CN114542736A - 大口径双密封真空插板阀 - Google Patents

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CN114542736A CN202210075323.1A CN202210075323A CN114542736A CN 114542736 A CN114542736 A CN 114542736A CN 202210075323 A CN202210075323 A CN 202210075323A CN 114542736 A CN114542736 A CN 114542736A
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潘建达
张其清
郝文明
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Founder Valve Group Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种大口径双密封真空插板阀，包括阀体，阀体内设有闸板，阀体内壁上安装有用于与闸板构成密封配合的密封圈，阀体上部设有阀盖，阀盖的上部安装有支架，支架上安装有电动装置，电动装置的输出端联动连接有阀杆，阀杆的内端伸入阀体内与闸板联动连接；还包括框架板，框架板与阀杆螺纹配合，框架板上通过多个摆臂组件与闸板相连接，摆臂组件包括连杆，连杆的一端与框架板相铰接，连杆的另一端与闸板相铰接，框架板上设有弹性组件，弹性组件作用于对应摆臂组件的连杆上促使连杆相对框架板倾斜，阀体内还设有限位块。本发明能够显著减少闸板运动过程中的摩擦，降低密封面的损耗，从而保证阀门的密封性，大大提升了其使用寿命。

Description

大口径双密封真空插板阀
技术领域
本发明涉及阀门结构技术领域，特别是涉及一种大口径双密封真空插板阀。
背景技术
在真空设备、真空系统以及其它设备的真空管道中有很多地方需要使用真空插板阀。真空插板阀是真空阀的一种用来调节气流量、切断或接通管路的元件。现有技术中的真空插板阀包括阀体，阀体内设有闸板，阀体内壁上安装有用于与闸板构成密封配合的密封圈，阀体上部设有与阀体内腔相连通的阀盖，阀盖的上部安装有支架，支架上安装有电动装置，电动装置的输出端联动连接有阀杆，阀杆内端通过阀杆螺母与闸板螺纹连接，当电动装置带动阀杆转动时，阀杆促使闸板沿着阀体内壁进行升降，从而实现阀门的启闭。但是该阀门的启闭过程中由于闸板与密封圈一直处于相对摩擦的状态，比较容易造成密封面的损耗，影响阀门的密封性，使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大口径双密封真空插板阀，本发明能够显著减少闸板运动过程中的摩擦，降低密封面的损耗，从而保证阀门的密封性，大大提升了其使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：大口径双密封真空插板阀，包括阀体，阀体内设有闸板，阀体内壁上安装有用于与闸板构成密封配合的密封圈，阀体上部设有与阀体内腔相连通的阀盖，阀盖的上部安装有支架，支架上安装有电动装置，电动装置的输出端联动连接有阀杆，所述阀杆的内端伸入阀体内与所述闸板联动连接；还包括框架板，所述框架板与所述阀杆螺纹配合，所述框架板上通过多个摆臂组件与闸板相连接，所述摆臂组件包括连杆，所述连杆的一端与框架板相铰接，所述连杆的另一端与闸板相铰接，所述框架板上还设有与所述摆臂组件数量相当的弹性组件，所述弹性组件作用于对应摆臂组件的连杆上促使连杆相对框架板倾斜，所述阀体内还设有对闸板构成下行程限位的限位块。
通过采用上述技术方案，当阀门进行关闭时，由电动装置带动阀杆转动，此时框架板带动阀板向下运动，直至闸板到达关闭位置，结束运动。在阀门关闭运动中，当阀板中心线与流道中心线重合的时候，阀板通过预设的限位块停止运动，而框架板继续向下运动，连杆由倾斜状态往垂直于闸板方向状态转变，将闸板向阀体密封面推进，实现密封副贴合，阀门关闭动作结束。当阀门进行开启时，由电动装置带动丝杠轴旋转，框架板带动阀板向上运动，直至达到开启位置，结束运动。在开启运动中，由于连杆的结构，框架板首先向上运动，当连杆达到一定角度后，连杆停止转动并带动阀板一起向上运动。连杆的角度偏置，使闸板脱离阀体密封面，整个开启运动不与密封面接触，减少运动过程的摩擦以及密封面的损耗，从而保证阀门的密封性，大大提升了其使用寿命。
本发明进一步设置为，所述摆臂组件还包括连接块，所述连接块通过螺丝安装于闸板上，所述连杆的两端分别通过一个连接构件与连接块以及框架板相铰接，所述连接构件包括六角头铰制孔用螺栓、无油润滑轴承、平垫圈、连接螺母以及开口销，所述六角头铰制孔用螺栓转动设置在连杆上，并且六角头铰制孔用螺栓贯穿连接块或框架板，所述无油润滑轴承套设在六角头铰制孔用螺栓上，所述连接螺母螺纹连接于六角头铰制孔用螺栓上并将无油润滑轴承压在连接块或框架板上，所述平垫圈夹设在无油润滑轴承与连接螺母之间，所述开口销插设在六角头铰制孔用螺栓侧部用于对连接螺母进行限位。
通过采用上述技术方案，能够实现框架板与闸板之间的联动，且连接结构稳定，摩擦阻力小。
本发明进一步设置为，所述弹性组件包括连接板、导向筒、弹簧以及顶针，所述连接板焊接于框架板上，所述导向筒通过螺丝连接于连接板上，所述弹簧设置于导向筒内，所述顶针沿轴向贯穿导向筒，顶针位于导向筒内部的部位设有外周与导向筒内壁相贴合的活塞板，所述弹簧的一端抵在活塞板上，弹簧的另一端抵在连接板上。
通过采用上述技术方案，弹性组件能够提供闸板一个稳定的初始状态，当阀门在卧式安装时，保证闸板位于框架板右侧，能够实现密封。
本发明进一步设置为，所述框架板包括呈平行设置的上横板和下横板，所述上横板和下横板之间设有多个竖板，所述竖板的两端分别焊接于上横板和下横板上。
通过采用上述技术方案，连接结构简单牢固，加工十分方便，并且省材可靠，降低了加工成本。
本发明进一步设置为，还包括阀杆螺母和螺母压板，所述阀杆螺母的外侧沿周向设置有限位凸缘，所述上横板上开设有安装孔，所述阀杆螺母的底端插设在所述安装孔中，所述限位凸缘抵在上横板上端，所述螺母压板压设在限位凸缘上，并且螺母压板通过螺丝与上横板相连接。
通过采用上述技术方案，阀杆转动时，通过阀杆螺母能够促使框架板进行升降，该配合结构简单可靠，能够稳定实现阀杆与框架板之间的联动。
本发明进一步设置为，每根竖板上均对称设置有两个摆臂组件，并且多个摆臂组件呈圆周阵列分布。
通过采用上述技术方案，使闸板受力均匀，从而提升闸板运动的稳定性。
本发明进一步设置为，所述框架板上设有多个第一滚轮，所述阀体的内壁上设有与所述第一滚轮相配合的第一导向槽，所述闸板上安装有多个抵在阀体内壁上的第二滚轮，所述框架板上设有多个抵在阀体内壁上的第三滚轮。
通过采用上述技术方案，能够提升框架板和闸板运动的稳定性，避免工作时连杆的作用力导致框架板偏置。
本发明进一步设置为，所述第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮的结构相同，所述第一滚轮包括转轴，所述框架板上开设有供所述转轴穿过的通孔，所述转轴的两端分别转动设置有一个导轮，所述导轮的外端面开设有圆槽，所述转轴的两端还分别套设有一个深沟球轴承，所述转轴的端部螺纹连接有用于将所述深沟球轴承压设在对应圆槽中的导轮盖。
通过采用上述技术方案，组装结构稳定可靠，摩擦阻力小。
本发明进一步设置为，所述阀体的内壁上设有燕尾沟槽，所述密封圈嵌设在燕尾沟槽中。
通过采用上述技术方案，不仅能提升闸板与阀体密封面之间配合的密封性，而且密封圈安装十分牢固。
本发明进一步设置为，所述支架上设有同轴于阀杆的密封槽，所述密封槽中由内至外依次设有第一O型真空橡胶密封圈、密封压套、第二O型真空橡胶密封圈以及填料垫，所述阀杆外周位于支架上方的位置还套设有填料压板，所述填料压板的下端伸入密封槽中与填料垫相抵，所述填料压板的上端设有向外周延伸的连接凸缘，所述连接凸缘通过螺栓与支架相连接。
通过采用上述技术方案，能够提升阀体与支架之间的密封性，避免内部介质从二者之间的间隙泄漏。
附图说明
图1为本发明整体的第一视向结构示意图；
图2为图1中A部的放大结构示意图；
图3为本发明摆臂组件的结构示意图；
图4为本发明整体的第二视向结构示意图；
图5为图4中B部的放大结构示意图；
图6为图4中C部的放大结构示意图；
图7为本发明第一滚轮的结构示意图；
图8为图1中A部的放大结构示意图；
图9为本发明阀体与支架之间的密封结构示意图。
图中：1、阀体；2、闸板；3、密封圈；4、阀盖；5、支架；6、电动装置；7、阀杆；8、框架板；9、摆臂组件；10、连杆；11、弹性组件；12、限位块；13、连接块；14、连接构件；15、六角头铰制孔用螺栓；16、无油润滑轴承；17、平垫圈；18、连接螺母；19、开口销；20、连接板；21、导向筒；22、弹簧；23、顶针；24、活塞板；25、上横板；26、下横板；27、竖板；28、阀杆螺母；29、螺母压板；30、限位凸缘；31、第一滚轮；32、第一导向槽；33、第二滚轮；35、转轴；36、通孔；37、导轮；38、圆槽；39、深沟球轴承；40、导轮盖；41、燕尾沟槽；42、密封槽；43、第一O型真空橡胶密封圈；44、密封压套；45、第二O型真空橡胶密封圈；46、填料垫；47、填料压板；48、连接凸缘；49、安装孔；50、第三滚轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如附图1～9所示的大口径双密封真空插板阀，包括阀体1，阀体1内设有闸板2，阀体1内壁上安装有用于与闸板2构成密封配合的密封圈3，阀体1上部设有与阀体1内腔相连通的阀盖4，阀盖4的上部安装有支架5，支架5上安装有电动装置6，电动装置6可为驱动电机，电动装置6的输出端联动连接有阀杆7，所述阀杆7的内端伸入阀体1内与所述闸板2联动连接；该大口径双密封真空插板阀还包括框架板8，所述框架板8与所述阀杆7螺纹配合，所述框架板8上通过多个摆臂组件9与闸板2相连接，所述摆臂组件9包括连杆10，所述连杆10的一端与框架板8相铰接，所述连杆10的另一端与闸板2相铰接，所述框架板8上还设有与所述摆臂组件9数量相当的弹性组件11，所述弹性组件11作用于对应摆臂组件9的连杆10上促使连杆10相对框架板8倾斜，所述阀体1内还设有对闸板2构成下行程限位的限位块12。当阀门进行关闭时，由电动装置6带动阀杆7转动，此时框架板8带动阀板向下运动，直至闸板2到达关闭位置，结束运动。在阀门关闭运动中，当阀板中心线与流道中心线重合的时候，阀板通过预设的限位块12停止运动，而框架板8继续向下运动，连杆10由倾斜状态往垂直于闸板2方向状态转变，将闸板2向阀体1密封面推进，实现密封副贴合，阀门关闭动作结束。当阀门进行开启时，由电动装置6带动丝杠轴旋转，框架板8带动阀板向右运动，直至达到开启位置，结束运动。在开启运动中，由于连杆10的结构，框架板8首先向上运动，当连杆10达到一定角度后，连杆10停止转动并带动阀板一起向上运动。连杆10的角度偏置，使闸板2脱离阀体1密封面，整个开启运动不与密封面接触，减少运动过程的摩擦以及密封面的损耗，从而保证阀门的密封性，大大提升了其使用寿命。
如附图2和附图3所示，所述摆臂组件9还包括连接块13，所述连接块13通过螺丝安装于闸板2上，所述连杆10的两端分别通过一个连接构件14与连接块13以及框架板8相铰接，所述连接构件14包括六角头铰制孔用螺栓15、无油润滑轴承16、平垫圈17、连接螺母18以及开口销19，所述六角头铰制孔用螺栓15转动设置在连杆10上，并且六角头铰制孔用螺栓15贯穿连接块13或框架板8，所述无油润滑轴承16套设在六角头铰制孔用螺栓15上，所述连接螺母18螺纹连接于六角头铰制孔用螺栓15上并将无油润滑轴承16压在连接块13或框架板8上，所述平垫圈17夹设在无油润滑轴承16与连接螺母18之间，所述开口销19插设在六角头铰制孔用螺栓15侧部用于对连接螺母18进行限位。该设计能够实现框架板8与闸板2之间的联动，且连接结构稳定，摩擦阻力小。
如附图4和附图5所示，所述弹性组件11包括连接板20、导向筒21、弹簧22以及顶针23，所述连接板20焊接于框架板8上，所述导向筒21通过螺丝连接于连接板20上，所述弹簧22设置于导向筒21内，所述顶针23沿轴向贯穿导向筒21，顶针23位于导向筒21内部的部位设有外周与导向筒21内壁相贴合的活塞板24，所述弹簧22的一端抵在活塞板24上，弹簧22的另一端抵在连接板20上。弹性组件11能够提供闸板2一个稳定的初始状态，当阀门在卧式安装时，保证闸板2位于框架板8右侧，能够实现密封。
如附图4所示，所述框架板8包括呈平行设置的上横板25和下横板26，所述上横板25和下横板26之间设有多个竖板27，所述竖板27的两端分别焊接于上横板25和下横板26上。该设计连接结构简单牢固，加工十分方便，并且省材可靠，降低了加工成本。
