CN210531649U - 内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，包括双平板闸阀组件，双平板闸阀组件包括阀体和闸板，在闸板上设置有通孔，在通孔中安装有泄压组件，泄压组件包括安装筒、钢珠、支撑座和弹簧，安装筒与通孔螺纹连接，安装筒的中心孔为二级阶梯孔，其小径孔的末端朝向阀体的中心线；钢珠、支撑座和弹簧均位于二级阶梯孔的大径孔中，并沿远离阀体中心线方向依次排列；支撑座的侧壁上设置有泄压通槽；大径孔的孔壁上形成环形凸缘；弹簧的两端分别与支撑座以及凸缘朝向小径孔的侧面接触。本实用新型将原本的离散式固定在闸板上的泄压组件，独立出来成为一个整体部件，不仅便于降低泄压组件整体的装配难度，且还能提高其泄压灵敏度。

Description

内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀。

背景技术

平板闸阀是一种关闭件为平行闸板的滑动阀，其关闭件可以是单闸板或是其间带有撑开机构的双闸板。闸板向阀座的压紧力是由作用与浮动闸板或浮动阀座的介质压力来控制。其中，双闸板平板闸阀中，其两闸板间的撑开机构可以补充这一压紧力。

双平板闸阀包括具有阀腔和闸门容纳腔的阀体以及两个均与阀杆连接的闸板，闸门容纳腔简称闸腔，又称中腔。在阀杆的带动下能，闸板沿阀杆轴线上下移动，且闸板能分别处于闸腔和阀腔这两个极限位置上，从而实现阀体内部流道的开闭。

双平板闸在使用中，闸腔内部会存在流体。而当工作环境变化，会造成闸腔中介质压力异常升高，从而使闸板在中腔介质压力作用下与阀座密封面涨紧，执行器无法顺利打开阀门；或者由于闸腔超压造成闸板与阀体产生塑性变形，甚至于造成阀门爆裂等危险事故发生。因此现有技术CN203880126U公开了一种闸阀防中腔异常超压的单向泄压结构，其在闸板上设置有将阀腔和闸门容纳腔连通的多径通孔，通孔的小径段末端与闸腔连通，大径段与阀腔连通，在所述通孔中安装有能将通孔截断的泄压组件。所述泄压组件包括由外向阀体中心线依次布置的螺座、弹簧和钢球。

这种结构中，安装时，需要先将钢球放置在孔中，并与通孔的小径端上的密封面接触，接着将弹簧放置在孔中，最后将螺座与通孔螺纹连接。由于钢球需通过一定外力来顶在密封面上，因此弹簧需要通过轴向形变，来使其顶紧在钢球上，从而使钢球贴紧密封面。这导致闸腔中的流体压力需要大于阀腔中的压力与弹簧形变力之和才能进行泄压。进一步地，弹簧的轴向形变具体地通过如下产生：随着螺座的旋进，弹簧的压缩变形量逐渐增大，以在钢球上产生顶紧力，实现闸腔和阀腔之间的截断。而在螺座旋紧进同时，弹簧两端与螺座以及钢球之间接触部位的正压力变大，继而其之间的摩擦力增大，这会导致弹簧的一端因摩擦力随着螺座转动，而弹簧的另一端因摩擦力而随着钢球保持静止不动状态，继而导致弹簧两端的状态不同步，使弹簧产生扭转变形。而这个扭转变形量有多少无法把控，这导致弹簧变形积蓄的形变力大小无法确定，从而无法准确保证钢球的顶紧力与设定的需要泄压的阈值相匹配。

并且现有技术这种离散装配式的泄压组件，由于是将各个零件依次装配到闸门上，导致其需要保证其同轴度的装配控制操作繁琐、步骤麻烦；且在后期维护中，若是泄压组件出现问题进行更换时，若不将蝶板拆卸下来进行泄压组件更换，是无法保证泄压组件的同轴度的，继而降低了泄压组件泄压的灵敏性；而将阀门拆卸下来更换泄压组件，虽然通过工装等工具能在装配中保证各个部件的同轴度，但是又增加了后期维护步骤以及成本。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供了内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，解决了现有的闸板上安装的泄压组件的泄压值不稳定，无法准确实现闸腔的高压流体泄压、容易导致泄压迟缓、甚至因未能及时泄压而使阀门塑性变形等消极情况产生以及现有的离散装配式泄压组件前期装配的同轴度保证麻烦、后期维护的高成本等上述技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，包括双平板闸阀组件，所述双平板闸阀组件包括阀体以及两个均位于阀体的阀腔中并与阀杆连接的闸板，在所述闸板上设置有将阀腔和闸腔连通的通孔，在所述通孔中安装有能将通孔截断的泄压组件，所述泄压组件包括轴线均与通孔的轴线同轴的安装筒、钢珠、支撑座和弹簧，其中，

