CN208252799U - 多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀 - Google Patents

Abstract

提供一种多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，包括磁传动组件、阀体、接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ，磁传动组件下端与阀体上端静密封连接，接口法兰Ⅰ密封连于阀体一侧，接口法兰Ⅱ密封连于阀体另一侧，接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ相对内端面均设有阀座，阀体内腔中设有阀芯组件，阀芯组件上端与磁传动组件输出端连接，磁传动组件上部设有驱动装置，其中，驱动装置采用手轮驱动结构或执行器驱动结构。本实用新型采用多种驱动方式，使闸阀具有自动启闭功能和介质无外泄和关闭状态下无内漏的功能，自动化程度高，操作简单；并且独特的阀芯结构设计，减小密封零件密封面的摩擦，延长零件使用寿命，增大密封力，提高生产的安全性和稳定性。

Description

多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀

技术领域

本实用新型属阀门技术领域，具体涉及一种多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀。

背景技术

超临界CO₂染色的工艺条件通常为32MPa和160℃左右，且其对于管道阀门的内外泄漏率要求较为苛刻，因为外泄漏率过高不利于维持工艺条件所要求的压力，内泄漏率过高会导致不需要的染料渗入，影响染色效果。目前，应用于超临界CO₂染色行业的闸阀主要为楔式单闸板强制密封闸阀。这种闸阀的主要技术特点是：①闸板与进出口双侧的阀座间的主密封副采用合金密封面，通过进出口双侧密封来防止闸阀内漏；②阀杆与阀盖之间的上密封为填料动密封结构，用于防止闸阀外漏；③阀体和阀盖之间安装密封垫，形成静密封结构，用于防止闸阀外漏。这种闸阀在超临界CO₂染色行业应用中存在的主要问题有：①闸阀启闭过程中主密封副的合金密封面之间存在较大的摩擦力，导致形成密封副的合金材料磨损较快，进而引起闸阀内漏并降低了闸阀使用寿命；②阀杆与阀盖之间的填料动密封结构的密封能力有限，且在高温高压条件下，随着阀杆的旋转，在阀杆外表面和填料之间必然产生间隙，进而引起闸阀外漏；③闸板与进出口双侧的闸板支架间密封力是通过旋转手轮带动阀杆下移来施加的，在闸阀进出口双侧密封的情况下，需要克服较大的流体压力，需要较大的阀杆强度和手轮直径，进而导致整个阀门的外形尺寸较大。并且现有的阀门大多采用手动调节控制阀门打开和关闭，控制自动化程度低，操作不方便。因此有必要提出改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，本实用新型采用多种驱动方式，能够使闸阀具有自动启闭功能和介质无外泄和关闭状态下无内漏的功能，自动化程度高，使阀门启闭控制操作更加简单化；并且独特的阀芯结构设计，减小密封零件密封面的摩擦，延长零件使用寿命，增大密封力，提高生产的安全性和稳定性。

本实用新型采用的技术方案：多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，包括磁传动组件、阀体、接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ，所述磁传动组件下端与阀体上端静密封固定连接，所述接口法兰Ⅰ密封连接于阀体一侧的介质通道端口上，所述接口法兰Ⅱ密封连接于阀体另一侧的介质通道端口上，所述接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ相对内端面均设有阀座，所述阀体内腔中设有阀芯组件，所述阀芯组件上端与磁传动组件输出端连接，所述磁传动组件上部设有驱动装置，所述驱动装置输出端与磁传动组件输入端连接并驱动磁传动组件转动，所述磁传动组件通过磁力耦合作用驱动阀芯组件上下移动，所述阀芯组件上移时使阀门打开，所述阀芯组件下移时与接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ上的阀座压紧形成密封力而使阀门关闭，其中，所述驱动装置采用手轮驱动结构或执行器驱动结构。

其中，所述手轮驱动结构包括手轮，所述手轮通过键结构与磁传动组件输入端连接。

所述执行器驱动结构包括执行器，所述执行器通过执行器支架安装于磁传动组件上部，所述执行器输出端通过键结构与磁传动组件输入端连接，所述执行器采用电动执行器、气动执行器、液压执行器或伺服电机。

