CN105042094A - 安全切断阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种安全切断阀包括阀体、上盖板、切断部件和手轮组件，阀体内设置流通通道，手轮组件与切断部件连接，在压力异常时手轮组件带动切断部件切断阀体内的流通通道，切断部件包括阀板组件、主轴组件和复位轴组件，主轴组件与复位轴组件平行设置在阀体上，阀板组件的一端与主轴组件连接，阀板组件可相对主轴组件旋转，主轴组件与手轮组件连接，正常工作时，阀板组件的另一端架装在复位轴组件上，安全切断阀处于开启位置；异常工作时，手轮组件带动主轴组件旋转从而带动阀板组件旋转，使阀板组件旋转压向阀体内部的切断凸台，安全切断阀板处于关闭位置。本发明的安全切断阀采用双轴式结构设计使载荷合理分配、稳定性更好，操作安全系数高。<b />

Description

安全切断阀

技术领域

本发明涉及燃气输送领域，具体说涉及一种双轴复位的翻板式轴流安全切断阀。

背景技术

我国切断阀技术通过不断的引进革新与发展，取得了长足性的进步，在某些行业出现了轴流式切断阀，在一定程度上改善了截止式切断阀在使用中的缺陷，但仍存在一些问题。

申请号为CN20141008170.4中国专利提出一种轴流式安全切断阀，复位手轮方式采用轴向结构，无论复位还是切断时，圆柱齿轮一直处于接触状态，会产生区域齿之间的磨损，同时，在切断过程中，齿轮之间会产摩擦力，增加了对关闭力的要求，导致操作过程中的复位作用力，维修保养时，不能作为独立整体拆卸，需采取零件拆卸，增加维修保养难度；另在该设计中，采取的单轴与杠杆的方式，此设计对杠杆的性能要求较高，增加了制造难度，对成本的要求也相对较高。

申请号为CN201410409894.X中国专利提出另一种安全切断阀，该结构为偏心复位方式，对切断螺钉的性能要求及螺纹连接要求较高，该结构并没有设置省力结构，操作者复位时需要外加很大的作用力，在流道设计上，内部出现曲折通道，与近似直管段类的切断阀相比较，会产生较大的压力损失，同时，该结构采用分段式设计，出现泄漏情况较多，较难维修保养。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种双轴复位的翻板式轴流安全切断阀。

为实现上述目的，本发明提出一种翻板式轴流安全切断阀包括阀体、上盖板、切断部件、手轮组件和执行器，所述阀体内设置流通通道，所述手轮组件与所述切断部件连接，在压力异常时切断部件切断阀体内的流通通道，其特征在于，所述切断部件包括阀板组件、主轴组件和复位轴组件，所述主轴组件与所述复位轴组件平行设置在所述阀体上，所述阀板组件的一端与所述主轴组件连接，所述阀板组件可相对所述主轴组件旋转，所述主轴组件与所述手轮组件连接，正常工作时，所述阀板组件的另一端架装在所述复位轴组件上，阀板组件处于开启位置，安全切断阀的出口与入口相通；异常工作时，所述手轮组件驱动主轴组件旋转从而带动阀板组件旋转，使阀板组件逆时针旋转压向阀体内部的切断凸台，阀板组件处于关闭位置，切断安全切断阀的出口与入口之间的流通通道。

上述的安全切断阀中，所述阀体是全通径的轴流式结构。

上述的安全切断阀中，所述主轴组件包括主轴、安装组件和复位组件，所述主轴通过左右对称的安装组件安装在阀体上，所述复位组件设置在所述主轴的一端，所述复位组件包括左弹簧连接轴和平面涡卷弹簧，所述左弹簧连接轴通过平键与所述主轴连接，平面涡卷弹簧通过弹簧挡圈安装在左弹簧连接轴上，弹簧挡圈通过螺钉安装在左弹簧连接轴上。

