CN113551050B - 一种波纹管阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波纹管阀门，本发明包括安装在密封盖顶部且位于支撑架内、用于压紧填料的一对调节装置，调节装置分别位于阀杆左右两侧且关于阀杆左右对称，下端安装在阀杆上且上端安装在密封盖上、位于阀盖内的波纹管组件。通过辅助环A、辅助环B以及导向斜面A、导向斜面B的设置，增加波纹管接口处的面积，提高热容量，从而增加焊接面积，提高波纹管接口处的强度，同时利用第一波纹管、第二波纹管共同承压，承压能力大大提高。通过调节装置解决了现有填料易滑动，阀杆密封效果不好的问题；通过平移架、滚轮、平移块A、平移块B之间形成楔块结构，转动调节杆，带动平移块A、平移块B向下运动，压杆、压板向下压紧填料。

Description

一种波纹管阀门
技术领域
本发明具体涉及一种波纹管阀门。
背景技术
随着化工、核工业等现代工业的迅速发展，易燃、易爆、剧毒和带放射性介质的管道日益增多，用于这些管道和装置上的阀门，对它们的外漏密封有特殊严格要求，使用一般的填料密封装置已无法满足要求，因此需要采用带波纹管的阀杆密封结构。
波纹管阀门是在密封元件内多安装一层保护膜，可随阀杆启闭而伸缩。不但提高了使用能源效率，增加生产设备安全性，减少了维修费用及频繁的维修保养，还提供了清洁安全的工作环境。但是现有的波纹管阀门存在以下问题：一是波纹管套在阀杆外，两端通过焊接分别与阀杆、阀盖连接在一起，焊接时只能从波纹管的接口径向施焊，阀门内部的流体压力以及阀门开启时阀门对波纹管的压力均会经过焊接处，导致焊接处开裂，从而出现破裂、泄露现象；二是阀杆与填料之间会滑动，密封效果不好。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，本发明提供一种波纹管阀门。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种波纹管阀门，包括内部设有流动腔的阀体，流动腔与X方向平行，通过螺栓安装在阀体顶部的阀盖，阀盖上设有与流动腔连通的中心孔A，通过螺栓安装在阀盖顶部的密封盖，密封盖上设有与中心孔A连通的中心孔B，密封盖顶部设有与中心孔B连通的中心孔C，穿过中心孔A、中心孔B、中心孔C的阀杆，安装在阀杆底部且位于流动腔内、用于关闭或打开流动腔的阀芯，位于中心孔C内且抵紧阀杆的填料，安装在密封盖顶部的支撑架，通过滚动轴承转动安装在支撑架顶部的转环，安装在转环顶部且位于支撑架上方的手轮，阀杆穿过转环且与转环螺纹连接，安装在密封盖顶部且位于支撑架内、用于压紧填料的一对调节装置，调节装置分别位于阀杆左右两侧且关于阀杆左右对称，下端安装在阀杆上且上端安装在密封盖上、位于阀盖内的波纹管组件；
波纹管组件包括安装在阀杆上的底座，安装在密封盖底部的顶座，一端安装在底座上且另一端安装在顶座上的多层波纹管。
进一步的，所述底座与阀杆同轴设置，底座上设有供阀杆穿过的底孔，安装在底座顶部的辅助环A，辅助环A截面为直角梯形结构，安装在底座顶部且位于辅助环A内的固定环A；
辅助环A上端内径为D1，辅助环A下端内径为D2，D1＞D2；辅助环A高度为H1，固定环A高度为H2，H1＞H2。
进一步的，所述顶座与阀杆同轴设置，顶座上设有供阀杆穿过的顶孔，安装在顶座底部的辅助环B，辅助环B截面为直角梯形结构，安装在辅助环底部的固定环B；
辅助环B上端外径为D3，辅助环B下端外径为D4，D3＞D4。