其中，所述阀芯组件包括阀杆、弹簧Ⅰ、闸板支架、楔块螺钉、楔形块和两个闸板，所述阀杆上端与磁传动组件输出端连接且在磁传动组件的驱动下上下移动，所述阀杆下端为T型头与T型槽组合结构，所述阀杆的T型头与闸板支架上部的T型滑槽适配连接，所述阀杆的T型槽与楔块螺钉上端的T 型头适配连接，所述闸板支架上端面与阀杆对应处之间设有弹簧Ⅰ，所述弹簧Ⅰ下端通过弹簧座与闸板支架上端面固定连接，所述弹簧Ⅰ上端通过轴用弹性挡圈与阀杆固定连接；所述闸板支架内部设有能够随着阀杆的下移与接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ上的阀座密封接触的两个闸板，所述两个闸板靠近楔形块一侧加工有与楔形块适配的斜面，所述楔形块置于两个闸板之间，所述阀杆下端的T型头结构通过楔块螺钉与楔形块连接并且随着阀杆的下移带动楔形块下移而挤压两个闸板两侧面且使两个闸板分别与对应的接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ上的阀座压紧，所述阀体内腔上部设有孔用弹性挡圈。

进一步地，所述两个闸板之间通过弹簧Ⅱ弹性连接。

进一步地，所述两个闸板和阀座均采用高硬度、耐磨合金材料制成。

进一步地，所述磁传动组件包括支架、隔离套、外磁转子和内磁转子，所述外磁转子套于支架内部，所述内磁转子套于外磁转子内部，所述外磁转子和内磁转子之间设有隔离套，所述外磁转子、内磁转子和隔离套通过轴承连接为一个整体并限制三者轴向相对移动，所述支架下端通过螺钉与阀体上端固定连接，所述隔离套下端通过密封垫Ⅱ和支架与阀体的螺钉压紧作用固定在阀体上且将内磁转子及介质与外磁转子隔绝，所述内磁转子通过内螺纹与阀杆上端的外螺纹连接驱动阀杆上下移动。

进一步地，所述接口法兰Ⅰ通过螺钉与阀体介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅰ密封，所述接口法兰Ⅱ通过螺钉与阀体的介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅲ密封。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案中用于驱动磁传动组件转动的驱动装置采用手轮驱动结构或执行器驱动结构，执行器驱动结构可采用多种不同的执行器实施，其能够使闸阀具有自动启闭功能和调节介质无外泄和关闭状态下无内漏的功能，自动化程度高，使阀门启闭控制操作更加简单化；

2、本方案中阀芯组件在关闭闸阀时，先是阀杆在弹簧Ⅰ的弹力作用下带动闸板支架、楔形块和闸板整体下移，闸板在弹簧Ⅱ的弹力作用下分别与接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ上的阀座间进行小摩擦相对滑动，当闸板支架下移到下限位位置时，闸板支架、闸板停止下移，但阀杆可以通过压缩弹簧Ⅰ带动楔形块继续下移，并通过楔形块与闸板上适配的斜面配合将闸板压紧到阀座上，从而关闭闸阀。在开启闸阀时，先是阀杆带动楔形块上移而闸板支架保持不动，从而释放两块闸板与其对应阀座间的压力，使两块闸板与其对应阀座间只存在弹簧Ⅱ施加的弹力，当阀杆上移到其与闸板支架间T型槽配合的上槽口位置时，闸板支架连同其中的闸板开始随阀杆一起上移，此时闸板与其对应阀座之间只在弹簧Ⅱ的弹力作用下，小摩擦相对滑动，直至闸阀完全开启。这种启闭方式，避免了闸阀启闭过程中主密封副间的大摩擦力相对滑动，进而降低了形成主密封副的合金密封面的磨损，延长了闸阀的使用寿命；

