CN1982762A - 对夹式直动阀 - Google Patents

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Abstract

在本发明的直动阀中，无法兰形成于阀箱中，并且通过将阀箱插入于管法兰之间实现管道连接。本发明的直动阀包括：通过检测初级压力或次级压力而操作的驱动部分(1)；以及与该驱动部分(1)连通以打开和关闭流路(2)的阀体(3)。该阀的阀箱(4)夹持在由螺栓(B、B1…)和螺母(N、N1…)紧固的管法兰(F和F1)之间。分别具有该流路(2)的入口(6)和出口(7)并与该管法兰(F和F1)配合的连接端部(10和11)被制成为无法兰结构。盖法兰颈部(17)从阀箱(4)向上延伸并且被形成为插入到螺栓(B和B1)之间，所述螺栓(B和B1)位于该管法兰(F和F1)之间并且在该管法兰(F和F1)的周边上彼此相邻。

Description

对夹式直动阀
技术领域
本发明涉及一种对夹式(wafer-type)直动阀，其中诸如压力调节阀(如减压阀)、电磁阀以及恒定水位阀的直动阀夹持在管法兰之间并且由穿过所述管法兰的螺栓以及类似物固定。
背景技术
传统地，存在这样的对夹式阀，其中阀箱位于管法兰之间，并且管法兰通过螺栓和螺母拧紧固定。作为这种类型的阀，具有单板止回阀和无法兰蝶形阀。在这些阀中，薄盘形阀体在薄的圆筒形阀箱内摆动或者旋转，从而打开和关闭流路，其中流体线性地流经所述阀箱。这些阀在结构上和操作上相对简单(例如，参见非专利文献1)。
另一方面，还存在这样的直动阀，其中阀体通过阀杆连接到驱动部分上。在这种阀中，当驱动部分检测到初级压力或次级压力时，其将驱使阀体向上或者向下运动，从而将流路打开或关闭。该直动阀的阀箱形成有从入口延伸到出口的S形流路，该流路适于完全关闭阀并且控制流量。另外，与管件相连的端部呈法兰状，所谓的法兰形端部被广泛地使用于低压应用至高压应用中(例如，参见专利文献1)。然而，可能由于与以前述对夹式阀为代表的单板止回阀相比该直动阀的结构并不简单，因此在现有技术中尚不存在对夹式直动阀。
[非专利文献1]日本工业标准委员会，“阀的术语表JIS B0100-1984”，日本标准协会，1985年2月28日第一版，第37页，No.10307，第38页，No.10705。
[专利文献1]日本实用新型公开No.6-37446。
然而，如果例如在法兰形直动阀的情况下阀箱形成有法兰，则会出现一些问题，从而使得不仅阀自身将变得笨重，而且阀的制造成本也会由于法兰自身的高昂材料成本而增加。
本发明的目的在于提供一种对夹式直动阀，其中无法兰形成于阀箱上，并通过将阀箱夹持在管法兰之间而实现管道配置(配管)，而且管法兰通过螺栓和螺母彼此紧固。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提供了一种对夹式直动阀，其包括：当检测到初级压力或次级压力时操作的驱动部分；以及与该驱动部分连通以打开和关闭流路的阀体，其中该阀包括阀箱，该阀箱夹持在由螺栓和螺母紧固的管法兰之间，并且分别具有进入和离开该流路的入口和出口的阀箱的连接端部被制成为无法兰结构；该阀箱还包括从该阀箱向上延伸的盖法兰颈部，并且只有与各自相邻螺栓对应的盖法兰颈部的侧壁以这样的方式连接，以使得该盖法兰颈部可被插入到位于该管法兰之间并将在该管法兰的周边上相邻的螺栓之间。
此外，可在与管法兰配合的连接端部的表面上形成呈凹槽状的环形沟槽，并且该环形沟槽中可填充有密封件。
根据本发明，在该直动阀中，该直动阀的阀箱夹持在由螺栓和螺母彼此紧固的管法兰之间。此外，分别形成有该阀箱中的流路的入口和出口并与管法兰配合的连接端部是无法兰的。因此，可以使阀的总体重量大大减轻，使侧表面(即，连接端部)之间的尺寸减小，并且使管道配置所需的螺栓的数目减至一半。管件之间的阀箱的安装空间也可以被减小。此外，在布置管道时的安装工作也可以高效地进行，由此，作用于管道连接状态下的管件的负荷也可被降低。另外，法兰所需的材料成本可以降低，并且因此制造成本也可极大地降低。
