一种高压截止阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压力计量领域，尤其涉及高压截止阀。
【背景技术】
[0002]压力计量所涉及的压力范围从几Pa到2000多MPa，通常将其划分为微压(<10kPa)、低压(0.0lMPa ?0.25MPa)、中压(0.25MPa ?lOOMPa)、高压 OlOOMPa)、超高压(>600MPa)。传递压力的介质主要有气、液等流体。对于高压和超高压力计量，必然涉及到压力的产生和测量；一般通过压力管道、阀门、动力源将液体介质增压到所需的超高压力，再由标准源复现量值，阀门在高压压力计量中非常关键，其安全性和密封性是保证压力量值准确传递的重要因素。
[0003]目前，工业应用中的压力阀门主要包括单向阀、溢流阀、截止阀及止回阀等，随着阀门行业的快速发展，对阀门的各方面技术参数、耐强腐蚀和使用寿命等方面提出了更高的要求。
[0004]在专利CN 104455477 A(以下简称 D1)、CN 201851685 U(以下简称 D2)、CN102563091 A(以下简称D3)中公开了三种压力阀门。这三种压力阀门的阀杆阀针都是两段式结构，上段阀杆和下段阀针之间自由连接，以此达到通过将阀杆的上下旋转运动转化为阀针的上下直线运动，通过阀针与阀体的配合来达到管道的截止隔断。但是，上述三种阀针的结构都存在如下缺陷:
[0005]首先，在高压环境下，压力阀门要达到高寿命和密封可靠的性能，其阀针尖端和阀体之间最好每次密封结合的相对位置保持不变，以防止阀针尖端和阀体的密封位置之间相互磨损，阀的总体密封性受到影响，降低阀的使用寿命。阀针的绝对直线运动不权可以保证阀针杆部的密封，且可以保证阀针尖端在密封阀体时每次密封结合的相对位置不变。
[0006]D1没有限制阀针转动的防转结构，不能保证阀针在上下直线运动的过程中不发生细微的转动；D2中采用了类似滑动螺旋副的原理来确保阀针的上下直线运动，通过阀杆螺母3，销子14，止动螺栓4，限位垫片5，螺钉6对下阀杆2进行限位，结构比较复杂，在高压环境下不适合阀门的操作；D3不仅没有限制阀针转动的防转结构，并且对于lOOMPa以上压力的高压计量来说，要想实现管路的截止隔断，D3中的球头密封截止是不合理的，虽然球头的密封能够提供的管道流量较大，但阀杆受力太大，不适合阀门的操作，因此D3的球头结构是不适合应用在高压环境下的。
[0007]其次，高压环境下，不仅阀针的尖端受压大，阀针的杆部本身的受压也非常大，虽然D1、D2和D3中公开的三种阀门都采用了类似密封圈或者密封填料的结构，但是都不能在高压环境下较好的实现阀针杆部的动密封，不利于阀针杆部在高压环境下的工作。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种超高压截止阀，该截止阀不仅通过简单可靠的防转限位结构保证阀针的绝对上下直线运动，并且能够保证阀针杆部动密封充分。
[0009]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0010]一种高压截止阀，所述截止阀包括手柄、阀杆、阀体、压紧螺母和阀针(9)，手柄和阀杆上端垂直交叉固定，阀杆下端和阀针上端相连，压紧螺母立式固定于阀体内部，阀针下端活动穿过压紧螺母的轴向通孔，
[0011]其特征在于:
[0012]所述阀杆底部开设上端大、下端小的两层台阶形阀针安装孔，其上台阶层为光孔，下台阶层为螺纹孔；
[0013]所述阀针上端大头插入阀针安装孔上台阶层内，阀针上端端面和阀针安装孔底面为相互配合的球面，阀针和阀杆能够相对转动；带有中心光孔的限位螺母旋紧在阀针安装孔下层台阶内，阀针从限位螺母的中心光孔中活动穿过；
