CN105736764B - 一种插装式集成阀门组及其工作方法 - Google Patents

一种插装式集成阀门组及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种插装式集成阀门组，包括阀块和若干阀门，阀块上设有若干介质进口和若干介质流入流道以及若干个介质出口和若干个介质流出流道，每个介质进口通过对应的介质流入流道与对应的阀门连接，所有阀门通过介质流出流道与介质出口连接，阀门包括阀门执行器、阀杆、阀门上口、阀门下口、阀门密封盘和阀门密封座，阀门密封座位于阀门上口和阀门下口之间，阀门密封盘底部设有V型密封头，阀门密封座顶部设有弧状倒角，阀块顶部设有阀门连接座。本发明可以控制多个介质流入流道的通断和进行汇流；不仅阀门关闭时密封效果好，而且阀门打开时流通能力强；同时管路连接的密封点少，降低泄漏可能性。

Description

一种插装式集成阀门组及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种阀门组，尤其涉及一种插装式集成阀门组及其工作方法。
背景技术
目前，切断阀往往是单个使用的，一般只具备对单个流道进行通断的功能，无法对多个流道同时进行通断，更无法对多个流道进行汇流；
现有常用的切断阀（如图1所示）：一般具备阀门上口，阀门下口，阀芯、及阀杆。位于阀门上下口之间的密封锥面与阀芯贴合密封，阀门关闭时，阀杆对阀芯有向上的拉力，阀门打开时，阀杆对阀芯有向下推力，阀芯的紧固螺母长时间受变载荷作用，易松动。同时阀门打开或关闭时，阀杆都留在上口与下口的流通口内，影响实际通径，从而影响阀门流通能力。
而且，现有切断阀的密封面在下口，导致拆除执行器时，无法将执行器连同阀芯直接拆除，需先拆除下盖，拧下阀芯紧固螺丝，卸下阀芯，才能将执行器从阀体上拆除，这样会使阀门更换维护比较麻烦，同时阀门与管路连接都是采用法兰或管螺纹形式连接，管路与管路之间的连接是焊接形式，这种形式的管路，占地空间大，流道管路长，焊接点多，密封点多，泄漏可能性大。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种将多个阀门组合，可以对多个流道进行通断和汇流，且单个阀门只设置密封座上口处一个密封面，阀门打开，密封座即可完全打开成为流通开，从而流通能力强，而且管路的汇流贯通都在阀块内完成，没有管路与管路的焊接点，减少密封点，缩短流道管路，降低泄露可能性的插装式集成阀门组及其工作方法。
本发明的技术方案：一种插装式集成阀门组，包括阀块和安装在阀块上的若干阀门，所述阀块上设有若干介质进口和若干配合介质进口的介质流入流道以及若干个介质出口和若干个配合介质出口的介质流出流道，每个介质进口通过对应的介质流入流道与对应的阀门连接，所有阀门通过介质流出流道与介质出口连接，所述阀门包括阀门执行器、阀杆、阀门上口、阀门下口、设置在阀杆上的阀门密封盘和设置在阀块内的阀门密封座，所述阀门密封座位于阀门上口和阀门下口之间，所述阀门密封盘底部设有V型密封头，所述阀门密封座顶部设有配合V型密封头侧壁的弧状倒角，所述阀块顶部设有阀门连接座。
本发明将多个阀门集成在同一个阀块上，可以控制多个介质流入流道的通断，而且采用介质流出流道使得其可以对多个介质流入流道进行汇流；同时将密封座设置在阀门上口和阀门下口之间，采用V型密封头配合密封座上口的弧形倒角进行密封，当V型密封头向上移动，阀门打开，密封座即可完全打开成为流通开，使得其不仅阀门关闭时密封效果好，而且阀门打开时流通能力强；同时阀门执行器采用插装式安装在阀块上，使得其阀门管路紧凑，节省空间，减少管路连接的密封点，降低泄漏可能性。
优选地，所述阀门密封座外圈上设有第一外螺纹，所述阀块上设有配合第一外螺纹的第一内螺纹，所述阀门密封座内底部设有内六角方孔，所述内六角方孔上方设有配合V型密封头下端的圆孔。
该种结构使得阀门密封座与阀块的连接更加牢固可靠，而且只需用内六角扳手就可以方便的将阀门密封座安装和拆卸更换，使用和维护方便。
优选地，所述阀门密封盘和V型密封头通过锁紧螺母连接在阀杆上，所述内六角方孔的大小大于锁紧螺母的大小。
