CN115507194A - 平行楔式双闸板闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了平行楔式双闸板闸阀，闸板组件的封板一和封板二设置在闸板圈的内环面内，闸板圈的外环面上端中心固定连接在阀杆，闸板圈的外环面下端中心穿设齿轮轴，封板一和封板二上均设置有一个齿条并且两个齿条均与设在封板一和封板二之间的齿轮轴配合；摆动气缸安装在阀体下部并与齿轮轴联动连接，摆动气缸带动齿轮轴转动促使封板一和封板二同时作相向或背向移动。本发明利用摆动气缸通过齿轮齿条机构驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二密封配合关闭闸阀，驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二分离间隙配合和伸缩气缸驱动闸板组件上移动打开闸阀；解决了平板闸阀开关力矩较大，阀门的使用寿命较短的问题；也解决不适合自动控制系统需要问题。

Description

平行楔式双闸板闸阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，进一步说是涉及平行楔式双闸板闸阀。

背景技术

目前，闸阀广泛用于石油、化工、制药、冶金、煤碳、电力行业、城市给排水等行业的管路上，用于控制管路介质流通和截断，是各种流体输送工程中应用最广泛的阀门之一。闸阀是启闭件，闸板沿中心垂直方向移动，向上移动为开启，向下移动为关闭的阀门。目前，多数的平板闸阀在其启闭的过程中，阀座与闸板的密封面始终是接触的，即每次阀门开、关,阀座与闸板的密封面都在不断地相互摩擦，造成阀门的开关力矩较大，而且加快了阀座和闸板的磨损,导致阀门的使用寿命较短。授权公告号CN 110397749 B《一种闸阀》公开了一种闸阀，它利用采用换向阀控制活塞式阀座与闸板配合使得闸板和阀芯之间无摩擦，从而增加闸阀的使用寿命。该专利的方案都是采用手动控制，且结构复杂，不适合自动控制系统需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的技术存在的缺点和不足，而提供的采用气缸控制闸板上下移动和采用齿轮齿条式左右伸缩闸板结构的平行楔式双闸板闸阀，既减少阀座与闸板的密封面的摩擦又能够适用自动控制系统。

本发明的技术方案是平行楔式双闸板闸阀，包括伸缩气缸、阀体、阀杆、阀盖、密封填料和填料压板，阀体内部沿通道方向以阀杆为中心左右对称设置有阀座一和阀座二，阀盖通过紧固件安装在阀体上面，阀杆贯穿阀盖并伸入阀体内部，阀盖上开设有同轴于阀杆的填料密封槽，密封填料嵌设在填料密封槽中用于与阀杆构成密封配合，填料压板通过紧固件与阀盖相连接，并且填料压板将密封填料压紧在填料密封槽中，伸缩气缸安装在阀盖上且伸缩气缸的活塞杆与阀杆联动连接；

还包括闸板组件和摆动气缸，闸板组件包括闸板圈、封板一、封板二和齿轮轴，闸板组件设置在阀体内部，闸板圈是环形圈，封板一和封板二设置在闸板圈的内环面内，闸板圈的外环面上端中心固定连接在阀杆，闸板圈的外环面下端中心穿设齿轮轴，封板一和封板二上均设置有一个齿条并且两个齿条均与设在封板一和封板二之间的齿轮轴配合；阀体下部设置有与阀杆同轴的中心孔，齿轮轴转动密封设置在阀体下部中心孔；

摆动气缸安装在阀体下部并与齿轮轴联动连接，摆动气缸带动齿轮轴转动促使封板一和封板二同时作相向或背向移动；

阀体内还设置有滑槽，滑槽对称的设置在阀座一和阀座二之间，闸板组件的闸板圈在活塞气缸驱动的阀杆带动下在滑槽内上下移动。

上述技术方案平行楔式双闸板闸阀采用在闸板组件在阀体通道位置时摆动气缸通过齿轮齿条机构驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二密封配合关闭闸阀，通过齿轮齿条机构驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二分离间隙配合和伸缩气缸驱动闸板组件上移动打开闸阀；解决了多数的平板闸阀在其启闭的过程中，阀座与闸板的密封面始终是接触的，即每次阀门开、关,阀座与闸板的密封面都在不断地相互摩擦，造成阀门的开关力矩较大，而且加快了阀座和闸板的磨损,导致阀门的使用寿命较短的问题；采用伸缩气缸升降闸板组件和采用摆动气缸控制封板一和封板二同阀座一和阀座二分离或接触，能够采用气动控制系统实现闸阀的启闭，也解决了现有闸阀采用手动控制，且结构复杂，不适合自动控制系统需要问题。

进一步还包括活动密封座一、活动密封座二、密封圈、碟簧和挡圈，活动密封座一和活动密封座二是环形件，活动密封座一和活动密封座二的外环面设置有密封槽，活动密封座一和活动密封座二通过其密封槽内的密封圈与阀体内部通道的孔壁滑动密封配合；活动密封座一右侧设置有密封平面一，活动密封座二左侧设置有密封平面二，密封平面一和密封平面二朝向闸板组件；阀体内部通道的孔壁上还左右设置有环形沟槽，环形沟槽内均设置挡圈，在左侧挡圈和活动密封座一之间和右侧挡圈和活动密封座二之间设置碟簧，阀体内部通道的阀座一和阀座二位置设置有凸台，密封座一和活动密封座二设置有相应的台阶面，凸台限制活动密封座一和活动密封座二向闸板组件移动；

在闸板圈的中心与阀体内部通道一致的位置，摆动气缸驱动齿轮轴摆动使封板一和封板二分离到位，封板一与阀体内的左侧的阀座一贴合密封配合，同时封板一推动活动密封座一左移压缩碟簧至活动密封面一的密封平面一与阀体内的左侧的阀座一平齐，活动密封座一的密封平面一与封板一贴合密封配合；封板二与阀体内的右侧的阀座二贴合密封配合，同时封板二推动活动密封座二右移压缩碟簧至活动密封面二的密封平面二与阀体内的右侧的阀座二平齐，活动密封座二的密封平面二与封板二贴合密封配合；

在闸板圈的中心与阀体内部通道一致的位置，摆动气缸驱动齿轮轴摆动使封板一和封板二接近到位，封板一和封板二间隙配合，封板一与阀体内的左侧的阀座一间隙配合，同时活动密封座一的密封平面一与封板一间隙配合；封板二与阀体内的右侧的阀座二间隙配合，同时活动密封座二的密封平面二与封板二间隙配合；在碟簧的弹力作用下活动密封座一的密封平面一超过阀座一的位置接近阀体中心，在碟簧的弹力作用下活动密封座二的密封平面二超过阀座二的位置接近阀体中心。

上述技术方案通过活动密封座一和活动密封座二在碟簧的弹性作用下在闸阀关闭时与闸阀组件实现密封配合，进一步加强了闸阀关闭的可靠性，同时也实现了闸阀开启时活动密封座一和活动密封座二与闸阀组件分离的功能，保证闸阀组件与密封座一、活动密封座二、阀座一和阀座二之间不产生摩擦，实现了闸阀工作的可靠性和长寿命。

进一步封板一设置导向柱一和导向槽一和封板二设置导向柱二和导向槽二，导向槽一与导向柱二间隙滑动配合，导向槽二与导向柱一间隙滑动配合。

上述技术方案中通过导向柱和导向槽的滑动配合实现了封板一和封板二的导向配合，也实现了封板一和封板二能够采用相同的零件，减少零部件种类。

进一步还包括密封圈二，齿轮轴上设置有密封圈槽二，齿轮轴通过密封圈槽二内的密封圈二与阀体下部中心孔密封配合。

上述技术方案提供了一种具体的齿轮轴与阀体密封配合的结构，实现了齿轮轴与阀体的回转密封。

进一步还包括限位片，限位片固定在齿轮轴中间部位，阀体下部外表面中心孔位置还设置限位槽，限位片摆动设置在限位槽内，限位片圆周设置有限位凸台一，限位槽内圆周壁上设置有限位凸台二；

摆动气缸驱动齿轮轴摆动使封板一和封板二分离到位，限位凸台一与限位凸台二间隙配合不限制气缸继续摆动；摆动气缸驱动齿轮轴摆动使封板一和封板二接近到位，限位凸台一与限位凸台二贴合配合限制气缸继续摆动。

上述技术方案通过齿轮轴上设置限位片，通过限位片与阀体限位槽配合实现对气缸摆动范围进行限制，实现摆动气缸通过驱动齿轮轴，再齿轮轴驱动封板一和封板二动作满足闸阀启闭功能。

进一步摆动气缸的摆动角度在15-30度之间。

上述技术方案摆动气缸的摆动角度在15-30度之间能够满足闸阀组件和阀座一、阀座二、活动密封座一和活动密封座二之间的配合，闸阀的各个零部件的尺寸大小适宜，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴，

