一种刀闸阀的制作方法

本发明涉及一种闸阀，更具体地说，涉及一种双向密封平板闸阀。

背景技术：

目前最常见的刀闸阀，阀座密封为单向密封，只能承受单向压力，当介质逆流时则无法达到密封功能，另外，阀座密封圈只有一条密封圈，密封效果不佳；阀门使用开放式阀盖，闸板提升之后裸露在外面，容易受到大气腐蚀或脏物附着；阀杆位置只有填料密封，导致长时间使用后会出现阀杆位置泄漏现象。另外，现有的刀闸阀一般是阀杆和闸板连接采用t型槽结构，这种结构必须将阀杆和闸板先安装好之后再进行阀体和阀盖的安装，大口径时安装极不方便。

技术实现要素：

针对现有刀闸阀的上述缺陷，本发明的目的是提供一种密封性能好的双向密封刀闸阀，为实现本发明的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种刀闸阀，该刀闸阀包括阀体、闸板、阀杆、阀盖和支架，该刀闸阀还包括用于实现阀门双向密封的阀座组件，该阀座组件包括阀座和安装在该阀座上的阀座密封圈和阀座支撑圈，以及将该阀座与阀体连接的螺钉，该阀座密封圈具有一定的弹性，与该闸板接触，起到密封作用，该阀座支撑圈具有一定的硬度，当阀座密封圈被压缩后，该阀座支撑圈与该闸板接触，既可以起到密封作用，又可以起到支撑作用，同时还可以将该闸板表面的附着物清理掉。

进一步，该螺钉分为拧紧后用于将该阀座推向该闸板的紧定螺钉和拧紧后用于将该阀座固定在该阀体内的固定螺钉，该紧定螺钉和该固定螺钉在同一圆周上均匀交替设置，既可以固定阀座，又可以调节阀座密封圈的过盈量，从而调节密封性能。

进一步，该阀座组件还包括阀座o型圈，该阀座o型圈与该阀体接触，用于密封该阀座与该阀体之间的缝隙。

进一步，该阀座o型圈安装在该阀座的u型槽内，由橡胶材料制成。

进一步，该阀座密封圈安装在该阀座的燕尾槽内，由橡胶材料制成。

进一步，该阀座支撑圈安装在该阀座的u型槽内，由聚四氟乙烯材料制成。

进一步，该闸板具有贯穿其厚度的孔，该阀杆的头部具有用于放置该闸板的开档，该闸板与该阀杆通过销轴连接方式连接在一起。

进一步，该销轴连接方法是通过销轴连接组件实现的，该轴连接组件包括销轴，压板和螺钉，该销轴用于穿过闸板的孔将其连接到阀杆头部开档中，该压板用于压紧该销轴的开放端，防止该销轴从该阀杆头部脱出，该螺钉用于将该压板固定在该阀杆头部上。

进一步，该开档两壁之间的距大于该闸板的厚度，使得当该闸板放入该开档后，该闸板可以沿该销轴平行地向阀门上游或下游移动，而且不影响阀杆的提升与下降。

进一步，该阀杆具有三重密封结构：上密封、阀杆o型圈密封和填料密封，该上密封是通过阀杆头部的上端外部形状和阀盖(4)的靠近支架端的内部形状相配合实现的，使得提升阀杆之后阀杆头部与阀盖的靠近支架端的内部表面接触并形成密封配合，

