CN114704662A - 一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法 - Google Patents

一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法，属于氧气截止阀技术领域。所述截止阀阀体、阀瓣、阀座和阀杆；所述阀座安装于所述阀体中，所述阀瓣在所述阀体的气道中活动，当所述阀瓣与所述阀座接触时，所述阀瓣能够截断气道中介质的流动；当所述阀瓣远离所述阀座时，所述气道恢复介质流动；所述阀体中还设置有上套筒和下套筒，所述上套筒与所述气道垂直连通，且所述阀瓣在所述上套筒内上下移动。该高压抗静电氧气用截止阀的阀瓣与阀杆为整体结构，阀瓣在开启与关闭中不会发生转动摩擦的现象，始终是上下运动；同时在阀瓣关闭的瞬间两密封面之间也没有摩擦的现象，有效地避免了静电产生，提高了截止阀的安全性。

Description

一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法
技术领域
本发明涉及氧气截止阀技术领域，特别涉及一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法。
背景技术
高压氧气介质属于易燃易爆危险品，高压氧气管路和阀门属于最高要求等级的设备，氧气与其他介质的根本区别在于，氧气是助燃剂，氧气燃烧不需要任何其它助燃剂；特别是高压氧气不能遇到任何一点火星，哪怕是静电都有可能引爆高压氧气。所以，抗静电性能是氧气阀门稳定运行的重要保证，其中设计方面包括流道的尺寸、形状、内表面情况，材料选择，密封面设计，阀芯、阀杆抗转动结构，阀杆螺母抗尘措施，阀门零部件加工等都有严格要求。
传统的大口径高压氧气截止阀采用普通截止阀结构加外旁通设计，介质流向多采用反向，当介质流过时，阀瓣与阀杆之间存在间隙，可以360°自由转动，极易产生摩擦。阀瓣在关闭的瞬间两密封副也会有转动摩擦的产生，会产生静电火花，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压抗静电氧气用截止阀及其使用方法，以解决传统的大口径高压氧气截止阀操作时极易产生电火花存在安全隐患的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压抗静电氧气用截止阀，包括阀体、阀瓣、阀座和阀杆；所述阀体上开设有两个气口，其中一个为进气口，另一个为出气口，并且两个气口之间通过气道连通；
所述阀座安装于所述阀体中，所述阀瓣在所述阀体的气道中活动，当所述阀瓣与所述阀座接触时，所述阀瓣能够截断气道中介质的流动；当所述阀瓣远离所述阀座时，所述气道恢复介质流动；
所述阀体中还设置有上套筒和下套筒，所述上套筒与所述气道垂直连通，且所述阀瓣在所述上套筒内上下移动；
所述下套筒水平设置于所述上套筒和所述阀座之间，且一端与所述气道连通，侧壁与所述上套筒连通，使得所述阀瓣沿所述上套筒的内壁上下移动时能够贯穿所述下套筒，当所述阀瓣贯穿所述下套筒与所述阀座接触时，能够截断气道中介质的流动；
所述阀杆与所述阀瓣连接，通过所述阀杆带动所述阀瓣上下移动。
优选的，还包括阀盖，所述阀杆穿过并与所述阀盖滑动连接。
优选的，所述阀杆与所述阀盖的接触面之间填充有填料。
优选的，还包括执行机构和支架，所述执行机构通过所述支架架设在所述阀盖上；所述执行机构包括螺杆、螺母和执行器，所述螺杆与所述螺母啮合，所述螺母通过轴承安装于所述支架中，所述执行机构用于驱动所述螺母转动，使得所述螺杆沿直线移动。
优选的，所述螺杆与所述阀杆通过连接夹块连接，所述连接夹块与所述阀杆固定连接、与所述螺杆转动连接。
优选的，所述阀杆与所述阀瓣的连接采用锥面接触螺纹锁紧，使得所述阀杆与所述阀瓣形成一个整体。
优选的，所述阀瓣的截面为U字型，能够将所述上套筒分隔为两个空间；且所述阀瓣的高度大于所述下套筒的直径。
优选的，所述上套筒和所述下套筒的接触面设置有唇形密封圈，且所述唇形密封圈与所述阀瓣的侧壁接触。
优选的，所述阀瓣上至少开设有一个平衡孔，所述平衡孔用于连通所述上套筒被分隔的两个空间。
