CN114165603A - 一种氧气专用截止阀 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于阀门技术领域，提供了一种氧气专用截止阀，该截止阀在入口法兰接头和出口法兰接头之间设置旁通通道，开关阀门都在压力平衡的条件下操作，避免产生气流冲击，提高使用安全性；阀杆采用暗杆式结构，阀杆与外部隔绝，不被外部环境污染，安全可靠，使用寿命长；阀杆上的密封处采用双层填料箱结构，密封更加可靠；阀瓣相对于阀杆可轻微摆动，可在降低形位精度加工和装配难度的情况下，保证阀瓣与阀座之间密封的可靠性；阀体上设置静电接地螺钉，安装时可连接导线实现静电接地，安全可靠；阀杆上下运动过程中只与导向摩擦铜环接触，有效延长使用寿命；阀瓣采用蒙乃尔合金堆焊司太立合金制成，有效提高密封面的硬度，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域，尤其涉及一种氧气专用截止阀。
背景技术
截止阀，也叫截门，其开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。截止阀的闭合原理是，依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。截止阀的结构长度大于闸阀，同时流体阻力大，长期运行时，密封可靠性不强。
氧气是一种强氧化剂介质，在氧气供应系统中经常发生安全事故，因此用户对氧气系统中使用的阀门的要求越来越高。目前高压氧气储罐出口常用的阀门有常规的涡轮蜗杆驱动的手动截止阀、手动球阀、气动球阀或电动球阀等。
但是，以上阀门都难以满足越来越高的安全要求，常规手动截止阀的材质对氧气的压力和流速有很严格的限制，涡轮蜗杆驱动需要润滑，其润滑脂或润滑油很难保证不与氧气接触，存在安全隐患；球阀的主密封是非金属材质，在富氧环境中其燃点很低，存在较大的安全隐患；气动开关切换速度快，容易产生冲击和发热，电动开关容易产生电火花，安全隐患更大。
发明内容
本发明提供一种氧气专用截止阀，旨在解决上述技术问题。
本发明是这样实现的，一种氧气专用截止阀，包括顶面、侧面和底面开设阀口的阀体以及用于启闭所述阀体的阀杆，侧面的所述阀口连接入口法兰接头，底面的所述阀口连接阀座和出口法兰接头，所述出口法兰接头将所述阀座压接于所述阀体内，所述入口法兰接头与所述出口法兰接头通过旁通通道连通，所述旁通通道设置旁通手阀，所述阀体内设置密封阀座的阀瓣，所述阀瓣通过对开半圆环和锁紧螺母卡接于所述阀杆的一端，顶面的所述阀口连接阀盖，所述阀杆的另一端贯穿延伸出所述阀盖，所述阀盖内圈、贴合所述阀杆开设双层填料箱，所述填料箱内填充填料，所述填料箱顶端连接填料压盖，所述填料压盖内壁开设键槽，所述键槽内设置弧形平键，所述弧形平键卡接所述阀杆，所述填料压盖顶端设置丝母固定座，所述丝母固定座通过连接杆连接所述阀盖，所述丝母固定座套接丝母，所述阀杆顶部设置梯形螺纹，所述丝母螺纹连接所述阀杆，所述丝母顶部延伸出所述丝母固定座，所述丝母顶部外圈通过弧形平键卡接转盘，所述丝母和转盘分别通过推力轴承转动连接所述丝母固定座，所述阀杆贯穿所述转盘顶端，所述转盘顶端螺纹连接一面密封的锁紧螺母，所述锁紧螺母内具有容纳所述阀杆顶端的凹槽。
进一步地，所述阀体上设置有静电接地螺钉。
更进一步地，所述填料压盖的侧壁开设检漏小孔。
更进一步地，所述阀盖内圈设置导向摩擦铜环，所述阀盖通过所述导向摩擦铜环接触所述阀杆。
更进一步地，两组所述推力轴承的外侧的所述丝母固定座与转盘之间以及所述丝母固定座与所述丝母之间设置油封。