上述的安全切断阀中，所述安装组件包括主轴密封套和轴承，主轴与主轴密封套之间通过密封圈密封，所述密封圈为O型密封圈，主轴密封套通过螺钉安装在阀体上，在主轴密封套与阀体之间设置一轴承，主轴的一端通过平键与复位组件连接，平键的一端顶靠在主轴的轴肩上，平键的一端通过轴用弹性挡圈定位，轴用弹性挡圈安装在主轴上。

上述的安全切断阀中，所述手轮组件安装在阀体右端的右端盒体铸件上，所述手轮组件包括手轮、手轮连接件、手轮弹簧和齿轮轴，所述齿轮轴的齿轮为锥齿轮，手轮安装在手轮连接件上，齿轮轴套装在手轮连接件上，齿轮轴与手轮连接件之间通过定位销固定，手轮弹簧套装在齿轮轴上，手轮弹簧的一端顶靠在手轮连接件上，手轮弹簧的另一端顶靠在右端盒体组件上，手轮连接件与右端盒体之间通过密封圈密封，所述密封圈为O型密封圈。

上述的安全切断阀中，所述复位轴组件包括复位轴、支撑块、切断密封套、复位主弹簧、复位扭转弹簧和复位弹簧盖，复位轴的左右两端分别通过对称设置的切断密封套架装在阀体上，切断密封套通过密封圈与阀体密封，复位轴的右端的切断密封套通过复位弹簧盖固定在阀体上，复位主弹簧套装在复位轴的右端，复位主弹簧的一端顶靠在复位轴右端的开口槽内，复位主弹簧的另一端顶靠在复位弹簧盖上；复位轴左端的切断密封套通过执行器的执行腔体固定在阀体上，复位轴左端与执行器连接；复位轴位于阀体内部空间的位置安装支撑块，复位轴与支撑块之间通过平键连接，支撑块的轴向位置通过卡装在复位轴上，位置支撑块两侧的轴用弹性挡圈定位；复位轴左端的切断密封套与执行腔体之间还通过圆周均布的多颗定位销定位。

上述的安全切断阀中，所述阀板组件包括阀板、阀盖连接板和阀盖连接柱，阀板与阀盖连接板通过螺钉连接，在阀板和阀盖连接板之间还设置一橡胶垫圈，阀盖连接柱安装在阀盖连接板上，在阀盖连接柱上套装一缓冲弹簧，缓冲弹簧通过缓冲弹簧盖及螺母固定，在阀板的下端还设置一梯形凹槽用于容置密封圈，所述密封圈为O型密封圈。

上述的安全切断阀中，所述阀体上还安装一旁通球阀，旁通球阀用于连接安全切断阀的出口和入口，正常使用状态下，旁通球阀处于关闭状态。

采用发明的技术方案带来的有益效果主要有以下方面：

1、轴流式阀体结构设计，将阀体内腔设计成近似与管道内腔结构，减小了气体在流动中造成的压力损失，更好的保证了用户使用需要。

2、双轴结构设计，采用双轴结构，使阀板组件在开启状态更加可靠，避免受气体流动而导致的误切断，同时，双轴结构更合理的承担了阀板组件的作用力，延长了使用寿命。

3、手轮复位保护装置，采用锥齿轮脱离设计，所采用锥齿轮设计强度高，增加了使用安全性能，结构简单，采用可拆卸独立设计，方便了维修保养；

4、自复位恢复结构及自脱落结构设计，复位时该结构减小了转动主轴时的额外附加作用力，只需要提供转动主轴的作用力，并且能够快速恢复到原位，起到支撑阀板组件的作用，当反馈压力超过设定压力后，支撑块会自脱落，为快速切断提供了保证。

5、双重切断设计，双轴部位采用的弹簧设计，均具有储能，当超过设定压力后，双轴部位的弹簧迅速释放能量，能够实现了快速切断，切断气体流动，达到了安全保护的作用。

附图说明

图1为现有技术中的安全切断阀中的单轴结构的受力分析图；

图2为本发明一个具体实施例中的安全切断阀的主视图；

图3为本发明一个具体实施例中的安全切断阀的俯视图；

图4为图3的局部剖视图；

图5为安全切断阀为开启位置时图3的A-A剖视图；

图6为安全切断阀为关闭位置时图3的A-A剖视图；

图7为图5的B-B剖视图；

图8为图5的C-C剖视图；

图9为本发明一个具体实施例中的双轴结构的受力分析图；

图10为本发明一个具体实施例中的手轮组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的安全切断阀做进一步描述，但不作为对本发明的限制。