进一步的，所述多层波纹管包括上端焊接在固定环B上且下端焊接在固定环A上的第一波纹管，第一波纹管套设在阀杆上；第一波纹管上下两端外径均为D5，固定环A、固定环B外径均为D6，D5＞D6，第一波纹管上下两端分别与固定环A、固定环B之间形成台阶结构；
多层波纹管还包括位于第一波纹管外的第二波纹管，第二波纹管上端内壁设有导向斜面A，第二波纹管下端外壁设有导向斜面B；第一波纹管长度为L1，第二波纹管长度为L2，L1＜L2；
导向斜面A与第一波纹管、辅助环B、固定环B之间形成上焊接区，上焊接区内充满焊料；
导向斜面B与第一波纹管、辅助环A、固定环A之间形成下焊接区，下焊接区内充满焊料。
进一步的，所述导向斜面A与X方向的夹角为α，辅助环B外壁与X方向的夹角为β，α≤β；导向斜面B与X方向的夹角为γ，辅助环A内壁与X方向的夹角为θ，γ≤θ。
进一步的，所述波纹管组件还包括安装在阀盖内壁上且与顶座抵接的限位环，安装在辅助环A顶部且与第二波纹管连接的压环。
进一步的，所述调节装置包括安装在密封盖顶部的立板，立板中间位置处设有通槽，移动地安装在通槽内的驱动板，安装在驱动板上且为矩形框架结构的平移架，平移架可沿Y方向移动，移动地安装在立板上且位于平移架上方的平移块A，平移块A可沿Z方向移动，平移块A底部设有传动斜面A，移动地安装在立板上且位于平移架下方的平移块B，平移块B可沿Z方向移动，平移块B顶部设有传动斜面B，转动安装在平移架内且同时与传动斜面A、传动斜面B抵接的转轮，一端穿过立板且通过滚动轴承转动安装在驱动板上的调节杆，调节杆与立板螺纹连接，安装在平移块B底部且位于立板外的压杆，安装在压杆底部且与填料抵接的压板，套设在压杆上且一端安装在密封盖、另一端安装在平移块B上的第一弹簧，安装在平移块A顶部的顶板，一端安装在顶板且另一端安装在立板上、分别位于平移块A前后两侧的一对第二弹簧。
进一步的，所述立板前后两侧分别安装有一对滑板A，滑板A位于通槽上方；两个滑板A的相对面上设有滑槽A，平移块A前后两侧分别安装有与滑槽A相互配合的滑柱A，滑柱A插入滑槽A；
立板前后两侧分别安装有一对滑板B，滑板B位于通槽下方；两个滑板B的相对面上设有滑槽B，平移块B前后两侧分别安装有与滑槽B相互配合的滑柱B，滑柱B插入滑槽B；
平移块A位于平移架内，传动斜面A上设有滑槽C；平移块B位于平移架内，传动斜面B上设有滑槽D；滚轮外安装有环形插柱，环形插柱插入滑槽C、滑槽D内；
通槽内设有滑槽E，驱动块上安装有与滑槽E形状配合的滑柱E，滑柱E插入滑槽E内。
进一步的，所述立板上安装有导向杆，导向杆位于桶槽上方，平移块A上设有供导向杆穿过的导向孔，导向杆与导向孔之间形状配合。
本发明具有有益效果：本发明通过辅助环A、辅助环B以及导向斜面A、导向斜面B的设置，增加波纹管接口处的面积，提高热容量，从而增加焊接面积，提高波纹管接口处的强度，同时利用第一波纹管、第二波纹管共同承压，承压能力大大提高；通过限位环、压环对波纹管接口处的焊接点起到起到分散压力的作用，减少流体作用在波纹管接口处焊接点的压力，从而解决现有波纹管的接口焊接处易开裂的问题。通过调节装置解决了现有填料易滑动，阀杆密封效果不好的问题；通过平移架、滚轮、平移块A、平移块B之间形成楔块结构，利用转动调节杆，带动平移块A、平移块B向下运动，压杆、压板随平移块B运动，向下压紧填料，避免因填料滑动影响密封效果。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明主视方向剖视图；