更进一步地，所述丝母底部内壁与所述阀杆之间设置橡胶密封圈，位于所述键槽顶端的所述填料压盖的内壁与所述阀杆之间设置橡胶密封圈，所述填料压盖与所述丝母固定座的竖直接触面内设置橡胶密封圈，所述转盘与所述丝母锁紧螺母的接触面内设置橡胶密封圈。
更进一步地，所述阀体的阀口与阀盖、入口法兰接头和阀座的接触面设置紫铜密封圈。
更进一步地，所述阀瓣采用蒙乃尔合金堆焊司太立合金制成，所述丝母由铝青铜制成。
更进一步地，所述阀体侧面开设有检修口。
有益效果
本发明提供的氧气专用截止阀在入口法兰接头和出口法兰接头之间设置旁通通道，开关阀门都在压力平衡的条件下操作，避免产生气流冲击，提高使用安全性；阀杆采用暗杆式结构，阀杆与外部隔绝，不被外部环境污染，安全可靠，使用寿命长；阀杆上的密封处采用双层填料箱结构，密封更加可靠；阀瓣相对于阀杆可轻微摆动，可在降低形位精度加工和装配难度的情况下，保证阀瓣与阀座之间密封的可靠性；此外，阀门内部与氧气介质直接接触的部位全部选用蒙乃尔合金，安全性高；丝母选用铝青铜材质制成，其强度高，耐磨性和耐蚀性好，无需润滑，使用寿命长；阀体上设置静电接地螺钉，安装时可连接导线实现静电接地，安全可靠；阀体与氧气介质直接接触的静密封处全部采用紫铜密封件，耐蚀性好；阀杆上下运动过程中只与导向摩擦铜环接触，有效延长使用寿命；阀瓣采用蒙乃尔合金堆焊司太立合金制成，有效提高密封面的硬度，延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的氧气专用截止阀的等轴测视图；
图2是本发明实施例提供的氧气专用截止阀的剖视图；
图3是本发明实施例提供的氧气专用截止阀的局部剖视图；
图4是本发明实施例提供的氧气专用截止阀的侧视图。
图中标号分别表示：1-出口法兰接头，2-阀座，3-阀体，4-入口法兰接头，5-阀瓣，6-对开半圆环，7-阀瓣锁紧螺母，8-阀杆，9-导向摩擦铜环，10-阀盖，11-填料箱，12-填料压盖，13-弧形平键，14-丝母固定座，15-丝母，16-推力轴承，17-转盘，18-丝母锁紧螺母，19-油封，20-橡胶密封圈，21-连接杆，22-紫铜密封圈，23-旁通手阀，24-静电接地螺钉，25-检漏小孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1～4，本发明实施例提供一种氧气专用截止阀，包括：顶面、侧面和底面开设阀口的阀体3以及用于启闭阀体3的阀杆8。
阀体3三面开口，分别设置为阀杆8安装口、氧气入口和氧气出口，氧气流道为直角形流道。为了便于检修阀体3，可以在阀体3另一个侧面开设检修口，使用螺栓和盖板密封。为了避免静电引起安全隐患，在阀体3上设置静电接地螺钉24，安装时可连接导线实现静电接地，安全可靠。
侧面的阀口连接入口法兰接头4，底面的阀口连接阀座2和出口法兰接头1，出口法兰接头1将阀座2压接于阀体3内。
入口法兰接头4用于连接氧气源，出口法兰接头1用于连接使用氧气的设备，入口法兰接头4和出口法兰接头1通过旁通通道连通，旁通通道为小通径管路，同时设置小通径的氧气专用旁通手阀23控制该旁通通道开关，使得本发明实施例提供的氧气专用截止阀在开关阀门时都在压力平衡的条件下操作，消除气流冲击，安全可靠。
阀体3内设置密封阀座3的阀瓣5，阀瓣5通过对开半圆环6和阀瓣锁紧螺母7卡接于阀杆8的一端。
阀座2与阀瓣5之间的接触面为主密封面，阀瓣5采用蒙乃尔合金堆焊司太立合金制成，有效提高阀瓣5的密封面的硬度，从而延长使用寿命。采用对开半圆环6和阀瓣锁紧螺母7以及卡接件将阀瓣5卡接于阀杆8的底端，使阀瓣5随阀杆8径向移动。进一步地，阀瓣5设置为可相对于阀杆8轻微摆动，从而降低形位精度加工和装配难度，且保证阀瓣5与阀座2之间的密封可靠性。
