专利名称：多级缓冲高压角式快开截止阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及阀门，特别指一种带有环形弹簧的多级缓冲高压角式快开截止阀。
背景技术：
目前国内在用的高压角式快开截止阀，有三种常见的故障1)阀杆断裂，阀杆断裂是致命性的故障，一旦发生，阀门完全失效，必须立即下线，严重影响生产。高压角式快开截止阀是在高压条件下工作，设计压力高达15MPa，而且要求阀门开启和关闭迅速，开关时间在0. I秒左右。阀门在开启关闭(尤其是关闭)时，瞬间冲击载荷巨大，阀杆和阀座密封圈长时间承受巨大的瞬间冲击载荷产生疲劳，从而导致阀 杆断裂、2)阀座密封圈容易损坏，需定期更换。阀座密封圈为价格昂贵的非金属材料制成，即PBI (聚苯并醚瘥唑)，这种材料容易损坏。3)阀座与阀芯平面密封结构容易产生泄漏。目前国内在用的高压角式快开截止阀采用平面密封，密封面面积大，在密封面上局部不平都会引起泄漏。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种解决了因冲击载荷过大导致阀杆断裂、阀芯与阀座难以对中等难题的多级缓冲高压角式快开截止阀。本发明构造一种包括通过活塞轴与气动执行器连接的阀杆，设置在阀杆头部阀体内的阀座和阀芯，其中
阀芯为空心结构，空腔内设置导向调心轴，导向调心轴上设置有吸收阀芯与阀座冲击载荷的环形弹簧，其中导向调心轴与阀杆头部连接端设置为凹球面，且导向调心轴的凹球面与阀杆头部的凸球面对应装配；
所述阀杆的尾端通过圆盘联轴器A和圆盘联轴器B与活塞轴连接成一体，且圆盘联轴器A和圆盘联轴器B之间设置有增强活塞轴与阀杆缓冲及弯曲应力的缓冲垫。本发明具有以下优点和有益效果
本发明密封结构由面密封改为线密封，密封结构更为合理，完全达到零泄漏；采用缓冲机构，作用在阀杆上的强载荷的冲击力为缓冲元件吸收，排除了阀杆断裂的故障。导向调心轴的凹球面与阀杆头部的凸球面配合能自动找正中心，使阀芯和阀座总是保持在正确配合位置。本发明阀芯与阀座均采用优质不锈钢和耐磨合金，无需停机更换密封件，降低了生产成本。
图I是本发明结构示意图。
具体实施例方式由图I可知，本发明包括通过活塞轴13与气动执行器14连接的阀杆8，设置在阀杆8头部阀体9内的阀座I和阀芯2，其中
阀芯2为空心结构，空腔内设置导向调心轴4，导向调心轴4上设置有减少阀芯2与阀座I冲击的环形弹簧3，其中导向调心轴4与阀杆8头部连接端设置为凹球面，且导向调心轴4的凹球面与阀杆8头部的凸球面对应装配；
所述阀杆8的尾端通过圆盘联轴器AlO和圆盘联轴器B12与活塞轴13连接成一体，且圆盘联轴器AlO和圆盘联轴器B12之间设置有增强活塞轴13与阀杆8缓冲及弯曲应力的缓冲垫11。本发明所述的阀座I与阀芯2的接触面设计为球面密封结构。所述的导向调心轴4上开有凹槽，槽内设置0形橡胶密封圈5与阀芯2内壁形成密封面阻止杂质进入环形弹簧3内。所述的阀杆8的头部开有环槽，环槽内设有半卡环6，半卡环6通过设置的与阀芯2内壁螺纹连接的压紧套7压紧，并控制阀杆8头部的凸球面与导向调心轴4的凹球面对应接触。所述的导向调心轴4通过半卡环6和压紧套7与阀杆8头部球面接触，并带动阀杆 8及阀芯2自动找正阀座I。所述的阀杆8为波纹管轴。本发明的设计原理
I、本发明在阀芯内设置环形弹簧缓冲机构，这种环形弹簧结构紧凑、缓冲减震性能良好，能缓冲阀杆所承受巨大的瞬间冲击载荷。同时用圆盘联轴器连接活塞轴和阀杆，在两圆盘联轴器之间加缓冲垫；这种结构既有缓冲功能，又可以避免活塞轴和阀杆不同轴在两零件间产生附加弯曲应力。通过以上改进，完全杜绝了阀杆断裂的致命故障。2、本发明阀芯与阀座的密封由平面密封改为球面密封，避免因平面密封面积大，在密封面上局部不平引起的介质泄漏。3、本发明为阀芯自动找正阀座的设计，阀杆头部为凸球形，与之配合的导向调心轴的端面设计成的凹球面，当阀杆与阀座轴心线不同轴时，阀芯通过导向调心轴与阀杆的配合球面自动找正阀座，达到阀芯、阀座的的最佳配合，同时降低了零部件加工精度和生产成本。本发明的结构原理