图3为本发明波纹管组件主视方向剖视图；
图4为本发明调节装置主视图；
图5为本发明调节装置主视方向部分剖视图；
图6为本发明调节装置侧视图。
图中：
1-阀体，2-流动腔，3-阀盖，4-中心孔A，5-密封盖，7-中心孔C，8-阀杆，9-阀芯，10-填料，11-调节装置，12-波纹管组件，13-底座，14-顶座，16-辅助环A，17-固定环A，18-辅助环B，19-固定环B，20-第一波纹管，21-第二波纹管，22-焊料，23-限位环，24-压环，25-立板，26-通槽，27-驱动板，28-平移架，29-平移块A，30-传动斜面A，31-平移块B，32-传动斜面B，33-转轮，34-调节杆，35-压杆，36-压板，37-第一弹簧，38-顶板，39-第二弹簧，40-滑板A，41-滑槽A，42-滑板B，43－滑槽B，46-导向杆，47-导向孔，48-滑槽C，49-滑槽D，50-环形插柱，51-滑槽E，52-支撑架，53-转环，54-手轮。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种波纹管阀门，包括内部设有流动腔2的阀体1，流动腔2与X方向平行，通过螺栓安装在阀体1顶部的阀盖3，阀盖3上设有与流动腔2连通的中心孔A4，通过螺栓安装在阀盖3顶部的密封盖5，密封盖5上设有与中心孔A4连通的中心孔B，密封盖5顶部设有与中心孔B连通的中心孔C7，穿过中心孔A4、中心孔B、中心孔C7的阀杆8，安装在阀杆8底部且位于流动腔2内、用于关闭或打开流动腔2的阀芯9，位于中心孔C7内且抵紧阀杆8的填料10，安装在密封盖5顶部的支撑架52，通过滚动轴承转动安装在支撑架52顶部的转环53，安装在转环53顶部且位于支撑架52上方的手轮54，阀杆8穿过转环53且与转环53螺纹连接，安装在密封盖5顶部且位于支撑架52内、用于压紧填料10的一对调节装置11，调节装置11分别位于阀杆8左右两侧且关于阀杆8左右对称，下端安装在阀杆8上且上端安装在密封盖5上、位于阀盖3内的波纹管组件12。
波纹管组件12包括安装在阀杆8上的底座13，安装在密封盖5底部的顶座14，一端安装在底座13上且另一端安装在顶座14上的多层波纹管。
底座13与阀杆8同轴设置，底座13上设有供阀杆8穿过的底孔，安装在底座13顶部的辅助环A16，辅助环A16截面为直角梯形结构，安装在底座13顶部且位于辅助环A16内的固定环A17；
辅助环A16上端内径为D1，辅助环A16下端内径为D2，D1＞D2；辅助环A16高度为H1，固定环A17高度为H2，H1＞H2。
顶座14与阀杆8同轴设置，顶座14上设有供阀杆8穿过的顶孔，安装在顶座14底部的辅助环B18，辅助环B18截面为直角梯形结构，安装在辅助环底部的固定环B19；
辅助环B18上端外径为D3，辅助环B18下端外径为D4，D3＞D4。
多层波纹管包括上端焊接在固定环B19上且下端焊接在固定环A17上的第一波纹管20，第一波纹管20套设在阀杆8上；第一波纹管20上下两端外径均为D5，固定环A17、固定环B19外径均为D6，D5＞D6，第一波纹管20上下两端分别与固定环A17、固定环B19之间形成台阶结构；
多层波纹管还包括位于第一波纹管20外的第二波纹管21，第二波纹管21上端内壁设有导向斜面A，第二波纹管21下端外壁设有导向斜面B；第一波纹管20长度为L1，第二波纹管21长度为L2，L1＜L2；
