CN105864440A - 一种柔性密封提升阀 - Google Patents

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张继伟
范宜霖
张建斌
吴磊
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李伟
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Abstract

本发明属于提升阀领域，具体是涉及一种柔性密封提升阀。本发明包括阀瓣、带动阀瓣动作的阀杆、以及可与阀瓣进行密封配合的阀座，所述阀瓣为碗状结构，所述阀瓣的碗口边沿构成与所述阀座配合的密封面，所述阀瓣其碗壁的轴向截面为波浪形。本发明所述阀瓣在与阀座进行密封配合时具有柔性特点，即所述阀瓣与阀座进行密封配合时，阀瓣的碗壁可进行一定的弹性变形，使得阀门关闭状态下阀瓣密封面能够产生微小调整，使其与阀座密封面紧密贴合形成线密封状态，使阀门的密封性能得到了大幅的提高，同时本发明所述阀瓣密封面也难以被杂物卡滞。

Description

一种柔性密封提升阀
技术领域
本发明属于提升阀领域，具体是涉及一种柔性密封提升阀。
背景技术
提升阀主要用在对流管及工业锅炉管内部积灰清除的蒸汽吹灰器的末端，通常以过热蒸汽或压缩气体作为吹灰介质，阀内设有一个压力调节装置。阀门的开与关均由执行机构动作自动控制，执行机构通过销轴连接阀门启动臂自动启闭阀门。执行机构位置可自由调节，以保证吹灰枪处于吹灰位置时，才开启阀门提供吹灰介质。吹灰器退到非吹灰位置时，阀门将自动关闭。
现有提升阀产品均采用传统密封结构，阀瓣密封面处容易因蒸汽管道中杂物卡滞、阀瓣密封面自身偏斜等原因造成阀门内漏，吹灰效果不佳。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种柔性密封提升阀。
本发明采用了以下技术方案：
一种柔性密封提升阀，包括阀瓣、带动阀瓣动作的阀杆、以及可与阀瓣进行密封配合的阀座，所述阀瓣为碗状结构，所述阀瓣的碗口边沿构成与所述阀座配合的密封面，所述阀瓣其碗壁的轴向截面为波浪形。
进一步的技术方案，所述阀瓣包括构成碗底的阀瓣本体、以及构成碗壁的阀瓣延伸段，所述阀瓣延伸段包括由阀瓣本体向碗口处依次延伸且为一体结构的第一壁段、第二壁段、第三壁段，所述第一壁段与阀瓣本体垂直，所述第二壁段与第一壁段垂直，所述第三壁段与第二壁段垂直，所述第一壁段、第二壁段、第三壁段的连接处圆弧过渡构成波浪形，所述第一壁段与阀瓣本体连接处的内侧与外侧分别设有半圆形的第一凹槽与第二凹槽，所述第一壁段构成第一凹槽的槽壁，所述第一壁段构成第二凹槽的槽底，所述第二壁段构成第二凹槽的槽壁。
进一步的技术方案，所述第三壁段的外侧面与所述第二壁段的内侧面构成30度夹角；所述阀体内壁设有台肩，所述阀座一端穿过所述台肩、另一端端面构成与阀瓣密封接触的阀座密封面，所述阀座密封面上堆焊镍基合金，所述阀座外周面间隙设有与阀座同轴的筒体，所述筒体一端通过过渡连接段与所述阀座外周面连为一体，所述筒体的筒壁与阀体内壁环向焊接，所述过渡连接段位于所述台肩与阀座密封面之间且与所述筒体的筒壁垂直，所述阀座密封面位于所述筒体中部，所述过渡连接段与所述台肩之间留有空隙。
进一步的技术方案，所述阀座中流道包括直径逐渐减小的进口段、以及直径逐渐增大的出口段，所述进口段、出口段连接处构成流道的中心喉部，所述中心喉部处流道的直径与流道进口处的直径比为0.5，所述进口段流道的缩小角度为45度，所述出口段流道的扩大角度为10度，所述出口段流道的长度与直径之比为0.6。