3、本方案中动力通过外磁转子和内磁转子之间的磁力耦合作用传递给阀杆，实现无接触传递扭矩的目的，并且外磁转子和内磁转子之间隔着隔离套，隔离套与阀体之间通过采用静密封连接，有效防止阀门外漏，解决了轴封结构设备不可避免的泄漏和机封磨损问题；

4、本方案中两个半密封块和密封环均采用高硬度、耐磨合金材料制成，使其具有高耐磨性，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型采用手轮驱动的结构示意图；

图2为本实用新型采用执行器驱动的结构示意图；

图3为图1的A-A向局部结构剖视图。

具体实施方式

为了解决现有的阀门存在的实际使用过程中出现介质外泄及关闭状态下无内漏等问题及现有阀门自动化控制程度低的问题而提出本实用新型。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内、外、上、下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，如图1和2所示，包括磁传动组件24、阀体1、接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18。所述磁传动组件24 下端与阀体1上端静密封固定连接，具体的，所述磁传动组件24包括支架5、隔离套7、外磁转子6和内磁转子8，所述外磁转子6套于支架5内部，所述内磁转子8套于外磁转子6内部，所述外磁转子6和内磁转子8之间设有隔离套7，所述外磁转子6、内磁转子8和隔离套7通过轴承连接为一个整体并限制三者轴向相对移动，所述支架5下端通过螺钉与阀体1上端固定连接，所述隔离套7下端通过密封垫Ⅱ4和支架5与阀体1的螺钉压紧作用固定在阀体1上且将内磁转子8及介质与外磁转子6隔绝，所述内磁转子8通过内螺纹与阀杆11上端的外螺纹连接驱动阀杆11上下移动。本实用新型中通过外磁转子6和内磁转子8之间的磁力耦合作用传递给活动阀芯组件25，实现无接触传递扭矩的目的，并且外磁转子6和内磁转子8之间隔着隔离套7，隔离套7与阀体1之间通过采用静密封连接，有效防止阀门外漏，解决了轴封结构设备不可避免的泄漏和机封磨损问题。

所述接口法兰Ⅰ3密封连接于阀体1一侧的介质通道端口上，所述接口法兰Ⅰ3通过螺钉与阀体1介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅰ2密封；所述接口法兰Ⅱ18密封连接于阀体1另一侧的介质通道端口上，所述接口法兰Ⅱ18通过螺钉与阀体1的介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅲ17密封。所述接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18相对内端面均设有阀座22，密封垫Ⅰ2和密封垫Ⅲ17可防止介质外泄。

所述阀体1内腔中设有阀芯组件25，所述阀芯组件25上端与磁传动组件 24输出端连接，所述磁传动组件24通过磁力耦合作用驱动阀芯组件25上下移动，所述阀芯组件25上移时使阀门打开，所述阀芯组件25下移时与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18上的阀座22紧贴形成密封力而使阀门关闭。具体的，所述阀芯组件25包括阀杆11、弹簧Ⅰ14、闸板支架19、楔块螺钉16、楔形块20和两个闸板21，所述阀杆11上端与磁传动组件24输出端连接且在磁传动组件24的驱动下上下移动，所述阀杆11下端为T型头与T型槽组合结构，所述阀杆11的T型头与闸板支架19上部的T型滑槽1901适配连接，所述阀杆11的T型槽与楔块螺钉16上端的T型头适配连接，所述闸板支架19上端面与阀杆11对应处之间设有弹簧Ⅰ14，所述弹簧Ⅰ14下端通过弹簧座15与闸板支架19上端面固定连接，所述弹簧Ⅰ14上端通过轴用弹性挡圈13与阀杆11固定连接；所述闸板支架19内部设有能够随着阀杆11的下移与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18上的阀座22密封接触的两个闸板21，所述两个闸板 21靠近楔形块20一侧加工有与楔形块20适配的斜面，所述楔形块20置于两个闸板21之间，所述阀杆11下端的T型头结构通过楔块螺钉16与楔形块20 连接并且随着阀杆11的继续下移使楔形块20在两个闸板21之间下移而挤压两个闸板21两侧面并将其与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18上的阀座22压紧，所述阀体1内腔上部设有孔用弹性挡圈12，孔用弹性挡圈12起到阀芯上行时限位闸板支架19的作用。如图3所示，所述两个闸板21之间通过弹簧Ⅱ23 弹性连接。所述两个闸板21和阀座22均采用高硬度、耐磨合金材料制成，具有高耐磨性，使用寿命长。