导向斜面A与第一波纹管20、辅助环B18、固定环B19之间形成上焊接区，上焊接区内充满焊料22；导向斜面B与第一波纹管20、辅助环A16、固定环A17之间形成下焊接区，下焊接区内充满焊料22。
导向斜面A与X方向的夹角为α，辅助环B18外壁与X方向的夹角为β，α≤β；导向斜面B与X方向的夹角为γ，辅助环A16内壁与X方向的夹角为θ，γ≤θ。通过倾斜角的设置，预留出焊接空间，保证焊料22进入上焊接区、下焊接区，避免出现虚焊。
波纹管组件12还包括安装在阀盖3内壁上且与顶座14抵接的限位环23，安装在辅助环A16顶部且与第二波纹管21连接的压环24。
通过辅助环A16、辅助环B18以及导向斜面A、导向斜面B的设置，增加波纹管接口处的面积，提高热容量，从而增加焊接面积，提高波纹管接口处的强度，同时利用第一波纹管20、第二波纹管21共同承压，承压能力大大提高；通过限位环23、压环24对波纹管接口处的焊接点起到辅助保护作用，同时起到分散压力的作用，减少流体作用在波纹管接口处焊接点的压力，从而解决现有波纹管的接口焊接处易开裂的问题。
调节装置11包括安装在密封盖5顶部的立板25，立板25中间位置处设有通槽26，移动地安装在通槽26内的驱动板27，安装在驱动板27上且为矩形框架结构的平移架28，平移架28可沿Y方向移动，移动地安装在立板25上且位于平移架28上方的平移块A29，平移块A29可沿Z方向移动，平移块A29底部设有传动斜面A30，移动地安装在立板25上且位于平移架28下方的平移块B31，平移块B31可沿Z方向移动，平移块B31顶部设有传动斜面B32，转动安装在平移架28内且同时与传动斜面A30、传动斜面B32抵接的转轮33，一端穿过立板25且通过滚动轴承转动安装在驱动板27上的调节杆34，调节杆34与立板25螺纹连接，安装在平移块B31底部且位于立板25外的压杆35，安装在压杆35底部且与填料10抵接的压板36，套设在压杆35上且一端安装在密封盖5、另一端安装在平移块B31上的第一弹簧37，安装在平移块A29顶部的顶板38，一端安装在顶板38且另一端安装在立板25上、分别位于平移块A29前后两侧的一对第二弹簧39。
立板25前后两侧分别安装有一对滑板A40，滑板A40位于通槽26上方；两个滑板A40的相对面上设有滑槽A41，平移块A29前后两侧分别安装有与滑槽A41相互配合的滑柱A，滑柱A插入滑槽A41；立板25前后两侧分别安装有一对滑板B42，滑板B42位于通槽26下方；两个滑板B42的相对面上设有滑槽B43，平移块B31前后两侧分别安装有与滑槽B43相互配合的滑柱B，滑柱B插入滑槽B43；立板25上安装有导向杆46，导向杆46位于桶槽上方，平移块A29上设有供导向杆46穿过的导向孔47，导向杆46与导向孔47之间形状配合。
平移块A29位于平移架28内，传动斜面A30上设有滑槽C48；平移块B31位于平移架28内，传动斜面B32上设有滑槽D49；滚轮外安装有环形插柱50，环形插柱50插入滑槽C48、滑槽D49内；通槽26内设有滑槽E51，驱动块上安装有与滑槽E51形状配合的滑柱E，滑柱E插入滑槽E51内。
通过调节装置11解决了现有填料10易滑动，阀杆8密封效果不好的问题；通过就平移架28、滚轮、平移块A29、平移块B31之间形成楔块结构，利用转动调节杆34，带动平移架28沿Y方向移动，带动平移块A29、平移块B31沿Z方向运动且运动方向相同，使平移块A29、平移块B31向下运动，压杆35、压板36随平移块B31运动，向下压紧填料10，避免因填料10滑动影响密封效果。
