一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置制造方法
【专利摘要】本发明提供的一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，包括阀芯、阀芯座及锁紧件，其中，阀芯与阀芯座通过凸台与凸台配合孔之间的过盈配合进行装配连接，凸台配合孔的孔壁上设有与其轴线相垂直的锁紧孔，由锁紧件穿过锁紧孔与凸台上所设置的连接结构连接，从而将阀芯与阀芯座锁紧，且本发明中的锁紧件可以在线拆卸。与现有技术相比，本发明的锁紧件被保护在阀芯球冠密封面后，阀芯工作时锁紧件不会被流体冲刷到，使得锁紧安全可靠。且本发明的阀芯与阀芯座结构简单、易于加工、阀芯可在线更换，提高了设备利用率及使用寿命，降低了阀芯及阀芯座的制造成本，同时阀芯及球冠密封面的制作材质及加工工艺可灵活组配，可以良好地适应不同工况的需求。
【专利说明】—种偏心旋转阀阀芯锁紧装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及调节阀的【技术领域】，特别涉及一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置。
【背景技术】
[0002]偏心旋转阀吸收了球阀和蝶阀的部分优点，具有结构简单、体积小重量轻、有较大的额定流量系数、可调范围大、使用温度范围广、泄漏量小、和稳定性高等一系列的优点。特别适用于粘度大、浆料和颗粒介质的调节和切断，广泛应用于石油、化工、冶金、钢铁、造纸及煤化工等行业中。
[0003]目前市场上主要的偏心旋转阀阀芯有两种主流结构，日本山武VFR系列偏心旋转阀，以及梅索尼兰(Masoneilan)公司开发的Camflex系列结构。如图1所示,两种阀芯均为球冠与支撑架为整体结构。该结构在阀芯存在一个偏心矩，由阀轴带动偏心阀芯旋转，由于偏心阀芯会塞进或偏离阀座，类似于一个凸轮机构，可以减少摩擦和磨损。这种结构阀芯外形较为复杂，但球冠面圆度、表面粗糙度、偏心距尺寸公差等均影响阀门密封性能，且通常这类阀芯对机械加工要求较高。
[0004]偏心旋转阀使用工况较为严格，介质带有颗粒的於浆的工艺系统较多。这类工况要求偏心旋转阀具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能。但现有的偏心旋转阀存在以下缺陷:
1、对于整体式阀芯
A、外形上均为不规则体，机械加工过程中装夹困难，阀芯球冠密封面机械加工中表面粗糙度、球冠圆度均较难保证，通常均需辅以复杂的工装夹具保证设计要求；
B、整体式阀芯由于外形不规则，结构上只能通过铸造方式成型，阀芯球冠面表面处理(表面镀铬、渗氮、喷涂碳化钨、堆焊硬质合金)麻烦，整体式结构材料选择有局限性；
2、对于分体式阀芯(保护帽与阀芯本体分离的分体式阀芯)
A、保护帽材质较为单一，大大增加了阀芯成本，且不同应用背景下适应性较低；
B、保护帽与阀芯本体间的连接致使阀芯不易在线更换保护帽且仍在一定程度上增加了保护帽及阀芯本体的制作难度；或者阀芯基体与阀芯球面间的连接件完全暴露在阀腔介质流向方向，在实际使用过程中易被流体冲刷导致阀芯脱落而无法使用等。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，以解决阀芯不可在线更换，阀芯利用率低的问题。
[0006]本发明的第二目的在于提供一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，以解决现有分体式阀芯结构的连接方式过于简单，连接不够牢固以及连接件易被流体侵蚀从而影响阀芯寿命的问题。
[0007]本发明的第三目的在于提供一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，以解决现有阀芯结构的材质单一，制作成本高昂且对不同应用场合适应性较差的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明提供一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，包括阀芯、阀芯座及锁紧件；
所述阀芯的一端为球冠密封面，另一端为凸台，所述凸台上设有连接结构；所述阀芯座上设有凸台配合孔；
所述凸台与所述凸台配合孔过盈配合；
所述凸台配合孔的孔壁上设有与其轴线相垂直的锁紧孔，所述锁紧件穿过所述锁紧孔与所述连接结构连接进行锁紧；其中，锁紧件可在线拆卸。
