天然气旋启式轴流安全切断阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种天然气旋启式轴流安全切断阀，包括手轮、阀座、平面蜗卷弹簧、阀体上的密封翻板和密封翻板旋转轴、安全切断阀指挥器，其特征是：所述密封翻板包括密封翻板连板、缓冲弹簧、密封翻板连接栓、缓冲弹簧座和连接垫板，所述密封翻板通过螺栓连接有连接垫板，所述连接垫板中心设有螺纹孔，所述螺纹孔接有密封翻板连接栓，所述密封翻板连接栓呈阶梯轴状，所述密封翻板连接栓左端接有缓冲弹簧座，所述缓冲弹簧座上套接有缓冲弹簧，所述密封翻板与密封翻板连板通过密封翻板连接栓连接。有益效果：有益效果：集超压、欠压、手动、远程控制功能于一体，分别通过触发转轮的位移方向的不同，实现了四种控制功能。
【专利说明】天然气旋启式轴流安全切断阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于阀门，尤其涉及一种天然气旋启式轴流安全切断阀。
【背景技术】
[0002]天然气输气站压力控制系统主要由安全切断阀、监控调压阀、工作调节阀组成，安全切断阀的阀体是通过法兰与监控调压阀前的管道相连接，阀体上的指挥器(导阀)通过引压信号导管与工作调压阀后的管道相连接，接收下游反馈控制压力，控制安全切断阀的开关，将下游压力控制在设定范围之内，保证正常的下游管道供气压力和燃气安全输送。目前安全切断阀切断机构的控制指挥器多采用单一功能的超压切断或欠压切断，或远程控制、手动就地控制的设计，缺少以上四种功能统一于一阀的设计；目前市场上使用的旋启式安全切断阀，其旋启手轮多为与手轮轴固定连接，不能脱开，当力量不够或者手打滑时，手轮会快于人的反应时间而瞬时反转，发生伤人事故；同时其旋启式阀座密封翻板与密封翻板连接杆多为刚性固定连接，没有缓冲、减震功能以及自找正功能，导致密封翻板、阀座和密封圈的寿命大大缩短，可靠性降低；阀口所需的预紧密封力是通过单根扭转弹簧传给密封翻板，预紧力小且安装困难，低压时极易泄漏。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种天然气旋启式轴流安全切断阀，采用可缓冲吸收冲击、自对中找正功能的阀座密封翻板，可以减缓冲击力，起到保护密封圈和密封面的作用；同时增加超压、欠压、手动、远程控制为一体的安全切断阀指挥器，实现了四种功能，可以提高安全切断阀安全系数。
[0004]本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案:一种天然气旋启式轴流安全切断阀，包括手轮、阀座、平面蜗卷弹簧、阀体、阀体上的密封翻板和密封翻板旋转轴、安全切断阀指挥器，其特征是:所述阀体是全通径的轴流式结构，所述密封翻板包括密封翻板连板、缓冲弹簧、密封翻板连接栓、缓冲弹簧座和连接垫板，所述密封翻板通过螺栓连接有连接垫板，所述连接垫板中心设有螺纹孔，所述螺纹孔接有密封翻板连接栓，所述密封翻板连接栓呈阶梯轴状，所述密封翻板连接栓左端接有缓冲弹簧座，所述缓冲弹簧座上套接有缓冲弹簧，所述密封翻板与密封翻板连板通过密封翻板连接栓连接。
[0005]所述连接垫板与密封翻板之间设有减震垫。
[0006]所述密封翻板连板上固接球面垫圈座,所述球面垫圈座与球面垫圈连接，所述球面垫圈套装在密封翻板连接栓与连接垫板之间，密封翻板连接栓与连接垫板旋紧后压紧球面垫圈，并与密封翻板成一整体。
[0007]所述安全切断阀指挥器包括上壳体、中壳体、下壳体、拉杆、重锤、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述重锤固接在拉杆顶端，所述拉杆及重锤置于上壳体、中壳体和下壳体中央上下移动，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽，所述上壳体与中壳体固接，所述超压或欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构及手动控制机构分别固接在下壳体两侧，所述手动控制机构包括钢珠支撑架、触发转轮、钢珠、手动触发杆和定位螺套，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧，所述触发转轮中心均布有若干凹窝，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接，所述远程电磁控制机构与所述触发脚触接。