所述磁传动组件24上部设有驱动装置，所述驱动装置输出端与磁传动组件24输入端连接并驱动磁传动组件24转动，其中，所述驱动装置采用手轮驱动结构26或执行器驱动结构28。如图1所示，所述手轮驱动结构26包括手轮27，所述手轮27通过键结构与磁传动组件24输入端连接。所述执行器驱动结构28包括执行器10，如图2所示，所述执行器10通过执行器支架9 安装于磁传动组件24上部，所述执行器10输出端通过键结构与磁传动组件 24输入端连接，所述执行器10采用电动执行器、气动执行器、液压执行器或伺服电机。执行器驱动结构28可采用多种不同的执行器实施，其能够使闸阀具有自动启闭功能和介质无外泄和关闭状态下无内漏的功能，自动化程度高，使阀门启闭控制操作更加简单化.

本实用新型工作过程为：通过手轮驱动结构26或执行器驱动结构28的转动带动外磁转子6旋转，外磁转子6通过耦合磁力驱动隔离套7内部的内磁转子8旋转，从而通过螺纹传动驱动阀杆11做上下直线运动。当阀芯组件 25中的阀杆11做上行运动时，闸板支架19先不动，阀杆11通过其下端的T 型槽与楔块螺钉16上部的T型头之间的连接结构带动楔形块20一起上行，释放了楔形块20施加的闸板21与阀座22之间的密封力，闸板21与阀座22 之间的密封力减小到只剩弹簧Ⅱ23提供的密封力，同时弹簧I14伸长释放弹性，当阀杆11上行到与闸板支架19的T型槽1901上面接触时，带动闸板支架19一起上行直到闸板支架19到达孔用弹性挡圈12位置时阀杆11上行结束，实现闸阀开启。当阀杆11做下行运动时，通过其与闸板支架19之间弹簧Ⅰ14的弹力带动闸板支架19一起下行，直到闸板支架19下行到下限位位置时，闸板支架19停止下行，阀杆11继续下行并通过楔块螺钉16推动楔形块20沿着两个闸板21之间的斜面下行，并通过楔形块20与闸板21间的斜面配合将闸板21压紧到其对应阀座22上，闸板21和阀座22密封力提高，实现闸阀闭合。本闸阀在使用过程中，孔用弹性挡圈12位置与执行器10上限位置联动，执行器10下限位置与阀杆11下行极限位置联动。

本实用新型在阀门关闭过程中，随着阀杆11的下移，先是通过两个闸板 21在小密封力作用下与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ18上的阀座22进行小摩擦密封，然后再通过楔形块20的下移实现两个闸板21与阀座22的弹性挤压密封，小摩擦密封减小密封零件密封面的摩擦，延长零件使用寿命，压紧密封使阀门密封力提升，密封效果更好；本实用新型独特的阀芯结构设计，具有阀门介质无外泄和关闭状态下介质无内漏的特点，延长阀门使用寿命，提高生产的安全性和稳定性。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (8)

1.多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，包括磁传动组件(24)、阀体(1)、接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(18)，所述磁传动组件(24)下端与阀体(1)上端静密封固定连接，所述接口法兰Ⅰ(3)密封连接于阀体(1)一侧的介质通道端口上，所述接口法兰Ⅱ(18)密封连接于阀体(1)另一侧的介质通道端口上，其特征在于：所述接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(18)相对内端面均设有阀座(22)，所述阀体(1)内腔中设有阀芯组件(25)，所述阀芯组件(25)上端与磁传动组件(24)输出端连接，所述磁传动组件(24)上部设有驱动装置，所述驱动装置输出端与磁传动组件(24)输入端连接并驱动磁传动组件(24)转动，所述磁传动组件(24)通过磁力耦合作用驱动阀芯组件(25)上下移动，所述阀芯组件(25)上移时使阀门打开，所述阀芯组件(25)下移时与接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(18)上的阀座(22)压紧形成密封力而使阀门关闭，其中，所述驱动装置采用手轮驱动结构(26)或执行器驱动结构(28)。