进一步的技术方案，所述阀杆上套设有限位螺母，所述限位螺母与所述阀瓣本体螺纹配合并将所述阀杆固定于所述阀瓣本体上，所述阀瓣本体与所述限位螺母之间设有止动垫圈。
进一步的技术方案，所述阀杆上套设有筒状的填料室，所述填料室的外周面上设有六角凸台，所述填料室贯穿阀体且与阀体螺纹配合并由所述六角凸台限位，所述六角凸台与阀体之间设有铜垫，所述填料室其靠近阀体外一端的内侧面上设有填料腔，所述填料腔中填充密封填料后由填料室端部的填料压圈进行封闭，所述阀杆上套设有填料螺母，所述填料螺母与所述填料室外周面螺纹配合将所述填料压圈紧固在所述密封填料上，所述填料室其位于阀体内的一端螺纹连接有调压盘，所述调压盘的外周面上均布有若干便于拨动调压盘的长方形调压槽。
进一步的技术方案，所述阀体上设有便于对调压盘进行调压操作的观测孔和调压孔。
进一步的技术方案，所述阀杆其位于阀体外的一端套设有弹簧压盖、以及弹簧，所述弹簧两端分别弹性作用于所述弹簧压盖与填料螺母上并实现阀门的自动关闭，所述阀体通过第一开口销与启动臂连接，所述启动臂由执行机构驱动并压紧阀杆，所述阀杆带动阀瓣动作实现阀门的自动开启，所述启动臂上设有向所述阀体与启动臂连接处添加润滑油的油杯。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述阀瓣在与阀座进行密封配合时具有柔性特点，即所述阀瓣与阀座进行密封配合时，阀瓣的碗壁可进行一定的弹性变形，使得阀门关闭状态下阀瓣密封面能够产生微小调整，使其与阀座密封面紧密贴合形成线密封状态，使阀门的密封性能得到了大幅的提高，同时本发明所述阀瓣密封面也难以被杂物卡滞。
(2)本发明所述阀瓣结构中，所述第一凹槽、第二凹槽具有阻隔杂物、防止杂物进入阀瓣与阀座密封面的作用，且具有增加阀瓣延伸段与阀瓣本体之间连接强度的作用；所述阀瓣延伸段具有较好的弹性变形且弹性回复能力强，大大提高了阀瓣的密封性能以及使用寿命。
(3)本发明中所述第三壁段的外侧面与所述第二壁段的内侧面构成30度夹角，以及所述阀座密封面上堆焊镍基合金，使得阀瓣与阀座的密封效果进一步得到加强。所述阀座通过筒体环向焊接于阀体内，所述筒体、过渡连接段、阀座为一体结构，且过渡连接段与所述台肩处留有空隙，可有效抵消阀座在高温介质作用下的热膨胀变形。
(4)本发明所述阀座内流道进口段角度、出口段角度是通过多次模拟实验对比，最终经由真实试验检验所得出的结果，相比于现有同类产品，流阻更小，阀体出口流量大，吹灰效果极强。
(5)本发明所述调压盘与填料室螺纹配合，当调压盘被调节至靠近所述阀座流道出口，那么阀座流道出口流阻增大，相应阀体上出口压力减小，当调压盘被调节至远离所述阀座流道出口，那么阀座流道出口流阻减小，相应阀体上出口压力增大。根据吹灰要求，可以通过所述调压槽来拨动所述调压盘，使得调压盘与填料室螺纹配合并沿阀杆轴向移动实现阀体出口压力的调节。本发明所述观测孔和调压孔便于操作人员进行调压操作，其中观测孔用于观看调压盘的位置，调压孔用于借助拨动工具来拨动调压盘。
(6)本发明提升阀在进行吹灰工作时，通过执行机构驱动启动臂、启动臂压紧阀杆进行阀门开启，此时弹簧处于压缩状态；吹灰工作结束，执行机构停止驱动，所述弹簧复位并带动所述阀杆移动，所述阀瓣与阀座密封接触实现阀门关闭。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中阀体调压孔与观测孔结构示意图。
图3是本发明中阀瓣结构示意图。
图4是本发明阀座结构示意图。
附图中标记的含义如下：