[0008]所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形。
[0009]所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口、超压调节大弹簧、欠压调节小弹簧、活塞和调节弹簧座，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成的密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺纹连接的压盖。
[0010]所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有推力轴承。
[0011]所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈滑动配合。
[0012]所述活塞下端平面通过推力轴承与手动控制机构的触发转轮上表面触接。
[0013]所述拉杆贯穿超压或欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和手动控制机构的触发转轮中心后与重锤螺纹连接。
[0014]所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧。
[0015]所述手轮与手轮轴结合部设有手轮自动脱开装置，所述手轮自动脱开装置包括挡环和复位弹簧，所述手轮的内圆设有凹槽，所述凹槽中设有与其滑动配合的挡环，所述挡环与手轮内圆凹槽之间置有复位弹簧，所述手轮轴前端与手轮内圆呈四方或六方或花键插接配合结构，所述手轮通过螺栓与手轮轴前端固接。
[0016]所述挡环由两个半圆形构成整体双瓣挡环。
[0017]有益效果:与现有技术相比，密封翻板与阀座密封时，密封翻板绕密封翻板连接栓和球面垫圈自由旋转和摆动，根据密封翻板与阀座贴合程度，自动找正位置，使贴合密封面更加紧密。在密封翻板与阀座贴合时，球面连接副实现自动对中找正功能，克服了采用机械固定连接密封翻板与密封翻板连板结构，所造成的密封翻板与阀座密封不能很好贴合在一起，或贴合不紧而造成泄漏的技术缺陷；由于密封翻板是旋启式结构，每次与阀座接触时，都是在自由落体和复位弹簧双重作用力下完成，经常冲击会使密封圈很快损坏，同时也会造成密封翻板与阀座在冲击力的作用下而损坏密封面，增加缓冲弹簧和减震垫较好的解决了这个问题，在密封翻板与阀座接触时，缓冲弹簧和减震垫减小了密封翻板与阀座的冲击力，保护密封圈和密封面不被破坏。集超压、欠压、手动、远程控制功能于一体的指挥器，分别通过触发转轮的位移方向的不同，实现了四种功能。即，当反馈压力高于(超压)或低于(欠压)正常工作的设定值时，触发安全切断阀的切断装置(拉杆与重锤)使其完全关闭；电动控制:是指通过电磁推杆控制触发转轮方向来切断安全切断阀，可进行远程控制；手动控制:是指就地通过人工控制触发转轮方向来切断安全切断阀。手轮自动脱开装置是当遇到力量不够或手打滑，手轮上外力消失，手轮瞬时发生反转时，手轮内的复位弹簧也会瞬时发生作用，弹出手轮，使手轮与手轮轴瞬时脱开，此时只有手轮轴继续反转，而手轮不转，避免了伤人事故的发生，保证了人身安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]图2是阀体上密封翻板的结构示意图；
[0020]图3是图1中安全切断阀指挥器的结构示意图；
[0021 ] 图4是图3的A-A剖视图；
[0022]图5A\图5B是图3中触发转轮的结构示意图；
[0023]图6是手轮自动脱开装置的结构示意图；
[0024]图7是图6中双瓣挡环的主视图；
[0025]图8是手轮的位置结构图。
[0026]图中:1、阀体，2、密封翻板机构，3、安全切断阀指挥器，4、重锤，5、阀座，6、密封翻板旋转轴；
[0027]21、密封翻板连板，22、球面垫圈，22-1、球面垫圈座，23、缓冲弹簧，24、密封翻板连接栓，25、缓冲弹簧座，26、连接垫板，27、密封翻板，28、减震垫；