该阀杆o型圈密封位于该上密封和该填料密封之间，用于密封该阀盖和该阀杆之间的间隙，

该填料密封是通过封装在间隙中的填料、用于压紧该填料的填料压套和用于压紧该填料压套的填料压板实现的。

该阀杆o型圈是由弹性材料，例如橡胶制成的。

进一步，该闸板为平行式闸板，其两侧安装有导向板，该导向板用于提升和关闭该闸板时防止该闸板随该阀杆一起旋转。

进一步，该导向板分为两个相互对称的部件，通过连接部件(例如，螺钉和螺母)分别固定在该闸阀的两侧。

进一步，该阀杆为螺纹阀杆，可安装齿轮操作执行器或电动执行器。在本发明的另一优选实施方式中，该阀杆为无螺纹阀杆，连接直行程气缸。

进一步，该阀盖为封闭式阀盖，这样闸板提升之后不会裸露在外面，避免了外界大气腐蚀或脏物附着该闸板，

进一步，该阀盖外围有筋板，增加阀盖的强度。

与现有技术相比，本发明的道闸阀实现了以下有益效果：

(1)闸板的阀门密封采用阀座密封圈和阀座支撑圈密封，实现双重密封。阀座密封圈由弹性材料制成的，在闸板的正常使用中起到较好的密封作用。但闸板在开启和关闭过程中，闸板与阀座密封圈会产生滑动摩擦导致由弹性材料制成的阀座密封圈太软很容易被压平从而失去密封作用，此时由具有一定的硬度的材料制成的阀座支撑圈可同时起到密封和支撑作用。这样采用阀座密封圈和阀座支撑圈组合密封，软硬结合，即有利于密封，又能提供足够的支撑力。另外，阀座支撑圈可防止阀座密封圈被过度压缩而失去弹性以及避免闸板2将阀座密封圈72压平后与阀座71的金属材料接触，将闸板3刮伤。

(2)阀座组件安装在阀体内部，使用固定螺钉和紧定螺钉固定阀座和调节阀座密封圈过盈量。拧紧紧定螺钉时，阀座被推向闸板，增加阀座密封圈施加在闸板上的压力，拧紧固定螺钉时，将阀座固定在阀体内。两种螺钉沿同一圆周均匀交替设置，这种组合既可以实现固定阀座组件的作用，又可以调节阀座密封圈过盈量，实现阀座组件可更换，方便维修。

(3)阀座上安装阀座密封圈的槽为里面大开口小的燕尾槽，阀座密封圈整体硫化之后防止介质压力将其吹出。

(4)阀杆和闸板连接为销轴连接，销轴一端为封闭，一端开放，开放端由压板压紧，防止销轴从阀杆头部脱出，压板由螺钉固定在阀杆头部上，这种连接方式方便安装和拆卸。并且，阀杆头部和闸板配合处预留有一定间隙，使得闸板借助介质压力的作用平行地向阀门上游或下游移动，避免阀杆受到弯曲变形。

(5)闸板上安装有导向板，导向板两端支撑在阀体和阀盖内壁，防止闸板跟随阀杆旋转。

(6)阀杆位置由阀杆上密封、o型圈密封、填料密封三种组合密封，以防止阀杆处外漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例做简单地介绍，很显然下面描述的附图仅仅是对本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前体下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1a和1b为本发明的刀闸阀的整体设计结构图，其中图1a是从侧面查看时，刀闸阀的侧面剖视图，图1b是从正面查看时，刀闸阀的半剖图。

图2为图1a的i处的刀闸阀的阀座组件的结构，放大比例为8:1。该图2的上图和下图所示的结构分别对应于图1b中的a处和b处的阀座组件的结构。图2的上图显示了阀座组件的用于调节阀座密封圈的过盈量的紧定螺钉，图2的下图显示了阀座组件的用于将阀座固定在阀体内的固定螺钉。

图3为图1a的ii处的刀闸阀的结构，放大比例为6:1，显示的是闸板与阀杆的销轴连接。

图4为图1a的iii处的刀闸阀的结构，放大比例为4:1，显示的是阀杆的三重密封结构。

图5为图1b沿a-a的剖视图，放大比例为3:1，显示的是导向板的布置。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白理解，下面结合附图，进一步阐述本发明。

