CN208311515U - 撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀 - Google Patents

Abstract

提供一种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，接口法兰Ⅰ密封连于阀体一侧介质通道端口，接口法兰Ⅱ密封连接于阀体另一侧介质通道端口，接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ相对内端面均镶嵌阀座，阀体内腔中设有阀芯组件且其包括阀杆、闸板支架、楔形块和闸板，阀杆上端与磁传动组件输出端连接，阀杆下端分别与闸板支架和楔形块适配连接，闸板支架与阀杆之间设弹簧Ⅰ，闸板支架内部设有楔形块和两个闸板，两个闸板分别位于楔形块两侧，阀杆下端与楔形块连接并随阀杆一起下移，使楔形块通过与闸板斜面之间的配合提供闸板与阀座间的密封力。本实用新型密封力大，密封面磨损小，无填料动密封结构，密封效果好，内外泄漏率低，使用寿命长。

Description

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。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：提供一种撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，本实用新型中闸阀启闭过程中闸板与阀座之间的摩擦力较小，减少了合金密封副的材料磨损，而且合金密封材料硬度大、耐磨性好，延长了主密封副密封零件的使用寿命。此外，本实用新型通过磁传动组件取代了传统闸阀的填料动密封结构，降低了闸阀的外泄漏率。

本实用新型采用的技术方案：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、阀芯组件、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相对内端面均镶嵌有阀座，所述阀芯组件安装于阀体内腔中，包括阀杆、弹簧Ⅰ、闸板支架、楔块螺钉、楔形块和闸板，所述阀杆上端与磁传动组件输出端通过螺纹连接且在磁传动组件的驱动下上移动，所述阀杆下端为T型头和T型槽组合结构，其T型头与闸板支架上部的T型滑槽适配连接，且闸板支架可沿阀杆轴线移动一定距离，T型槽与楔块螺钉上部的T型头适配连接，所述楔块螺钉下端通过螺纹与楔形块固定连接，所述闸板支架上端面与阀杆对应处之间设有弹簧Ⅰ并在弹簧Ⅰ的弹力作用下保持在阀杆上T型头的下部位置，所述闸板支架内部设有可随阀杆一起移动的楔形块和分别与接口法兰Ⅰ和接口法兰Ⅱ上镶嵌的阀座接触的两个闸板，所述闸板位于楔形块两侧，且在靠近楔形块侧加工有与楔形块适配的斜面，所述楔形块下移时通过与闸板上适配的斜面配合将闸板压紧到阀座上。

其中，所述两个闸板分别安装在闸板支架内楔形块两侧，其间通过弹簧Ⅱ弹性连接且在两个闸板与楔形块接触侧均加工有与楔形块适配的斜面。

进一步地，所述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上端通过弹簧座和轴用弹性挡圈与阀杆固定连接，所述阀体内腔上部设有孔用弹性挡圈，用于形成阀芯上移时的上限位位置。

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通过螺钉与阀体另一侧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、本方案中阀芯组件包括阀杆、弹簧Ⅰ、闸板支架、楔块螺钉、楔形块和闸板组成，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。

2、本方案中手轮驱动扭矩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；

3、本方案中两个闸板及其对应阀座均采用高硬度、耐磨合金材料制成，耐磨性能好，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向局部结构剖视图。

图中，1.阀体，2.密封垫Ⅰ，3.接口法兰Ⅰ，4.密封垫Ⅱ，5.支架，6. 外磁转子，7.隔离套，8.内磁转子，9.手轮，10.阀杆，11.孔用弹性挡圈， 12.轴用弹性挡圈，13.弹簧Ⅰ，14.弹簧座，15.楔块螺钉，16.密封垫Ⅲ，17. 接口法兰Ⅱ，18.闸板支座，19.楔形块，20.闸板，21.阀座，22.弹簧Ⅱ

具体实施方式

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。

撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，如图1所示，包括磁传动组件23、阀体1、接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ17，所述磁传动组件23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23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间的轴向相对移动，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。本方案中动力通过外磁转子6和内磁转子8之间的磁力耦合作用传递给阀杆10，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Ⅱ17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Ⅱ17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Ⅲ16密封；所述接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ17相对内端面均镶嵌阀座21。密封垫Ⅰ2和密封垫Ⅲ16可防止介质外泄，