[0028]31、拉杆，31-1、环状凹槽，32、超压调节大弹簧，33、欠压调节小弹簧，34、上壳体，35、活塞，36、中壳体，37、压扭弹簧，38、远程电磁控制机构，39、下壳体，310、重锤弹簧，4、重锤，312、钢珠支撑架，313、触发转轮，313-1、凹窝，313-2、触发脚313-3、环槽，314、钢珠，315、手动触发杆，316、定位螺套，317、调节弹簧座，318、压盖，319、推力轴承，320、压力反馈入口，321、密封圈；
[0029]41、挡环，42、手轮轴，43、挡圈，44、螺栓，45、复位弹簧，46、手轮，46-1、凹槽，47、旋转齿轮、48、平面蜗卷弹簧。
【具体实施方式】
[0030]下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0031]实施例
[0032]详见附图，本实用新型提供一种天然气旋启式轴流式安全切断阀，包括手轮46、阀座5、密封翻板机构2，安全切断阀指挥器3，密封翻板机构上的密封翻板27和密封翻板旋转轴6，所述密封翻板包括密封翻板连板21、缓冲弹簧23、密封翻板连接栓24、缓冲弹簧座25和连接垫板26，所述密封翻板通过螺栓连接有连接垫板，所述连接垫板中心设有螺纹孔，所述螺纹孔接有密封翻板连接栓，所述密封翻板连接栓呈阶梯轴状，所述密封翻板连接栓左端接有缓冲弹簧座，所述缓冲弹簧座上套接有缓冲弹簧，所述密封翻板与密封翻板连板通过密封翻板连接栓连接。所述连接垫板与密封翻板之间设有减震垫28。所述密封翻板连板上固接球面垫圈座22-1，所述球面垫圈座与球面垫圈22连接，所述球面垫圈套装在密封翻板连接栓与连接垫板之间，密封翻板连接栓与连接垫板旋紧后压紧球面垫圈，并与密封翻板成一整体。工作时，通过手轮将密封翻板连接板与切断机构中的挂钩相连接，当挂钩脱开时，阀体上的翻板在失去外力后，会在自重和平面蜗卷弹簧48的作用下，向下翻转与阀座接触时，在缓冲弹簧和减震垫的作用下，缓冲减震依靠缓冲弹簧和橡胶减震垫双道吸收缓冲冲击，使接触冲击力大大减小，防止因冲击面损坏密封圈和密封面；在密封翻板与密封翻板连板接触的瞬间，密封翻板与阀座的冲击力会传到缓冲弹簧和减震垫上，减小了部件之间的冲击力；密封翻板绕密封翻板连接栓和球面垫圈自由旋转和摆动，根据密封翻板与阀座贴合程度，自动找正位置，使贴合密封面更加紧密。在密封翻板与阀座贴合时，球面连接副实现自动对中找正功能。所述平面蜗卷弹簧数量2-6根，可以增加阀口所需的预紧密封力，保证低压密封性能，外置式结构便于安装维护。密封翻板用O形密封圈沟槽为燕尾型沟槽。
[0033]本实用新型优选方案是，所述安全切断阀指挥器3包括上壳体34、中壳体36、下壳体39、拉杆31、重锤4、超压和欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述重锤固接在拉杆下端，所述拉杆及重锤置于上壳体、中壳体和下壳体中央上下移动，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽31-1，所述上壳体与中壳体固接，所述超压和欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构及手动控制机构分别固接在下壳体两侦牝所述控制机构包括钢珠支撑架312、触发转轮313、钢珠314、手动触发杆315和定位螺套316，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧37，所述触发转轮中心均布有若干凹窝313-1，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚313-2，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接；所述远程电磁控制机构内部设有触发杆与所述触发脚触接。所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽313-3，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形。