专利名称:快速阀的制作方法
本实用新型涉及一种管道截止阀，尤其是作为各种流体管路输送系统的快速开启和关断装置。
在已有技术里，通用的手动截止阀，多采用压缩弹簧压紧开闭体(阀瓣)进行密封和复位的结构。例如苏联专利F16K1／36；F16K47／04，№.676795，申请日期1987年4月3日，№2597573／25－08 公布日期1979年7月3日，〔в，м，карлинер и в.и.лезман)，该阀的开闭体与阀座都是平面密封。当阀关闭时，由阀瓣的铅直面和阀体上介质入口处的过流断面相结合起第一次密封作用，然后由阀瓣上凸出的环形水平圈，压紧镶嵌在阀座上的软密封结构上，成为第二次密封，故该阀的密封结构复杂，且加工精度要求高，而在开闭体频繁工作的情况下，密封圈受工作介质的冲击容易被嗤坏或脱落。又如国内生产的J11F－16的内螺纹截止阀，阀瓣上也固定有橡胶平板密封圈，因它和阀座接合面为一平面，故在密封压力作用下会产生径向变形，又因其外形没有任何约束，以致不能抗拒工作介质压力，从而不能保证阀具有良好的密封性能。而且，通用的手动截止阀，均借助压缩弹簧压紧开闭体进行密封和复位，故在较高的工作介质压力时，弹簧势必需要具有较大的装置压缩力(即初压缩力)，以抵抗工作介质压力，始能起到密封作用。但装置压缩力越大，则在人手启动杠杆提升阀瓣时，需要的开启力也越大。否则抵消不了弹簧的张力，也就开启不了阀瓣。倘若单凭手动杠杆来放大人手作用力，则往往受到杠杆长度的限制而不能使人手作用力放大到足以克服弹簧的阻力，因此，不能实现用手动杠杆开启阀瓣的目的，更谈不上快速开启了。倘若采用手轮——丝杆结构来开、闭阀瓣，则需时间很长，一般为2～3分钟，因此，也达不到快速开启和关闭阀瓣的目的。
本实用新型的目的在于避免现有技术中，上述不足之处，而提供一种新型手动快速阀，该阀系采用异型橡胶垫作密封元件，在此密封元件上部加上密封压盖，而在其下部则用螺母将密封圈拼死在阀杆的轴肩上，而在阀关闭时，异型橡胶密封垫的上部圆周，封闭在密封压盖的端面环形凸缘内腔中，而密封垫下部的凸出圆台则镶嵌入阀座的铁口凹槽中，故当密封垫受到工作介质压力时，由于其体积分别控制在压盖和阀座凹槽内而不能作径向扩展，从而保证了阀的良好密封性。同时，本实用新型还完全拼弃了常用的压缩弹簧在压紧开闭体进行密封和复位方式，而采用了杠杆——凸轮联动机构，直接操纵阀瓣的开启或关闭。通过杠杆——凸轮机构的采用，对人手作用力进行两次放大，足以产生克服开启阀瓣时所需的惯性力和摩擦阻力，以及关闭阀瓣时所需的密封力而绰有馀裕，故本阀能实现迅速开启或关闭的目的。
本实用新型是通过以下途径来完成的，该阀由阀座、阀杆、密封圈、弹簧、阀盖等零件组成。密封圈的密封部位制作成外径不等的圆形双联凸台，上部直径大的凸台嵌入密封压盖端面的圆形凹槽中；密封圈及密封压盖均组装在阀杆上，组件的上部由阀杆轴肩定位，下部则用螺母将其背紧在阀杆上，组件和阀杆不得产生相对位移。当阀处于关闭状态时，密封圈的直径小的下部凸台，逐嵌入阀座上的铁口凹槽中，这样，就保证了密封圈不能径向扩展，同时也不会轴向位移，而起着极好的密封作用。