本发明的基本构件包括阀座、阀芯、环形弹簧、导向调心轴、0型密封圈、半卡环、压紧套、阀杆、阀体等；环形弹簧安装在导向调心轴上，导向调心轴安装在空心的阀芯内，压紧套通过半卡环使阀杆头部的球面和导向调心轴的凹球面接触，阀芯可自动找正对准阀座，阀杆上部分冲击载荷由环形弹簧缓冲吸收。本发明的阀芯2是空心的，内装导向调心轴4，环形弹簧3安装在导向调心轴4上，阀杆8头部的球面和导向调心轴4的凹球面接触且等半径，用压紧套7通过半卡环6压紧，导向调心轴4的凹槽中装0形橡胶密封圈5，阀座I安装在阀体9上。阀芯2内设置环形弹簧缓冲机构，阀杆8的冲击载荷经导向调心轴4传给环形弹簧3，减少了阀芯2与阀座I之间的冲击力。装配结构，如图I所示，阀座I和阀芯2的密封面为等径球面，环形弹簧3安装在导向调心轴4上，两零件一同装入阀芯2内，导向调心轴4的凹槽中装0形橡胶密封圈5以避免杂质等进入环形弹簧3内，阀杆8头部开有环槽，槽内装半卡环6，压紧套7用螺纹与阀芯2配合，旋转压紧套7通过半卡环6使阀杆8头部的球面和导向调心轴4的凹球面接触，阀杆8和活塞轴13用圆盘联轴器AlO和圆盘联轴器B12连接，此两零件中间放置缓冲垫12。本发明的工作原理
阀门关闭时，气动执行器14产生的推力经活塞轴13、圆盘联轴器B12、缓冲垫11、圆盘联轴器A10、阀杆8、导向调心轴4、环形弹簧3传给阀芯2，阀芯2与阀座I的冲击载荷经缓冲垫11和环形弹簧3两级缓冲减震，大大的降低了作用在阀杆8、阀芯2与阀座I等零件上的瞬间冲击载荷。本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发 明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.一种多级缓冲高压角式快开截止阀，包括通过活塞轴(13)与气动执行器(14)连接的阀杆(8)，设置在阀杆(8)头部阀体(9)内的阀座(I)和阀芯(2)，其特征在于 阀芯(2 )为空心结构，空腔内设置导向调心轴(4)，导向调心轴(4)上设置有减少阀芯(2)与阀座(I)冲击的环形弹簧(3)，其中导向调心轴(4)与阀杆(8)头部连接端设置为凹球面，且导向调心轴(4)的凹球面与阀杆(8)头部的凸球面对应装配； 所述阀杆(8)的尾端通过圆盘联轴器A (10)和圆盘联轴器B (12)与活塞轴(13)连接成一体，且圆盘联轴器A (10)和圆盘联轴器B (12)之间设置有增强活塞轴(13)与阀杆(8)缓冲及弯曲应力的缓冲垫(11)。
2.根据权利要求I所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的阀座(I)与阀芯(2)的接触面设计为球面密封结构。
3.根据权利要求I所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的导向调心轴(4)上开有凹槽，槽内设置O形橡胶密封圈(5)与阀芯(2)内壁形成密封面阻止杂质进入环形弹簧(3)内。
4.根据权利要求I所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的阀杆(8)的头部开有环槽，环槽内设有半卡环(6)，半卡环(6)通过设置的与阀芯(2)内壁螺纹连接的压紧套(7)压紧，并控制阀杆(8)头部的凸球面与导向调心轴(4)的凹球面对应接触。
5.根据权利要求I和4所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的导向调心轴(4)通过半卡环(6)和压紧套(7)与阀杆(8)头部球面接触，并带动阀杆(8)及阀芯(2)自动找正阀座(I)。
6.根据权利要求I所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的阀杆(8)为波纹管轴。
全文摘要
本发明涉及一种带有环形弹簧的多级缓冲高压角式快开截止阀，包括通过活塞轴与气动执行器连接的阀杆，设置在阀杆头部阀体内的阀座和阀芯，其中阀芯为空心结构，空腔内设置导向调心轴，导向调心轴上设置有吸收阀芯与阀座冲击载荷的环形弹簧，其中导向调心轴与阀杆头部连接端设置为凹球面，且导向调心轴的凹球面与阀杆头部的凸球面对应装配；所述阀杆的尾端通过圆盘联轴器A和圆盘联轴器B与活塞轴连接成一体，且圆盘联轴器A和圆盘联轴器B之间设置有增强活塞轴与阀杆缓冲及弯曲应力的缓冲垫。本发明密封结构更为合理，排除了阀杆断裂的故障，而且保持了阀芯和阀座的正确配合位置。采用本发明设计无需停机更换密封件，降低了生产成本。
文档编号F16K41/10GK102808956SQ201210287810
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者吴军 申请人:岳阳东方自控工程设备有限公司