专利名称：高参数旋转启闭的阀门结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于高参数旋转启闭阀门结构的发明。
在现有控制介质通断的各种阀门中，球阀、蝶阀、旋塞阀属旋转启闭的阀门，其中，旋塞阀历史最悠久。从古罗马皇室茶桶上竹制旋塞阀算起，已有一千多年了。旋塞阀阀座为上大下小的圆锥孔，孔中装有一只锥度一致的旋塞体，在圆锥孔和旋塞体轴芯线垂直方向上开有直通的流道孔。当旋塞体与圆锥孔上的流道孔相通时，旋塞阀全开启，将旋塞体旋转90度，旋塞阀全关闭。由于旋塞体在圆锥孔中需压紧才能形成密封，但是压紧后密封副间容易咬结，旋转时容易拉毛，启闭扭矩也极大。所以现有旋塞阀用量只占阀门总量0.24%左右，而且多数作为常温、低压的低参数阀门使用。为了提高旋塞阀的技术参数，近年来，有将旋塞体上行后，密封副间形成间隙，不咬结、不拉毛时，再旋转90度。这种结构虽然能适应高参数要求，但是旋塞体上行或下压是靠旋转手轮，而旋塞体旋转90度这一动作是靠转动另外的手柄才完成的。也就是每开或关一次，都需要操作两种手轮(柄)。本人的两项同名专利，专利号为85204475、87100516“撑开式阀门密封结构”及专利申请号为92109430.2的“高温高压球阀蝶阀”，都对高参数旋转启闭阀门包括旋塞阀的密封和启闭结构提出过新的方案。近几年来，本人在对撑开式高参数球阀、蝶阀、旋塞阀三种旋转启闭阀门的二千多次试验、试用过程中，对高参数旋转启闭阀门的密封结构和启闭机构，有了较大的改进与完善。
本发明的目的是要提供一种只需动作一种手轮(柄)即可开关的高参数旋转启闭的阀门结构。
该结构主要由密封和启闭两部分组成密封部份阀体中腔是上大下小的圆锥孔，孔中有整体式环形阀座，或分离式弹性、浮动环形阀座。还有一只和环形阀座锥度一致的旋塞体。在环形阀座中间和旋塞体轴芯线垂直方向上，开有和球阀一样的圆形流道孔。流道一般为二通孔，也有三通、四通、甚至五通孔的。阀体中腔圆锥孔和旋塞体上可带有刮除密封面间粘附物的装置。当阀门在全开启位置时，旋塞体顺时针旋转90度后下行，压紧圆锥孔上的环形阀座，旋塞体上的泄压通道已下行到环形阀座以下，阀门全关阀。当旋塞体在关闭位置先上行，使泄压通道上行到环形阀座流道孔以内，这时阀门进口端压力介质和阀腔中的压力介质通过泄压通道，流向阀门出口端，加之旋塞体脱开环形阀座上行后，旋塞体与环形阀座密封面之间也形成了间隙，阀门进口端和阀腔中的压力介质同时通过密封面间形成的间隙流向出口端。进、出口两端压力基本平衡，旋塞体再逆时针旋转90度，环形阀座上的流道孔与旋塞体上流道孔完全相通，阀门全开启。
启闭部份阀门上部支架上留有横竖90度相交，横槽旋转90度的直角槽，并且装有单向传递扭矩的锯齿形爪式离合器。顺时针旋转阀杆螺母和锯齿形爪式离合器的主动轮，带动阀杆、旋塞体和限位方销(相当于从动轮)按直角槽轨迹横向旋转90度，通过直角槽上部的脱落斜角销上斜边的作用，使脱落斜角销连同主动轮上升，脱开限位方销。继续顺时针旋转阀杆螺母，使限位方销在直角槽的竖槽内下行，与其同步的阀杆、旋塞体也同时下行，楔紧环形阀座，阀门全关闭。逆时针旋转阀杆螺母和锯齿形爪式离合器主动轮，带动阀杆、旋塞体脱开环形阀座上行，也使限位方销在直角槽的竖槽中上行。当上行到最高位置，也就是旋转90度的横槽处，脱落斜角销、离合器主动轮，阀杆螺母上的调节螺塞同时限止了限位方销继续上行，迫使限位方销连同旋塞体只能按直角槽轨迹横向旋转90度，阀门全开启。
高参数旋转启闭的阀门结构与现有技术相比较，该结构集球阀、闸阀、旋塞阀三种阀门优点于一体，也是三种阀门互相“嫁接”、“杂交”的结果。该结构不但保留了球阀、旋塞阀流体阻力小，流向不受限止，开关迅速等优点，而且还采用了闸阀启闭最省力的方法和机构，以及闸阀楔式密封的原理。
高参数旋转启闭的阀门结构与本人申请号为94109430.2的“高温高压球阀蝶阀”中金属密封副撑开式球阀结构相比较，该结构不但保留了球阀圆形流道孔，流通能力大，密封副间形成间隙再旋转，不咬结、不拉毛，均带有泄压装置，能承受高温高压介质等优点外，而且该结构的整体式锥度旋塞体与高温高压球阀结构的带斜面组合式球相比较，旋塞体更为简单，更容易制造，可靠性更好，旋塞体比组合球直径尺寸也大大减小，使阀体中腔直径尺寸同时减小，容易带有刮除密封面上粘附物的装置，更适应泥浆、煤浆等带颗粒性的介质。