用于实现其开启和关闭动作的杠杆——凸轮联动机构，其中，凸轮为板型凸轮，由两片凸轮板和一侧面条板构成，中间形成深槽，端面有一凸出的较短方轴。阀杆头部(下端)的削扁部分装入凸轮槽内，通过削扁部分开具的长孔和销轴铰接，而销轴则是横穿在凸轮的两片侧板的孔中，并用螺钉将销轴固定在凸轮上。而手柄则是按装在凸轮端面的方轴上，并由压板和螺钉固定。当操作手柄迥转时，凸轮则以密封压盖上的异导面为瞬时中心旋转，同时通过销轴带动阀杆作直线上下运动，从而，实现阀瓣的开启和关闭。阀杆端部(下端)有一个螺纹孔，借助微调螺钉，可以微调销轴 和阀杆的相对位置，从而可调节阀杆的上下行程距离。
图1是本实用 新型的主要结构图图2是本实用新型的主要结构图的A向视图图3是本实用新型的凸轮结构图本实用新型将结合附图中的实施例作进一步详述，如图1所示，阀座(9)的上端装有阀盖(10)，阀座(9)和阀盖(10)的导孔中装有可上下移动的阀杆(3)，阀杆(3)上装有密封圈(2)，介于密封圈下端与阀座(9)导孔上端面之间的阀杆(3)套有弹簧(11)。在密封圈上端面有密封压盖(1)，在其下部用螺母(2)拼紧在阀杆的轴肩上。
阀座(9)的阀口处开有用于嵌入密封圈(2)下部较小直径密封面的凹槽。阀座(9)是铸铁件。开闭体由阀杆(3)、异型密封圈(2)、密封压盖(1)、螺母(12)所组成，其中密封圈(2)系用橡胶制成的直径不等的双联圆形凸台结构，中心有洞穿圆孔，圆台结构的大径上部外缘与件(1)的环形凸台内径相配合形成一固定偶件，而圆台下部直径小的一边则与阀座(9)铁口凹槽相结合形成一滑动偶件，如此，密封圈在工作介质压力作用下，或在密封压紧力作用下，均不致向径向扩展、产生流变，而成为一坚实的控制体，实现良好的密封作用。阀杆(3)系用圆钢制成的阶梯形园轴，其一端加工削扁，厚度尺寸与凸轴中部深槽宽度相匹配，并在削扁处加工出椭圆形穿孔，孔径与销轴(6)直径呈动配合，阀杆顶端有一螺孔系供微调螺钉安装之用，由于微调螺钉、可使阀杆(3)与销轴(6)的装配位置作数毫米位移，以调整阀杆行程。阀杆的中部直径与所述的件(1)和件(2)中心圆孔相配合，由于阀杆上部有轴肩，而下部加工出了一段螺纹，故在件(1)及(2)装入阀杆中部后，轴肩抵住件(1)，而件(2)又由于螺母的拼紧，保证了它们对阀杆不产生相对位移，从而保证了密封圈的密封作用。具有预紧力的弹簧(11)，是当开启阀门时，由于弹簧的张力使凸轮(4)不致脱离工作轨道，以有利于手柄(5)操作时，凸轮以轨道面为瞬时中心进行转动以达到开启或关闭阀门的作用。当需要关闭阀门时，可通过手柄(5)带动凸轮(4)转动，在克服工作介质压力及弹簧张力情况下，开闭体下移，阀座处的过流断面被遮断。
凸轮(4)系由型钢经机械加工而成，其中部有一与阀杆头部尺寸相匹配的深槽，一侧端面有一突起的较短方轴，其尺寸与手柄(5)上方孔尺寸相匹配。凸轮工作面曲线在关闭段内，具有一段升角为零的圆弧，凸轮工作面与固定在阀座(9)下端的密封压盖上的导平面构成凸轮副。使它在关闭阀门以后能稳定地自锁，不致发生松夹现象。凸轮通过销轴(6)与阀杆相连，凸轮与销轴系固接而阀杆与销轴则系铰接。微调螺钉(7)则旋入阀杆端部螺孔内，当凸轮工作面被磨损，抑或阀杆行程需调整时，则可旋动微调螺钉以保证密封圈能起到可靠的密封作用。手柄(5)是用圆钢制成，将它装入凸轮方轴后，可由压板和螺钉(8)作配挡铁，避免从凸轮上脱落。阀盖(10)为铸铁件经机械加工而成。