图1本发明平行楔式双闸板闸阀结构示意图；

图2本发明平行楔式双闸板闸阀的齿轮轴逆时针转动的示意图；

图3本发明平行楔式双闸板闸阀的齿轮轴顺时针转动的示意图；

图4本发明平行楔式双闸板闸阀的仰视图(不显示摆动气缸)；

图5闸板组件结构示意图；

图6封板一立体图；

图7闸板圈立体图；

图8活动密封座一立体图；

图中，1、伸缩气缸；2、联轴器；3、填料压板；4、密封填料；5、阀盖；51、填料密封槽；6、阀杆；7、活动密封座一；71、外环面；72、密封槽；73、密封平面一；74、台阶面；8、密封圈；9、碟簧；10、挡圈；11、阀体；111、孔壁；112、凸台；113、阀座二；114、阀座一；115、中心孔；116、滑槽；117、限位槽；1171、限位凸台二；118、环形沟槽；12、密封圈二；13、限位片；131、限位凸台一；14、摆动气缸；15、活动密封座二；16、闸板组件；161、封板一；1611、导向槽一；1612、齿条；1613、导向柱一；162、闸板圈；1621、内环面；1622、通孔；1623、闸板圈的外环面；163、封板二；164、齿轮轴；1641、密封圈槽二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1至图8所示的本发明平行楔式双闸板闸阀的实施例，包括伸缩气缸1、联轴器2、填料压板3、密封填料4、阀盖5、阀杆6、活动密封座一7、密封圈8、碟簧9、挡圈10、阀体11、密封圈二12、限位片13、活动密封座二15、摆动气缸14和闸板组件16，阀体11内部沿通道方向以阀杆6为中心左右对称设置有阀座一114和阀座二113，阀盖5通过紧固件安装在阀体11上面，阀杆6贯穿阀盖5并伸入阀体11内部，阀盖5上开设有同轴于阀杆6的填料密封槽51，密封填料4嵌设在填料密封槽51中用于与阀杆6构成密封配合，填料压板3通过紧固件与阀盖5相连接，并且填料压板3将密封填料4压紧在填料密封槽51中，伸缩气缸1安装在阀盖5上且伸缩气缸1的活塞杆通过联轴器2与阀杆6联动连接；

闸板组件16包括闸板圈162、封板一161、封板二163和齿轮轴164，闸板组件16设置在阀体11内部，闸板圈162是环形圈，封板一161和封板二163设置在闸板圈162的内环面1621内，闸板圈的外环面1623上端中心固定连接在阀杆6，闸板圈的外环面1623下端中心设置通孔1622穿设齿轮轴164，封板一161设置导向柱一1613和导向槽一1611和封板二163设置导向柱二和导向槽二，导向槽一1611与导向柱二间隙滑动配合，导向槽二与导向柱一间隙滑动配合；封板一161和封板二163零件相同，设置有齿条1612与设在封板一161和封板二163之间的齿轮轴164配合；

阀体11下部设置有与阀杆6同轴的中心孔115，齿轮轴164上设置有密封圈槽二1641，齿轮轴164通过密封圈槽二1641内的密封圈二12与阀体11下部中心孔115密封配合；齿轮轴164回转密封设置在阀体11下部中心孔115；阀体11内还设置有滑槽116，滑槽116对称的设置在阀座一114和阀座二113之间，闸板组件16的闸板圈162在活塞气缸驱动的阀杆6带动下在滑槽116内上下移动。

活动密封座一7和活动密封座二15是相同的环形件，活动密封座一7和活动密封座二15的外环面71设置有密封槽72，活动密封座一7和活动密封座二15通过其密封槽72内的密封圈8与阀体11内部通道的孔壁111滑动密封配合；活动密封座一7右侧设置有密封平面一73，活动密封座二15左侧同样有和密封平面一73相同的密封平面二，密封平面一73和密封平面二朝向闸板组件16；阀体11内部通道的孔壁111上还左右设置有环形沟槽118，环形沟槽118内均设置挡圈10，在左侧挡圈10和活动密封座一7之间和右侧挡圈10和活动密封座二15之间设置碟簧9，阀体11内部通道的阀座一114和阀座二113位置设置有凸台112，密封座一7和活动密封座二15设置有相应的台阶面74，凸台112限制活动密封座一7和活动密封座二15向闸板组件16移动；

限位片13固定在齿轮轴164中间部位，阀体11下部外表面中心孔115位置还设置限位槽117，限位片13摆动设置在限位槽117内，限位片13圆周设置有限位凸台一131，限位槽117内圆周壁上设置有限位凸台二1171；