[0009]较佳地，所述连接结构为凹陷结构，所述锁紧件穿过所述锁紧孔并与所述凹陷结构卡合连接进行锁紧。
[0010]较佳地，所述连接结构为螺纹孔，所述锁紧件的一端具有与所述螺纹孔配合的螺纹，所述锁紧件具有螺纹的一端穿过所述锁紧孔并与所述螺纹孔螺纹连接进行锁紧。
[0011]较佳地，所述锁紧件与所述连接结构通过焊接连接进行锁紧。
[0012]较佳地，所述阀芯的材料为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、合金刚或沉淀硬化型不锈钢。
[0013]较佳地，所述球冠密封面的表面为渗氮、镀铬或堆焊硬质合金的表面。
[0014]较佳地，所述球冠密封面的表面喷涂有镍基合金或Co钨合金。
[0015]较佳地，所述球冠密封面的表面为离子碳化或碳氮共渗的表面。
[0016]本发明提供的一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置将偏心旋转阀阀芯进行分体式设计，其中，阀芯与阀芯座过盈配合的方式进行连接固定，装配完成后，在其连接处有可拆卸的锁紧件，且锁紧件不在阀门流腔方向，锁紧件被保护在阀芯球冠外圆后，阀门打开过程中，锁紧件一直处于阀芯球冠后，有效的保护了锁紧件不被流体冲刷到。这种结构安全可靠。同时，这种偏心旋转阀阀芯锁紧装置简化了阀芯及阀芯座的加工要求，阀芯可在线更换，提高了设备各部分结构的利用率及使用寿命。
[0017]本发明中，提高球冠密封面硬度方式不拘泥于表面喷涂、表面堆焊硬质合金等，因阀芯简单，采用高碳钢型材整体热处理方式提高其硬度，或者奥氏体不锈钢表面喷涂、表面堆焊等均能满足工况要求。灵活的材质组配，更合理的满足工况要求，具有鲜明的针对性，且阀芯成本相对较低。
[0018]综上所述，本发明提供的一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置能够实现以下有益效果:
1.阀芯可在线更换，降低维护成本；
2.阀芯材质可根据不同工况进行灵活选型，材质处理方式多变，针对性更强。延长使用寿命；
3.阀芯结构较易实现，球冠密封面球面尺寸、圆度、粗糙度等要求均不需工装夹具即可方便的保证；
4.整个阀芯组件结构简单，装卸简便；
5.阀芯组件中锁紧件埋藏在阀芯球冠内，有效保护锁紧件不被冲刷。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1A、1B分别为VFR系列及Camflex系列偏心旋转阀结构示意图；
图2为本发明实施例一的一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置示意图；
图3为本发明实施例一的阀芯剖视图； 图4A、4B分别为本发明实施例一的阀芯座主视图及俯视图。
[0020]标号说明:1-阀芯；2_阀芯座；3-锁紧件；4_阀杆；5_导向套；6_连接结构；7_凸台；8_球冠密封面；9_凸台配合孔；10_锁紧孔；11_阀杆配合孔；12_偏心距。
【具体实施方式】
[0021]为更好地说明本发明，现以优选实施例并配合附图对本发明作详细说明，具体如下:
实施例一
如图2所示，为本发明所提供的一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，包括阀芯1、阀芯座2及锁紧件3，该图中所示的结构还包括与阀芯座2相连的阀杆4及导向套5，用于控制整个偏心旋转阀。如图3所示，阀芯I的一端为球冠密封面8，另一端为凸台7，凸台7上设有连接结构6。如图4A所示，阀芯座2上设有凸台配合孔9，凸台配合孔9的孔壁上设有与其轴线相垂直(即与偏心旋转阀阀体流腔垂线方向相垂直)的锁紧孔10，同时阀芯座2上还设有与凸台配合孔9垂直的阀杆配合孔11。如图4B所示，阀芯座2上具有偏心旋转阀所需的阀杆4中心与阀体流道中心的偏心距12。当阀芯I与阀芯座2装配完成后，即可自动满足偏心旋转阀所需的阀芯I球心与阀杆4中心的偏心距。该偏心旋转阀是双偏心阀门，使得阀芯座的机加工简单，易于制作。
[0022]偏心旋转阀阀芯锁紧装置安装时，凸台7与凸台配合孔9过盈配合，并通过锁紧件3与连接结构6间的连接进行锁紧。其中，锁紧件3可在线拆卸。优选地，锁紧件3穿过锁紧孔10与连接结构6连接进行锁紧。
[0023]本实施例中，连接结构6为凹陷结构，如图1所示，锁紧件3穿过锁紧孔10并与该凹陷结构卡合连接进行锁紧。