所述安装筒与通孔螺纹连接，安装筒的中心孔为二级阶梯孔，其小径孔的末端朝向阀体的中心线，小径孔的孔径小于钢珠的球径；

所述钢珠、支撑座和弹簧均位于二级阶梯孔的大径孔中，并沿远离阀体中心线方向依次排列，且钢珠的一侧与大径孔上与小径孔连通的端部接触，钢珠的另一端与支撑座接触；

所述支撑座的横截面为圆形，其外径与大径孔的孔径一致，在其侧壁上设置有泄压通槽，所述泄压通槽的轴线平行于通孔的轴线；

大径孔的孔壁上远离小径孔的一侧向内凸以形成环形凸缘；

所述弹簧的两端分别与支撑座以及凸缘朝向小径孔的侧面接触。

本实用新型使用中，当阀门处于关闭状态，闸腔内的介质压力急剧增高时，且闸腔作用在钢珠上的推力大于阀腔作用在泄压组件上的力与弹簧的预紧力的组合时，阀腔内的介质推动钢珠，钢珠离开大径孔上同小径孔连通的端部，闸腔内的介质通过通孔以及泄压通槽进入阀腔中，进行自动泄压。

本实用新型将原本的离散式固定在闸板上的泄压组件，独立出来成为一个整体部件，不仅便于降低泄压组件整体的装配难度，且还能高精度地保证泄压组件自身的各个部件的同轴度，提高其泄压灵敏度；同时，在后期维护中，无需将闸板拆卸来来更换需要保证同轴度的泄压组件，直接将泄压组件装配好后，在螺纹固定在闸板上即可，提高了其后期维护的便利性并保证了维护作业时泄压组件的高同轴。

本实用新型中，由于弹簧相对于需要转动的安装筒来说，其位于安装筒的内孔中，并且两端顶紧处于轴向压缩状态，其与安装筒保持高同步性，不会相对安装筒转动，继而其两端不会产生不同步的情况，因此弹簧也不会扭转变形，因而弹簧的形变量能与预设的形变量一致，即其仅通过凸缘和支撑座的位置进行形变量的确定，而凸缘和支撑座的位置是完全从尺寸上就可确定的，因此本实用新型能精确确保证钢珠的顶紧力与设定的需要泄压的阈值相匹配。

由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，将原本的离散式固定在闸板上的泄压组件，独立出来成为一个整体部件，不仅便于降低泄压组件整体的装配难度，且还能高精度地保证泄压组件自身的各个部件的同轴度，提高其泄压灵敏度；同时，在后期维护中，无需将闸板拆卸来来更换需要保证同轴度的泄压组件，直接将泄压组件装配好后，在螺纹固定在闸板上即可，提高了其后期维护的便利性并保证了维护作业时泄压组件的高同轴；

2.本实用新型内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，由于弹簧相对于需要转动的安装筒来说，其位于安装筒的内孔中，并且两端顶紧处于轴向压缩状态，其与安装筒保持高同步性，不会相对安装筒转动，继而其两端不会产生不同步的情况，因此弹簧也不会扭转变形，因而弹簧的形变量能与预设的形变量一致，即其仅通过凸缘和支撑座的位置进行形变量的确定，而凸缘和支撑座的位置是完全从尺寸上就可确定的，因此本实用新型能精确确保证钢珠的顶紧力与设定的需要泄压的阈值相匹配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是泄压组件位于闸板上的位置示意图；