由于在上口密封，锁紧螺母所受的变载荷很小，可忽略，锁紧螺母不易松动。该种结构使得阀门密封盘和V型密封头与阀杆的连接更加牢固可靠。
优选地，所述阀门连接座包括旋入阀块内的旋入段和露于阀块外连接执行器的的支撑圈，所述旋入段外设有第二外螺纹，所述阀块内设有配合第二外螺纹的第二内螺纹。
该种结构使得阀门连接座与阀块的连接更加牢固可靠；而且还方便阀门执行器的插装以及提高其插装后的稳固性。
优选地，所述阀门密封座底部与阀块之间设有第一密封平垫，所述支撑圈底部与阀块之间设有第二密封平垫。
该种结构进一步提高阀门密封座的密封性，同时提高阀门连接座的密封性。
优选地，所述阀门执行器顶部设有阀门指示器，阀门执行器一侧设有执行器气讯号接口。
优选地，所述阀门连接座的内径小于V型密封头的最大外径，所述介质流入流道与阀门上口连接，所述介质流出流道通过介质流出支流道与阀门下口连接。
该种结构不仅可以防止V型密封头过分上移；而且还使得阀门与介质流入流道和介质流出流道的衔接更加紧密。
优选地，所述阀块上设有若干配合介质流出流道和介质流入流道的压力取样口，所述压力取样口上连接有压力表或者压力传感器。
该种结构使得其可对阀块内介质压力进行检测，同时也作阀门泄漏判断用。
本发明中的阀门执行器大小选用根据流入介质的压力判断，可选40、50、63、80、100、125缸径。
本发明的阀门采用插装式结构，阀门执行器在阀块之外，阀门密封口在阀块之内，阀块既兼有工艺流道功能，又兼有阀门阀体的作用。该种形式流道设计灵活，流通能力大，集成度更高。
优选地，所述介质进口包括介质A进口、介质B进口、介质C进口、介质D进口，所述介质出口包括E出口和F出口。
流入阀块的介质A、B、C、D等若干可以是气体或液体，阀块实现各种介质的汇流或顺序依次流出阀块。
一种插装式集成阀门组的工作方法，包括下述步骤：
1）介质A、B、C、D中的一种或者全部分别从介质A进口、介质B进口、介质C进口、介质D进口进入对应的阀门；
2）对应阀门的阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到打开阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向上动作，V型密封头向上移动，阀门打开，阀门密封座完全打开作为通道连通阀门上口和阀门下口；
3）介质A、B、C、D中的一种或者全部通过介质流出流道汇流后通过出口处阀门从E出口或F出口流出；
4）当不需要某种介质时，对应阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到关闭阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向下动作，V型密封头向下移动，当V型密封头与阀门密封座密封时，阀门关闭。
本发明阀块与外管路连接采用螺纹+密封垫形式。
本发明将多个阀门集成在同一个阀块上，可以控制多个介质流入流道的通断，而且采用介质流出流道使得其可以对多个介质流入流道进行汇流；同时将密封座设置在阀门上口和阀门下口之间，采用V型密封头配合密封座上口的弧形倒角进行密封，当V型密封头向上移动，阀门打开，密封座即可完全打开成为流通开，使得其不仅阀门关闭时密封效果好，而且阀门打开时流通能力强；同时阀门执行器采用插装式安装在阀块上，使得其阀门管路紧凑，节省空间，减少管路连接的密封点，降低泄漏可能性。
附图说明
图1为本发明背景技术中提到现有切断阀关闭状态时的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中单个阀门关闭状态时的结构示意图；
图4为本发明中单个阀门打开状态时的结构示意图；
图5为本发明中阀门密封座的结构示意图；
图6为图5的俯视示意图；
图7为本发明中阀门连接座的结构示意图；
图8为本发明的另一侧结构示意图；
图1中21.阀块，22.阀杆，23.阀门上口，24.阀门下口，25.阀芯，26.上密封口，27.下密封口。
