CN114310699B - 插板阀装配定位装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种插板阀装配定位装置及使用方法，包括：阀箱、阀箱密封法兰、阀芯、凸台、同心定位器以及阀芯阀箱定位器；所述阀芯安装在所述阀箱内，所述阀芯上安置所述凸台，所述阀箱上安装所述阀箱密封法兰；所述阀箱密封法兰和所述凸台通过所述同心定位器定位同心；所述阀芯和所述阀箱通过所述阀芯阀箱定位器沿所述阀芯阀箱定位器轴向定位。本装置通过阀芯阀箱定位器记录相对位置，便于后续装配时定位，可快速实现高精度定位且定位具有可重复性，更利于批量产品装配定位，可达到保证装拆之后高精度装配的可重复性的目的。

Description

插板阀装配定位装置及使用方法

技术领域

本发明涉及定位装置和方法，具体地，涉及插板阀装配定位装置及使用方法。

背景技术

全金属插板阀的密封圈采用金属硬密封技术，该技术的密封面积小，不是面密封，而是接近于线密封，金属密封圈压缩量小。硬金属密封技术的密封基体零件采用弹性较高的硬金属，在基体表面密封面通常会镀有软金属，而镀层的厚度不足50μm。如果金属密封圈与阀体相对位置偏差较大，则密封副可能出现有效密封次数降低，影响密封圈使用寿命甚至密封失效的情况，因此金属密封插板阀的密封副的设计加工精度和装配精度要求均较高。加工精度满足单个零件的精度要求，但装配后的累计误差可能很大，单纯通过控制单个零件的加工精度，成本高且依然无法满足整个系统装配精度的要求。因此，全金属密封插板阀需要一种通过高精度装配，确保阀门密封性能达到要求的同时，避免全金属密封圈由于装配定位不准确而造成的密封面损伤的装置和方法。

目前使用的装配定位方法可利用三坐标测量仪、激光定位仪等设备进行定位，专业化操作要求高、运行成本高、耗时较多，且不利于批量装配，无法保证装拆之后的定位的可重复性；采用运行组合加工的形式，需要工装固定阀芯密封圈与阀箱密封法兰的相对位置后，进行组合加工，整体加工成本大，且不适用于口径较大的插板阀，同时组合加工后固定工装由于加工导致微变形，拆除过程易造成密封面损伤。

专利文献CN106931178A涉及一种插板阀，其包括阀体、阀体盖、气缸、气缸座、滚轮、顶杆、顶杆轴、顶杆框、滚轮轴、顶杆座、阀盖、拉簧，阀体上端部设置阀体盖，阀体下端部设置阀盖，气缸通过气缸座与阀体盖连接，气缸的轴穿过阀体盖后与顶杆框连接，顶杆框的两侧端通过顶杆、顶杆轴、滚轮、滚轮轴组成的活动组件连接顶杆座，拉簧的一端连接阀盖，另一端连接顶杆框。

专利文献CN110566680A涉及一种新型插板阀。包括主阀体、副阀体、阀板组件、驱动装置和传动机构组件，所述主阀体和副阀体为箱体式结构，主阀体位于副阀体的正下方；所述阀板组件包括框架、盲板件、连杆机构、弹簧机构，所述驱动装置安装在副阀体上部一侧的外表面，传动机构组件与阀板组件之间形成两个闭环的链传动。

上述现有专利均未能提供一种通过高精度装配，确保阀门密封性能达到要求的同时，避免全金属密封圈由于装配定位不准确而造成的密封面损伤的装置和方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种插板阀装配定位装置及使用方法。

