专利名称：组合闸板高温闸阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高温闸阀，特别涉及一种组合闸板高温闸阀，其可广泛应用于稠 油和地热资源的开采、石油化工、医药、造纸、食品等高温高压领域。
背景技术：
目前，常用的高温高压阀门的阀板结构形式主要有楔式、对开式两种，由于阀门要 适合高温、高压、硬质颗粒等复杂工况，在结构设计等方面千变万化，但是，万变不离其宗， 因为高温工况下阀门密封主要考虑材料的热膨胀现象，为了保证阀门的密封，阀板、阀座的 密封面必须紧密贴合，所以阀板、阀座间的线性膨胀间隙必须得到补偿，否则，在高温高压 下，阀门会发生泄漏。为了解决这一问题，市场上出现楔式、对开式两种闸板的高温阀门。楔式高温阀门 的闸板为一整体，两密封面有一定的角度，与阀体上的阀座相匹配，这给阀体加工带来一定 的难度，尤其是大口径的阀门，必须借助专用的工装夹具才能完成。由于闸板与阀座的配合 面有一定的角度，在密封面存在一个垂直于密封面的正压力，使摩擦力增大，这会造成阀门 的开关力矩增大；在平行于闸板、阀座配合面的分力作用下，当阀门开关的时候，由于闸板 和阀座的相互运动，增加了密封面处的剪切应力，使密封面破坏，减少了阀门的使用寿命。在对开式高温阀门中，阀板的侧面形状呈“《”形，整体形状呈平板形，阀板的厚度 可增加，在弹簧的作用下可复位。当闸板向上运行到位后，闸板副块与阀盖接触后停止运 行，而间板主块在阀杆传动螺纹的驱动下继续运动，使两斜面相对运动，产生错位，间板总 厚度增加，与阀座面紧密贴合(此时阀门处于打开状态)。闸板向下运动过程中，在弹簧 作用下，闸板主块复位，当阀板向下运行到位后，闸板副块与阀体底部接触后停止运行，而 闸板主块在阀杆传动螺纹的驱动下继续运行，使两斜面相对运动，产生错位，阀板总厚度增 加，与阀座面紧密贴合(此时阀门处于关闭状态)。这种结构的阀门，虽然解决了阀座与阀 板密封面之间相互擦伤的问题，但是，由于两阀板的内配合面形状呈“《”形，由于双斜面的 存在，会增加阀门的开关力矩，同时，由于双“《”形的组合阀板加工难度大，特别是大口径的 阀板。同时，由于对开式阀门的“《”形的组合闸板，闸板主块在阀杆传动螺纹的带动下继续 运动，与阀座密封表面存在相对运动，因而会产生摩擦磨损，尤其是在工作介质中存在一些 硬质颗粒物时，磨损会加剧，因此，这种阀门有一面密封效果不好，所以，这种类型的阀门的 密封具有方向性，一般在阀门上标识流向。在这种类型的对开式闸阀中，闸板没有导流孔，介质通过阀体时，会产生涡流和紊 流，对阀体和阀座冲刷比较严重，降低了阀门的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种组合闸板高温闸阀，其降低阀门开关力 矩，延长阀门使用寿命。为解决所述技术问题，本发明提供了一种组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述组合闸板高温闸阀包括外闸板、阀座、内闸板、钢球、结合子、弹性固定机构、闸板架和阀杆，外 闸板与阀座的配合面为平面，内闸板与外闸板的配合面为斜面，内闸板的上部设有一个横 向通孔，通过钢球将两块内间板定位，结合子穿过两块内间板的横向通孔将两块内间板连 接在一起，结合子上有一个与阀杆连接的垂直轴向螺纹孔，外间板内间板组成一副间板，该 副闸板借助弹性固定机构固定在闸板架上。优选地，所述弹性固定机构由固定板、第二弹簧和带帽螺钉组成，固定板焊接在闸 板架上，第二弹簧装在带帽螺钉的一侧。优选地，所述闸板架上设有导流筒，导流筒由固定筒、第一导流筒、第二导流筒和 柱形弹簧组成，柱形弹簧装配在第一导流筒的沉孔内，第一导流筒和第二导流筒安装在固 定筒上，固定筒装在间板架上。优选地，所述组合闸板高温闸阀还包括阀体，阀体的内壁上设有四个凸台，凸台上 安装外扶正机构，外扶正机构包括调节螺钉和固定螺母，固定螺母焊接在凸台上，调节螺钉 和固定螺母螺纹连接。优选地，所述组合间板高温间阀还包括两块导向板，两块导向板之间设有内扶正 机构，内扶正机构包括支撑管，支撑管位于两块导向板之间。优选地，所述组合闸板高温闸阀还包括弹簧蓄能机构，弹簧蓄能机构由第一弹簧 和弹簧压板组成，弹簧蓄能机构安装在阀杆的下方。本发明的积极进步效果在于本发明组合闸板高温闸阀形成可靠的高温密封，降 低阀门开关力矩，延长阀门使用寿命。
图1为本发明组合闸板高温闸阀的结构示意图。图2为图1的I处放大示意图。图3为图1的II处放大示意图。图4为图1的III处放大示意图。