2.根据权利要求1所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述手轮驱动结构(26)包括手轮(27)，所述手轮(27)通过键结构与磁传动组件(24)输入端连接。

3.根据权利要求1所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述执行器驱动结构(28)包括执行器(10)，所述执行器(10)通过执行器支架(9)安装于磁传动组件(24)上部，所述执行器(10)输出端通过键结构与磁传动组件(24)输入端连接，所述执行器(10)采用电动执行器、气动执行器、液压执行器或伺服电机。

4.根据权利要求1所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述阀芯组件(25)包括阀杆(11)、弹簧Ⅰ(14)、闸板支架(19)、楔块螺钉(16)、楔形块(20)和两个闸板(21)，所述阀杆(11)上端与磁传动组件(24)输出端连接且在磁传动组件(24)的驱动下上下移动，所述阀杆(11)下端为T型头与T型槽组合结构，所述阀杆(11)的T型头与闸板支架(19)上部的T型滑槽(1901)适配连接，所述阀杆(11)的T型槽与楔块螺钉(16)上端的T型头适配连接，所述闸板支架(19)上端面与阀杆(11)对应处之间设有弹簧Ⅰ(14)，所述弹簧Ⅰ(14)下端通过弹簧座(15)与闸板支架(19)上端面固定连接，所述弹簧Ⅰ(14)上端通过轴用弹性挡圈(13)与阀杆(11)固定连接；所述闸板支架(19)内部设有能够随着阀杆(11)的下移与接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(18)上的阀座(22)密封接触的两个闸板(21)，所述两个闸板(21)靠近楔形块(20)一侧加工有与楔形块(20)适配的斜面，所述楔形块(20)置于两个闸板(21)之间，所述阀杆(11)下端的T型头结构通过楔块螺钉(16)与楔形块(20)连接并且随着阀杆(11)的下移带动楔形块(20)下移而挤压两个闸板(21)两侧面且使两个闸板(21)分别与对应的接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(18)上的阀座(22)压紧，所述阀体(1)内腔上部设有孔用弹性挡圈(12)。

5.根据权利要求4所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述两个闸板(21)之间通过弹簧Ⅱ(23)弹性连接。

6.根据权利要求5所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述两个闸板(21)和阀座(22)均采用高硬度、耐磨合金材料制成。

7.根据权利要求4、5或6所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述磁传动组件(24)包括支架(5)、隔离套(7)、外磁转子(6)和内磁转子(8)，所述外磁转子(6)套于支架(5)内部，所述内磁转子(8)套于外磁转子(6)内部，所述外磁转子(6)和内磁转子(8)之间设有隔离套(7)，所述外磁转子(6)、内磁转子(8)和隔离套(7)通过轴承连接为一个整体并限制三者轴向相对移动，所述支架(5)下端通过螺钉与阀体(1)上端固定连接，所述隔离套(7)下端通过密封垫Ⅱ(4)和支架(5)与阀体(1)的螺钉压紧作用固定在阀体(1)上且将内磁转子(8)及介质与外磁转子(6)隔绝，所述内磁转子(8)通过内螺纹与阀杆(11)上端的外螺纹连接驱动阀杆(11)上下移动。

8.根据权利要求7所述的多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述接口法兰Ⅰ(3)通过螺钉与阀体(1)介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅰ(2)密封，所述接口法兰Ⅱ(18)通过螺钉与阀体(1)的介质通道端口连接且两者的贴合面通过密封垫Ⅲ(17)密封。