如图2-4所示，本发明一个具体实施例中的安全切断阀包括阀体1、上盖板5、切断部件、手轮组件6和执行器7，上盖板5安装在阀体1的上端，上盖板5与阀体1之间通过O型密封圈密封，阀体1内设置流通通道，手轮组件6与切断部件中的主轴组件3连接，在压力异常时切断部件切断阀体1内的流通通道；其中，切断部件包括阀板组件2、主轴组件3和复位轴组件4，主轴组件3与复位轴组件4平行设置在阀体1上，阀板组件2的一端与主轴组件3连接，且阀板组件2可相对主轴组件3旋转，主轴组件3与手轮组件6连接，正常工作时，阀板组件2的另一端架装在复位轴组件2上，阀板组件2处于开启位置，安全切断阀的出口与入口相通；异常工作时，手轮组件6驱动主轴组件2旋转从而带动阀板组件2旋转，使阀板组件2逆时针旋转压向阀体1内部的切断凸台，阀板组件2处于关闭位置，从而切断安全切断阀的出口与入口之间的流通通道。在阀体1上还安装一旁通球阀8，旁通球阀8用于连接安全切断阀的出口和入口，正常使用状态下，旁通球阀8处于关闭状态。本发明的安全切断阀采用双重复位操作步骤，当安全切断阀处于关闭时，具体操作步骤为：先开启旁通球阀8，使入出口压力达到平衡；通过调整达到要求的复位压差后，进行操作使复位轴组件4处于开启状态；下压手轮组件6，通过操作手轮组件转动过复位轴处结构设计，使阀板处于开启状态；关闭旁通球阀8，避免安全切断阀关闭后造成安全问题及损失；该结构的设计，规定了操作步骤，如未按步骤顺序操作，无法进行有效复位，不能实现开启安全切断阀，保护了操作者的安全。

本发明的翻板式轴流安全切断阀采用双轴式结构设计，降低了由于单轴承受力不足导致切断故障的出现，如图1和图9所示，在承受同等载荷，B、C两端支点截面相同，可由静力平衡方程求得，单轴结构Rc=P，双轴结构Ra=P/2、Rb=P/2，采用双轴结构使载荷合理分配、稳定性更好，保证了安全切断阀正常工作，提高了操作安全系数。本发明中的阀体1采用轴流式结构设计，减小了管道压力损失，是主要承压部件，上盖板5主要起到密封承压，方便维修，主轴部件3主要起到转动阀板组件关闭和开启作用，复位轴部件4主要实现支撑阀板部件、减小主轴承受作用力，增加安全保障，同时也为阀板切断提供动力机构，使翻板式轴流安全切断阀能够快速切断。

如图5和图6所示，阀板组件2包括阀板21、阀盖连接板22和阀盖连接柱23，阀板21与阀盖连接板22通过螺钉连接，在阀板21和阀盖连接板22之间还设置一橡胶垫圈27，阀盖连接柱23安装在阀盖连接板22上，在阀盖连接柱23上套装一缓冲弹簧24，缓冲弹簧24通过缓冲弹簧盖25及螺母固定。在阀板21的下端还设置一梯形槽221用于容纳O型密封圈222。