摆动气缸14安装在阀体11下部连接并驱动齿轮轴164摆动；在闸阀的启闭过程中齿轮轴164和封板一161和封板二163的齿轮保持传动配合。

摆动气缸14驱动齿轮轴164摆动使封板一161和封板二163分离到位，限位凸台一131与限位凸台二1171间隙配合不限制气缸继续摆动；摆动气缸14驱动齿轮轴164摆动使封板一161和封板二163接近到位，限位凸台一131与限位凸台二1171贴合配合限制气缸继续摆动。

在闸板圈162的中心与阀体11内部通道一致的位置，摆动气缸14驱动齿轮轴164摆动使封板一161和封板二163分离到位，封板一161与阀体11内的左侧的阀座一114贴合密封配合，同时封板一161推动活动密封座一7左移压缩碟簧9至活动密封面一的密封平面一73与阀体11内的左侧的阀座一114平齐，活动密封座一7的密封平面一73与封板一161贴合密封配合；封板二163与阀体11内的右侧的阀座二113贴合密封配合，同时封板二163推动活动密封座二15右移压缩碟簧9至活动密封面二的密封平面二与阀体11内的右侧的阀座二113平齐，活动密封座二15的密封平面二与封板二163贴合密封配合；这样就实现闸阀关闭。

在闸板圈162的中心与阀体11内部通道一致的位置，摆动气缸14驱动齿轮轴164摆动使封板一161和封板二163接近到位，封板一161和封板二163间隙配合，封板一161与阀体11内的左侧的阀座一114间隙配合，同时活动密封座一7的密封平面一73与封板一161间隙配合；封板二163与阀体11内的右侧的阀座二113间隙配合，同时活动密封座二15的密封平面二与封板二163间隙配合；在碟簧9的弹力作用下活动密封座一7的密封平面一73超过阀座一114的位置接近阀体11中心，在碟簧9的弹力作用下活动密封座二15的密封平面二超过阀座二113的位置接近阀体11中心；这时伸缩气缸1通过阀杆6带动闸板组件16上移开启闸阀。

摆动气缸14的摆动角度优化选择在15-30度之间。

本发明平行楔式双闸板闸阀采用在闸板组件在阀体通道位置时摆动气缸通过齿轮齿条机构驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二密封配合关闭闸阀，通过齿轮齿条机构驱动封板一和封板二与阀座一和阀座二分离间隙配合和伸缩气缸驱动闸板组件上移动打开闸阀；通过活动密封座一和活动密封座二在碟簧的弹性作用下在闸阀关闭时与闸阀组件实现密封配合，进一步加强了闸阀关闭的可靠性，同时也实现了闸阀开启时活动密封座一和活动密封座二与闸阀组件分离的功能；解决了多数的平板闸阀在其启闭的过程中，阀座与闸板的密封面始终是接触的，即每次阀门开、关,阀座与闸板的密封面都在不断地相互摩擦，造成阀门的开关力矩较大，而且加快了阀座和闸板的磨损,导致阀门的使用寿命较短的问题；采用伸缩气缸升降闸板组件和采用摆动气缸控制封板一和封板二同阀座一和阀座二分离或接触，能够采用气动控制系统实现闸阀的启闭，也解决了现有闸阀采用手动控制，且结构复杂，不适合自动控制系统需要问题。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，因此当然不能以实施例来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.平行楔式双闸板闸阀，包括伸缩气缸、阀体、阀杆、阀盖、密封填料、填料压板，所述阀体内部沿通道方向以所述阀杆为中心左右对称设置有阀座一和阀座二，所述阀盖通过紧固件安装在所述阀体上面，所述阀杆贯穿所述阀盖并伸入阀体内部，所述阀盖上开设有同轴于阀杆的填料密封槽，所述密封填料嵌设在填料密封槽中用于与阀杆构成密封配合，所述填料压板通过紧固件与阀盖相连接，并且填料压板将密封填料压紧在填料密封槽中，所述伸缩气缸安装在阀盖上且伸缩气缸的活塞杆与所述阀杆联动连接，其特征在于：

还包括闸板组件和摆动气缸，所述闸板组件包括闸板圈、封板一、封板二和齿轮轴，所述闸板组件设置在所述阀体内部，所述闸板圈是环形圈，所述封板一和封板二设置在所述闸板圈的内环面内，所述闸板圈的外环面上端中心连接在阀杆，所述闸板圈的外环面下端中心穿设齿轮轴，所述封板一和封板二上均设置有一个齿条并且两个齿条均与设在封板一和封板二之间的齿轮轴配合；所述阀体下部设置有与阀杆同轴的中心孔，所述齿轮轴转动密封设置在所述阀体下部中心孔；