发明的具体结构由以下的实施例及附图结出
图1是依据本发明提出的一种适用于高参数旋转启闭阀门及撑开式球阀、蝶阀的启闭机构图。
图2是依据本发明提出的一种高参数旋转启闭的阀门处于全关闭位置的结构图。
图3是依据本发明提出的一种高参数旋转启闭的阀门处于关闭和开启中间位置的结构图。
图4是依据本发明提出的一种高参数旋转启闭的阀门处于全开启位置的结构图。
下面结合图1、图2、图3、图4详细说明依据本发明提出的具体结构细节及工作情况。
顺时针转动阀杆螺母(1)和单向传递扭矩的锯齿形爪式离合器主动轮(2)在压缩弹簧(3)的作用下，主动轮(2)上的锯形齿爪与限位方销(4)上的方身压紧啮合，带动阀杆(5)旋塞体(6)在直角槽的横槽中旋转90度，通过限位方销(4)两端的圆柱表面与直角槽竖槽上端脱落斜角销(7)上斜边的作用，使脱落斜角销(7)连同主动轮(2)上行脱落限位方销(4)。这时的限位方销(4)、旋塞体(6)已达到图1和图3的示意位置。主动轮(2)在压缩弹簧(3)的作用下，只能带动限位方销(4)顺时针旋转90度后脱开，不能带动限位方销(4)逆时针旋转。只能带动脱落斜角销(7)下行，不能带动脱落斜角销(7)旋转。脱落斜角销(7)，在限位方销(4)的作用下，也只能带动主动轮(2)上行脱开限位方销(4)，不能随主动轮(2)旋转。当阀门处于图1和图3位置时，继续旋转阀杆螺母(1)，已经脱开主动轮(2)上锯形齿爪的限位方销(4)，在直角槽竖槽内下行，阀杆(5)和旋塞体(6)也同步下行，当旋塞体(6)下行楔紧阀体中腔圆锥孔中环形阀座(8)时，旋塞体(6)上的泄压孔(9)也下行到环形阀座(8)外，处于图2位置时，阀门全关闭。
逆时针旋转阀杆螺母(1)带动阀杆(5)、旋塞体(6)脱开环形阀座(8)上行，限位方销(4)也只能在直角槽的竖槽内同步上行，当旋塞体(6)上的泄压孔(9)进入环形阀座(8)内，开始泄压，旋塞体(6)与环形阀座(8)密封面之间也已形成间隙，这时进出口两端及阀体中腔压力介质开始相通。当旋塞体(6)、阀杆(5)及限位方销(4)继续上行到最高位置时，单向传递扭矩的锯齿形爪式离合器主动轮(2)虽然不能带动限位方销(4)逆时针旋转，但是主动轮(2)和脱落斜角销(7)一起限止了限位方销(4)继续上行，而且阀杆螺母(1)上的调节螺塞也阻止了阀杆(5)继续上行。所以，阀杆(5)、旋塞体(6)、限位方销(4)连同主动轮(2)随阀杆螺母(1)一起逆时针旋转90度，处于图4位置时，阀门全开启。
利用该结构既可设计、制造高参数旋转启闭阀门系列新产品，也可以按现有旋塞阀、球阀、闸阀、截止阀的要求，设计制造取代产品。
权利要求
1.高参数旋转启闭阀门结构的旋塞体，先顺时针旋转90度后，再下行楔紧环形阀座，泄压通道错位密封，阀门全关闭；旋塞体先上行，泄压通道相通，使旋塞体与环形阀座之间形成间隙后，再逆时针旋转90度，阀门全开启，其特征是A、所述旋塞体上带有泄压的通道，B、所述环形阀座上带有促使阀座密封表面能贴紧旋塞体密封表面的弹性、浮动结构，C、所述旋塞体与环形阀座及阀体流道通孔，均为圆形道孔。
2.根据权利要求1所述的高参数旋转启闭阀门及撑开式球阀、蝶阀的启闭机构特征在于阀门支架中间装有与阀杆螺母同步旋转，只能顺时针单方向传递扭矩的离合器，离合器主动轮为锯齿形爪式轮，从动轮(限位方销)固定在阀杆上，并与阀杆同步旋转，或上、下运行，阀门支架上还有横竖90度相交，横向旋转90度的直角槽，限位方销按直角槽轨迹横向90度旋转，或上、下运行，使启闭机构实现顺时针连续转动阀杆螺母，阀门即可全关闭，逆时针连续转动阀杆螺母，阀门即可全开启的启闭全过程。
3.根据权利要求1所述高参数旋转启闭阀门结构的特征在于阀体中腔圆锥孔上和旋塞体上带有刮除密封面之间粘附物的装置。
全文摘要
高参数旋转启闭阀门结构的旋塞体(1)在阀杆(2)带动下，按直角槽轨迹顺时针旋转90度后下行，楔紧环形阀座(3)，这时泄压孔(4)也已下行到环形阀座(3)外，阀门全关闭。旋塞体(1)脱开环形阀座(3)上行，泄压孔(4)进入环形阀座(3)内，开始泄压，密封副之间也有了间隙，进出口压力介质相通，逆时针旋转90度，阀门全开启。
文档编号F16K5/02GK1114024SQ9410718
公开日1995年12月27日 申请日期1994年6月9日 优先权日1994年6月9日
发明者王加新 申请人:王加新