根据本发明提供的一种插板阀装配定位装置，包括：阀箱、阀箱密封法兰、阀芯、凸台、同心定位器以及阀芯阀箱定位器；

所述阀芯安装在所述阀箱内，所述阀芯上安置所述凸台，所述阀箱上安装所述阀箱密封法兰；

所述阀箱密封法兰和所述凸台通过所述同心定位器定位同心；

所述阀芯和所述阀箱通过所述阀芯阀箱定位器沿所述阀芯阀箱定位器轴向定位。

优选地，所述阀芯还包括：第二端面法兰和阀板；

所述阀芯主体设置为所述阀板，所述阀板上安装所述凸台，所述金属密封圈安装在所述凸台上；

所述阀芯一端固定连接所述第二端面法兰，所述第二端面法兰贴近所述阀箱一端。

优选地，所述阀箱内设置空腔，所述阀板置于所述空腔内；

所述阀箱朝向所述第二端面法兰一侧固定连接第一端面法兰，所述第一端面法兰与所述第二端面法兰相适配。

优选地，所述同心定位器包括：阀芯阀板接触端和阀箱密封法兰接触端；

所述同心定位器设置为环状；

所述同心定位器内环设置为所述阀芯阀板接触端，所述同心定位器外环设置为所述阀箱密封法兰接触端；

当所述阀箱密封法兰和所述凸台通过所述同心定位器定位同心时，所述阀芯阀板接触端接触所述凸台，所述阀箱密封法兰接触端接触所述阀箱密封法兰。

优选地，所述阀芯阀箱定位器包括：阀箱定位端、阀芯定位端、可移动联结架、第一转轴、第一定位端块、第二转轴以及第二定位端块；

所述可移动联结架上滑配连接所述第一转轴和所述第二转轴；

所述第一转轴连接所述阀芯定位端，所述第二转轴连接所述阀箱定位端；

所述阀芯定位端上滑动安装两个所述第一定位端块；

所述阀箱定位端上滑动安装两个所述第二定位端块。

优选地，所述第一转轴和所述第二转轴允许相对所述可移动联结架转动；

所述第一定位端块允许相对所述阀芯定位端转动；

所述第二定位端块允许相对所述阀箱定位端转动。

优选地，所述阀芯和所述阀箱允许通过所述阀芯阀箱定位器沿所述可移动联结架轴向定位。

优选地，当所述阀芯和所述阀箱允许通过所述阀芯阀箱定位器沿所述可移动联结架轴向定位时，所述第一端面法兰安装在所述阀箱定位端上并通过两个所述第一定位端块夹持固定；

所述第二端面法兰安装在所述阀芯定位端上并通过两个所述第二定位端块夹持固定。

优选地，所述第二端面法兰背向所述阀芯一侧安装驱动元件；

所述第二端面法兰上设置通孔，所述驱动元件穿过所述通孔并允许推动所述阀板；

所述阀芯设置自锁结构，当所述驱动元件推动所述阀板时，所述阀板通过所述自锁结构不复位。

优选地，一种所述插板阀装配定位装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1，未安装所述金属密封圈时，所述阀芯安装在所述阀箱内，固定所述第一端面法兰和所述第二端面法兰，所述阀板通过所述驱动元件推动至顶端；

步骤S2，解开所述第一端面法兰和所述第二端面法兰固定，所述凸台通过所述同心定位器调整至和所述阀箱密封法兰同心，所述阀芯和所述阀箱沿所述可移动联结架轴向方向的相对位置确定；

步骤S3，调节所述第一转轴和所述第二转轴相对位置，将所述第一端面法兰固定安装在所述阀箱定位端上，将所述第二端面法兰固定安装在所述阀芯定位端；

步骤S4，将两个所述第一定位端块移动至所述第一端面法兰两端并固定，将两个所述第二定位端块移动至所述第二端面法兰两端并固定；

步骤S5，转动所述第一定位端块和所述第二定位端块，解除所述第一端面法兰和所述第二端面法兰的固定，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第一定位端块和所述第二定位端块沿所述可移动联结架轴向方向的相对位置不变；

步骤S6，取出所述阀芯，安装所述金属密封圈；

步骤S7，当再次安装所述阀芯和所述阀箱时，所述阀芯和所述阀箱直接通过已经定位好的所述第一转轴、所述第二转轴、所述第一定位端块和所述第二定位端块定位。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本装置定位装配成本低、操作简单方便；

2、本装置通过阀芯阀箱定位器记录相对位置，便于后续装配时定位，可快速实现高精度定位且定位具有可重复性，更利于批量产品装配定位，可达到保证装拆之后高精度装配的可重复性的目的；

3、采用本装置可在重新拆装时无需拆卸金属密封圈，避免金属密封圈损坏。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为使用阀芯阀箱定位器结构示意图；