如图7所示，复位轴组件4包括复位轴41、支撑块42、切断密封套45、复位主弹簧43、复位扭转弹簧44和复位弹簧盖47，复位轴42的左右两端分别通过一切断密封套45架装在阀体1上，切断密封套45通过O型密封圈与阀体1密封，复位轴41的右端的切断密封套45通过复位弹簧盖47固定在阀体1上，复位主弹簧43套装在复位轴41的右端，复位主弹簧43的一端顶靠在复位轴41右端的开口槽内，复位主弹簧43的另一端顶靠在复位弹簧盖47上。复位轴41左端的切断密封套45通过执行器的执行腔体46固定在阀体1上，复位轴41的左端部与执行器7连接。复位轴41位于阀体1内部空间的位置安装一支撑块42，复位轴41与支撑块42之间通过平键连接，支撑块42的轴向位置通过卡装在复位轴41上位于支撑块两侧的轴用弹性挡圈定位。复位轴41左端的切断密封套45与执行腔体46之间还通过圆周均布的多颗定位销48定位。本发明中的复位轴组件采用复位扭转弹簧44设计，当反馈压力超过设定值时，复位扭转弹簧将储存的能量释放，带动复位轴转动，使复位轴结构处于关闭位置，同时主轴组件弹簧释放能力，使阀板处于关闭状态。当反馈压力超过设定值时，执行器部件动作，在复位轴组件的复位扭转弹簧44释放能量带动部件，同时支撑块释放，由于支撑块与复位轴之间采用是非固定连接，支撑块可自脱落，从而达到了快速切断气体流动的目的，切断过程中没有对关闭作用力造成流失，使密封效果更佳。当安全切断阀关闭后，按操作如下步骤顺序复位，当下压手轮转动主轴部件时，主轴只需要克服复位轴组件的支撑块机构，支撑块机构由支撑块42、复位扭转弹簧44等组成，转动主轴，阀板通过支撑块机构后，在复位扭转弹簧的作用力下，支撑块机构会自由恢复到原位，起到支撑阀板组件的作用，减小了转动主轴时的作用力。

如图8所示，主轴组件3包括主轴31、安装组件和复位组件，复位组件设置在主轴的左端，主轴31通过左右对称的安装组件安装在阀体1上，安装组件包括主轴密封套34和轴承39，主轴31与主轴密封套34之间通过O型密封圈密封，主轴密封套34通过螺钉安装在阀体1上，轴承39设置在主轴密封套34与阀体1之间；主轴1的一端通过平键与复位组件连接，平键的一端顶靠在主轴31的轴肩上，平键的另一端通过轴用弹性挡圈定位，复位组件包括左弹簧连接轴36和平面涡卷弹簧33，左弹簧连接轴36通过平键与主轴31连接，平面涡卷弹簧33通过弹簧挡圈安装在左弹簧连接轴36上，弹簧挡圈通过螺钉安装在左弹簧连接轴36上。本发明中的主轴组件中采用平面蜗卷弹簧33设计，可储存较大能量，使其各截面能更好的承受弯曲力矩，有助于翻板式安全切断阀实现关闭性能。在主轴31的右端安装一大齿轮32，本发明中的大齿轮32为锥齿轮，大齿轮32与手轮组件6中的锥齿轮631配合。本发明的安全切断阀采用双重弹簧切断，主轴组件采用平面蜗卷弹簧33设计，可储存较大能量，使其各截面能更好的承受弯曲力矩，有助于翻板式安全切断阀实现关闭性能，复位轴组件采用复位扭转弹簧44设计，当反馈压力超过设定值时，复位扭转弹簧44将储存的能量释放，带动复位轴41转动，使复位轴组件处于关闭位置，同时主轴组件的平面蜗卷弹簧33释放能力，使阀板组件处于关闭状态。

