一种新型气动高压旋塞阀的制作方法

本发明属于控制阀领域，涉及一种新型气动高压旋塞阀。

背景技术：

石油炼制企业延迟焦化装置水力除焦系统高压水隔断阀，目前普遍采用气动高压软密封固定球阀。气动高压软密封固定球阀的开、关阀动作原理为：气动执行机构驱动球体逆时针旋转90°完成开阀动作，气动执行机构驱动球体顺时针旋转90°完成关阀动作，整个开、关阀过程中阀座密封面与球体一直接触。其结构特点为：1）高压水线压力最高可达40mpa，介质推力造成阀座密封比压较大，软阀座材质为高聚酯塑料，如在全压差条件下启闭阀门，阀座与球体的摩擦力较大，软阀座密封面易出现磨损被破坏，使阀门密封失效；2）在高压力工况下，阀门旋转至半开、半闭状态时介质中的颗粒状焦粉会进入阀座与球体密封面，会加剧软阀座的磨损及对阀座、球体密封面造成冲涮，造成阀门寿命减少。

这些缺陷对于保障迟焦化装置的安全、长周期生产带来隐患。

目前市场上的有的提升式旋塞阀有些也能适应40mpa的高压工况，且开、关阀过程中旋塞与阀体脱离，减小密封面的磨损，但采用提升与开关操作分离的设计，阀门开、关时需要先转动提升装置使得旋塞上升，然后再转动旋塞开、关实现阀门的开关，最后还需要再次转动提升装置使得旋塞复位，单次开、关阀需要进行六个改变转向的动作，使用起来不是特别方便，有进一步提升的空间（如专利公开号cn2630587y、cn2630587y、cn206539724u、cn202674359u、cn206386506u等）。

还有一类提升式旋塞阀，虽然其执行机构能够使旋塞的提升与旋转在一次连续的转动中实现“提升—旋转—下压”的连贯运作，在低压力工况下可以满足使用要求，但旋塞在旋转过程中与阀座不脱开（可伸缩阀座密封面与旋塞一直接触），其密封结构与球阀类似，高压力工况下介质推力造成阀座密封比压较大，阀座与球体的摩擦力较大，会导致阀门无法开关；此类阀门执行机构及阀体结构复杂，检修困难（如专利公开号cn204985799u等）。

技术实现要素：

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种气动高压旋塞阀，由气动机构输出推力，通过齿条带动齿轮转动，齿轮中心设有螺纹副，开阀时螺纹副逆时针旋转锁紧，旋塞与阀体脱离并可旋转90度，关阀时螺纹副顺时针旋转90度后松开，旋塞向下运动并通过螺旋效应使旋塞与阀体紧密接触，实现了阀门转动时无摩擦，关闭后能主动、强制提供密封需要的比压。具有操作力矩小，可全压差启闭的特点，特别适用于中、高压条件下需要频繁操作的工况。

本发明采用的技术方案是：一种气动高压旋塞阀，主要是由气动执行机构、齿条、齿轮、丝杠、连接轴、阀盖、阀体、旋塞、耐磨套、支撑端盖、滚动轮、滚针轴承、支架构成。气动执行机构安装在支架上，气动执行机构内部安装有齿条、齿轮、丝杠、连接轴，连接轴两端装有滚针轴承和滚动轮，丝杆通过连接轴与旋塞连接固定，支架上加工有垂直槽和水平槽，滚动轮可在支架内沿垂直方向和水平方向运转；支架安装在阀盖上，阀盖与阀体通过螺栓固定，旋塞上部和下部装有耐磨套，阀体和旋塞密封面堆焊耐腐蚀、耐磨损硬质合金。所述阀体和旋塞密封面堆焊耐腐蚀、耐磨损硬质合金。

本发明的工作原理：

开阀时气动执行机构1气缸右侧给气，通过齿条2推动齿轮3逆时针旋转，齿轮3内孔加工有螺纹与丝杠4组成螺纹副，齿轮3旋转带动丝杠4向上运动，丝杠4向上运动使旋塞8向上提升与阀体7脱离，当齿轮3与丝杠4结合面锁紧后，滚动轮11上升至支架13水平槽上，齿轮3继续旋转带动旋塞8逆时针旋转90度开阀。

关阀时气动执行机构1气缸左侧给气，通过齿条2推动齿轮3、丝杠4和旋塞8在与阀体7脱离状态下顺时针旋转90度关阀，当滚动轮11旋转至支架13垂直槽处后旋塞8停止旋转，丝杠4与齿轮3结合面脱开,滚动轮11沿支架13垂直槽向下运动，丝杠4向下运动使旋塞8下降，旋塞8与阀体7接触后通过螺纹效应压紧密封面，实现旋塞8与阀体7的密封。

本发明的有益效果：

1、开阀、关阀时旋塞与阀体脱离，阀门转动时无摩擦。

2、连贯的完成开阀动作、关阀动作，开阀：提升—旋转；关阀：旋转—下降—密封。

3、开阀、关阀操作力矩小，可全压差启闭、启闭迅速。

4、关闭后能主动、强制提供密封需要的比压，零泄漏。

5、结构简单，检修方便。

附图说明

图1为本发明一种气动高压旋塞阀结构示意图；

图2为本发明一种气动高压旋塞阀图1侧视图；

图3为本发明一种气动高压旋塞阀图2的b-b剖视图；

图4为本发明一种气动高压旋塞阀图1的a-a剖视图。

图中：1-气动执行机构；2-齿条；3-齿轮；4-丝杠；5-连接轴；6-阀盖；7-阀体；8-旋塞；9-耐磨套；10-支撑端盖；11-滚动轮；12-滚针轴承；13-支架。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述的一种气动高压旋塞阀，主要是由气动执行机构1、齿条2、齿轮3、丝杠4、连接轴5、阀盖6、阀体7、旋塞8、耐磨套9、支撑端盖10、滚动轮11、滚针轴承12、支架13构成。气动执行机构1安装在支架13上，气动执行机构1内部安装有齿条2、齿轮3、丝杠4、连接轴5，连接轴5两端装有滚针轴承12和滚动轮11，丝杆4通过连接轴5与旋塞8连接固定，支架13上加工有垂直槽和水平槽，滚动轮11可在支架13内沿垂直方向和水平方向运转；支架13安装在阀盖6上，阀盖6与阀体7通过螺栓固定，旋塞8上部和下部装有耐磨套10，阀体7和旋塞8密封面堆焊耐腐蚀、耐磨损硬质合金。所述阀体7和旋塞8密封面堆焊耐腐蚀、耐磨损硬质合金。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种气动高压旋塞阀。采用的技术方案是：包括气动执行机构、齿条、齿轮、丝杠、连接轴、阀盖、阀体、旋塞、耐磨套、支撑端盖、滚动轮、滚针轴承、支架构成。本发明采用金属硬密封，主动密封、密封比压高，零泄漏。阀体、旋塞密封面堆焊处理，抗硫腐蚀、抗焦粉磨损性能好。采用提升式旋塞阀结构，切换时阀体、阀芯密封面不接触无摩擦，操作力矩小，零件使用寿命长。结构简单，检修方便。开、关阀操作力矩小，可全压差启闭、启闭迅速。

技术研发人员：樊东升
受保护的技术使用者：樊东升
技术研发日：2017.12.19
技术公布日：2018.05.29