CN2623979Y - 阀杆平衡式阀门 - Google Patents

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唐义江
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Abstract

本实用新型为阀杆平衡式阀门，包括安装在密封支架(4)上端的驱动装置(5)，驱动装置(5)的传动件(6)位于支架(4)的平衡腔内与平衡阀杆(8)的一端连接，密封支架(4)的下端与阀体(9)连接，平衡阀杆(8)的下端位于阀体(9)的上方腔(10)内与阀瓣(2)连接，阀瓣(2)与阀体(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之间的阀座密封配合，阀体(9)的上方腔(10)与密封支架(4)的平衡腔(7)之间由密封结构(11)相隔密封，密封结构(11)与平衡阀杆(8)密封连接，平衡腔(7)通过气道(3)与阀体(9)的下方腔(1)连通，平衡阀杆(8)在平衡腔(7)内有轴向承压面(12)。平衡阀杆(8)在阀体上方腔(10)内有轴向承压面(18)。

Description

阀杆平衡式阀门
技术领域
本实用新型与阀门有关，尤其与启闭件沿着阀座中心线往复移动的截门形阀门(包括截止阀，节流阀，安全阀)有关。
背景技术
当工作压差较大或公称通径较大时，截门形阀门的启闭力较大，引起：
①启闭阀门的操作力较大，使操作机构加大，尤其使手动、气动困难。
②必需的密封比压较大，尤其在采用气动和液动时，还使较大的密封比压再加大。有些密封面材料(例如四氟乙烯)的许用比压不大。当实际密封比压大于这些材料的许用比压时，将使密封面材料的选用受到限制。在这种情况下，应当在截门形阀门上降低启闭力。
传统降低启闭力的方法是在阀瓣上加装活塞式平衡结构，使其和阀体形成密闭的平衡腔，平衡气道设计在阀瓣中部，这种阀瓣平衡的缺点在于：机构庞大，阀瓣密封性能差，加工精度要求高，使用寿命短。
实用新型的内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，制造容易，成本低廉，可按任意要求降低启闭力的阀杆平衡式阀门。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型阀杆平衡式阀门，包括安装在密封支架(4)上端的驱动装置(5)，驱动装置(5)的传动件(6)位于支架(4)的平衡腔内与平衡阀杆(8)的一端连接，密封支架(4)的下端与阀体(9)连接，平衡阀杆(8)的下端位于阀体(9)的上方腔(10)内与阀瓣(2)连接，阀瓣(2)与阀体(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之间的阀座密封配合，阀体(9)的上方腔(10)与密封支架(4)的平衡腔(7)之间由密封结构(11)相隔密封，密封结构(11)对平衡阀杆(8)实行密封，平衡腔(7)通过气道(3)与阀体(9)的下方腔(1)连通，平衡阀杆(8)在平衡腔(7)内有轴向承压面(12)，平衡阀杆(8)在阀体的上方腔(10)内有轴向承压面(18)。
传动件(6)的下端与平衡阀杆(8)上端用球头螺套万向节连接，平衡阀杆(8)的下端与阀瓣(2)也采用球头螺套万向节连接。
密封结构(11)为多密封构造固定在密封支架(4)上且与平衡阀杆(8)形成往复动密封。
密封结构(11)为固定在平衡阀杆(8)上的活塞式密封结构且与支架(4)形成动复动密封。
传动件(6)、活塞(17)、阀杆(8)合并成一根整体件，其中的活塞(17)带有密封结构且与支架(4)形成往复密封配合，气道(3)连通平衡腔(7)和阀体下方腔(1)。
气道(3)可以位于阀体(9)和支架(4)的壁内。
阀体(9)的下腔(1)的中心线(19)与上方腔(10)的中心线(20)可以平行或垂直。
驱动装置(5)是气缸或油缸，传动件(6)为气缸或油缸的输出轴，平衡阀杆(8)在阀体(9)的上方腔(10)或平衡腔(7)内有轴向承压面(18)。
阀体(9)的下方腔(1)与低端气体管道相连，上方腔(10)与高端气体管道相连。
本实用新型当管道内流体介质进入阀瓣下方腔1时，同时通过气道3进入平衡腔7，使腔1的压力与腔7的压力相等。如果使平衡腔7内平衡阀杆8上端面向下的受力计算面积等于阀瓣2的密封面积，将使启闭力为零。调整两个面积之间的比例，可以得到任意大小的启闭力，由于平衡阀杆8的下端或活塞下端面也有向上受力面积，调节该面积与阀瓣2上端面向下的受力面积的比例，也可调节阀体上方腔10产生的启闭力的大小。本实用新型平衡阀杆8与传动件6和阀瓣都用球头螺套联接，允许传动件6与平衡阀杆之间有一定角度倾斜和一定间隙平移，不要求平衡阀杆8与阀瓣之间有严格的同轴度，因为阀瓣2与阀座之间可以随机自找正实现密封。本实用新型结构简单，制造成本低，使用寿命长，密封性能优良。
附图说明
图1为本实用新型的结构图之一。
图2为本实用新型的结构图之二。
图3为本实用新型的结构图之三。
图4为本实用新型的结构图之四。
图5为本实用新型的结构图之五。
图6为本实用新型的结构图之六。
具体实施方式
本实用新型的结构为：安装在密封支架4上的驱动装置5的传动件6，带动平衡阀杆8，使阀瓣2沿着阀体9的阀座中心线往复移动。气道3将密封支架4处的平衡腔7与阀体9的阀瓣下方腔1连通。平衡阀杆8与密闭支架4的相对滑动部分，有密封结构11实施密封，不允许平衡腔7与阀体9的阀瓣上方腔10相互渗漏。传动件6与平衡阀杆8用球头螺套联接，使它们之间允许一定角度倾斜和一定间隙平衡，即不要求驱动装置5对平移轴8有严格的同轴度。平衡阀杆8与阀瓣2也用球头螺套联接，同样不要求平衡阀杆8与阀瓣2之间有严格的同轴度，因此也导致阀瓣2与阀座之间可以随机自找正实现密封。驱动装置5，可以是手动、电动、也可以是气动、液动。
由于本实用新型的启闭力得到了有效控制，使截门形阀门在工作压差较大和公称通径较大时，仍可以轻便地采用气动、液动与手动，同时也使密封面材料的选用不受此限制。
同时在气体分离领域，特别在变压吸附、变温吸附装置中，要求阀门的驱动采用气动和液动，而且又要求在高达50万次以上的启闭过程中不允许泄漏而采用软密封结构，因此本阀杆平衡式截门形阀门重点应用于变压吸附、变温吸附的装置中。以下附图和实施例对本实用新型加以说明：
实施例1：
在图1中，密封结构11固定在支架4上，平衡阀杆8与密闭结构11相对滑动。当管道内流体介质进入阀瓣下方腔1时，同时通过气道3进入平衡腔7，使腔1的压力与腔7的压力相等。如果使平衡腔7内平衡阀杆8的上端面向下的受力计算面积等于阀瓣2的密封面积，将使启闭力为零。调整两个面积之间的比例，可以得到任意大小的启闭力。在本实施例中，驱动装置5可以是气缸或油缸。阀瓣密封圈可采用氟塑料、橡胶、尼龙、各种合金、金属O形圈等密封材料。由于平衡阀杆8两端均采用球面螺套结构，使气缸或油缸的安装简捷；也使阀瓣与阀座的密封良好。使用压力可以达到6.4Mpa以上，公称直径可以达到400mm以上。主要在变压吸附、变温吸附装置中作程序控制阀。
实施例2：
在图2中气道3加工在阀体9和密封支架4的本体上。其余说明与实施例1相同。
实施例3：
在图3中，密封结构11固定在平衡阀杆8上，密封结构11与支架4相对滑动。密封结构11的端面面积大小可以调节阀门的启闭压力。其余说明与实施例1相同。
实施例4：
在图4中，气道3加工在阀体9和密闭支架4的本体上。其余说明与实施例3相同。
实施例5：
在图5中，将传动件6与平衡阀杆8加工合并成一根传动件，密封件11固定在传动件6上。其余说明与实施例3相同。
实施例6：
在图6中，阀体9的气体通道1与10为直角式。其余说明与实施例1相同。

Claims (9)

1、阀杆平衡式阀门，包括安装在密封支架(4)上端的驱动装置(5)，驱动装置(5)的传动件(6)位于支架(4)的平衡腔内与平衡阀杆(8)的一端连接，密封支架(4)的下端与阀体(9)连接，平衡阀杆(8)的下端位于阀体(9)的上方腔(10)内与阀瓣(2)连接，阀瓣(2)与阀体(9)的上方腔(10)和下方腔(1)之间的阀座密封配合，阀体(9)的上方腔(10)与密封支架(4)的平衡腔(7)之间由密封结构(11)相隔密封，密封结构(11)对平衡阀杆(8)实行密封，其特征在于平衡腔(7)通过气道(3)与阀体(9)的下方腔(1)连通，平衡阀杆(8)在平衡腔(7)内有轴向承压面(12)，平衡阀杆(8)在阀体的上方腔(10)内有轴向承压面(18)。
2、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于传动件(6)的下端与平衡阀杆(8)上端用球头螺套万向节连接，平衡阀杆(8)的下端与阀瓣(2)也采用球头螺套万向节连接。
3、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于密封结构(11)为多密封构造固定在密封支架(4)上且与平衡阀杆(8)形成往复动密封。
4、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于密封结构(11)为固定在平衡阀杆(8)上的活塞式密封结构且与支架(4)形成动复动密封。
5、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于传动件(6)、活塞(17)、阀杆(8)合并成一根整体件，其中的活塞(17)带有密封结构且与支架(4)形成往复密封配合，气道(3)连通平衡腔(7)和阀体下方腔(1)。
6、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于气道(3)可以位于阀体(9)和支架(4)的壁内。
7、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于阀体(9)的下腔(1)的中心线(19)与上方腔(10)的中心线(20)可以平行或垂直。
8、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于驱动装置(5)是气缸或油缸，传动件(6)为气缸或油缸的输出轴，平衡阀杆(8)在阀体(9)的上方腔(10)或平衡腔(7)内有轴向承压面(18)。
9、根据权利要求1所述的阀门，其特征在于阀体(9)的下方腔(1)与低端气体管道相连，上方腔(10)与高端气体管道相连。
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