具体实施例方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。如图1所示，本发明组合闸板高温闸阀包括下盖1、导向板2、阀体3、第一导流筒 4、弹性固定机构5、外闸板6、钢球7、内闸板8、阀座9、闸板架10、第一弹簧11、阀杆12、第 一螺栓13、密封垫片15、上盖16、密封盘根17、盘根压套18、填料压板19、支架20、第二螺栓 21、阀门驱动装置23、指示杆24、结合子25、紧定螺钉26、柱形弹簧27、外扶正机构28、内扶 正机构29、弹簧压板30、滚轮机构31、固定筒32和第二导流筒33。下盖1通过螺栓和阀体 3固定，上盖16通过第一螺栓13和阀体3固定，密封垫片15位于上盖16和阀体3之间，盘 根压套18位于密封盘根17和填料压板19之间，支架20和第二螺栓21、指示杆24固定。 闸板结构包括外闸板6、钢球7、内闸板8和结合子25。组合闸板结构包括第一导流筒4、弹 性固定机构5、外闸板6、钢球7、内闸板8、闸板架10、结合子25、柱形弹簧27、滚轮机构31、 固定筒32和第二导流筒33。外闸板6与阀座9的配合面为平面；内闸板8与外闸板6的配合面为斜面，与斜面相对面为平面，平面上设有一球面，内间板8的上部设有一个横向通孔和一个纵向半圆孔， 通过一个钢球7将两块内闸板8定位，一个圆柱形的结合子25穿过两块内闸板8的横向通 孔将两块内闸板8连接在一起，外闸板6的斜面与内闸板8相配合组成一副闸板，该副闸板 借助弹性固定机构5固定在间板架10上，结合子25上设有一个垂直轴向螺纹孔，此螺纹孔 与阀杆12连接。阀座9与外闸板6之间的密封形式为平面，大幅降低了开关力矩，密封面 间只有正压力而没有剪切应力，降低了密封面磨损的速度；而外闸板6与内闸板8之间的 密封形式采用斜面，减小了两接触的斜面面积，降低了摩擦力，同时，闸板横向尺寸可变化 (增加)，补偿了高温下阀体开档(即两阀座之间的距离)尺寸因热膨胀而产生的变化量， 从而形成可靠的高温密封，降低阀门开关力矩，延长阀门使用寿命。阀杆12的下端设有公螺纹，与结合子25上的垂直与轴向的母螺纹相配合，再用紧 定螺钉26固定，以防转动。阀杆12的另一端与阀门驱动装置23连接，旋转阀门驱动装置 23上的手轮，使阀杆12上下运动，阀杆12带动组合闸板上下运动。当组合闸板上的导流筒 与阀体3的两条法兰轴线重合时，阀门处于打开状态，当组合闸板上的外闸板6轴心线与阀 体3的两个法兰轴线重合时，阀门处于关闭状态。此时，给阀门驱动装置23再施加一定的 外力，内闸板8与外闸板6相配合的斜面产生一定的错位量，迫使外闸板6向阀座9的密封 面移动，两个密封面紧密贴合，建立良好的密封状态。在这种密封形式下，外间板6与阀座 9之间只有压应力，而不会产生平行于密封面的剪切应力，因而不易拉伤密封面。闸板架10上设有弹性固定机构5，如图2所示，弹性固定机构5由固定板51、第二 弹簧52和带帽螺钉53组成，固定板51焊接在间板架10上，第二弹簧52装在带帽螺钉53 的一侧，带帽螺钉53穿过固定板51上的孔与外闸板6上的螺纹孔连接，第二弹簧52处于 一定量的压缩状态，这样，既解决了外间板6可以在横向的移动问题，又解决了阀门横向安 装(即阀杆12处于水平状态)时，外闸板6从闸板架10中脱出与导向板2严重摩擦而损 坏密封面。闸板架10上设有导流筒，导流筒由固定筒32、第一导流筒4、第二导流筒33和柱 形弹簧27这四个部分组成，第一导流筒4与第二导流筒33的一端面堆焊硬质合金，另一端 面设有多个沉孔。装配时，在第一导流筒4的沉孔内装配柱形弹簧27，与第二导流筒33的 沉孔配合，第一导流筒4和第二导流筒33安装在固定筒32上，固定筒32装在间板架10上， 固定筒32的一端与闸板架10焊接在一起，另一端处于自由状态。这种结构满足，即满足了 导流筒与两个阀座9之间在高温状态下处于零隙配合状态，又补偿了高温下阀体开档(即 两个阀座9之间的距离)尺寸因热膨胀而产生的变化量，而且当介质通过阀体时，不会产生 涡流、紊流，减少了介质对阀体3和阀座9的冲刷，延长了阀门的使用寿命。组合闸板上设有导流孔，因此，组合闸板的纵向尺寸较长，为了保证阀门在全开或 全关位置，组合闸板的密封面与阀座9的密封面正确贴合，导流孔与阀体3上法兰通孔同 轴，在阀门结构中设有导向板2，使组合闸板按预定的方向运动。为了减小导向板2与闸板架10之间的摩擦，减小阀门的开关力矩，在闸板架10上 设有滚轮机构31，使组合闸板在运动过程，导向板2与闸板架10之间的摩擦由滑动摩擦变 为滚动摩擦，从而降低了阀门的开关力矩。大口径的阀门，由于组合闸板的重量较大，特别 是阀门水平安装时，导向板2与闸板架10之间的摩擦更为明显，采用滚轮机构31具有显著 的减摩效果。