图3是图2中局部的放大图；

图4是泄压组件的结构示意图；

图5是泄压组件工作时的受力示意图。

附图中标号说明：

1-阀体，2-阀杆，3-闸板，4-阀腔，5-闸腔，6-通孔，7-安装筒，8-钢珠，9-支撑座，10- 弹簧，11-凸缘，12-大径孔，13-小径孔，14-锥孔，15-配合轴，16-泄压通槽，17-凹槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本实用新型中的“连接”若无特别强调，为常规连接方式，例如一体成形、焊接、铆接等，具体的连接方式根据本技术领域的常规技术知识进行适应性优选地即可。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图5对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1-图5所示，本实用新型内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，包括双平板闸阀组件，所述双平板闸阀组件包括阀体1以及两个均位于阀体1的阀腔中并与阀杆2连接的闸板3，在所述闸板3上设置有将阀腔4和闸腔5连通的通孔6，在所述通孔6中安装有能将通孔6截断的泄压组件，所述泄压组件包括轴线均与通孔6的轴线同轴的安装筒7、钢珠8、支撑座9和弹簧10，其中，

所述安装筒7与通孔6螺纹连接，安装筒7采用外螺纹与闸板连接，减小安装空间；安装筒7的中心孔为二级阶梯孔，其小径孔的末端朝向阀体1的中心线，小径孔的孔径小于钢珠8的球径；

所述钢珠8、支撑座9和弹簧10均位于二级阶梯孔的大径孔中，并沿远离阀体1中心线方向依次排列，且钢珠8的一侧与大径孔上与小径孔连通的端部接触，钢珠8的另一端与支撑座9接触；

所述支撑座9的横截面为圆形，其外径与大径孔的孔径一致，在其侧壁上设置有泄压通槽16，所述泄压通槽16的轴线平行于通孔6的轴线；

大径孔的孔壁上远离小径孔的一侧向内凸以形成环形凸缘11；

所述弹簧10的两端分别与支撑座9以及凸缘11朝向小径孔的侧面接触。

本实用新型使用中，当阀门处于关闭状态，闸腔内的介质压力急剧增高时，且闸腔作用在钢珠8上的推力大于阀腔作用在泄压组件上的力与弹簧的预紧力的组合时，阀腔内的介质推动钢珠8，钢珠8离开大径孔上同小径孔连通的端部，闸腔内的介质通过通孔6以及泄压通槽16进入阀腔中，进行自动泄压。

本实用新型将原本的离散式固定在闸板上的泄压组件，独立出来成为一个整体部件，不仅便于降低泄压组件整体的装配难度，且还能高精度地保证泄压组件自身的各个部件的同轴度，提高其泄压灵敏度；同时，在后期维护中，无需将闸板拆卸来来更换需要保证同轴度的泄压组件，直接将泄压组件装配好后，在螺纹固定在闸板上即可，提高了其后期维护的便利性并保证了维护作业时泄压组件的高同轴。

本实用新型中，由于弹簧相对于需要转动的安装筒7来说，其位于安装筒7的内孔中，并且两端顶紧处于轴向压缩状态，其与安装筒7保持高同步性，不会相对安装筒7转动，继而其两端不会产生不同步的情况，因此弹簧也不会扭转变形，因而弹簧的形变量能与预设的形变量一致，即其仅通过凸缘11和支撑座的位置进行形变量的确定，而凸缘11和支撑座的位置是完全从尺寸上就可确定的，因此本实用新型能精确确保证钢珠的顶紧力与设定的需要泄压的阈值相匹配。

本实用新型所采用的泄压组件为独立零件，其可试压测试合格后再进行与闸板的组合装配，装配顺序为：钢珠-支撑座-弹簧-滚压，止回阀试压合格后与闸板组合试压，其余零部件按照正常的强制密封双闸板闸阀的加工和装配工艺流程进行。泄压组件设计泄压压力优选地为阀门额定压力的1.33倍，根据实际阀门额定压力，泄压组件的最高设计压力可达 60MPa，其适用于≤2500LB(42MPa)场合，通用性强。泄压组件中各个部件均采用全金属结构，泄压组件和闸板可以作为标准化产品生产，无需单独配做，阀门使用不受介质和温度变化影响，通用性广。

本实用新型中所设计的泄压组件结构简单，无复杂机械结构，失效概率极低。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，对通孔6的具体实施结构做出说明。

如图4所示，本实用新型中，在所述大径孔和小径孔之间设置有与通孔6的轴线同轴的锥孔14，所述锥孔14的大径端与大径孔连通，其小径端与小径孔连通，所述钢珠8上远离支撑座9的一端顶在锥孔14的小径端口上。