如附图6所示，该大口径双密封真空插板阀还包括阀杆螺母28和螺母压板29，所述阀杆螺母28的外侧沿周向设置有限位凸缘30，所述上横板25上开设有安装孔49，所述阀杆螺母28的底端插设在所述安装孔49中，所述限位凸缘30抵在上横板25上端，所述螺母压板29压设在限位凸缘30上，并且螺母压板29通过螺丝与上横板25相连接。阀杆7转动时，通过阀杆螺母28能够促使框架板8进行升降，该配合结构简单可靠，能够稳定实现阀杆7与框架板8之间的联动。同时，这样设置的效果能够减少阀门的高度尺寸，安装空间相对较小。
如附图4所示，每根竖板27上均对称设置有两个摆臂组件9，并且多个摆臂组件9呈圆周阵列分布。该设计使闸板2受力均匀，从而提升闸板2运动的稳定性。
如附图4所示，所述框架板8上设有多个第一滚轮31，所述阀体1的内壁上设有与所述第一滚轮31相配合的第一导向槽32，所述闸板2上安装有多个抵在阀体内壁上的第二滚轮33，所述框架板8上设有多个抵在阀体1内壁上的第三滚轮50（作用为导向以及阀门关闭时支撑框架板8的反向作用力）。该设计能够提升框架板8和闸板2运动的稳定性，避免工作时连杆10的作用力导致框架板8偏置。
如附图7所示，所述第一滚轮31、第二滚轮33和第三滚轮50的结构相同，所述第一滚轮31包括转轴35，所述框架板8上开设有供所述转轴35穿过的通孔36，所述转轴35的两端分别转动设置有一个导轮37，所述导轮37的外端面开设有圆槽38，所述转轴35的两端还分别套设有一个深沟球轴承39，所述转轴35的端部螺纹连接有用于将所述深沟球轴承39压设在对应圆槽38中的导轮盖40。该设计组装结构稳定可靠，摩擦阻力小。
如附图8所示，所述阀体1的内壁上设有燕尾沟槽41，所述阀体1的内壁上设有燕尾沟槽41，所述密封圈3嵌设在燕尾沟槽41中，由于密封圈3直径大于燕尾沟槽41开口尺寸，因此密封圈3不会出现跑出情况。该设计不仅能提升闸板2与阀体1密封面之间配合的密封性，而且密封圈3安装十分牢固。
如附图9所示，所述支架5上设有同轴于阀杆7的密封槽42，所述密封槽42中由内至外依次设有第一O型真空橡胶密封圈43、密封压套44、第二O型真空橡胶密封圈45以及填料垫46，所述阀杆7外周位于支架5上方的位置还套设有填料压板47，所述填料压板47的下端伸入密封槽42中与填料垫46相抵，所述填料压板47的上端设有向外周延伸的连接凸缘48，所述连接凸缘48通过螺栓与支架5相连接。该设计能够提升阀体1与支架5之间的密封性，避免内部介质从二者之间的间隙泄漏。
此外，阀门整体板焊件坡口面设置U型坡口进行焊接，根部半径以焊条能够深入底部，使根部焊透为宜。阀门圆筒焊件坡口面设置V型坡口，坡口角度以保证焊条能够自由伸入坡口内部为宜。焊接顺序为：整体板焊接——圆筒焊接——法兰焊接——法兰处加强筋焊接——上端加强筋焊接。

Claims (10)

1.大口径双密封真空插板阀，包括阀体(1)，阀体(1)内设有闸板(2)，阀体(1)内壁上安装有用于与闸板(2)构成密封配合的密封圈(3)，阀体(1)上部设有与阀体(1)内腔相连通的阀盖(4)，阀盖(4)的上部安装有支架(5)，支架(5)上安装有电动装置(6)，电动装置(6)的输出端联动连接有阀杆(7)，所述阀杆(7)的内端伸入阀体(1)内与所述闸板(2)联动连接；其特征在于：还包括框架板(8)，所述框架板(8)与所述阀杆(7)螺纹配合，所述框架板(8)上通过多个摆臂组件(9)与闸板(2)相连接，所述摆臂组件(9)包括连杆(10)，所述连杆(10)的一端与框架板(8)相铰接，所述连杆(10)的另一端与闸板(2)相铰接，所述框架板(8)上还设有与所述摆臂组件(9)数量相当的弹性组件(11)，所述弹性组件(11)作用于对应摆臂组件(9)的连杆(10)上促使连杆(10)相对框架板(8)倾斜，所述阀体(1)内还设有对闸板(2)构成下行程限位的限位块(12)。
2.根据权利要求1所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述摆臂组件(9)还包括连接块(13)，所述连接块(13)通过螺丝安装于闸板(2)上，所述连杆(10)的两端分别通过一个连接构件(14)与连接块(13)以及框架板(8)相铰接，所述连接构件(14)包括六角头铰制孔用螺栓(15)、无油润滑轴承(16)、平垫圈(17)、连接螺母(18)以及开口销(19)，所述六角头铰制孔用螺栓(15)转动设置在连杆(10)上，并且六角头铰制孔用螺栓(15)贯穿连接块(13)或框架板(8)，所述无油润滑轴承(16)套设在六角头铰制孔用螺栓(15)上，所述连接螺母(18)螺纹连接于六角头铰制孔用螺栓(15)上并将无油润滑轴承(16)压在连接块(13)或框架板(8)上，所述平垫圈(17)夹设在无油润滑轴承(16)与连接螺母(18)之间，所述开口销(19)插设在六角头铰制孔用螺栓(15)侧部用于对连接螺母(18)进行限位。