[0014]所述阀针和压紧螺母轴向通孔的配合段上，分别具有相互匹配的、防止阀针绕轴向转动的限位面，两限位面紧贴，阀针只能在压紧螺母的轴向通孔内沿轴向上下直线运动，不能绕轴向转动；
[0015]所述压紧螺母下方的阀体内开设密封圈安装孔，密封圈安装孔孔径小于压紧螺母下端直径，大于阀针的杆部直径，阀针从密封圈安装孔孔心穿过，阀针光杆和密封圈安装孔之间的径向空隙内装入多层密封圈，由下至上顺次为金属垫圈、尼龙底圈、0型圈、尼龙上圈及金属上挡圈；
[0016]多层密封圈与密封圈安装孔之间过渡配合，多层密封圈与阀针光杆之间过渡配入
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[0017]多层密封圈的高度之和大于密封圈安装孔高度，压紧螺母(6)将上述多层垫圈压紧在阀体内。
[0018]为了保证阀门的密封可靠和使用安全，本实用新型设计了防止阀针绕轴向转动的限位面，旋转手柄时，阀杆旋转产生的轴向位移可使阀针在该通孔内上下自由直线移动，限位面结构可以避免阀针跟随阀杆转动，阀针的绝对上下直线运动，使阀针光杆和密封圈之间不产生剪切变形，同时使阀针每次密封时与阀体的密封位置保持不变，以此保证阀门的密封。
[0019]防转限位面可以采用如下结构:将所述阀针中段平行于轴向平切，形成的轴向平切面为阀针的限位面；压紧螺母的轴向通孔形状与阀针中段形状相匹配，轴向通孔内壁上的轴向平面为轴向通孔的限位面。阀针中段呈一段键型结构，与之相配合的压紧螺母固定安装在阀体上，两限位面紧贴在一起，因此能起到较好的防转限位作用。除了平面的防转限位面外，防转限位面也可以采用平键、折弯防转面等具有类似功能的结构。
[0020]阀杆的动密封是通过如下密封结构实现的:金属垫圈、金属上挡圈分别为尼龙底圈、尼龙上圈提供光滑的密封底面，0型圈在低压下发挥密封阀针杆部的作用，尼龙底圈和尼龙上圈在高压下在0型圈的膨胀挤压下密封阀杆。刚性、弹性相结合的多层密封垫圈能够保证在高压压力作用下阀针周向上不会产生泄漏。
[0021]多层密封圈与光杆之间、多层密封圈和密封圈安装孔之间均为过渡配合，是为了便于在密封圈磨损严重时的拆卸更换。
[0022]进一步的，所述0型圈13为氟橡胶0型圈或硅橡胶0型圈，或者类似的弹性垫圈。
[0023]再进一步，所述金属垫圈12为不锈钢垫圈，金属上挡圈7为不锈钢上挡圈。
[0024]再进一步，所述阀体包括上阀体和下阀体，上阀体上开设限制阀杆拧出孔，限制阀杆拧出孔为上端小、下端大的两层台阶孔，上台阶层为光孔，下台阶层为螺纹孔；所述阀杆上端为光杆，下端端部的外径大于上端的光杆直径，且设有外螺纹，下端旋入限制阀杆拧出孔的螺纹孔内，上端从限制阀杆拧出孔的光孔内活动伸出，阀杆光杆和限制阀杆拧出孔的光孔过渡配合。开设限制阀杆拧出孔，限制了阀杆拧出阀体的位移，避免阀杆过度拧出时带出阀针，造成高压流体直接溢流，避免了误操作的风险，提高了阀门的操作可靠性。
[0025]再进一步，所述高压压力截止阀为两通、三通、四通或其它多通结构的压力阀门，本阀门适用于压力计量领域中压力的产生和测量。
[0026]本实用新型的有益效果在于:
[0027]1、限位面确保了阀杆旋转产生的轴向位移使阀针仅在压紧螺母的轴向通孔内上下自由直线移动，阀针尖端和阀体之间密封结合的相对位置始终不变化，不仅使阀针光杆在高压力下更容易密封，而且有利于提高阀门的使用寿命和密封可靠性。
[0028]2、阀杆在开启阀门时不能无限制的旋转上移，避免阀杆过度拧出时带出阀针，造成高压流体直接溢流，避免了误操作的风险，提高了阀门的操作可靠性。
[0029]3、阀针的直线运动使阀针光杆和密封圈之间不产生剪切变形，阀针光杆在高压力下更容易密封，且刚性、弹性相结合的多层密封垫圈能够保证在高压压力作用下阀针周向上不会产生泄漏。
[0030]4.压紧螺母能够压紧下方的密封组件，使其能密封阀针光杆，使阀针周向高压压力不泄漏。