1-阀体 11-台肩 2-阀瓣 2a-第一壁段 2b-第二壁段
2c-第三壁段 2d-阀瓣本体 2e-第一凹槽 2f-第二凹槽
3-限位螺母 4-止动垫圈 5-阀杆 6-阀座 61-镍基合金
62-进口段 63-出口段 64-中心喉部 65-筒体 66-过渡连接段
7-调压盘 71-调压槽 8-填料室 9-铜垫 10-填料螺母 11-弹簧
12-填料压圈 13-弹簧压盖 14-卡子 15-第二开口销 17-启动臂
18-第一开口销 19-油杯 20-密封填料
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案做出说明：
本发明包括阀瓣2、带动阀瓣2动作的阀杆5、以及可与阀瓣2进行密封配合的阀座6，所述阀瓣2为碗状结构，所述阀瓣2的碗口边沿构成与所述阀座6配合的密封面，所述阀瓣2其碗壁的轴向截面为波浪形。本发明所述阀瓣2在与阀座6进行密封配合时具有柔性特点，即所述阀瓣2与阀座6进行密封配合时，阀瓣2的碗壁可进行一定的弹性变形，使得阀门关闭状态下阀瓣2密封面能够产生微小调整，使其与阀座6密封面紧密贴合形成线密封状态，使阀门的密封性能得到了大幅的提高，同时本发明所述阀瓣密封面也难以被杂物卡滞。
所述阀瓣2包括构成碗底的阀瓣本体2d、以及构成碗壁的阀瓣延伸段，所述阀瓣延伸段包括由阀瓣本体2d向碗口处依次延伸且为一体结构的第一壁段2a、第二壁段2b、第三壁段2c，所述第一壁段2a与阀瓣本体2d垂直，所述第二壁段2b与第一壁段2a垂直，所述第三壁段2c与第二壁段2b垂直，所述第一壁段2a、第二壁段2b、第三壁段2c的连接处圆弧过渡构成波浪形，所述第一壁段2a与阀瓣本体2d连接处的内侧与外侧分别设有半圆形的第一凹槽2e与第二凹槽2f，所述第一壁段2a构成第一凹槽2e的槽壁，所述第一壁段2a构成第二凹槽2f的槽底，所述第二壁段2b构成第二凹槽2f的槽壁。本发明所述阀瓣2结构中，所述第一凹槽2e、第二凹2f槽具有阻隔杂物、防止杂物进入阀瓣2与阀座6密封面的作用，且具有增加阀瓣延伸段与阀瓣本体2d之间连接强度的作用；所述阀瓣延伸段具有较好的弹性变形且弹性回复能力强，大大提高了阀瓣的密封性能以及使用寿命。
所述第三壁段2c的外侧面与所述第二壁段2b的内侧面构成30度夹角；所述阀体1内壁设有台肩11，所述阀座6一端穿过所述台肩11、另一端端面构成与阀瓣2密封接触的阀座密封面，所述阀座密封面上堆焊镍基合金61，所述阀座6外周面间隙设有与阀座6同轴的筒体65，所述筒体65一端通过过渡连接段66与所述阀座6外周面连为一体，所述筒体65的筒壁与阀体1内壁环向焊接，所述过渡连接段66位于所述台肩11与阀座密封面之间且与所述筒体65的筒壁垂直，所述阀座密封面位于所述筒体65中部，所述过渡连接段66与所述台肩11之间留有空隙。本发明中所述第三壁段2c的外侧面与所述第二壁段2b的内侧面构成30度夹角，以及所述阀座密封面上堆焊镍基合金61，使得阀瓣2与阀座6的密封效果进一步得到加强。所述阀座6通过筒体65环向焊接于阀体1内，所述筒体65、过渡连接段66、阀座6为一体结构，且过渡连接段66与所述台肩11处留有空隙，可有效抵消阀座6在高温介质作用下的热膨胀变形。
所述阀座6中流道包括直径逐渐减小的进口段62、以及直径逐渐增大的出口段63，所述进口段62、出口段63连接处构成流道的中心喉部64，所述中心喉部64处流道的直径与流道进口处的直径比为0.5，所述进口段62流道的缩小角度为45度，所述出口段63流道的扩大角度为10度，所述出口段63流道的长度与直径之比为0.6。本发明所述阀座6内流道进口段62角度、出口段63角度是通过多次模拟实验对比，最终经由真实试验检验所得出的结果，相比于现有同类产品，流阻更小，阀体出口流量大，吹灰效果极强。