图2-7中1.阀块，2.阀门执行器，3.阀杆，4.阀门上口，5.阀门下口，6.阀门密封盘，7.V型密封头，8.阀门密封座，9.第一密封平垫，10.锁紧螺母，11.介质流入流道，12.介质流出流道，13.执行器气讯号接口，14.阀门指示器，15.第二密封平垫，16.第一外螺纹，17.第一内螺纹，18.内六角方孔，19.圆孔，20.弧形倒角，21.阀门连接座，22.第二外螺纹，23.第二内螺纹，24.旋入段，25.支撑圈，26.介质A进口，27.介质B进口，28.介质C进口，29.介质D进口，30.E出口，31.F出口，32.内六角法兰面堵头，33.压力取样口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图2-8所示，一种插装式集成阀门组，包括阀块1和安装在阀块1上的六个阀门，阀块1上设有4个介质进口和4个配合介质进口的介质流入流道12，以及2个介质出口和2个配合介质出口的介质流出流道11，每个介质进口通过对应的介质流入流道12与对应的阀门连接，对应介质的阀门通过介质流出流道与出口通断控制的阀门进口连接，通过出口处阀门联通E出口30或F出口31。阀门包括阀块1、阀门执行器2、阀杆3、阀门上口4、阀门下口5、设置在阀杆3上的阀门密封盘6和设置在阀块1内的阀门密封座8，阀门密封座8位于阀门上口4和阀门下口5之间，阀门密封盘6底部设有V型密封头7，阀门密封座8顶部设有配合V型密封头7侧壁的弧形倒角20。阀块1顶部设有阀门连接座21。
阀门密封座8外圈上设有第一外螺纹16，阀块1上设有配合第一外螺纹16的第一内螺纹17，阀门密封座8内底部设有内六角方孔18，内六角方孔18上方设有配合V型密封头7下端的圆孔19。阀门密封盘6和V型密封头7通过锁紧螺母10连接在阀杆3上，内六角方孔18的大小大于锁紧螺母10的大小。阀门连接座21包括旋入阀块1内的旋入段24和露于阀块1外的支撑圈25，旋入段24外设有第二外螺纹22，阀块1内设有配合第二外螺纹22的第二内螺纹23。
阀门密封座8底部与阀块1之间设有第一密封平垫9，支撑圈25底部与阀块1之间设有第二密封平垫15。阀门执行器2顶部设有阀门指示器14，阀门执行器2一侧设有执行器气讯号接口13。阀门连接座21的内径小于V型密封头7的最大外径。介质流入流道11与阀门上口4连接，介质流出流道通过介质流出支流道12与阀门下口5连接。
阀块1上设有6个配合介质流出流道和介质流入流道的压力取样口33，每个压力取样口33上连接有压力表或者压力传感器。
介质进口包括介质A进口26、介质B进口27、介质C进口28、介质D进口，介质出口包括E出口29和F出口30。
一种插装式集成阀门组的工作方法，包括下述步骤：
1）介质A、B、C、D中的一种或者全部分别从介质A进口、介质B进口、介质C进口、介质D进口进入对应的阀门；
2）对应阀门的阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到打开阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向上动作，V型密封头向上移动，阀门打开，阀门密封座完全打开作为通道连通阀门上口和阀门下口；
3）介质A、B、C、D中的一种或者全部通过介质流出流道汇流后通过出口处阀门从E出口或者F出口流出；出口处的阀门是对应该出口通断的功能控制，功能形式同进口处阀门一致。
4）当不需要某个介质时，对应阀门的阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到关闭阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向下动作，V型密封头向下移动，当V型密封头与阀门密封座密封时，阀门关闭。
本发明的阀门装配时，先将密封平垫放入阀块螺纹孔底部，通过内六角扳手将阀门密封座安装在阀块内，然后将装上阀门密封盘和V型密封头的阀杆通过阀门连接座与阀门执行器相连，阀门连接座套上密封平垫，通过阀门连接座上的螺纹，旋入阀块的螺纹孔，旋紧即可。