本发明的工作原理：
S1：使用时将多层波纹管套设在阀杆8上，将第一波纹管20上端焊接在固定环B19上且下端焊接在固定环A17上，焊接上焊接区、下焊接区，再将阀杆8穿过阀盖3，通过螺栓连接阀盖3与阀体1，通过螺栓连接阀盖3与密封盖5；中心孔C7内设置填料10，填料10抵紧阀杆8；
S2：转动调节杆34，带动平移架28沿Y方向移动，带动平移块A29、平移块B31沿Z方向运动且运动方向相同，使平移块A29、平移块B31向下运动，第一弹簧37、第二弹簧39压缩，压杆35、压板36随平移块B31运动，向下压紧填料10。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种波纹管阀门，其特征在于，包括内部设有流动腔(2)的阀体(1)，流动腔(2)与X方向平行，通过螺栓安装在阀体(1)顶部的阀盖(3)，阀盖(3)上设有与流动腔(2)连通的中心孔A(4)，通过螺栓安装在阀盖(3)顶部的密封盖(5)，密封盖(5)上设有与中心孔A(4)连通的中心孔B，密封盖(5)顶部设有与中心孔B连通的中心孔C(7)，穿过中心孔A(4)、中心孔B、中心孔C(7)的阀杆(8)，安装在阀杆(8)底部且位于流动腔(2)内、用于关闭或打开流动腔(2)的阀芯(9)，位于中心孔C(7)内且抵紧阀杆(8)的填料(10)，安装在密封盖(5)顶部的支撑架(52)，通过滚动轴承转动安装在支撑架(52)顶部的转环(53)，安装在转环(53)顶部且位于支撑架(52)上方的手轮(54)，阀杆(8)穿过转环(53)且与转环(53)螺纹连接，安装在密封盖(5)顶部且位于支撑架(52)内、用于压紧填料(10)的一对调节装置(11)，调节装置(11)分别位于阀杆(8)左右两侧且关于阀杆(8)左右对称，下端安装在阀杆(8)上且上端安装在密封盖(5)上、位于阀盖(3)内的波纹管组件(12)；
波纹管组件(12)包括安装在阀杆(8)上的底座(13)，安装在密封盖(5)底部的顶座(14)，一端安装在底座(13)上且另一端安装在顶座(14)上的多层波纹管；
所述底座(13)与阀杆(8)同轴设置，底座(13)上设有供阀杆(8)穿过的底孔，安装在底座(13)顶部的辅助环A(16)，辅助环A(16)截面为直角梯形结构，安装在底座(13)顶部且位于辅助环A(16)内的固定环A(17)；
辅助环A(16)上端内径为D1，辅助环A(16)下端内径为D2，D1＞D2；辅助环A(16)高度为H1，固定环A(17)高度为H2，H1＞H2；
所述顶座(14)与阀杆(8)同轴设置，顶座(14)上设有供阀杆(8)穿过的顶孔，安装在顶座(14)底部的辅助环B(18)，辅助环B(18)截面为直角梯形结构，安装在辅助环底部的固定环B(19)；
辅助环B(18)上端外径为D3，辅助环B(18)下端外径为D4，D3＞D4；所述多层波纹管包括上端焊接在固定环B(19)上且下端焊接在固定环A(17)上的第一波纹管(20)，第一波纹管(20)套设在阀杆(8)上；第一波纹管(20)上下两端外径均为D5，固定环A(17)、固定环B(19)外径均为D6，D5＞D6，第一波纹管(20)上下两端分别与固定环A(17)、固定环B(19)之间形成台阶结构；
多层波纹管还包括位于第一波纹管(20)外的第二波纹管(21)，第二波纹管(21)上端内壁设有导向斜面A，第二波纹管(21)下端外壁设有导向斜面B；第一波纹管(20)长度为L1，第二波纹管(21)长度为L2，L1＜L2；
