务周期内达到点滴不漏。

没有流体损失，降低能源损失，提高工厂设备安全。

使用寿命长，减少维修次数，降低经营成本。

坚固耐用，保证阀杆的零泄漏，无需维护。

经过多年发展，波纹管阀门，例如波纹管旋塞阀，已经取得较大的技术进步，但是某些细节结构还有待改进，以进一步提高密封效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波纹管旋塞阀，以增加现有技术的密封效果。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种波纹管旋塞阀，其包括：阀体，包括位于中心区域的腔体和用于通过介质的通道，所述腔体的侧壁上设有环形槽，所述环形槽中镶嵌有阀体衬套；旋塞，设有用于通过介质的介质通孔，上部设有旋塞杆，所述旋塞上包覆有旋塞套，且所述旋塞可旋转地设于所述阀体的腔体中，所述旋塞套和所述阀体衬套紧密接触；波纹管，金属材质，套设于所述旋塞杆下部，以在流体介质和大气之间形成一个金属屏障，确保所述旋塞杆零泄漏；填料函，密封地套设于所述旋塞杆上，位于所述波纹管上方，且与所述波纹管之间密封；阀盖，覆盖于所述填料函的周围，并和所述阀体固定，用于固定所述填料函；手柄座，固定于所述旋塞杆的上端，且与一手柄连接；固定块，固定于所述阀盖上；定位片，一端与所述旋塞杆的上部固定，另一端用于和所述固定块固定连接。

优选地，所述波纹管的上下两端分别连接有环形的上连接板、下连接板。

优选地，所述上连接板和所述填料函之间通过缠绕垫片、隔膜密封；所述填料函和所述旋塞杆之间通过O型圈密封。

优选地，所述旋塞杆的上部侧面设有水平的深孔，所述深孔中设有防静电弹簧、钢珠，所述防静电弹簧将所述钢珠紧密地抵顶在所述定位片上，以避免所述定位片发生抖动。

优选地，所述定位片呈球拍状，一端固定地套设于所述旋塞杆上，另一端设有第一通孔；所述固定块上设有一突出头，所述突出头上设有第二通孔，所述第二通孔和第一通孔之间通过锁连接，以固定所述旋塞杆的位置。

分析可知，本发明结构简单、流体阻力小、启闭迅速、设有防静电装置、耐火安全。

附图说明

图1为本发明实施例的半剖结构示意图；

图2、图3、图4分别为本发明实施例的阀体的俯视、主视半剖、侧视半剖结构示意图；

图5、图6、图7分别为本发明实施例的旋塞的主视、俯视、纵向剖视结构示意图；

图8为本发明实施例的波纹管的剖视结构示意图；

图9为本发明实施例的固定块的俯视结构示意图；

图10为本发明实施例的定位片的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例包括阀体1、旋塞2、旋塞套3、阀体衬套4、缠绕垫片5、隔膜6、缠绕垫片7、填料函8、阀盖9、O型圈10、螺柱11、螺母12、防静电弹簧14、钢珠15、卡簧16、固定块17、定位片18、手柄座19、手柄20、锁21、波纹管22。

具体而言，如图1、图2-图4，阀体1包括位于中心区域的腔体100和用于通过介质的通道102，腔体100的侧壁上设有环形槽101，环形槽101中镶嵌有阀体衬套4。

如图1、图5-图7所示，旋塞2设有用于通过介质的介质通孔200，上部设有旋塞杆201，旋塞2上包覆有旋塞套3，且旋塞2可旋转地设于阀体1的腔体100中，旋塞套3和阀体衬套4紧密接触且上端面平齐。打开时，介质通孔200、通道102贯通。

如图1、图8所示，波纹管22金属材质，套设于旋塞杆201下部，以在流体介质和大气之间形成一个金属屏障，确保旋塞杆201零泄漏。优选地，波纹管22的上下两端分别连接有环形的上连接板221、下连接板222。下连接板222压置在旋塞套3和阀体衬套4上端面上。

填料函8密封地套设于旋塞杆201上，位于波纹管22上方，且与波纹管22之间密封。

阀盖9覆盖于填料函8的周围，并和阀体1通过螺柱11、螺母12固定，用于固定填料函8。

手柄座19固定于旋塞杆201的上端202，且与一手柄20连接，手柄20用于驱动旋塞杆201转动。

如图1、图9、图10所示，固定块17固定于阀盖9上。定位片18一端与旋塞杆201的上端202固定，另一端通过一锁21和固定块17固定连接。优选地，定位片18呈球拍状，大端设有长孔181，长孔181套设在旋塞杆201的上端202，上端202的截面与长孔181吻合，以避免二者发生相对转动，并且上端202上设有浅槽203，卡簧16卡入浅槽203，从而将定位片18固定地套设于旋塞杆201上，防止脱落。定位片18的另一端设有第一通孔182。固定块17两端设有通孔172，用于通过螺柱等固定在阀盖9上，中部设有一突出头171，突出头171上设有第二通孔173，第二通孔173和第一通孔182之间通过锁21连接，以固定旋塞杆201的位置。