所述摆动气缸安装在阀体下部并与齿轮轴联动连接，摆动气缸带动齿轮轴转动促使封板一和封板二同时作相向或背向移动；

所述阀体内还设置有滑槽，所述滑槽设置在所述阀座一和阀座二之间，所述闸板组件的闸板圈在活塞气缸驱动的阀杆带动下在滑槽内上下移动。

2.根据权利要求1所述平行楔式双闸板闸阀，其特征在于：还包括活动密封座一、活动密封座二、密封圈、碟簧和挡圈，所述活动密封座一和活动密封座二是环形件，所述活动密封座一和活动密封座二的外环面设置有密封槽，所述活动密封座一和活动密封座二通过其密封槽内的所述密封圈与所述阀体内部通道的孔壁滑动密封配合；所述活动密封座一右侧设置有密封平面一，所述活动密封座二左侧设置有密封平面二，所述密封平面一和密封平面二朝向所述闸板组件；所述阀体内部通道的孔壁上还左右设置有环形沟槽，所述环形沟槽内均设置所述挡圈，在所述左侧挡圈和活动密封座一之间和所述右侧挡圈和活动密封座二之间设置所述碟簧，所述阀体内部通道的阀座一和阀座二位置设置有凸台，所述密封座一和活动密封座二设置有相应的台阶面，所述凸台限制活动密封座一和活动密封座二向所述闸板组件移动；

在所述闸板圈的中心与所述阀体内部通道一致的位置，所述摆动气缸驱动齿轮轴摆动使所述封板一和所述封板二分离到位，所述封板一与所述阀体内的左侧的阀座一贴合密封配合，同时所述封板一推动活动密封座一左移压缩碟簧至所述活动密封面一的密封平面一与所述阀体内的左侧的阀座一平齐，所述活动密封座一的密封平面一与所述封板一贴合密封配合；所述封板二与所述阀体内的右侧的阀座二贴合密封配合，同时所述封板二推动活动密封座二右移压缩碟簧至所述活动密封面二的密封平面二与所述阀体内的右侧的阀座二平齐，所述活动密封座二的密封平面二与所述封板二贴合密封配合；

在所述闸板圈的中心与所述阀体内部通道一致的位置，所述摆动气缸驱动齿轮轴摆动使所述封板一和所述封板二接近到位，所述封板一和所述封板二间隙配合，所述封板一与所述阀体内的左侧的阀座一间隙配合，同时所述活动密封座一的密封平面一与所述封板一间隙配合；所述封板二与所述阀体内的右侧的阀座二间隙配合，同时所述活动密封座二的密封平面二与所述封板二间隙配合；在碟簧的弹力作用下所述活动密封座一的密封平面一超过所述阀座一的位置接近阀体中心，在碟簧的弹力作用下所述活动密封座二的密封平面二超过所述阀座二的位置接近阀体中心。

3.根据权利要求1所述平行楔式双闸板闸阀，其特征在于：所述封板一设置导向柱一和导向槽一和封板二设置导向柱二和导向槽二，所述导向槽一与导向柱二间隙滑动配合，所述导向槽二与所述导向柱一间隙滑动配合。

4.根据权利要求一至3任一所述平行楔式双闸板闸阀，其特征在于：还包括密封圈二，所述齿轮轴上设置有密封圈槽二，所述齿轮轴通过所述密封圈槽二内的密封圈二与所述阀体下部中心孔密封配合。

5.根据权利要求4所述平行楔式双闸板闸阀，其特征在于：还包括限位片，所述限位片固定在所述齿轮轴中间部位，所述阀体下部外表面中心孔位置还设置限位槽，所述限位片摆动设置在所述限位槽内，所述限位片圆周设置有限位凸台一，所述限位槽内圆周壁上设置有限位凸台二；

所述摆动气缸驱动齿轮轴摆动使所述封板一和所述封板二分离到位，所述限位凸台一与所述限位凸台二间隙配合不限制气缸继续摆动；所述摆动气缸驱动齿轮轴摆动使所述封板一和所述封板二接近到位，所述限位凸台一与所述限位凸台二贴合配合限制气缸继续摆动。

6.根据权利要求5所述平行楔式双闸板闸阀，其特征在于：所述摆动气缸的摆动范围在15-30度之间。

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