图2为阀箱阀芯结构示意图；

图3为同心定位器主视图；

图4为同心定位器左视图。

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图2所示，一种插板阀装配定位装置，包括：阀箱110、阀箱密封法兰112、阀芯、凸台123、同心定位器200以及阀芯阀箱定位器300；阀芯安装在阀箱110内，阀芯上安置凸台123，阀箱110上安装阀箱密封法兰112；阀箱密封法兰112和凸台123通过同心定位器200定位同心，阀芯和阀箱110通过阀芯阀箱定位器300沿阀芯阀箱定位器300轴向定位。阀芯还包括：第二端面法兰121和阀板122；阀芯主体设置为阀板122，阀板122上安装凸台123，金属密封圈安装在凸台123上，阀芯一端固定连接第二端面法兰121，第二端面法兰121贴近阀箱110一端。阀箱110内设置空腔，阀板122置于空腔内，阀箱110朝向第二端面法兰121一侧固定连接第一端面法兰111，第一端面法兰111与第二端面法兰121相适配。第二端面法兰121背向阀芯一侧安装驱动元件400，第二端面法兰121上设置通孔，驱动元件400穿过通孔并允许推动阀板122，阀芯设置自锁结构，当驱动元件400推动阀板122时，阀板122通过自锁结构不复位。

如图1所示，阀芯阀箱定位器300包括：阀箱定位端301、阀芯定位端302、可移动联结架303、第一转轴304、第一定位端块305、第二转轴306以及第二定位端块307；可移动联结架303上滑配连接第一转轴304和第二转轴306，第一转轴304连接阀芯定位端302，第二转轴306连接阀箱定位端301，阀芯定位端302上滑动安装两个第一定位端块305，阀箱定位端301上滑动安装两个第二定位端块307。

第一转轴304和第二转轴306允许相对可移动联结架303转动，第一定位端块305允许相对阀芯定位端302转动，第二定位端块307允许相对阀箱定位端301转动。阀芯和阀箱110允许通过阀芯阀箱定位器300沿可移动联结架303轴向定位，当阀芯和阀箱110允许通过阀芯阀箱定位器300沿可移动联结架303轴向定位时，第一端面法兰111安装在阀箱定位端301上并通过两个第一定位端块305夹持固定，第二端面法兰121安装在阀芯定位端302上并通过两个第二定位端块307夹持固定。

如图3和图4所示，同心定位器200包括：阀芯阀板接触端201和阀箱密封法兰接触端202；同心定位器200设置为环状，同心定位器200内环设置为阀芯阀板接触端201，同心定位器200外环设置为阀箱密封法兰接触端202；当阀箱密封法兰112和凸台123通过同心定位器200定位同心时，阀芯阀板接触端201接触凸台123，阀箱密封法兰接触端202接触阀箱密封法兰112。

插板阀装配定位装置的使用方法，包括以下步骤：步骤S1，未安装金属密封圈时，阀芯安装在阀箱110内，固定第一端面法兰111和第二端面法兰121，阀板122通过驱动元件400推动至顶端；步骤S2，解开第一端面法兰111和第二端面法兰121固定，凸台123通过同心定位器200调整至和阀箱密封法兰112同心，阀芯和阀箱110沿可移动联结架303轴向方向的相对位置确定；步骤S3，调节第一转轴304和第二转轴306相对位置，将第一端面法兰111固定安装在阀箱定位端301上，将第二端面法兰121固定安装在阀芯定位端302；步骤S4，将两个第一定位端块305移动至第一端面法兰111两端并固定，将两个第二定位端块307移动至第二端面法兰121两端并固定；步骤S5，转动第一定位端块305和第二定位端块307，解除第一端面法兰111和第二端面法兰121的固定，第一转轴304、第二转轴306、第一定位端块305和第二定位端块307沿可移动联结架303轴向方向的相对位置不变；步骤S6，取出阀芯，安装金属密封圈；步骤S7，当再次安装阀芯和阀箱110时，阀芯和阀箱110直接通过已经定位好的第一转轴304、第二转轴306、第一定位端块305和第二定位端块307定位。

实施例2

实施例2作为实施例1的优选例。

如图1至图4所示，本实施例包括：同心定位器200和阀芯阀箱定位器300；同心定位器200包括：阀芯阀板接触端201和阀箱密封法兰接触端202，用于将阀板122上安装金属密封圈的凸台123与阀箱密封法兰112定位同心；阀芯阀箱定位器300包括：阀箱定位端301、阀芯定位端302、可移动联结架303、第一转轴304、第一定位端块305、第二转轴306以及第二定位端块307；阀箱定位端301通过第二转轴306与可移动联结架303联结，阀芯定位端302通过第一转轴304与可移动联结架303联结。阀芯阀箱定位器300作用是将阀芯与阀箱110的X向相对位置固定，第一定位端块305的作用是定位阀箱定位端301上X轴向位置，第二定位端块307的作用是定位阀芯定位端302上的X轴向位置，第一定位端块305和第二定位端块307可绕所在X轴方向旋转。可移动联结架303可以通过滑动第一转轴304和第二转轴306，进而确定阀箱定位端301与阀芯定位端302的X向相对位置，同时阀箱定位端301与阀芯定位端302可以绕可移动联结架303的X轴方向旋转，且旋转时不会改变阀箱定位端301与阀芯定位端302的X向相对位置。

插板阀装配定位过程完成需要两次装配操作，首次装配阀板122不安装金属密封圈,在本实施例中简称为首次安装，之后的安装统称为再次安装。首次安装时，通过C形架或其他夹紧装置固定好阀箱110和阀芯的第一端面法兰111和第二端面法兰121，驱动元件400将阀芯推到最大位置，阀板122完全撑开，阀芯的自锁结构保证阀板122不会回弹。由于未安装金属密封圈，因此用来固定第一端面法兰111和第二端面法兰121的夹紧装置去除后，阀芯可以在X方向进行位置调整。利用同心定位器200，通过阀板122上安装金属密封圈的凸台123与阀箱密封法兰112相对同心的形位关系，将阀板122上凸台123调整为和阀箱密封法兰112同心位置，进而阀芯与阀箱110的X向相对位置确定。

当阀芯与阀箱110相对位置确定后，将阀芯阀箱定位器300的阀芯定位端302与第二端面法兰121固定，调整可移动联结架303，调节阀箱定位端301与阀芯定位端302的X向相对位置，再将阀箱定位端301与阀箱密封法兰112固定(阀箱定位端301可以与阀箱110上任意一个位置固定定位，只需再次安装时定位位置相同即可，此处以阀箱密封法兰112为例)，通过阀箱密封法兰112位置确定阀箱定位端301的X向相对位置，用第一定位端块305固定定位阀箱定位端301的X轴向位置，用第二定位端块307固定定位阀芯定位端302的X轴向位置。解除阀箱定位端301与阀箱密封法兰112的固定联结，或解除阀芯定位端302与第二端面法兰121的固定联结，或同时解除两个定位端的联结，此时保持第一定位端块305和第二定位端块307的位置，进而保持阀箱定位端301与阀芯定位端302的X向相对位置不变，可通过转动第一转轴304和第二转轴306拆除阀芯阀箱定位器300。

首次安装之后，将阀芯取出并金属密封圈的装配，完成阀芯的装配之后，先将可移动联结架303的一端(阀芯定位端302或阀箱定位端301)与相应的插板阀位置固定，同时转动第一转轴304和第二转轴306，调整阀芯与阀箱110的X轴相对位置，将另一个定位端与插板阀相应位置固定，当两个定位端固定好后，阀芯与阀箱110的X向位置定位完成，此时将阀芯与阀箱110进行联结装配，整个插板阀完成阀芯装配后，解除阀芯阀箱定位器300。

实施例3

本实施例包括：同心定位器200和阀芯阀箱定位器300；阀芯阀箱定位300的可移动联结架303带有刻度，阀箱定位端301通过第二转轴306与可移动联结架303联结，阀芯定位端302通过第一转轴304与可移动联结架303联结。阀箱定位端301和阀芯定位端302的X轴向位置可以通过读取带刻度的可移动联结架303上的距离刻度确定。其余操作同实施例2。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种插板阀装配定位装置，其特征在于，包括：阀箱（110）、阀箱密封法兰（112）、阀芯、凸台（123）、同心定位器（200）以及阀芯阀箱定位器（300）；