此外，从阀箱向上延伸的盖法兰颈部被形成为只有其对应于相邻螺栓的侧壁被连接的结构。由于这种结构，当通过将阀设置在其端部具有管法兰的管件之间而进行管道配置时，盖法兰颈部的连接部避免了设置于管法兰之间的相邻螺栓妨碍其安装。因此，盖法兰颈部可插入于相邻螺栓之间，并且这些螺栓可在不产生任何问题的情况下拧入管法兰的螺栓孔内。通过利用螺母对螺栓进行紧固，阀可以毫无困难地插入于管件之间。
另外，根据本发明，即使当盖法兰颈部插入穿过的螺栓之间的空间狭窄并且与连接部对应的盖法兰颈部的内部部分向着连接部形成的方向变窄时，也不需要向着安装螺栓的方向使盖法兰颈部的内部部分变窄。因此，能够以这样的方式充分确保压力流体通过与连接部对应的盖法兰颈部的内部的通过面积，以使得在通过驱动部分对阀体进行驱动时不会出现任何问题。结果是，可以更加令人满意地获得作为直动阀的功能。
由于在与管法兰配合的连接端部的表面上设置呈凹槽形状的环形沟槽，并且该环状凹槽中填充有密封件。在通过简单地使连接端部与管法兰彼此接触而形成管道系统时，该密封件介于连接端部和管法兰之间，从而在它们之间形成紧密密封。
因此，根据本发明，连接端部和管法兰可以在不需要上述任何努力的情况下很容易地配合在紧密密封状态。在传统方法中，当在连接端部和管法兰之间安装例如垫圈的密封件时，必须将密封件以悬浮于空气中的状态置于与管法兰相同的轴线上，并且处于管法兰和其直径小于管法兰的连接端部之间的位置处，同时阀被这样放置，以使阀的连接端部位于与管法兰相同的轴线上。然后，连接端部和管法兰彼此配合。这种操作非常麻烦并且需要一定的劳力。相反，根据本发明，传统对夹式阀的管道配置工作所涉及的问题可以得到解决，并且可极大地提高工作效率。因此，本发明的实用效果是巨大的。
附图说明
图1为对夹式直动阀的配管状态的正视图。
图2为沿着图1的X-X线剖开的横截面。
图3为沿着图1的X-X线剖开的纵截面图。
图4为部分省略的沿着图3的Y-Y线剖开的放大横截面图。
具体实施方式
下面，将基于附图对作为本发明的一实施例的例子进行描述。
图1为对夹式直动阀的配管状态的正视图。
图2为沿着图1的X-X线剖开的横截面图。
图3为沿着图1的X-X线剖开的纵截面图。
图4为部分省略的沿着图3的Y-Y线剖开的放大横截面图。
该阀为直动阀，其包括当检测到初级压力(primary pressure)或次级压力(secondary pressure)时操作的驱动部分1以及阀体3，该阀体3与驱动部分1连通(或相连)并被操作，以打开和关闭流路2。所示出的阀为直动减压阀。
该直动减压阀的结构如下。阀箱(或阀室)4包括流路2(包括初级流路2a和次级流路2b)。驱动部分1根据次级流路2b中的压力变化对阀体3的开启进行控制。驱动部分1包括与次级流路2b连通以用于检测次级流路2b中的压力的压力检测腔5。在配管(管道连接)状态下，阀箱4夹持在设置于管件P和P1的连接端部处的管法兰F和F1之间，并且通过由螺母N、N1…紧固穿过管法兰F和F1的(长螺纹)螺栓B、B1…而插入式地支承于管法兰F和F1之间。
阀箱4分别在其左侧和右侧形成有入口6和出口7。在阀箱4的内部，具有分别与入口6和出口7连通的初级流路2a和次级流路2b。
在阀箱4的内部的中央，分隔壁8将初级流路2a和次级流路2b分隔成上下两部分。分隔壁8具有用于允许流路2a和2b彼此连通的阀开口9。从入口6延伸至出口7的流路2形成为字母S形。
此外，阀箱4在其连接端部10和11处是无法兰(或无凸缘)的，所述连接端部分别具有以使阀箱4夹持在管法兰F和F1之间的方式与管法兰F和F1相连的流路2的入口6和出口7。由于这种结构，阀箱4的侧表面之间的距离与传统法兰形阀箱相比减小了相当于法兰的厚度。
在与管法兰F和F1的表面配合的连接端部10和11的表面上形成有凹入的环形沟槽12。该环形沟槽12中填充有例如为O形环、扁平式衬垫和类似物的密封件(在所示的例子中，采用了O形环)。