3.根据权利要求1所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述弹性组件(11)包括连接板(20)、导向筒(21)、弹簧(22)以及顶针(23)，所述连接板(20)焊接于框架板(8)上，所述导向筒(21)通过螺丝连接于连接板(20)上，所述弹簧(22)设置于导向筒(21)内，所述顶针(23)沿轴向贯穿导向筒(21)，顶针(23)位于导向筒(21)内部的部位设有外周与导向筒(21)内壁相贴合的活塞板(24)，所述弹簧(22)的一端抵在活塞板(24)上，弹簧(22)的另一端抵在连接板(20)上。
4.根据权利要求1所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述框架板(8)包括呈平行设置的上横板(25)和下横板(26)，所述上横板(25)和下横板(26)之间设有多个竖板(27)，所述竖板(27)的两端分别焊接于上横板(25)和下横板(26)上。
5.根据权利要求4所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：还包括阀杆螺母(28)和螺母压板(29)，所述阀杆螺母(28)的外侧沿周向设置有限位凸缘(30)，所述上横板(25)上开设有安装孔(49)，所述阀杆螺母(28)的底端插设在所述安装孔(49)中，所述限位凸缘(30)抵在上横板(25)上端，所述螺母压板(29)压设在限位凸缘(30)上，并且螺母压板(29)通过螺丝与上横板(25)相连接。
6.根据权利要求4所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：每根竖板(27)上均对称设置有两个摆臂组件(9)，并且多个摆臂组件(9)呈圆周阵列分布。
7.根据权利要求4所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述框架板(8)上设有多个第一滚轮(31)，所述阀体(1)的内壁上设有与所述第一滚轮(31)相配合的第一导向槽(32)，所述闸板(2)上安装有多个抵在阀体(1)内壁上的第二滚轮(33)，所述框架板(8)上设有多个抵在阀体(1)内壁上的第三滚轮(50)。
8.根据权利要求7所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述第一滚轮(31)、第二滚轮(33)和第三滚轮(50)的结构相同，所述第一滚轮(31)包括转轴(35)，所述框架板(8)上开设有供所述转轴(35)穿过的通孔(36)，所述转轴(35)的两端分别转动设置有一个导轮(37)，所述导轮(37)的外端面开设有圆槽(38)，所述转轴(35)的两端还分别套设有一个深沟球轴承(39)，所述转轴(35)的端部螺纹连接有用于将所述深沟球轴承(39)压设在对应圆槽(38)中的导轮盖(40)。
9.根据权利要求1所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述阀体(1)的内壁上设有燕尾沟槽(41)，所述密封圈(3)嵌设在燕尾沟槽(41)中。
10.根据权利要求1所述的大口径双密封真空插板阀，其特征在于：所述支架(5)上设有同轴于阀杆(7)的密封槽(42)，所述密封槽(42)中由内至外依次设有第一O型真空橡胶密封圈(43)、密封压套(44)、第二O型真空橡胶密封圈(45)以及填料垫(46)，所述阀杆(7)外周位于支架(5)上方的位置还套设有填料压板(47)，所述填料压板(47)的下端伸入密封槽(42)中与填料垫(46)相抵，所述填料压板(47)的上端设有向外周延伸的连接凸缘(48)，所述连接凸缘(48)通过螺栓与支架(5)相连接。
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