本实用新型与现有技术比较，具有下列优点，该阀密封垫结构简单，密封性能好，经试验开、闭次数达3000次以上时，阀无任何渗漏现象。手动开启或关闭动作迅速，只需一秒钟即可完成，从而使工作介质的压力头几乎完全转换为速度头，可产生巨大的气流冲击力，可用作煤炭工业中煤仓堵塞时的清仓破拱，功效十分显著。且操作省力，结构简单，易于加工制造，生产成本低，使用效果好，社会效益显著。本阀售价仅为美国引进的“空气炮”(清仓破拱用)1／10。其优越性，远非其它手动截止阀所能比拟。(其它阀的开、闭时间，均长达数分钟)。
权利要求
1.一种手动快速截止阀，有一个阀座(9)，阀座(9)的上端装有阀盖(10)，阀座(9)和阀盖(10)的导孔中装有可上下移动的阀杆(3)，阀杆(3)上装有密封圈(2)，介于密封圈下端与阀座(9)导孔上端面之间的阀杆(3)上套有弹簧(11)。其特征在于(一)密封圈(2)是采用异型橡胶垫密封，其密封部位做成双联圆形凸台，将直径较大的圆形突出部分嵌入密封压盖(1)面上的圆形凹槽中，将密封圈(2)及密封压盖(1)装到阀杆(3)上，上面以轴肩定位，下面以螺母固定。阀座(9)的阀口处开有用于嵌入密封圈(2)，下部较小直径密封面的凹槽。(二)杠杆凸轮联动开闭机构，凸轮(4)是由两片轮板构成，中间形成深槽，端面上有一个突出的方轴，阀杆(3)一头加工削扁，并在垂直于削扁的平面上加工一个长孔，通过穿入长孔的销轴与凸轮铰接。方轴上装有手柄(5)，凸轮工作面与固定在阀座(9)下端的密封压盖上的导平面构成凸轮副。
2.根据权利要求
1所说的快速阀，其特征在于所说的阀杆(3)端头有一个圆形螺孔，螺孔中旋入可调阀杆行程距离的微调螺栓(7)，阀杆(3)用金属材料制成。
3.根据权利要求
1所说的快速阀，其特征在于所说的密封圈(2)是用橡胶制成的双联圆形凸台结构。
4.根据权利要求
1所说的快速阀，其特征在于所说的凸轮(4)是由型钢制成的板型凸轮，其在关闭段做成升 角等于零的一段圆弧。
5.根据权利要求
2所说的快速阀，其特征在于阀杆用型钢制成的阶梯形圆轴，中部有轴肩及有螺纹槽。
专利摘要
一种手动快速阀，是适用于流体输送管道上的开闭装置，也适用于作为煤气或蒸汽管道的紧急安全关断装置。本阀特点在于采用了异型橡胶垫密封，其密封性能良好。同时还在于采用了杠杆凸轮联动机构，本阀开闭迅速，只需1秒钟时间。因此可使流体介质的压力头几乎全部转化为速度头，因而产生巨大冲击力，可作为煤炭工业上煤仓中清仓破拱之用，其功能可与国外引进的“空气炮”相媲美。
文档编号F16K1/16GK87204849SQ87204849
公开日1988年1月27日 申请日期1987年3月22日
发明者张宗华, 仇伯, 冯殿文 申请人:徐州阀门厂, 江苏省第一工业设计院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan