CN201377587Y - 阀芯平衡式阀门 - Google Patents

Abstract

阀芯平衡式阀门，涉及启闭件沿阀座中心线往复移动的截门形阀门包括截止阀、调节阀和安全阀。阀门从上至下连有驱动装置、支架和阀体；阀体中心的阀杆，底端与阀芯固定，顶端连驱动装置活塞，阀芯于阀体下方腔和上方腔间的阀座上，阀芯和阀座、平衡缸间均装有密封。本专利为消除阀门压差，增设平衡通道，一端通过边法兰或框体径向通孔与阀体下方腔连通；另一端通过支架下法兰竖向或径向进竖向出的通孔与平衡缸内腔连通。取平衡缸内径等于或大于阀座内径；且阀芯和阀杆间增设组合密封，使阀芯受平衡缸内介质的下压力等于和大于来自下方腔的上顶力，由此不仅消除压差，且有效保证关闭后阀芯不会被上冲离开阀座而产生泄漏。主要用于石油化工各类气体、液体管路。

Description

阀芯平衡式阀门

(一)技术领域：

本实用新型属阀门类(F16K)，尤其涉及一种启闭件沿阀座中心线往复移动的截门形阀门(包括截止阀、调节阀和安全阀)。

(二)背景技术：

现有的截门形阀门一般阀体流体进口管道压力为1～3.5Mpa，而启闭阀芯沿阀座中心线移动的驱动装置信号压力一般为0.4～0.7Mpa，工作压差为两者压差，可见工作压差较大，即启闭阀门的启闭力大，由此产生如下问题：1)阀门关闭不严，关闭后流体介质内泄漏，导致产品纯度降低、影响质量及流体流失带来的经济损失。如氢气提纯度达99.99％，而内泄漏后冲淡纯度，使产品不合格。2)若为减小压差，增大驱动装置信号压力，导致驱动装置加大。

现有降低启闭力的措施之一是：在阀芯底部开3～6个通孔(见图1标记3.5，虚线表示)，虽然启着一定的均压和缓冲作用，但因当阀芯底面积很大时，阀芯仍然受着压力冲动阀门，产生内泄漏，难以彻底解决高压差密封不严的问题。

(三)发明内容：

本实用新型提出的阀芯平衡式阀门，就是提供一种简单的阀芯平衡装置能十分有效的降低阀门启闭力，彻底解决高压差密封不严产生内泄漏的问题。

其技术方案如下：

阀芯平衡式阀门，包括

(a)从上至下顺次连接固定的驱动装置10、支架9和阀体1；(b)阀体内腔径向从中心向外顺次装有由驱动装置驱动而上下移动的阀杆4、阀芯3和固定于阀体的平衡缸2；阀杆底端与阀芯固定；阀杆顶端固定于驱动装置的驱动件或传动件10a；阀芯与平衡缸间设有密封3.1；阀杆与支架间设有密封9b；(c)阀芯底面放于阀体下方腔1.1和上方腔1.4之间且固定于阀体的阀座5上，阀芯和阀座间装密封3.2；其特征是：

A)设置平衡通道7、7A、7B、7C，平衡通道一端与阀体下方腔1.1连通，另一端与平衡缸2内腔连通；B)取平衡缸内径D₂等于或大于阀座内径D₅；C)阀芯和阀杆间增设阀杆密封3.3。

上述具体优化结构在后面接合附图详细说明

本实用新型的有益效果：

1).设置了平衡通道，在阀门关闭后，当管道流体介质进入下方腔内，同时通过平衡通道又进入了平衡缸，实现下方腔和平衡缸内压力p(Mpa)相等，且又设计平衡缸内径D₂＞阀座内径D4.因此，阀芯受到来自平衡缸介质的下压力F_下等于和大于来自下方腔的上顶力F_上，由此消除压差，阀门关闭后阀芯下方无上顶力，有效保证阀芯不会被冲动上升离开阀座，即不产生泄漏。2)增设阀杆密封，保证平衡缸内下压力增大而不会向下泄漏。3)本实用新型结构简单，安装方便，寿命长。4)本阀门主要用作石油化工部门各类气体液体管路的截止阀、调节阀和安全阀等。

(四)附图说明：

图1本实用新型结构总图；

图2图1W放大图(平衡通道与通孔连接处卡套接头7w结构)；

图3实施例1图示；

图4实施例2图示；

图5实施例3图示；

图6实施例4图示。

(五)具体实施方式：

实施例1：见图1、图2和图3

本实施例1阀芯平衡式阀门，包括(a)从上至下顺次连接固定的驱动装置10、支架9和阀体1。驱动装置9是气缸或油缸，当信号压力使气(或油)源开或关时，气体(或油)从下进口10b和上出口10c进或出，推动驱动件活塞10a上提或下压阀杆4使阀门开或闭。支架9通过支架上法兰9c与驱动装置连接固定；支架通过支架下法兰9a与阀体上法兰1.6密封连接固定。(b)阀体内腔径向中心装阀杆4，阀杆4底端穿过阀芯中心在下底面用螺母与阀芯3固定。阀杆4顶端固定于驱动装置的驱动件活塞10a。平衡缸2上端环2.1紧固于阀体上法兰1.6和支架下法兰9a之间，且上、下环面均装有密封2.2、2.3。阀芯与平衡缸间设有动密封3.1。阀杆4与支架下法兰9a间设有密封9b，密封9b可采用组合密封，由四氟圈、四氟V型填料、O型密封圈和一组弹簧组成，密封9b下方装填料压板9.1。(c)阀芯3底面放于阀座5上，阀座5焊接于阀体下方腔1.1和上方腔1.4之间环形平台面1.4上，阀芯和阀座间装密封片3.2；阀芯底面装有压紧密封片并固定于阀芯的压片3.4。

见图1，见图3，本实施例为消除压差，采用如下措施：A)增设平衡通道7，平衡通道一端7.1通过卡套接头7_W与下方腔进口区边法兰1.2径向通孔6连通，实现平衡通道与下方腔1.1连通；另一端7.2通过相同的卡套接头7_W与支架下法兰9a竖向孔8连通，实现平衡通道与平衡缸2内腔连通。B)取平衡缸内径D₂等于或大于阀座内径D5。阀芯受到下压力F_下等于和大于来自下方腔的上顶力F_上，由此消除向上顶力。C)阀芯和阀杆间增设阀杆密封3.3，可采用四氟圈和O型圈形成的组合密封3.3。

见图2，卡套接头7_W结构如下：接头7_W3上端装螺纹连接的螺母7_W5，接头顶端和螺母间装密封通道7_W1和锥形环卡套7_W2，通过旋转螺母，向下推进，密封通道下方锥形口紧压于接头顶端锥面和锥形环卡套下锥面间，密封通道7_W1和锥形环卡套7_W2上端卡入被连接的平衡通道7内孔，内孔口开有凹面与卡入的锥形环卡套7_W2上端配合，将卡套接头7_W和平衡通道连接并密封。密封通道7_W1可用铜和不锈钢制作。接头7_W3下端有外螺纹段7_W6与被连接构件开孔的内螺纹段啮合连接，在接头7_W3底端面装有密封垫7_W7。本实施例1被连接构件为边法兰1.2或支架下法兰9a。

实施例2；见图1、图2、图4，

本实施例2与实施例1不同之处：增设的平衡通道为7A，一端7.1A通过卡套接头7_W与下方腔进口区框体1.3径向孔6A连通。另一端7.2A通过卡套接头7_W穿过支架下法兰9a上开的径向进竖向出的通孔8A与平衡缸2内腔顶端面口8.1连通。其余与实施例1完全相同。

实施例3：见图1、图2、见图5，

本实施例3与实施例1不同之处：增设的平衡通道为7B，一端7.1A通过卡套接头7_W与下方腔进口区框体1.3径向通孔6A连通。另一端7.2通过卡套接头7_W穿过支架下法兰9a竖向通孔8与平衡缸2内腔顶端面口8.1连通。其余与实施例1完全相同。

实施例4：见图1、图2、见图6，

本实施例4与实施例1不同之处：增设的平衡通道为7C，一端7.1通过卡套接头7_W与下方腔进口区边法兰1.2径向通孔6连通。另一端7.2A通过卡套接头7_W穿过支架下法兰9a径向进竖向出的通孔8A与平衡缸2内腔顶端面口8.1连通。其余与实施例1完全相同。

Claims (5)

1.阀芯平衡式阀门，包括

(a)从上至下顺次连接固定的驱动装置(10)、支架(9)和阀体(1)；(b)阀体内腔径向从中心向外顺次装有由驱动装置驱动而上下移动的阀杆(4)、阀芯(3)和固定于阀体的平衡缸(2)；阀杆底端与阀芯固定；阀杆顶端固定于驱动装置的驱动件或传动件(10a)；阀芯与平衡缸间设有密封(3.1)；阀杆与支架间设有密封(9b)；(c)阀芯底面放于阀体下方腔(1.1)和上方腔(1.4)之间且固定于阀体的阀座(5)上，阀芯和阀座间装密封(3.2)；其特征是：

A)设置平衡通道(7、7A、7B、7C)，平衡通道一端与阀体下方腔(1.1)连通，另一端与平衡缸(2)内腔连通；B)取平衡缸内径(D2)等于或大于阀座内径(D5)；C)阀芯和阀杆间增设阀杆密封(3.3)。

2.按权利要求1所述阀门，其特征是所述平衡通道一端与下方腔连通是采用通过平衡通道一端(7.1)与下方腔进口区边法兰(1.2)径向通孔(6)密封连通；或者采用通过平衡通道一端(7.1A)与下方腔进口区框体(1.3)径向通孔(6A)密封连通实现与下方腔连通。

3.按权利要求1所述阀门，其特征是所述平衡通道另一端与平衡缸内腔连通是采用通过平衡通道另一端(7.2)与支架下法兰(9a)竖向通孔(8)密封连通；或者采用通过平衡通道另一端(7.2A)与支架下法兰(9a)上径向进竖向出的通孔(8A)密封连通实现与平衡缸内腔连通。

4.按权利要求1所述阀门，其特征是平衡通道两端(7.1、7.1A、7.2、7.2A)与通孔(6、6A、8、8A)间的密封连接件均采用如下结构的卡套接头(7W)：接头(7W3)上端装螺纹连接的螺母(7W5)，接头顶端和螺母间装密封通道(7W1)和锥形环卡套(7W2)，密封通道下方锥形口紧压于接头顶端锥面和锥形环卡套下锥面间，密封通道(7W1)和锥形环卡套(7W2)上端卡入被连接的平衡通道(7)内孔；接头下端有外螺纹段(7W6)与被连接构件开孔的内螺纹段啮合连接，在接头底端面装有密封垫(7W7)。

5.按权利要求1所述阀门，其特征是阀芯和阀杆间增设的阀杆密封(3.3)，采用四氟圈和O型圈形成的组合密封。

Images