所述阀杆5上套设有限位螺母3，所述限位螺母3与所述阀瓣本体2d螺纹配合并将所述阀杆5固定于所述阀瓣本体2d上，所述阀瓣本体2d与所述限位螺母3之间设有止动垫圈4。
所述阀杆5上套设有筒状的填料室8，所述填料室8的外周面上设有六角凸台，所述填料室8贯穿阀体1且与阀体1螺纹配合并由所述六角凸台限位，所述六角凸台与阀体1之间设有铜垫9，所述填料室8其靠近阀体1外一端的内侧面上设有填料腔，所述填料腔中填充密封填料20后由填料室8端部的填料压圈12进行封闭，所述阀杆5上套设有填料螺母10，所述填料螺母10与所述填料室8外周面螺纹配合将所述填料压圈12紧固在所述密封填料20上，所述填料室8其位于阀体1内的一端螺纹连接有调压盘7，所述调压盘7的外周面上均布有若干便于拨动调压盘7的长方形调压槽71。所述阀体1上设有便于通过调压盘7进行调压的观测孔和调压孔。本发明所述调压盘7与填料室8螺纹配合，当调压盘7被调节至靠近所述阀座6流道出口，那么阀座6流道出口流阻增大，相应阀体1上出口压力减小，当调压盘7被调节至远离所述阀座6流道出口，那么阀座6流道出口流阻减小，相应阀体1上出口压力增大。根据吹灰要求，可以通过所述调压槽71来拨动所述调压盘7，使得调压盘7与填料室8螺纹配合并沿阀杆5轴向移动实现阀体出口压力的调节。本发明所述观测孔和调压孔便于操作人员进行调压操作，其中观测孔用于观看调压盘7的位置，调压孔用于借助拨动工具来拨动调压盘。本发明所述观测孔和调压孔使得阀门在安装后也可以进行调压盘的调节。
所述阀杆5其位于阀体1外的一端套设有弹簧压盖13、以及弹簧11，所述弹簧11两端分别弹性作用于所述弹簧压盖13与填料螺母10上并实现阀门的自动关闭，所述阀体1通过第一开口销18与启动臂17连接，所述启动臂17由执行机构驱动并压紧阀杆5，所述阀杆5带动阀瓣2动作实现阀门的自动开启，所述启动臂17上设有向所述阀体1与启动臂17连接处添加润滑油的油杯19。本发明提升阀在进行吹灰工作时，通过执行机构驱动启动17、启动臂17压紧阀杆5进行阀门开启，此时弹簧11处于压缩状态；吹灰工作结束，执行机构停止驱动，所述弹簧11复位并带动所述阀杆5移动，所述阀瓣2与阀座6密封接触实现阀门关闭。

Claims (8)

1.一种柔性密封提升阀，包括阀瓣(2)、带动阀瓣(2)动作的阀杆(5)、以及可与阀瓣(2)进行密封配合的阀座(6)，其特征在于：所述阀瓣(2)为碗状结构，所述阀瓣(2)的碗口边沿构成与所述阀座(6)配合的密封面，所述阀瓣(2)其碗壁的轴向截面为波浪形。
2.如权利要求1所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀瓣(2)包括构成碗底的阀瓣本体(2d)、以及构成碗壁的阀瓣延伸段，所述阀瓣延伸段包括由阀瓣本体(2d)向碗口处依次延伸且为一体结构的第一壁段(2a)、第二壁段(2b)、第三壁段(2c)，所述第一壁段(2a)与阀瓣本体(2d)垂直，所述第二壁段(2b)与第一壁段(2a)垂直，所述第三壁段(2c)与第二壁段(2b)垂直，所述第一壁段(2a)、第二壁段(2b)、第三壁段(2c)的连接处圆弧过渡构成波浪形，所述第一壁段(2a)与阀瓣本体(2d)连接处的内侧与外侧分别设有半圆形的第一凹槽(2e)与第二凹槽(2f)，所述第一壁段(2a)构成第一凹槽(2e)的槽壁，所述第一壁段(2a)构成第二凹槽(2f)的槽底，所述第二壁段(2b)构成第二凹槽(2f)的槽壁。