为了解决导向板2在高温下的变形问题，本阀门设计了预防弯曲变形机构，在阀 体3的内壁上设有四个凸台34，凸台上安装外扶正机构28，如图3所示，外扶正机构28包 括调节螺钉281和固定螺母282，固定螺母282焊接在凸台34上，调节螺钉281和固定螺母 28螺纹连接。常温装配时，外扶正机构28与导向板2有一定的间隙，高温时，防止导向板2 向法兰一侧弯曲变形。在两块导向板之间设有四个内扶正机构29，用来防止导向板2在高 温工况下向内闸板8 —侧弯曲变形，如图4所示，内扶正机构29包括支撑管291和第三螺 栓292，支撑管291位于两块导向板2之间。本发明组合闸板高温闸阀还包括弹簧蓄能机构，弹簧蓄能机构由第一弹簧11和 弹簧压板30组成，弹簧蓄能机构安装在阀杆12的下方，阀门关闭时，内闸板8与外闸板6 的配合斜面产生相互运动，组合闸板横向尺寸变大，补偿了热膨胀产出的密封间隙。此时， 第一弹簧11处于压缩状态，储备了一定的势量，当阀门打开时，第一弹簧11会恢复原始状 态，将势能转化为动能，有助于内闸板8与外闸板6的松动和脱开。以上结构的设计特点，满足了阀门在高温下密封的必要条件，即有效降低了阀门 的开关力矩，又解决了阀门适应复杂工矿下的一些难题。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些 仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变 更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
一种组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述组合闸板高温闸阀包括外闸板、阀座、内闸板、钢球、结合子、弹性固定机构、闸板架和阀杆，外闸板与阀座的配合面为平面，内闸板与外闸板的配合面为斜面，内闸板的上部设有一个横向通孔，通过钢球将两块内闸板定位，结合子穿过两块内闸板的横向通孔将两块内闸板连接在一起，结合子上有一个与阀杆连接的垂直轴向螺纹孔，外闸板内闸板组成一副闸板，该副闸板借助弹性固定机构固定在闸板架上。
2.如权利要求1所述的组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述弹性固定机构由固定板、 第二弹簧和带帽螺钉组成，固定板焊接在间板架上，第二弹簧装在带帽螺钉的一侧。
3.如权利要求1所述的组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述闸板架上设有导流筒，导 流筒由固定筒、第一导流筒、第二导流筒和柱形弹簧组成，柱形弹簧装配在第一导流筒的沉 孔内，第一导流筒和第二导流筒安装在固定筒上，固定筒装在闸板架上。
4.如权利要求1所述的组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述组合闸板高温闸阀还包 括阀体，阀体的内壁上设有四个凸台，凸台上安装外扶正机构，外扶正机构包括调节螺钉和 固定螺母，固定螺母焊接在凸台上，调节螺钉和固定螺母螺纹连接。
5.如权利要求1所述的组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述组合闸板高温闸阀还包 括两块导向板，两块导向板之间设有内扶正机构，内扶正机构包括支撑管，支撑管位于两块 导向板之间。
6.如权利要求1所述的组合闸板高温闸阀，其特征在于，所述组合闸板高温闸阀还包 括弹簧蓄能机构，弹簧蓄能机构由第一弹簧和弹簧压板组成，弹簧蓄能机构安装在阀杆的 下方。
全文摘要
本发明公开了一种组合闸板高温闸阀，所述组合闸板高温闸阀包括外闸板、阀座、内闸板、钢球、结合子、弹性固定机构、闸板架和阀杆，外闸板与阀座的配合面为平面，内闸板与外闸板的配合面为斜面，内闸板的上部设有一个横向通孔，通过钢球将两块内闸板定位，结合子穿过两块内闸板的横向通孔将两块内闸板连接在一起，结合子上有一个与阀杆连接的垂直轴向螺纹孔，外闸板内闸板组成一副闸板，该副闸板借助弹性固定机构固定在闸板架上。本发明组合闸板高温闸阀降低阀门开关力矩，延长阀门使用寿命。
文档编号F16K3/18GK101929556SQ20101022835
公开日2010年12月29日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者方存正, 李 杰, 林杰, 王英才 申请人:上海以琳石油机械制造有限公司