阀体3顶面的阀口连接阀盖10，阀杆8的另一端贯穿延伸出阀盖10。
阀体3顶面的阀口由阀盖10密封，阀盖10与阀体3通过螺栓连接。阀盖10内圈设置导向摩擦铜环9，阀盖10通过导向摩擦铜环9接触阀杆8，使得阀杆8上下运动过程中只与导向摩擦铜环9接触，有效延长使用寿命。此外，阀体3的阀口与阀盖10、入口法兰接头4和阀座2的静密封处采用紫铜密封圈22密封，延长使用寿命，保证密封性。
阀盖10内圈、贴合阀杆8开设双层填料箱11，填料箱11内填充填料，填料箱11顶端连接填料压盖12，填料压盖12内壁开设键槽，键槽内设置弧形平键13，弧形平键13卡接阀杆8。
设置双层填料箱12密封阀杆8，密封更加可靠。填料压盖12将填料压紧在填料箱11内并抱紧阀杆8，实现阀杆8的径向动密封，填料选择氧气阀专用填料。填料压盖12内壁径向开设键槽，阀杆8开设与弧形平键13相匹配的凹槽，阀杆8通过该弧形平键13在键槽内滑动实现阀杆8在键槽的长度范围内径向移动且避免阀杆8转动。弧形平键13的外侧为弧形结构，能够有效减少弧形平键13与填料压盖12之间的摩擦。此外，位于键槽顶端的填料压盖12的内壁与阀杆8之间设置橡胶密封圈20，用于保证密封性。
填料压盖12的侧壁开设检漏小孔25，方便在使用过程中定期检查填料箱11处是否有泄漏。
填料压盖12顶端设置丝母固定座14，丝母固定座14通过连接杆21连接阀盖10，丝母固定座14套接丝母15，阀杆8顶部设置梯形螺纹，丝母15螺纹连接阀杆8。
填料压盖12通过螺栓与阀盖10连接，丝母固定座14通过连接杆21将填料压盖12夹紧后与阀盖10螺纹连接。此外，填料压盖12与丝母固定座14的竖直接触面内设置橡胶密封圈20，用于保证密封性。
丝母15顶部延伸出丝母固定座14，丝母15顶部外圈通过弧形平键13卡接转盘17，丝母15和转盘17分别通过推力轴承16转动连接丝母固定座14。
丝母15于丝母固定座16内部的外壁具有环形槽，丝母固定座16的内壁具有向内的环形凸起，环形凸起置于环形槽内，且在环形凸起与环形槽的顶部和底部留有空间，在此空间内分别安装无润滑的推力轴承16，推力轴承16承载丝母15在丝母固定座16内旋转。丝母15顶部伸出丝母固定座14，伸出的部分通过弧形平键13卡接转盘17，使得转盘17转动的扭力通过弧形平键13传递给丝母15使丝母15旋转。转盘17外圈可以设置把手辅助转动，有助于省力。此外，丝母15底部内壁与阀杆8之间设置橡胶密封圈20，用于保证密封性。丝母15由铝青铜制成，强度高，耐磨性和耐蚀性好，无需润滑，寿命长。
两组推力轴承16的外侧的丝母固定座14与转盘17之间以及丝母固定座14与丝母15之间设置油封19，用于密封推力轴承16中的润滑油。
阀杆8贯穿转盘17顶端，转盘17顶端螺纹连接一面密封的丝母锁紧螺母18，丝母锁紧螺母18内具有容纳阀杆8顶端的凹槽。
丝母锁紧螺母18将转盘17、推力轴承16和丝母15压紧固定在丝母固定座14上，转盘17通过平键13带动丝母15旋转，丝母15驱动阀杆8做上下直线运动并带动阀瓣5上下运动，实现阀门的开启和关闭。阀杆8密封于丝母锁紧螺母18内，构成暗杆式结构，阀杆8与外部隔绝，不被外部环境污染，安全可靠，使用寿命长。此外，转盘17与丝母锁紧螺母18的接触面内设置橡胶密封圈20，保证密封性。
进一步地，本发明实施例提供的氧气专用截止阀内部与氧气介质直接接触到的部位全部选用蒙乃尔合金，该材料在21MPa以内对氧气的流速没有限制，安全性高。其他与氧气介质直接接触的静密封处全部采用紫铜密封件，使用寿命长。