本发明还提供了一种高压抗静电氧气用截止阀的使用方法，包括如下步骤：
（a）首先将阀座、下套筒和上套筒依次装入阀体中，且在下套筒和上套筒之间放置唇形密封圈；
（b）接着将固定安装有阀杆的阀瓣沿上套筒的内壁放入，然后将阀盖穿过阀杆后与阀体连接固定；
（c）最后将执行机构通过支架安装于阀盖上，并且利用连接夹块将所述螺杆与所述阀杆连接；
（d）将组装好的截止阀运送至管道的连接位置，并将阀体的两个气口与管道密封连接；
（e）开启时，正向转动执行机构，使得执行机构驱动螺母转动，与螺母啮合的螺杆沿直线运动，从而使得阀杆带动阀瓣沿上套筒的内壁向上运动，此时下套筒端部开放，使得介质能够沿阀体的气道流动；
（f）在开启的过程中，介质通过平衡孔能够到达上套筒的另外一个空间，使得两个空间之间的压差减小，从而减轻操作力矩；
（g）关闭时，反向转动执行机构，使得阀杆带动阀瓣沿上套筒的内壁向下运动，此时下套筒的端部逐渐被封闭，从而截断介质在阀体气道中的流动；
（h）当截止阀内部的部件损坏时，只需打开阀盖，就能够将阀瓣、上套筒、下套筒、唇形密封圈或阀座取出更换。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该高压抗静电氧气用截止阀的阀瓣与阀杆为整体结构，阀瓣在开启与关闭中不会发生转动摩擦的现象，始终是上下运动；同时在阀瓣关闭的瞬间两密封面之间也没有摩擦的现象，有效地避免了静电产生，提高了截止阀的安全性；
2.该高压抗静电氧气用截止阀在阀瓣上设计平衡孔，并通过密封圈来隔离阀体进出口压差；由于阀瓣上的平衡孔平衡了阀瓣上下的压力，使得对提升力的要求大大降低，从而大大减轻了操作力矩；
3.该高压抗静电氧气用截止阀的阀座、阀瓣、上套筒、下套筒均采用可换式结构，均可从阀体的腔内取出，使得阀体不需从管道上取下，能实现在线维修。
附图说明
图1是本发明提供的一种高压抗静电氧气用截止阀第一视角的结构示意图；
图2是本发明提供的一种高压抗静电氧气用截止阀第二视角的结构示意图；
图3是本发明提供的一种高压抗静电氧气用截止阀的剖视图；
图4是本发明提供的一种高压抗静电氧气用截止阀开启状态下的局部剖视图；
图5是本发明提供的一种高压抗静电氧气用截止阀关闭状态下的局部剖视图。
图中：1、阀体；2、阀瓣；3、阀座；4、阀杆；5、上套筒；6、下套筒；7、阀盖；8、填料；9、螺杆；10、螺母；11、执行器；12、支架；13、连接夹块；14、唇形密封圈；15、平衡孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作出的进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本发明提供了一种高压抗静电氧气用截止阀，请参阅图1-3，包括阀体1、阀瓣2、阀座3和阀杆4；所述阀体1上开设有两个气口，其中一个为进气口，另一个为出气口，并且两个气口之间通过气道连通；所述阀座3安装于所述阀体1中，所述阀瓣2在所述阀体1的气道中活动，当所述阀瓣2与所述阀座3接触时，所述阀瓣2能够截断气道中介质的流动；当所述阀瓣2远离所述阀座3时，所述气道恢复介质流动；所述阀体1中还设置有上套筒5和下套筒6，所述上套筒5与所述气道垂直连通，且所述阀瓣2在所述上套筒5内上下移动；所述下套筒6水平设置于所述上套筒5和所述阀座3之间，且一端与所述气道连通，侧壁与所述上套筒5连通，使得所述阀瓣2沿所述上套筒5的内壁上下移动时能够贯穿所述下套筒6，当所述阀瓣2贯穿所述下套筒6与所述阀座3接触时，能够截断气道中介质的流动；所述阀杆4与所述阀瓣2连接，通过所述阀杆4带动所述阀瓣2上下移动。
具体的，所述截止阀还包括阀盖7，所述阀杆4穿过并与所述阀盖7滑动连接；进一步的，所述阀杆4与所述阀盖7的接触面之间填充有填料8，所述填料8至少填充一层，当所述阀杆4在所述阀盖7中来回移动时，能够起到密封的效果。
在一些实施例中，所述填料8最上层还通过填料压套和填料压板压紧压实，进一步提高密封效果。
具体的，所述截止阀还包括执行机构和支架12，所述执行机构通过所述支架12架设在所述阀盖7上；所述执行机构包括螺杆9、螺母10和执行器11，所述螺杆9与所述螺母10啮合，所述螺母10通过轴承安装于所述支架12中，所述执行机构用于驱动所述螺母10转动，使得所述螺杆9沿直线移动。