如图10所示，手轮组件6安装在阀体1右端的右端盒体铸件65上。手轮组件6包括手轮62、手轮连接件61、手轮弹簧64和齿轮轴63，齿轮轴63的下端为锥齿轮631结构，手轮62安装在手轮连接件61上，齿轮轴63套装在手轮连接件61上，齿轮轴63与手轮连接件61之间通过定位销66固定，手轮弹簧64套装在齿轮轴63上，手轮弹簧64的一端顶靠在手轮连接件61上，手轮弹簧64的另一端顶靠在右端盒体组件65上，手轮连接件61与右端盒体铸件65之间通过O型密封圈密封。当需要打开阀板时，人为下压手轮62，使配对锥齿轮631相结合，转动手轮62实现开启阀板21，在不施加下压力时，转动手轮无法实现开启阀板，不能达到气体流通的目的；当操作过程中下压力不足时，齿轮轴63下端的锥齿轮631与大齿轮32不能结合、会脱离，起到保护操作人员的安全作用；本保护装置采用径向独立结构设计，合理利用了径向空间，在径向操作起来更加容易、简单，该装置可独立拆卸，方便维修及保养。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种安全切断阀，包括阀体、上盖板、切断部件和手轮组件，所述阀体内设置流通通道，所述手轮组件与所述切断部件连接，在压力异常时所述手轮组件带动所述切断部件切断所述阀体内的流通通道，其特征在于，所述切断部件包括阀板组件、主轴组件和复位轴组件，所述主轴组件与所述复位轴组件平行设置在所述阀体上，所述阀板组件的一端与所述主轴组件连接，所述阀板组件可相对所述主轴组件旋转，所述主轴组件与所述手轮组件连接，正常工作时，所述阀板组件的另一端架装在所述复位轴组件上，安全切断阀处于开启位置；异常工作时，所述手轮组件带动主轴组件旋转从而带动阀板组件旋转，使阀板组件旋转压向所述阀体内部的切断凸台，安全切断阀板处于关闭位置。

2.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述阀体是全通径的轴流式结构。

3.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述主轴组件包括主轴、安装组件和复位组件，所述主轴通过左右对称的安装组件安装在阀体上，所述复位组件设置在所述主轴的一端，所述复位组件包括左弹簧连接轴和平面涡卷弹簧，所述左弹簧连接轴与所述主轴连接，所述平面涡卷弹簧安装在左弹簧连接轴上。

4.如权利要求3所述的安全切断阀，其特征在于，所述安装组件包括主轴密封套和轴承，主轴与主轴密封套之间通过密封圈密封，主轴密封套通过螺钉安装在阀体上，在主轴密封套与阀体之间设置一轴承，主轴的一端通过平键与复位组件连接，平键的一端顶靠在主轴的轴肩上，平键的一端通过轴用弹性挡圈定位，轴用弹性挡圈安装在主轴上。

5.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述手轮组件安装在所述阀体右端的右端盒体铸件上，所述手轮组件包括手轮、手轮连接件、手轮弹簧和齿轮轴，所述齿轮轴的齿轮为锥齿轮，所述手轮安装在所述手轮连接件上，所述齿轮轴套装在所述手轮连接件上，所述齿轮轴与所述手轮连接件之间通过定位销固定，所述手轮弹簧套装在所述齿轮轴上，所述手轮弹簧的一端顶靠在所述手轮连接件上，所述手轮弹簧的另一端顶靠在所述右端盒体组件上。

6.如权利要求5所述的安全切断阀，其特征在于，所述手轮连接件与所述右端盒体组件之间通过密封圈密封，所述密封圈为O型密封圈。

7.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述复位轴组件包括复位轴、支撑块、切断密封套、复位主弹簧、复位扭转弹簧和复位弹簧盖，所述复位轴的左右两端分别通过对称设置的所述切断密封套架装在所述阀体上，所述复位轴的右端的切断密封套通过所述复位弹簧盖固定在所述阀体上，所述复位主弹簧套装在所述复位轴的右端，复位主弹簧的一端顶靠在复位轴右端的开口槽内，复位主弹簧的另一端顶靠在复位弹簧盖上；复位轴左端的切断密封套通过执行器的执行腔体固定在阀体上，复位轴左端与执行器连接；所述复位轴位于所述阀体内部空间的位置上安装一支撑块。

8.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述阀板组件包括阀板、阀盖连接板和阀盖连接柱，所述阀板与所述阀盖连接板通过螺钉连接，所述阀盖连接柱安装在所述阀盖连接板上，在阀盖连接柱上套装一缓冲弹簧，缓冲弹簧通过缓冲弹簧盖及螺母固定。

9.如权利要求8所述的安全切断阀，其特征在于，所述阀板的下端还设置一梯形槽用于容纳密封圈，所述密封圈为O型密封圈。

10.如权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于，所述阀体上还安装一旁通球阀，旁通球阀用于连接安全切断阀的出口和入口，正常使用状态下，旁通球阀处于关闭状态。