本发明的阀门动作时，阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到打开阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向上动作，V型密封头向上移动，阀门打开，阀门密封座完全打开作为通道连通阀门上口和阀门下口。
阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到关闭阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向下动作，V型密封头向下移动，当V型密封头与阀门密封座密封时，阀门关闭。
本发明中的介质进口和介质出口的数量可以根据需求进行增减，每个介质进口都配置一个大小匹配的阀门，每个介质出口都配置一个大小匹配的阀门。
本发明中连接阀门上口的是介质流入流道时，连接阀门下口的为介质流出流道；连接阀门上口的是介质流出流道时，连接阀门下口的为介质流入流道。
本发明中的介质进口和介质出口不使用时，可以采用内六角法兰面堵头堵上。

Claims (6)

1.一种插装式集成阀门组，包括阀块和安装在阀块上的若干阀门，其特征在于：所述阀块上设有若干介质进口和若干配合介质进口的介质流入流道以及若干个介质出口和若干个配合介质出口的介质流出流道，每个介质进口通过对应的介质流入流道与对应的阀门连接，所有阀门通过介质流出流道与介质出口连接，所述阀门包括阀门执行器、阀杆、阀门上口、阀门下口、设置在阀杆上的阀门密封盘和设置在阀块内的阀门密封座，所述阀门密封座位于阀门上口和阀门下口之间，所述阀门密封盘底部设有V型密封头，所述阀门密封座顶部设有配合V型密封头侧壁的弧状倒角，所述阀块顶部设有阀门连接座；所述阀门密封座外圈上设有第一外螺纹，所述阀块上设有配合第一外螺纹的第一内螺纹，所述阀门密封座内底部设有内六角方孔，所述内六角方孔上方设有配合V型密封头下端的圆孔；所述阀门连接座包括旋入阀块内的旋入段和露于阀块外连接阀门执行器的支撑圈，所述旋入段外设有第二外螺纹，所述阀块内设有配合第二外螺纹的第二内螺纹；所述阀门密封盘和V型密封头通过锁紧螺母连接在阀杆上，所述内六角方孔的大小大于锁紧螺母的大小；所述阀门密封座底部与阀块之间设有第一密封平垫，所述支撑圈底部与阀块之间设有第二密封平垫。
2.根据权利要求1所述的一种插装式集成阀门组，其特征在于：所述阀门执行器顶部设有阀门指示器，阀门执行器一侧设有执行器气讯号接口。
3.根据权利要求1所述的一种插装式集成阀门组，其特征在于：所述阀门连接座的内径小于V型密封头的最大外径，所述介质流入流道与阀门上口连接，所述介质流出流道通过介质流出支流道与阀门下口连接。
4.根据权利要求1所述的一种插装式集成阀门组，其特征在于：所述阀块上设有若干配合介质流出流道和介质流入流道的压力取样口，所述压力取样口上连接有压力表或者压力传感器。
5.根据权利要求2所述的一种插装式集成阀门组，其特征在于：所述介质进口包括介质A进口、介质B进口、介质C进口、介质D进口，所述介质出口包括E出口和F出口。
6.根据权利要求5所述的一种插装式集成阀门组的工作方法，其特征在于：其包括下述步骤：
1）介质A、B、C、D中的一种或者全部分别从介质A进口、介质B进口、介质C进口、介质D进口进入对应的阀门；
2）对应阀门的阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到打开阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向上动作，V型密封头向上移动，阀门打开，阀门密封座完全打开作为通道连通阀门上口和阀门下口；
3）介质A、B、C、D中的一种或者全部通过介质流出流道汇流后通过出口处阀门从E出口或者F出口流出；
4）当不需要某个介质时，对应阀门的阀门执行器通过执行器气讯号接口接收到关闭阀门的指令，阀门执行器控制阀杆向下动作，V型密封头向下移动，当V型密封头与阀门密封座密封时，阀门关闭。
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