进一步的，所述螺杆9与所述阀杆4通过连接夹块13连接，所述连接夹块13与所述阀杆4固定连接、与所述螺杆9转动连接，使得所述螺杆9能够带动所述阀杆4稳定的上下移动。
进一步的，所述阀杆4与所述阀瓣2的连接采用锥面接触螺纹锁紧，使得所述阀杆4与所述阀瓣2形成一个整体，保证所述阀瓣2在开启与关闭的过程中不会发生转动摩擦的现象，始终是上下运动；这样就能够保证所述阀瓣2关闭的瞬间与所述阀座3两密封面之间不产生摩擦，所以抗静电性能强。
在一些实施例中，所述阀瓣2的截面为U字型，能够将所述上套筒5分隔为两个空间；且所述阀瓣2的高度大于所述下套筒6的直径，使得所述阀瓣2能够完全封闭所述下套筒6的开口。
具体的，所述上套筒5和所述下套筒6的接触面设置有唇形密封圈14，且所述唇形密封圈14与所述阀瓣2的侧壁接触，使得所述唇形密封圈14既是所述上套筒5和所述下套筒6之间的密封件，又是所述上套筒5与所述阀瓣2之间的密封件。
具体的，所述阀瓣2上至少开设有一个平衡孔15，所述平衡孔15用于连通所述上套筒5被分隔的两个空间，由于所述阀瓣2上的平衡孔15平衡了阀瓣2上下的压力，使得对提升力的要求大大降低，从而减轻了操作力矩。
实施例二
本发明还提供了一种高压抗静电氧气用截止阀的使用方法，请参阅图3-5，包括如下步骤：
（a）首先将阀座3、下套筒6和上套筒5依次装入阀体1中，且在下套筒6和上套筒5之间放置唇形密封圈14；
（b）接着将固定安装有阀杆4的阀瓣2沿上套筒5的内壁放入，然后将阀盖7穿过阀杆4后与阀体1连接固定；
（c）最后将执行机构通过支架12安装于阀盖7上，并且利用连接夹块13将所述螺杆9与所述阀杆4连接；
（d）将组装好的截止阀运送至管道的连接位置，并将阀体1的两个气口与管道密封连接；
（e）开启时，正向转动执行机构，使得执行机构驱动螺母10转动，与螺母10啮合的螺杆9沿直线运动，从而使得阀杆4带动阀瓣2沿上套筒5的内壁向上运动，此时下套筒6端部开放，使得介质能够沿阀体1的气道流动；开启时，介质通过下套筒6的窗口进入阀瓣2下端，下套筒6作为减压元件，可有效减轻介质对阀瓣2、阀座3密封面的冲刷；
（f）在开启的过程中，介质通过平衡孔15能够到达上套筒5的另外一个空间，使得两个空间之间的压差减小，从而减轻操作力矩；
（g）关闭时，反向转动执行机构，使得阀杆4带动阀瓣2沿上套筒5的内壁向下运动，此时下套筒6的端部逐渐被封闭，从而截断介质在阀体（1）气道中的流动；
（h）当截止阀内部的部件损坏时，只需打开阀盖7，就能够将阀瓣2、上套筒5、下套筒6、唇形密封圈14或阀座3取出更换。这样结构的好处就是阀体1不需从管道上取下，能实现在线维修。
该高压抗静电氧气用截止阀的阀瓣与阀杆为整体结构，阀瓣在开启与关闭中不会发生转动摩擦的现象，始终是上下运动；同时在阀瓣关闭的瞬间两密封面之间也没有摩擦的现象，有效地避免了静电产生，提高了截止阀的安全性。同时，在阀瓣上还设计有平衡孔，并通过密封圈来隔离阀体进出口压差；由于阀瓣上的平衡孔平衡了阀瓣上下的压力，使得对提升力的要求大大降低，从而大大减轻了操作力矩。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压抗静电氧气用截止阀，包括阀体（1）、阀瓣（2）、阀座（3）和阀杆（4）；所述阀体（1）上开设有两个气口，其中一个为进气口，另一个为出气口，并且两个气口之间通过气道连通；
其特征在于，所述阀座（3）安装于所述阀体（1）中，所述阀瓣（2）在所述阀体（1）的气道中活动，当所述阀瓣（2）与所述阀座（3）接触时，所述阀瓣（2）能够截断气道中介质的流动；当所述阀瓣（2）远离所述阀座（3）时，所述气道恢复介质流动；
所述阀体（1）中还设置有上套筒（5）和下套筒（6），所述上套筒（5）与所述气道垂直连通，且所述阀瓣（2）在所述上套筒（5）内上下移动；
所述下套筒（6）水平设置于所述上套筒（5）和所述阀座（3）之间，且一端与所述气道连通，侧壁与所述上套筒（5）连通，使得所述阀瓣（2）沿所述上套筒（5）的内壁上下移动时能够贯穿所述下套筒（6），当所述阀瓣（2）贯穿所述下套筒（6）与所述阀座（3）接触时，能够截断气道中介质的流动；