[0024]阀芯I与阀芯座2装配完成后，由于锁紧件3设置在阀体流腔垂线方向上，因此当阀门打开时，锁紧件3 —直处于阀芯球冠密封面8后，有效的保护了锁紧件3不被流体冲刷至IJ。这种分体式阀芯完全由型材完成机械加工，结构简单，机加工装夹方便，不需要工装夹具，较易实现设计上对球冠尺寸、密封面圆度、粗糙度的要求。阀芯凸台面带有连接结构，该结构保证了锁紧件可靠的连接阀芯与阀芯座，且阀芯不会随介质在阀芯座上转动。同时，阀芯可在线更换，提高了设备各部分结构的利用率及使用寿命。
[0025]阀芯材质可根据偏心旋转阀应用的常规工况、冲刷工况、腐蚀工况等进行灵活选择。对于一般介质工况，阀芯的材料为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、合金刚或沉淀硬化型不锈钢，如可选lCrl3、304、316等；针对含颗粒的介质，可以对球冠密封面进行渗氮、镀铬、堆焊硬质合金等；针对煤化工等高压差冲刷工况，阀芯的球冠密封面可进行密封面喷涂镍基合金或Co钨合金等。针对盐化工等要求腐蚀工况，阀芯的球冠密封面的表面可以进行离子碳化或碳氮共渗处理。这种灵活选材的方式可以使偏心旋转阀对不同应用背景适应性更好，既可以根据需要满足应用的需求，又可以在适当的情况下灵活地选择合适的制作工艺降低加工成本及工艺复杂性。
[0026]实施例二:
本实施例中，除锁紧件与连接结构的结构及两者间的连接方式不同外，其余部分的结构、连接关系及材质均与实施例一相同。本实施例的连接结构6为螺纹孔，锁紧件3的一端具有与该螺纹孔配合的螺纹，锁紧件3具有螺纹的一端穿过锁紧孔10并与该螺纹孔螺纹连接进行锁紧。
[0027]当然，锁紧件与连接结构间还可以通过焊接的方式进行连接锁紧。此外，本发明各部分的可选结构及所可选的材质在不冲突的情况下可根据实际的需要进行任意组合。
[0028]本发明提供的阀芯与阀芯座的结构大大降低阀芯球冠密封面的机械加工要求。同时，针对不同的工艺介质，阀芯材质可以进行灵活的选配，保证了各类工况下，阀门耐磨、耐腐蚀要求。保证了阀门有效的使用周期，降低了维护成本。
[0029]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，包括阀芯、阀芯座及锁紧件； 所述阀芯的一端为球冠密封面，另一端为凸台，所述凸台上设有连接结构；所述阀芯座上设有凸台配合孔； 所述凸台与所述凸台配合孔过盈配合； 所述凸台配合孔的孔壁上设有与其轴线相垂直的锁紧孔，所述锁紧件穿过所述锁紧孔与所述连接结构连接进行锁紧；其中，锁紧件可在线拆卸。
2.根据权利要求1所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述连接结构为凹陷结构，所述锁紧件穿过所述锁紧孔并与所述凹陷结构卡合连接进行锁紧。
3.根据权利要求1所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述连接结构为螺纹孔，所述锁紧件的一端具有与所述螺纹孔配合的螺纹，所述锁紧件具有螺纹的一端穿过所述锁紧孔并与所述螺纹孔螺纹连接进行锁紧。
4.根据权利要求1所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述锁紧件与所述连接结构通过焊接连接进行锁紧。
5.根据权利要求1所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述阀芯的材料为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、合金刚或沉淀硬化型不锈钢。
6.根据权利要求1或5所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述球冠密封面的表面为渗氮、镀铬或堆焊硬质合金的表面。
7.根据权利要求1或5所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述球冠密封面的表面喷涂有镍基合金或Co钨合金。
8.根据权利要求1或5所述的偏心旋转阀阀芯锁紧装置，其特征在于，所述球冠密封面的表面为离子碳化或碳氮共渗的表面。
【文档编号】F16K5/06GK104315190SQ201410477288
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】郭学宁, 高明星, 冯浩靓, 商喆威, 李小慧 申请人:浙江中控流体技术有限公司