在阀箱4的上部，盖法兰颈部(cover flange neck)17从阀箱4的顶端向上延伸。此外，完全被本体覆盖法兰(即，用于与之后将描述的阀帽15相连的法兰)14包围的盘形凹部16设置于盖法兰颈部17的顶端。
盖法兰颈部17在阀箱4的连接端部10和11与管法兰F和F1接触并且螺栓B、B1…穿过管法兰F和F1的状态下插入管法兰F和F1之间。而且，盖法兰颈部17呈能够插入到位于在管法兰F和F1的周边上彼此相邻的螺栓B和B1之间的形状(在所示例子中，螺栓B和B1被设置成在管法兰F和F1的上部处彼此相邻)。
阀帽15被形成为大致圆筒形，并且其下端的直径被增大，以与凹部16匹配。阀帽15的下部开口端完全被法兰15a包围或围绕。
凹部16和阀帽15通过隔膜18彼此配合。然后，它们的法兰14和15a由未示出的螺栓和螺母紧固。调节弹簧19设置于由隔膜18分隔的上部空间(阀帽15的内部)中，而下部空间(凹部16的内部)用作压力检测腔5，从而构成驱动部1。
调节弹簧19由压缩卷簧制成(在所示例子中，为矩形弹簧)。调节弹簧19以压缩状态插入于弹簧接受器20和弹簧接受器22之间，其中所述弹簧接受器20还作为隔膜挤压件并与隔膜18的上表面配合，所述弹簧接受器22通过由螺栓制成的调节螺钉21被向下挤压，其中所述调节螺钉从阀帽15的上端插入并拧紧。
调节螺钉21向上和向下运动，以调节调节弹簧19的弹力，从而使得位于调节螺钉21下方的隔膜18的位移被调整。
在阀帽15的上端处，设置有拧入到调节螺钉21上的锁紧螺母23。
压力检测腔5(即，凹部16)开口于其下部，从而分别通过盖法兰颈部17与初级流路2a和次级流路2b连通。与初级流路2a连通的开口24在压力检测腔5的下部中心处以与阀开口9对应的方式形成为圆形。与次级流路2b连通的另一开口25形成为大致矩形并与开口24相邻。
因此，在盖法兰颈部17的内部，分隔壁8的上端处以其将彼此相邻的开口24和25分隔的方式形成为升起状。分隔壁8将与初级流路2a连通的连通通路26和与次级流路2b连通的连通通路27分隔开。
连通通路26和27分别形成为与开口24和25形状相同的圆筒形和大致带直角筒形。如上所述，在阀箱4的管道连接(配管)状态下，为了使盖法兰颈部17插入到在管法兰F和F1的上部之间彼此相邻的螺栓B和B1之间，如图2和3所示，在与其直径大于螺栓B和B1的间距的连通通路26的螺栓B和B2对应的位置处，只有与彼此相邻的螺栓B和B1对应的盖法兰颈部17的侧壁形成为被连接状态。如图4所示，连接部28处的连通通路26形成为具有与连通通路27相同的宽度。
在该实施例中，与连通通路26的宽度方向(即，与螺栓B和B1的设置方向相交的方向)对应的盖法兰颈部17的外部宽度(外径)D被制成为大于螺栓B和B1的间距。另外，与连通通路27的宽度方向对应的盖法兰颈部17的外部宽度D1小于螺栓B和B1沿着其竖直方向的间距。以这种方式，与螺栓B和B1对应的其外部宽度为D的盖法兰颈部17的侧壁的位置处以这样的方式形成有连接部28，以使该连接部28的形状将对位于盖法兰颈部17的内部的连通通路26起到节流作用。可替换地，当外部宽度D1也大于螺栓B和B1之间的间距时，其外部宽度为D1的盖法兰颈部17的侧壁也形成有与上述同样的连接部28。
即使在随后将要描述的阀杆29穿过连通通路26后，只要压力流体可以穿过连接部28，连通通路26便不会对阀的功能带来任何问题。在任何情况下，压力流体将在连接部28处被减缓(或节流)。为了使驱动部分1以更为满意的可操作性驱动阀体3，优选的是，连接部29具有尽可能大的用于压力流体的通过面积。就此而言，更优选的是，连接部28仅仅通过连接分别与螺栓B和B1对应和相邻的盖法兰颈部17的侧壁而形成。