所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口 320、超压调节大弹簧32、欠压调节小弹簧33、活塞35和调节弹簧座317，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成的密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺纹连接的压盖。所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有推力轴承319。所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈321滑动配合。所述活塞下端平面通过推力轴承与控制机构的触发转轮上表面触接。所述拉杆贯穿超压和欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和控制机构的触发转轮中心后与重锤螺纹连接。所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧310。安全切断阀指挥器在工作时，通过下游引压信号导管与指挥器相连接。管路输送正常压力气体时，反馈压力通过压力反馈入口进入指挥器承压腔内后，使活塞与超压和欠压的两个调节弹簧处于一个平衡位置。当反馈压力超出设定范围后(超压)，超压气体在承压腔内的压力使活塞产生轴向位移并超出超压调节大弹簧设定的平衡范围，活塞则被推动上升，此时在压扭弹簧的作用下，触发转轮同样产生向上位移，拉杆在重锤弹簧向下的拉力作用下，使钢珠在钢珠支撑架的限定方向上向四周分散，进入触发转轮的下侧环槽中，推动拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使密封翻板上挂钩脱开，此时密封翻板失去外力，在平面蜗卷弹簧和自身重力的作用下与阀座紧密贴合，安全切断阀关闭；同样欠压功能:当反馈压力低于设定范围后，反馈压力小于欠压调节小弹簧的设定范围，在欠压调节小弹簧的推动下，活塞向下移动，进而与之接触的推力轴承及触发转轮同时产生向下位移，拉杆在重锤弹簧向下的拉力作用下，使钢珠在钢珠支撑架的限定方向向四周分散，进入触发转轮的上侧环槽中，此时拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使密封翻板上挂钩脱开，此时密封翻板失去外力，在平面蜗卷弹簧和自身重力的作用下与阀座紧密贴合，安全切断阀关闭，可有效保护下游设备、管路和人身的安全。反馈压力在正常工作的设定范围内而出现的临时维护保养或投产时的调试以及断电等特殊情况下使用远程或手动控制。手动触发杆或电磁铁组件的径向位移可以使触发转轮发生旋转，进而同样可使钢珠在钢珠支撑架的限定方向上向四周分散，进入触发转轮的凹窝，从而使拉杆及重锤在重锤弹簧的作用下运动，触发安全切断阀的切断机构，使安全切断阀关闭；电磁铁组件可以根据用户需要，设置为得电触发或失电触发，尤其失电触发，当调压系统中工作调节阀采用电动执行机构时，一但站场突发断电情况，电动设备无法正常工作时，可有效快速触发切断机构关闭安全切断阀，保证燃气输送的安全；就地手动切断可在调试或突发情况下，就地紧急触发切断机构，关闭安全切断阀，方便快捷的满足用户需求。
[0034]本实用新型优选方案是，所述手轮46与手轮轴42结合部设有手轮自动脱开装置，所述手轮自动脱开装置包括挡环41和复位弹簧45，所述手轮的内圆设有凹槽46-1，所述凹槽中设有与其滑动配合的挡环，所述挡环与手轮内圆凹槽之间置有复位弹簧45，所述手轮轴前端与手轮内圆呈四方或六方或花键插接配合结构，所述手轮通过螺栓44与手轮轴前端固接。所述挡环由两个半圆形构成整体双瓣挡环。本实施例，正常时，手轮在复位弹簧的作用下，与手轮轴的四方或六方或花键位置脱开，而与手轮轴的圆柱面配合。当需要翻转旋启式翻板时，人为施加外力，用外力推动手轮压缩复位弹簧后，手轮与手轮轴的四方或六方或花键接合，使手轮与手轮轴的四方或六方或花键相连，转动手轮，通过旋转齿轮带动密封翻板旋转轴即可以将旋启式翻板打开，达到气体流通的目的。当撤去对手轮所施加的外力时，在复位弹簧的作用下，手轮会自动与手轮轴脱开。有两个半圆形构成整体的双瓣挡环，其作用是:一是起到固定复位弹簧的作用，相当于弹簧座，二是起支撑手轮的作用，手轮与手轮轴脱开时，手轮与手轮轴之间就会有几毫米的间隙，手轮就不会与手轮轴成90度垂直状态。另外，此挡环之所以加工成双瓣，是因为加工成四方、六方或花键的地方要比轴头部大，挡环加工成一体的无法装配。本实用新型的轴流式安全切断阀当遇到监控调压阀和工作调压阀不能正常工作，其它设备或管线故障损坏、异常，气体压力升高或降低时，安全切断阀将根据下游气体的压力变化、供电是否正常、或者人员正在现场工作时发现设备工作异常，均可实现安全切断功能，保证了管道输送天然气能源的安全。所述阀体结构为全通径结构，没有分流和折流，形同一个管道；密封阀口所需比压用弹簧为平面蜗卷弹簧；所述指挥器为气、电和人工控制。