导向斜面A与第一波纹管(20)、辅助环B(18)、固定环B(19)之间形成上焊接区，上焊接区内充满焊料(22)；
导向斜面B与第一波纹管(20)、辅助环A(16)、固定环A(17)之间形成下焊接区，下焊接区内充满焊料(22)。
2.如权利要求1所述的一种波纹管阀门，其特征在于，所述导向斜面A与X方向的夹角为α，辅助环B(18)外壁与X方向的夹角为β，α≤β；导向斜面B与X方向的夹角为γ，辅助环A(16)内壁与X方向的夹角为θ，γ≤θ。
3.如权利要求2所述的一种波纹管阀门，其特征在于，所述波纹管组件(12)还包括安装在阀盖(3)内壁上且与顶座(14)抵接的限位环(23)，安装在辅助环A(16)顶部且与第二波纹管(21)连接的压环(24)。
4.如权利要求1所述的一种波纹管阀门，其特征在于，所述调节装置(11)包括安装在密封盖(5)顶部的立板(25)，立板(25)中间位置处设有通槽(26)，移动地安装在通槽(26)内的驱动板(27)，安装在驱动板(27)上且为矩形框架结构的平移架(28)，平移架(28)可沿Y方向移动，移动地安装在立板(25)上且位于平移架(28)上方的平移块A(29)，平移块A(29)可沿Z方向移动，平移块A(29)底部设有传动斜面A(30)，移动地安装在立板(25)上且位于平移架(28)下方的平移块B(31)，平移块B(31)可沿Z方向移动，平移块B(31)顶部设有传动斜面B(32)，转动安装在平移架(28)内且同时与传动斜面A(30)、传动斜面B(32)抵接的转轮(33)，一端穿过立板(25)且通过滚动轴承转动安装在驱动板(27)上的调节杆(34)，调节杆(34)与立板(25)螺纹连接，安装在平移块B(31)底部且位于立板(25)外的压杆(35)，安装在压杆(35)底部且与填料(10)抵接的压板(36)，套设在压杆(35)上且一端安装在密封盖(5)、另一端安装在平移块B(31)上的第一弹簧(37)，安装在平移块A(29)顶部的顶板(38)，一端安装在顶板(38)且另一端安装在立板(25)上、分别位于平移块A(29)前后两侧的一对第二弹簧(39)。
5.如权利要求4所述的一种波纹管阀门，其特征在于，所述立板(25)前后两侧分别安装有一对滑板A(40)，滑板A(40)位于通槽(26)上方；两个滑板A(40)的相对面上设有滑槽A(41)，平移块A(29)前后两侧分别安装有与滑槽A(41)相互配合的滑柱A，滑柱A插入滑槽A(41)；
立板(25)前后两侧分别安装有一对滑板B(42)，滑板B(42)位于通槽(26)下方；两个滑板B(42)的相对面上设有滑槽B(43)，平移块B(31)前后两侧分别安装有与滑槽B(43)相互配合的滑柱B，滑柱B插入滑槽B(43)；
平移块A(29)位于平移架(28)内，传动斜面A(30)上设有滑槽C(48)；平移块B(31)位于平移架(28)内，传动斜面B(32)上设有滑槽D(49)；滚轮外安装有环形插柱(50)，环形插柱(50)插入滑槽C(48)、滑槽D(49)内；
通槽(26)内设有滑槽E(51)，驱动块上安装有与滑槽E(51)形状配合的滑柱E，滑柱E插入滑槽E(51)内。
6.如权利要求5所述的一种波纹管阀门，其特征在于，所述立板(25)上安装有导向杆(46)，导向杆(46)位于桶槽上方，平移块A(29)上设有供导向杆(46)穿过的导向孔(47)，导向杆(46)与导向孔(47)之间形状配合。
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