由于所采用的管法兰F和F1根据阀的尺寸为标准化管法兰，因此螺栓B和B1之间的间距根据管法兰F和F1的类型而不同。即使该间距狭窄并且连接部28处的连通通路26在其宽度方向上被形成为很狭窄，如上所述，只有法兰颈部17的侧壁在与上述螺栓B和B1对应和相邻的位置处被连接。不需要在设置螺栓B和B1的方向上连接盖法兰颈部17的侧壁或者使所述颈部变窄。因此，可以确保在连接部28处的连通通路26中的预定压力流体通过面积，而不会在驱动部分1驱动阀体3时出现任何问题。
在隔膜18的下表面上配设有隔膜接受器30。隔膜接受器30的下部与活塞31一体地形成，其中所述活塞31的直径小于隔膜接受器30的直径并与连通通路26的直径相等。
活塞31在连接部28的上方可滑动地插入到连通通路26的区域内。U形衬垫32被装配到完全围绕活塞31的凹入沟槽内，从而将初级流路2a与压力检测腔5以水密方式隔开。
从活塞31的下部中央开始，阀杆29竖直向下延伸并穿过连通通路26和阀开口9。在阀杆29的底端，连接有用于开闭阀开口9的阀体3。阀体3与驱动部分1彼此相连。
阀体3以可自由分离的方式位于设置在阀开口9的下部开口端的阀座33上，由此阀体3沿着阀打开的方向接受初级压力。因此，阀体3的开口由隔膜18的位移控制。
在隔膜18移动至其最下部位置的状态下，隔膜接受器30位于连通通路26的开口24的周边上并且防止阀体3在此状态下升起。
此外，导杆34从阀体3的下部中央处向下竖直延伸。导杆24以可自由滑动的方式插入到从阀箱4的底部突出的圆筒形凹部35内。
活塞31的有效压力接受面积被设置成稍大于阀体3的初级有效压力接受面积。
在以如上所述方式构造的对夹式直动阀进行管道连接时，阀箱4的连接端部10和11分别与设置在管件P和P1上的管法兰F和F1配合。然后，将螺栓B、B1…穿过管法兰F和F1的相应螺栓孔。
在螺栓B和B1在管法兰F和F1的上部处彼此相邻的状态下，对应地靠近螺栓B和B1的连接部28避免了螺栓B和B1在其安装时产生障碍。因此，盖法兰颈部17可以在螺栓B和B1之间穿过，并且位于管法兰F和F1的周边上的多个螺栓B、B1…由螺母N、N1…均匀地紧固，且阀以插入方式固定于管件P和P1之间。
通过由螺母N、N1…紧固螺栓B、B1…，形成于各连接端部10和11中的环形沟槽12内的密封件13发生弹性变形，并且牢固地附着到用于与连接端部10和11连接的管法兰F和F1的端面上。以这种方式，连接端部10和11与管法兰F和F1彼此紧靠着而紧密地密封。
在以如上所述方式进行管道连接的阀中，通过在向上(即阀关闭方向)的力和向下(即阀开启方向)的力之间建立平衡而对阀体3的开启进行控制，其中所述向上的力由经由连通通路27与次级流路2b连通的压力检测腔5中的次级压力施加到隔膜18上，而所述向下的力由调节弹簧19施加。因此，次级压力保持为低于初级压力的恒定压力。
在该实施例中，该对夹式直动阀被示范性地描述为直动式减压阀。然而，本发明并不局限于此，而是可以应用到其它直动式压力调节阀(背压阀，差压阀等)、电磁阀、恒定水位阀以及其它直动阀中。在这些情况下，如上述实施例那样，阀箱的连接端部被制成为无法兰结构，并且从阀箱向上延伸的盖法兰颈部被形成为能够插入于在管法兰的上部处彼此相邻的螺栓之间。

Claims (2)

1.一种对夹式直动阀，其包括：
当检测到初级压力或次级压力时操作的驱动部分；以及
与该驱动部分连通以打开和关闭流路的阀体，其中该阀包括阀箱，该阀箱夹持在由螺栓和螺母紧固的管法兰之间，并且分别具有进入和离开该流路的入口和出口的阀箱的连接端部被制成为无法兰结构；该阀箱还包括从该阀箱向上延伸的盖法兰颈部，并且只有与各自相邻螺栓对应的盖法兰颈部的侧壁以这样的方式连接，以使得该盖法兰颈部可被插入到位于该管法兰之间并将在该管法兰的周边上相邻的螺栓之间。
2.如权利要求1所述的对夹式直动阀，其特征在于，在将与该管法兰配合的连接端部的表面上形成呈凹槽状的环形沟槽，并且该环形沟槽中填充有密封件。
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