[0035]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种天然气旋启式轴流安全切断阀，包括手轮、阀座、平面蜗卷弹簧、阀体、阀体上的密封翻板和密封翻板旋转轴、安全切断阀指挥器，其特征是:所述阀体是全通径的轴流式结构，所述密封翻板包括密封翻板连板、缓冲弹簧、密封翻板连接栓、缓冲弹簧座和连接垫板，所述密封翻板通过螺栓连接有连接垫板，所述连接垫板中心设有螺纹孔，所述螺纹孔接有密封翻板连接栓，所述密封翻板连接栓呈阶梯轴状，所述密封翻板连接栓左端接有缓冲弹簧座，所述缓冲弹簧座上套接有缓冲弹簧，所述密封翻板与密封翻板连板通过密封翻板连接栓连接。
2.根据权利要求1所述的天然气旋启式轴流安全切断阀，其特征是:所述连接垫板与密封翻板之间设有减震垫。
3.根据权利要求1或2所述的天然气旋启式轴流安全切断阀，其特征是:所述密封翻板连板上固接球面垫圈座，所述球面垫圈座与球面垫圈连接，所述球面垫圈套装在密封翻板连接栓与连接垫板之间，密封翻板连接栓与连接垫板旋紧后压紧球面垫圈，并与密封翻板成一整体。
4.根据权利要求3所述的天然气旋启式轴流安全切断阀，其特征是:所述安全切断阀指挥器包括上壳体、中壳体、下壳体、拉杆、重锤、超压或欠压控制机构、手动控制机构和远程电磁控制机构，所述重锤固接在拉杆顶端，所述拉杆及重锤置于上壳体、中壳体和下壳体中央上下移动，所述拉杆相对中壳体位置处设有环状凹槽，所述上壳体与中壳体固接，所述超压或欠压控制机构置于上壳体内且贯穿下壳体，所述远程电磁控制机构及手动控制机构分别固接在下壳体两侧，所述手动控制机构包括钢珠支撑架、触发转轮、钢珠、手动触发杆和定位螺套，所述钢珠支撑架固接在下壳体的内凹台上，所述钢珠支撑架上部滑动配合有触发转轮，所述触发转轮下表面设有套装在钢珠支撑架上的压扭弹簧，所述触发转轮中心均布有若干凹窝，所述凹窝中置有钢珠，所述钢珠又置于拉杆的环状凹槽中，所述触发转轮外部四周呈直角对称设有触发脚，所述触发脚与手动触发杆前端触接，所述手动触发杆与固接在下壳体侧壁上的定位螺套滑动连接，所述远程电磁控制机构与所述触发脚触接；所述触发转轮截面形状呈正方形或圆形，其中心凹窝上下两侧设有环槽，所述钢珠支撑架轴向截面形状呈倒T形；所述超压或欠压控制机构包括压力反馈入口、超压调节大弹簧、欠压调节小弹簧、活塞和调节弹簧座，所述压力反馈入口固接在中壳体侧壁上并与上壳体、中壳体构成的密闭承压腔连通，所述活塞与上壳体及中壳体滑动配合，所述活塞与调节弹簧座插接，所述调节弹簧座内腔置有欠压调节小弹簧，所述调节弹簧座外圆套装有超压调节大弹簧，所述超压调节大弹簧顶部设有与上壳体螺纹连接的压盖；所述超压调节大弹簧端部与调节弹簧座之间设有推力轴承；所述活塞与上壳体及中壳体通过密封圈滑动配合；所述活塞下端平面通过推力轴承与手动控制机构的触发转轮上表面触接；所述拉杆贯穿超压或欠压控制机构的调节弹簧座、活塞和手动控制机构的触发转轮中心后与重锤螺纹连接；所述重锤与下壳体之间设有重锤弹簧。
5.根据权利要求4所述的天然气旋启式轴流安全切断阀，其特征是:所述手轮与手轮轴结合部设有手轮自动脱开装置，所述手轮自动脱开装置包括挡环和复位弹簧，所述手轮的内圆设有凹槽，所述凹槽中设有与其滑动配合的挡环，所述挡环与手轮内圆凹槽之间置有复位弹簧，所述手轮轴前端与手轮内圆呈四方或六方或花键插接配合结构，所述手轮通过螺栓与手轮轴前端固接。
6.根据权利要求5所述的天然气旋启式轴流安全切断阀，其特征是:所述挡环由两个半圆形构成整体双瓣挡环。
【文档编号】F16K31/05GK203686167SQ201420010808
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】刘维洲, 王贝贝, 李东明, 于海勇, 南海军 申请人:天津贝特尔流体控制阀门有限公司