本发明附图中附图标记的含义如下：1—阀体，2—闸板，3—阀杆，4—阀盖，5—支架，6—阀杆保护套，7—阀座组件，71—阀座，72—阀座密封圈，73—阀座支撑圈，74—阀座o型圈，75a—紧定螺钉，75b—固定螺钉，8-销轴连接组件，81—销轴，82—压板，83—螺钉，34—阀杆头部，9—阀杆o型圈，10—间隙，101—填料，102—填料压套，103—填料压板，104—螺钉，111—导向板，112—导向板，22—全螺纹螺柱，23—螺母，24—弹簧垫圈，25—全螺纹螺柱，26—螺母，27—全螺纹螺柱，28—螺母，29—全螺纹螺柱，30—螺母，31—中道垫片，32—螺钉，33—螺母。

本发明提到的“燕尾槽”是一种里面大开口小的槽。

如图1a所示，在该图所示的实施例中，刀闸阀包括阀体1、闸板2，阀杆3，阀盖4，支架5、阀杆保护套6。3阀杆可以为螺纹阀杆，可安装齿轮操作执行器或电动执行器。3阀杆也可以为无螺纹阀杆，可连接直行程气缸。阀盖4为封闭式阀盖，这样闸板提升之后不会裸露在外面，避免了外界大气腐蚀或脏物附着闸板3。阀盖4外围有筋板，增加阀盖的强度。阀盖4的形状和制备材料可根据实际情况而定。

实现本发明阀门密封功能的是具有双重密封结构的阀座组件7。如图2所显示，阀座组件7包括阀座71、阀座密封圈72，阀座支撑圈73、阀座o型圈74和螺钉75。阀座71位于阀座凸起部分与闸板2形成的间隙中，阀座71的前端面朝向闸板2，阀座71的后端面朝向凸起部分。阀座71的前端面具有燕尾槽和u形槽，分别用于安装阀座密封圈72和阀座支撑圈73。阀座7的侧面上具有u形槽，用于安装阀座o型圈74。阀座71的后端面通过螺钉75在与阀体1连接。阀座密封圈72由弹性材料(例如橡胶材料)制成，具有一定的弹性和可压缩性，其可整体硫化成型在阀座71的燕尾槽内，也可单独成型后安装在阀座71的燕尾槽内。燕尾槽设计可防止介质压力将阀座密封圈72吹出。阀座密封圈72与闸板2接触，起到很好的密封作用。阀座支撑圈73为具有一定硬度的材料(例如，聚四氟乙烯)制成。当阀座密封圈72被压缩后，阀座支撑圈73与闸板2接触，既可以起到密封作用，又可以起到支撑作用，同时还可以将闸板2表面的附着物清理掉。另外，闸板2在开启和关闭过程中，闸板2与阀座密封圈72会产生滑动摩擦，阀座密封圈72的材料太软则很容易被压平失去密封作用，此时，由一定硬度材料制成的阀座支撑圈73可以起到密封作用。因此采用阀座密封圈72和阀座支撑圈73组合密封，软硬结合，即有利于密封，又能提供足够的支撑力。阀座o型圈74可以由弹性材料(例如，橡胶)制成，其与所述阀体1接触，用于密封阀座71与阀体1之间的缝隙。

螺钉75分为拧紧后用于将阀座推向闸板2的紧定螺钉75a(如图2的上图所示)和拧紧后用于将阀座71固定在阀体1内部的固定螺钉75b(如图2的下图所示)。紧定螺钉75a安装在阀体1的螺纹孔内，拧紧紧定螺钉时，为阀座组件7提供压向闸板2的力，将阀座71推向闸板2，增加阀座密封圈72施加在闸板2上的力，从而提供密封性。固定螺钉75b的螺纹端与阀座71的螺纹孔旋合，另一端安装在阀体1的沉孔内，拧紧固定螺钉75b时将阀座组件固定在阀体内部。紧定螺钉75a和固定螺钉75b在同一圆周上均匀交替设置。固定螺钉75b和紧定螺钉75a同时作用，既可以固定阀座组件，又可以调节阀座密封圈的过盈量，从而调节密封性能。