所述阀杆（4）与所述阀瓣（2）连接，通过所述阀杆（4）带动所述阀瓣（2）上下移动。
2.如权利要求1所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，还包括阀盖（7），所述阀杆（4）穿过并与所述阀盖（7）滑动连接。
3.如权利要求2所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述阀杆（4）与所述阀盖（7）的接触面之间填充有填料（8）。
4.如权利要求2所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，还包括执行机构和支架（12），所述执行机构通过所述支架（12）架设在所述阀盖（7）上；所述执行机构包括螺杆（9）、螺母（10）和执行器（11），所述螺杆（9）与所述螺母（10）啮合，所述螺母（10）通过轴承安装于所述支架（12）中，所述执行机构用于驱动所述螺母（10）转动，使得所述螺杆（9）沿直线移动。
5.如权利要求4所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述螺杆（9）与所述阀杆（4）通过连接夹块（13）连接，所述连接夹块（13）与所述阀杆（4）固定连接、与所述螺杆（9）转动连接。
6.如权利要求5所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述阀杆（4）与所述阀瓣（2）的连接采用锥面接触螺纹锁紧，使得所述阀杆（4）与所述阀瓣（2）形成一个整体。
7.如权利要求1所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述阀瓣（2）的截面为U字型，能够将所述上套筒（5）分隔为两个空间；且所述阀瓣（2）的高度大于所述下套筒（6）的直径。
8.如权利要求7所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述上套筒（5）和所述下套筒（6）的接触面设置有唇形密封圈（14），且所述唇形密封圈（14）与所述阀瓣（2）的侧壁接触。
9.如权利要求7所述的一种高压抗静电氧气用截止阀，其特征在于，所述阀瓣（2）上至少开设有一个平衡孔（15），所述平衡孔（15）用于连通所述上套筒（5）被分隔的两个空间。
10.如权利要求1-9中任一项所述的高压抗静电氧气用截止阀的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）首先将阀座（3）、下套筒（6）和上套筒（5）依次装入阀体（1）中，且在下套筒（6）和上套筒（5）之间放置唇形密封圈（14）；
（b）接着将固定安装有阀杆（4）的阀瓣（2）沿上套筒（5）的内壁放入，然后将阀盖（7）穿过阀杆（4）后与阀体（1）连接固定；
（c）最后将执行机构通过支架（12）安装于阀盖（7）上，并且利用连接夹块（13）将所述螺杆（9）与所述阀杆（4）连接；
（d）将组装好的截止阀运送至管道的连接位置，并将阀体（1）的两个气口与管道密封连接；
（e）开启时，正向转动执行机构，使得执行机构驱动螺母（10）转动，与螺母（10）啮合的螺杆（9）沿直线运动，从而使得阀杆（4）带动阀瓣（2）沿上套筒（5）的内壁向上运动，此时下套筒（6）端部开放，使得介质能够沿阀体（1）的气道流动；
（f）在开启的过程中，介质通过平衡孔（15）能够到达上套筒（5）的另外一个空间，使得两个空间之间的压差减小，从而减轻操作力矩；
（g）关闭时，反向转动执行机构，使得阀杆（4）带动阀瓣（2）沿上套筒（5）的内壁向下运动，此时下套筒（6）的端部逐渐被封闭，从而截断介质在阀体（1）气道中的流动；
（h）当截止阀内部的部件损坏时，只需打开阀盖（7），就能够将阀瓣（2）、上套筒（5）、下套筒（6）、唇形密封圈（14）或阀座（3）取出更换。
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