本发明实施例提供的氧气专用截止阀的工作过程如下：
开启时，先缓慢打开旁通手阀23，以小流量、低流速的氧气流使入口法兰接头4和出口法兰接头1的压力平衡，再通过把手转动转盘17，转盘17通过弧形平键13带动丝母15转动，与丝母15螺纹连接的阀杆8被带动向上移动，阀杆8底端的阀瓣5随阀杆8向上移动离开阀座2，实现阀门开启。
关闭时，先反向转动转盘17，转盘17带动弧形平键13、丝母15、阀杆8和阀瓣5运动，使阀瓣5向下移动压紧封闭阀座2，实现阀门关闭，最后关闭旁通手阀23即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氧气专用截止阀，包括顶面、侧面和底面开设阀口的阀体以及用于启闭所述阀体的阀杆，其特征在于，侧面的所述阀口连接入口法兰接头，底面的所述阀口连接阀座和出口法兰接头，所述出口法兰接头将所述阀座压接于所述阀体内，所述入口法兰接头与所述出口法兰接头通过旁通通道连通，所述旁通通道设置旁通手阀，所述阀体内设置密封阀座的阀瓣，所述阀瓣通过对开半圆环和锁紧螺母卡接于所述阀杆的一端，顶面的所述阀口连接阀盖，所述阀杆的另一端贯穿延伸出所述阀盖，所述阀盖内圈、贴合所述阀杆开设双层填料箱，所述填料箱内填充填料，所述填料箱顶端连接填料压盖，所述填料压盖内壁开设键槽，所述键槽内设置弧形平键，所述弧形平键卡接所述阀杆，所述填料压盖顶端设置丝母固定座，所述丝母固定座通过连接杆连接所述阀盖，所述丝母固定座套接丝母，所述阀杆顶部设置梯形螺纹，所述丝母螺纹连接所述阀杆，所述丝母顶部延伸出所述丝母固定座，所述丝母顶部外圈通过弧形平键卡接转盘，所述丝母和转盘分别通过推力轴承转动连接所述丝母固定座，所述阀杆贯穿所述转盘顶端，所述转盘顶端螺纹连接一面密封的锁紧螺母，所述锁紧螺母内具有容纳所述阀杆顶端的凹槽。
2.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述阀体上设置有静电接地螺钉。
3.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述填料压盖的侧壁开设检漏小孔。
4.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述阀盖内圈设置导向摩擦铜环，所述阀盖通过所述导向摩擦铜环接触所述阀杆。
5.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，两组所述推力轴承的外侧的所述丝母固定座与转盘之间以及所述丝母固定座与所述丝母之间设置油封。
6.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述丝母底部内壁与所述阀杆之间设置橡胶密封圈，位于所述键槽顶端的所述填料压盖的内壁与所述阀杆之间设置橡胶密封圈，所述填料压盖与所述丝母固定座的竖直接触面内设置橡胶密封圈，所述转盘与所述丝母锁紧螺母的接触面内设置橡胶密封圈。
7.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述阀体的阀口与阀盖、入口法兰接头和阀座的接触面设置紫铜密封圈。
8.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述阀瓣采用蒙乃尔合金堆焊司太立合金制成，所述丝母由铝青铜制成。
9.根据权利要求1所述的氧气专用截止阀，其特征在于，所述阀体侧面开设有检修口。
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