阀座组件7对称分布在闸板2的两侧，当闸板2向下放到阀体1底部时，阀座密封圈72和闸板2充分配合，并且为闸板2密封提供一定的预紧力，闸板2可以平行地向阀门上游或下游移动。当介质作用力将闸板3推向阀门上游或下游的阀座时，阀座支撑圈73与闸板2接触，起到支撑闸板2和辅助密封的作用，并且避免闸板2将阀座密封圈72压平后与阀座71的金属材料接触，将闸板3刮伤。

如图2所示的闸板下方有楔形倒角，防止闸板关闭时将阀座密封圈72刮伤。

如图3所示，闸板2与阀杆3通过销轴连接组件8连接在一起。闸板2具有贯穿厚度的圆孔，相应地，阀杆3的头部具有开档。销轴连接组件8包括圆柱形销轴81，压板82和内六角螺钉83。销轴81用于穿过闸板2的贯穿厚度的圆孔将闸板2连接到阀杆3头部的开档中。压板82用于压紧销轴81的开放端，防止销轴81沿闸板2的圆孔横向移动从阀杆头部脱落(脱出)，而且方便拆卸。内六角螺钉83用于将压板82固定在阀杆头部34上。阀杆3的头部的开档的宽度比闸板2的厚度稍微大一些。当所述闸板2放入该开档后，闸板2的两侧壁和该开档的壁之间存在一定的间隙，这样，闸板2可以平行地向阀门上游或下游移动，而且不影响阀杆的提升与下降。

如图4所示，阀杆3具有三重密封结构：上密封、o型圈密封和填料密封。o型圈密封位于上密封和填料密封之间。在图4所示的实施例中，该上密封是通过如下方式实现的：在阀杆头部34上端外部设置凸锥角形状的凸锥面(参见图3)，在待与阀杆头部34上端接触的阀盖4的靠近支架5的端的内部设置凹锥角形状的凹锥面(参见图4)，这样提升阀杆3后，阀杆头部34上端形状与阀盖4的靠近支架5的端的内部形状相配合，实现密封。在图4所示的实施例中，形成阀杆o型圈密封的阀杆o型圈9由具有一定的弹性和可压缩性的材料(例如橡胶)制成。阀杆o型圈9安装在阀盖4的凹槽中，该凹槽位于阀盖4的凹锥面上方。凹槽的垂直上方是阀盖4与阀杆3形成的圆周间隙10。如图4所示，填料密封结构包括：封装在阀盖4与阀杆3形成的圆周间隙10中的填料101，填料压套102和填料压板103。填料压套102通过将其一末端插入圆周间隙10中将填料101压紧密封在圆周间隙10中，其另一末端用填料压板103压紧，填料压板103通过螺栓104固定在阀盖4的延伸边缘上。这样，填料密封可以在线调节，如果阀杆3位置泄漏，可以调节螺栓104使填料101继续向下压紧，重新形成密封。

如图5所示，本发明的刀闸阀的闸板2为平行式闸板，闸板2两侧安装有导向板11。导向板11由两个相互对称的部件组成：导向板111和导向板112。从如图5的剖视图上可以看出，导向板111和导向板112的剖面分别呈中间凸起的帽子形状，闸板2在安装导向板11的位置具有贯穿其厚度的孔，通过螺钉和螺母导向板111和导向板112导向板分别在其帽缘处安装在闸板2的两侧。导向板111和导向板112的凸起部分的外壁分别支撑在阀体1和阀盖4的内壁上。这样，提升和关闭闸板2时，导向板11起到防止闸板2跟随阀杆3一起旋转的作用，同时也防止阀杆3跟随执行机构一起旋转。导向板111和导向板112的凸起部分的上下端还设置有倒角，避免闸板提升或下降时卡阻。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。