实施例3

本实施例是在上述实施例的基础上，对支撑座9和弹簧之间的接触部位做出实施说明。

如图4所示，所述支撑座9上靠近弹簧10的一端外凸成配合轴15，弹簧10套设在配合轴15上。

实施例5

本实施例是在上述实施例的基础上，对安装筒7与通孔之间的螺纹连接做出实施说明。

如图3所示，所述安装筒7通过锥螺纹与通孔6连接。锥螺纹一般也叫锥管螺纹，主要用于管路等流体上用于密封场合的一种螺纹，因为其螺纹带有锥度，所以越拧越紧，而可以实现密封。

实施例6

本实施例是关于泄压机构的具体安装位置做出实施说明。

如图1和图5所示，两个所述闸板3根据阀门控制的流体流向分为上游闸板和下游闸板，所述通孔6设置在上游闸板上。

阀腔泄压结构为超压自泄型，无需其他动作干涉，具体地：将泄压组件设置在上游闸板上，当闸腔压力高于上游压力与弹簧的预紧力组合时，即闸腔压力大于1.33倍额定压力时开始泄压(此时P_闸腔>P_弹簧+P_上游压力>1.33倍额定压力)，此时钢珠被闸腔的高压介质自动推开，闸腔自泄压至上游侧，即高压侧，不影响下游端管线安全，防止阀门壳体损坏。

实施例7

本实施例是在上述实施例的基础上，对支撑座9和钢珠之间的接触部位做出实施说明。

如图4所示，在所述支撑座9上与钢珠8接触的一端设置有劣凹球面凹槽17，所述钢珠8内切于凹槽17。钢珠8内切于凹槽17，能增大支撑座9与钢珠之间的接触面，保证泄压组件的同轴度。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，包括双平板闸阀组件，所述双平板闸阀组件包括阀体(1)以及两个均位于阀体(1)阀腔中的闸板(3)，在所述闸板(3)上设置有通孔(6)，在所述通孔(6)中安装有泄压组件，其特征在于：所述泄压组件包括轴线均与通孔(6)的轴线同轴的安装筒(7)、钢珠(8)、支撑座(9)和弹簧(10)，其中，

所述安装筒(7)与通孔(6)螺纹连接，安装筒(7)的中心孔为二级阶梯孔，其小径孔的末端朝向阀体(1)的中心线，小径孔的孔径小于钢珠(8)的球径；

所述钢珠(8)、支撑座(9)和弹簧(10)均位于二级阶梯孔的大径孔中，并沿远离阀体(1)中心线方向依次排列，且钢珠(8)的一侧与大径孔上与小径孔连通的端部接触，钢珠(8)的另一端与支撑座(9)接触；

所述支撑座(9)的横截面为圆形，其外径与大径孔的孔径一致，在其侧壁上设置有泄压通槽(16)，所述泄压通槽(16)的轴线平行于通孔(6)的轴线；

大径孔的孔壁上远离小径孔的一侧向内凸以形成环形凸缘(11)；

所述弹簧(10)的两端分别与支撑座(9)以及凸缘(11)朝向小径孔的侧面接触。

2.根据权利要求1所述的内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，其特征在于：在所述大径孔和小径孔之间设置有与通孔(6)的轴线同轴的锥孔(14)，所述锥孔(14)的大径端与大径孔连通，其小径端与小径孔连通，所述钢珠(8)上远离支撑座(9)的一端顶在锥孔(14)的小径端口上。

3.根据权利要求1所述的内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，其特征在于：所述支撑座(9)上靠近弹簧(10)的一端外凸成配合轴(15)，弹簧(10)套设在配合轴(15)上。

4.根据权利要求1所述的内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，其特征在于：所述安装筒(7)通过锥螺纹与通孔(6)连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，其特征在于：两个所述闸板(3)根据阀门所控制的流体流向分为上游闸板和下游闸板，所述通孔(6)设置在上游闸板上。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的内置式中腔自泄压强制密封双平板闸阀，其特征在于：在所述支撑座(9)上与钢珠(8)接触的一端设置有劣凹球面凹槽(17)，所述钢珠(8)内切于凹槽(17)。

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