所述阀体1内腔中设有阀芯组件24，所述阀芯组件24包括阀杆10、弹簧Ⅰ13、闸板支架18、楔块螺钉15、楔形块19和闸板20，所述阀杆10上端的外螺纹与内磁转子8的内螺纹连接驱动阀杆10上下移动，所述阀杆10下端为T型头与T型槽组合结构，T型头在上，T型槽在下，其T型头与闸板支架18上部的T型滑槽1801适配连接，且其间隙可确保闸板支架18可沿阀杆 10轴向移动一定距离，其T型槽与楔块螺钉15上端的T型头适配连接，所述楔块螺钉15下端通过螺纹与楔形块19固定连接，所述闸板支架18上端面与阀杆10对应处之间设有弹簧Ⅰ13，所述弹簧Ⅰ13下端通过弹簧座14与闸板支架18上端面固定连接，所述弹簧Ⅰ13上端通过轴用弹性挡圈12与阀杆10 固定连接，所述阀体1内腔上部设有孔用弹性挡圈11，孔用弹性挡圈11起到提供闸板支架18上移时上限位位置的作用。所述闸板支架18内部设有能够随着阀杆10的下移并与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ17上的阀座21密封接触的闸板20，所述闸板20靠近楔形块19侧加工有与楔形块19适配的斜面，如图2所示，所述闸板20有两块，其间通过弹簧Ⅱ22弹性连接。所述楔形块 19置于闸板支架18孔内，且位于两块闸板之间，并通过其斜面与楔形块适配接触，所述阀杆10下端的T型槽通过楔块螺钉15与楔形块19连接并且随着阀杆10的继续下移使楔形块19在两个闸板20之间中下移而挤压闸板20两侧面将接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ17上的阀座21压紧。优选的，所述两个闸板20和阀座21均采用合金材料制成，具有耐磨性好、使用寿命长的特点。

本实用新型工作过程为：手轮9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10做上下直线运动。当阀芯组件24中的阀杆10做上行运动时，闸板支架18先不动，阀杆10通过其下端的T型槽与楔块螺钉15上部的T型头之间的连接结构带动楔形块19一起上行，释放了楔形块19施加的闸板20与阀座 21之间的密封力，闸板20与阀座21之间的密封力减小到只剩弹簧Ⅱ22提供的密封力，同时弹簧I13伸长释放弹性，当阀杆10上行到与闸板支架18的T 型槽1801上面接触时，带动闸板支架18一起上行直到闸板支架18到达孔用弹性挡圈11位置时阀杆10上行结束，实现闸阀开启。当阀杆10做下行运动时，通过其与闸板支架18之间弹簧Ⅰ的弹力带动闸板支架18一起下行，直到闸板支架18下行到下限位位置时，闸板支架18停止下行，阀杆10继续下行并通过楔块螺钉15推动楔形块19沿着两个闸板20之间的斜面下行，并通过楔形块19与闸板20间的斜面配合将闸板20压紧到其对应阀座21上，闸板20和阀座21密封力提高，实现闸阀闭合。

本实用新型在阀门关闭过程中，随着阀杆10的下移，先是通过闸板20 在弹簧Ⅱ弹力作用下与接口法兰Ⅰ3和接口法兰Ⅱ17上的阀座21进行小摩擦密封，然后再通过楔形块19的下移实现闸板20与阀座21的刚性密封，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，降低了闸阀的内外泄漏率，延长阀门使用寿命，提高生产的安全性和工艺的稳定性。

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 (6)

1.撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，包括磁传动组件(23)、阀体(1)、接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(17)，所述磁传动组件(23)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(17)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(17)相对内端面均镶嵌有阀座(21)，所述阀体(1)内腔中设有阀芯组件(24)，所述阀芯组件(24)包括阀杆(10)、弹簧Ⅰ(13)、闸板支架(18)、楔块螺钉(15)、楔形块(19)和两个闸板(20)，所述阀杆(10)上端与磁传动组件(23)输出端连接且在磁传动组件(23)的驱动下上下移动，所述阀杆(10)下端为T型头与T型槽组合结构，所述阀杆(10)的T型头与闸板支架(18)上部的T型滑槽(1801)适配连接，所述阀杆(10)的T型槽与楔块螺钉(15)上端的T型头适配连接，所述闸板支架(18)上端面与阀杆(10)对应处之间设有弹簧Ⅰ(13)，所述闸板支架(18)内部设有能够随着阀杆(10)的下移与接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(17)上的阀座(21)密封接触的两个闸板(20)，所述两个闸板(20)靠近楔形块(19)一侧加工有与楔形块(19)适配的斜面，所述楔形块(19)置于两个闸板(20)之间，所述阀杆(10)下端的T型头结构通过楔块螺钉(15)与楔形块(19)连接并且随着阀杆(10)的下移带动楔形块(19)下移而挤压闸板(20)两侧面且使两个闸板(20)分别与其对应的接口法兰Ⅰ(3)和接口法兰Ⅱ(17)上的阀座(21)压紧。

2.根据权利要求1所述的撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述两个闸板之间通过弹簧Ⅱ(22)弹性连接且在闸板靠近楔形块一侧加工有与楔形块适配的斜面。

3.根据权利要求2所述的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(20)和阀座(21)均采用高硬度、耐磨合金材料制成。

4.根据权利要求1、2或3所述的撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀，其特征在于：所述弹簧Ⅰ(13)下端通过弹簧座(14)与闸板支架(18)上端面固定连接，所述弹簧Ⅰ(13)上端通过轴用弹性挡圈(12)与阀杆(10)固定连接，所述阀体(1)内腔上部设有孔用弹性挡圈(11)。

5.根据权利要求4所述的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(23)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(10)上端的外螺纹连接驱动阀杆(10)上下移动。

6.根据权利要求5所述的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(17)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(16)密封。