3.如权利要求2所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述第三壁段(2c)的外侧面与所述第二壁段(2b)的内侧面构成30度夹角；所述阀体(1)内壁设有台肩(11)，所述阀座(6)一端穿过所述台肩(11)、另一端端面构成与阀瓣(2)密封接触的阀座密封面，所述阀座密封面上堆焊镍基合金(61)，所述阀座(6)外周面间隙设有与阀座(6)同轴的筒体(65)，所述筒体(65)一端通过过渡连接段(66)与所述阀座(6)外周面连为一体，所述筒体(65)的筒壁与阀体(1)内壁环向焊接，所述过渡连接段(66)位于所述台肩(11)与阀座密封面之间且与所述筒体(65)的筒壁垂直，所述阀座密封面位于所述筒体(65)中部，所述过渡连接段(66)与所述台肩(11)之间留有空隙。
4.如权利要求1所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀座(6)中流道包括直径逐渐减小的进口段(62)、以及直径逐渐增大的出口段(63)，所述进口段(62)、出口段(63)连接处构成流道的中心喉部(64)，所述中心喉部(64)处流道的直径与流道进口处的直径比为0.5，所述进口段(62)流道的缩小角度为45度，出口段(63)流道的扩大角度为10度，所述出口段(63)流道的长度与直径之比为0.6。
5.如权利要求2所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀杆(5)上套设有限位螺母(3)，所述限位螺母(3)与所述阀瓣本体(2d)螺纹配合并将所述阀杆(5)固定于所述阀瓣本体(2d)上，所述阀瓣本体(2d)与所述限位螺母(3)之间设有止动垫圈(4)。
6.如权利要求5所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀杆(5)上套设有筒状的填料室(8)，所述填料室(8)的外周面上设有六角凸台，所述填料室(8)贯穿阀体(1)且与阀体(1)螺纹配合并由所述六角凸台限位，所述六角凸台与阀体(1)之间设有铜垫(9)，所述填料室(8)其靠近阀体(1)外一端的内侧面上设有填料腔，所述填料腔中填充密封填料(20)后由填料室(8)端部的填料压圈(12)进行封闭，所述阀杆(5)上套设有填料螺母(10)，所述填料螺母(10)与所述填料室(8)外周面螺纹配合将所述填料压圈(12)紧固在所述密封填料(20)上，所述填料室(8)其位于阀体(1)内的一端螺纹连接有调压盘(7)，所述调压盘(7)的外周面上均布有若干便于拨动调压盘(7)的长方形调压槽(71)。
7.如权利要求6所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀体(1)上设有便于对调压盘(7)进行调压操作的观测孔和调压孔。
8.如权利要求6所述的柔性密封提升阀，其特征在于：所述阀杆(5)其位于阀体(1)外的一端套设有弹簧压盖(13)、以及弹簧(11)，所述弹簧(11)两端分别弹性作用于所述弹簧压盖(13)与填料螺母(10)上并实现阀门的自动关闭，所述阀体(1)通过第一开口销(18)与启动臂(17)连接，所述启动臂(17)由执行机构驱动并压紧阀杆(5)，所述阀杆(5)带动阀瓣(2)动作实现阀门的自动开启，所述启动臂(17)上设有向所述阀体(1)与启动臂(17)连接处添加润滑油的油杯(19)。
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