优选地，旋塞杆201的上端202侧面设有水平的深孔204，深孔204中设有防静电弹簧14、钢珠15，防静电弹簧14将钢珠15紧密地抵顶在定位片17上，以避免定位片17发生抖动。

此外，为了增加密封效果，旋塞2与其他部件之间采用多道密封：

第一道的缠绕垫片5密封，优选为柔性石墨材质，缠绕垫片5位于阀体1、上连接板221、阀盖9的结合处，其可以降低负荷不均匀、接合力易松弛、温度与压力周期性变化、有冲击或震动的不良影响。

第二道的PAT材质隔膜6密封，其位于上连接板221、填料函8之间。其具有耐介质、耐压、耐屈挠和灵敏度高等优点。

第三道的缠绕垫片7密封，其位于隔膜6、旋塞杆201、填料函8之间，优选为柔性石墨材质，适用于压力2~42MPa、温度590℃以下的管道、阀门、机泵等的密封，接触介质可为河水、自来水、地下水、海水、油类等。以石墨纤维为芯的石墨盘根适用于压力12MPa、温度350℃以下的管道、阀门、机泵等的密封，接触介质除了各种水、油类外，还可以接触酸碱物质。

第四道的O型圈密封，其位于填料函8的上部和旋塞杆201之间，通过选用合适的橡胶材料，可以实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广（－60℃～+220℃），固定使用时压力可达1500Kg/cm2。

更优选地，旋塞套3、阀体衬套4可以采用F4、F46、PVDF、PP、PO、PE等自润滑材料，润滑好，在整个工作过程中密封副摩擦系数小，塞体运转灵活，使用寿命长。

综上所述，本发明具有以下优点：

结构简单，零件少，体积小、重量轻。

流体阻力小，介质流经时，流体通道可以不缩小，也不改变流向，因而流体阻力小。

启闭迅速，介质流动方向不受限制。只需旋转90°旋塞即可完成关断，十分方便。

防静电、耐火安全。

可见，本发明适宜作为截断介质以及分流使用。由于旋塞阀密封面之间运动带有擦拭作用，且在全启动时可完全防止与流动介质的接触，故通常也能够用于带悬浮颗粒的介质。可以广泛应用于石油、化工、制药、化肥、电力、再循环设备、气体供应、冷却冷冻系统、锅炉蒸汽系统、热油系统行业等各种工况的管路上关断或调节管路介质。结构合理、密封可靠、性能好；耐磨、耐腐、无泄漏、抗摩擦性能好、使用寿命长；旋塞杆调质及表面氮化处理，有良好的抗腐和抗摩擦性能；波纹管、填料函结构的双重密封，性能更可靠。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (5)

1.一种波纹管旋塞阀，其特征在于，包括：

阀体，包括位于中心区域的腔体和用于通过介质的通道，所述腔体的侧壁上设有环形槽，所述环形槽中镶嵌有阀体衬套；

旋塞，设有用于通过介质的介质通孔，上部设有旋塞杆，所述旋塞上包覆有旋塞套，且所述旋塞可旋转地设于所述阀体的腔体中，所述旋塞套和所述阀体衬套紧密接触；

波纹管，金属材质，套设于所述旋塞杆下部，以在流体介质和大气之间形成一个金属屏障，确保所述旋塞杆零泄漏；

填料函，密封地套设于所述旋塞杆上，位于所述波纹管上方，且与所述波纹管之间密封；

阀盖，覆盖于所述填料函的周围，并和所述阀体固定，用于固定所述填料函；

手柄座，固定于所述旋塞杆的上端，且与一手柄连接；

固定块，固定于所述阀盖上；

定位片，一端与所述旋塞杆的上部固定，另一端用于和所述固定块固定连接。

2.根据权利要求1所述的波纹管旋塞阀，其特征在于，所述波纹管的上下两端分别连接有环形的上连接板、下连接板。

3.根据权利要求2所述的波纹管旋塞阀，其特征在于，所述上连接板和所述填料函之间通过缠绕垫片、隔膜密封；所述填料函和所述旋塞杆之间通过O型圈密封。

4.根据权利要求1所述的波纹管旋塞阀，其特征在于，所述旋塞杆的上部侧面设有水平的深孔，所述深孔中设有防静电弹簧、钢珠，所述防静电弹簧将所述钢珠紧密地抵顶在所述定位片上，以避免所述定位片发生抖动。

5.根据权利要求1所述的波纹管旋塞阀，其特征在于，所述定位片呈球拍状，一端固定地套设于所述旋塞杆上，另一端设有第一通孔；

所述固定块上设有一突出头，所述突出头上设有第二通孔，所述第二通孔和第一通孔之间通过锁连接，以固定所述旋塞杆的位置。