所述阀芯安装在所述阀箱（110）内，所述阀芯上安置所述凸台（123），所述阀箱（110）上安装所述阀箱密封法兰（112）；

所述阀箱密封法兰（112）和所述凸台（123）通过所述同心定位器（200）定位同心；

所述阀芯和所述阀箱（110）通过所述阀芯阀箱定位器（300）沿所述阀芯阀箱定位器（300）轴向定位；

所述阀芯还包括：第二端面法兰（121）和阀板（122）；

所述阀芯主体设置为所述阀板（122），所述阀板（122）上安装所述凸台（123），金属密封圈安装在所述凸台（123）上；

所述阀芯一端固定连接所述第二端面法兰（121），所述第二端面法兰（121）贴近所述阀箱（110）一端；

所述阀箱（110）内设置空腔，所述阀板（122）置于所述空腔内；

所述阀箱（110）朝向所述第二端面法兰（121）一侧固定连接第一端面法兰（111），所述第一端面法兰（111）与所述第二端面法兰（121）相适配；

所述同心定位器（200）包括：阀芯阀板接触端（201）和阀箱密封法兰接触端（202）；

所述同心定位器（200）设置为环状；

所述同心定位器（200）内环设置为所述阀芯阀板接触端（201），所述同心定位器（200）外环设置为所述阀箱密封法兰接触端（202）；

当所述阀箱密封法兰（112）和所述凸台（123）通过所述同心定位器（200）定位同心时，所述阀芯阀板接触端（201）接触所述凸台（123），所述阀箱密封法兰接触端（202）接触所述阀箱密封法兰（112）；

所述阀芯阀箱定位器（300）包括：阀箱定位端（301）、阀芯定位端（302）、可移动联结架（303）、第一转轴（304）、第一定位端块（305）、第二转轴（306）以及第二定位端块（307）；

所述可移动联结架（303）上滑配连接所述第一转轴（304）和所述第二转轴（306）；

所述第一转轴（304）连接所述阀芯定位端（302），所述第二转轴（306）连接所述阀箱定位端（301）；

所述阀芯定位端（302）上滑动安装两个所述第一定位端块（305）；

所述阀箱定位端（301）上滑动安装两个所述第二定位端块（307）。

2.根据权利要求1所述插板阀装配定位装置，其特征在于：所述第一转轴（304）和所述第二转轴（306）允许相对所述可移动联结架（303）转动；

所述第一定位端块（305）允许相对所述阀芯定位端（302）转动；

所述第二定位端块（307）允许相对所述阀箱定位端（301）转动。

3.根据权利要求1所述插板阀装配定位装置，其特征在于：所述阀芯和所述阀箱（110）允许通过所述阀芯阀箱定位器（300）沿所述可移动联结架（303）轴向定位。

4.根据权利要求3所述插板阀装配定位装置，其特征在于：当所述阀芯和所述阀箱（110）允许通过所述阀芯阀箱定位器（300）沿所述可移动联结架（303）轴向定位时，所述第一端面法兰（111）安装在所述阀箱定位端（301）上并通过两个所述第一定位端块（305）夹持固定；

所述第二端面法兰（121）安装在所述阀芯定位端（302）上并通过两个所述第二定位端块（307）夹持固定。

5.根据权利要求4所述插板阀装配定位装置，其特征在于：所述第二端面法兰（121）背向所述阀芯一侧安装驱动元件（400）；

所述第二端面法兰（121）上设置通孔，所述驱动元件（400）穿过所述通孔并允许推动所述阀板（122）；

所述阀芯设置自锁结构，当所述驱动元件（400）推动所述阀板（122）时，所述阀板（122）通过所述自锁结构不复位。

6.一种权利要求5所述插板阀装配定位装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，未安装所述金属密封圈时，所述阀芯安装在所述阀箱（110）内，固定所述第一端面法兰（111）和所述第二端面法兰（121），所述阀板（122）通过驱动元件（400）推动至顶端；

步骤S2，解开所述第一端面法兰（111）和所述第二端面法兰（121）固定，所述凸台（123）通过所述同心定位器（200）调整至和所述阀箱密封法兰（112）同心，所述阀芯和所述阀箱（110）沿所述可移动联结架（303）轴向方向的相对位置确定；

步骤S3，调节所述第一转轴（304）和所述第二转轴（306）相对位置，将所述第一端面法兰（111）固定安装在所述阀箱定位端（301）上，将所述第二端面法兰（121）固定安装在所述阀芯定位端（302）；

步骤S4，将两个所述第一定位端块（305）移动至所述第一端面法兰（111）两端并固定，将两个所述第二定位端块（307）移动至所述第二端面法兰（121）两端并固定；

步骤S5，转动所述第一定位端块（305）和所述第二定位端块（307），解除所述第一端面法兰（111）和所述第二端面法兰（121）的固定，所述第一转轴（304）、所述第二转轴（306）、所述第一定位端块（305）和所述第二定位端块（307）沿所述可移动联结架（303）轴向方向的相对位置不变；

步骤S6，取出所述阀芯，安装所述金属密封圈；

步骤S7，当再次安装所述阀芯和所述阀箱（110）时，所述阀芯和所述阀箱（110）直接通过已经定位好的所述第一转轴（304）、所述第二转轴（306）、所述第一定位端块（305）和所述第二定位端块（307）定位。