一种错动式减压抗磨闸阀的制作方法

本发明涉及闸阀技术领域，具体为一种错动式减压抗磨闸阀。

背景技术：

闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流，闸阀的闸板随阀杆一起作直线运动的，叫升降杆闸阀，而造闸板进行升降开关时，闸板与阀体之间发生相对移动出现磨损，在阀门使用一段时间后，由于磨损，会导致阀门的密封性出现问题，且由于阀体与闸板同时出现磨损，在修复过程中，修复难度提高。

专利号为cn201610680001.4的专利文献公开了的一种平板闸阀，其包括阀体、阀杆、与阀体内部两侧通道口相密封设置的阀座、位于两侧阀座之间且设置在所述阀杆上的阀板、以及用于驱动阀杆绕自身轴线转动使得阀板上下升降运动将通道拦截或打开的驱动机构，其中阀座包括内部具有与通道相连通的通孔的座本体，阀杆与阀板构成丝杆螺母结构，特别是，阀座还包括位于座本体内部绕其周向设置的安装槽、设置在安装槽内使得阀座与通道口连接处具有涨紧趋势的涨紧环。

虽然，上述专利通过设置涨紧环使得阀座与阀体的密封性强，但是使用过程中仍存在闸板升降的过程中产生的冲击力使密封圈发生扭转向外翻起影响密封性，且长时间会造成磨损严重的问题。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种错动式减压抗磨闸阀，其通过利用将传统的一体式闸板进行分体设置，使两侧的边闸板在密封过程中，由中间向两侧涨开，插入到密封圈之间，使密封圈通过边闸板涨开的力带动密封圈向边闸板扭转，将边闸板抱紧形成密封，提高闸板的密封性，同时避免闸板与密封圈的磨损，解决因闸板升降带来的密封圈扭转向外翻起，降低闸阀密封性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种错动式减压抗磨闸阀，包括密封连通的上阀体及下阀体，所述上阀体及下阀体的内部形成阀腔，且所述下阀体上设置有供介质流通的流道，还包括：

多板闸阀机构，所述多板闸阀机构沿竖直方向升降设置于所述阀腔内，其包括成楔形设置的中闸板及对称设置于该中闸板两侧的成直角梯形设置的边闸板，所述中闸板及所述边闸板穿插拼接形成完整的闸板，且所述中闸板与该边闸板拼接时，所述边闸板向所述流道环向两侧滑动扩张与所述阀腔的侧壁抵触密封；

密封圈，所述密封圈为圆环形，其嵌设于所述下阀体的阀腔侧壁上，其与所述流道的同轴设置，且对称设置有两组，该密封圈分别设置于该流道的进口及出口处，且该密封圈均与所述多板闸阀机构摩擦挤压配合；

升降驱动机构，所述升降驱动机构包括设置外丝杆组件、内丝杆组件、驱动组件及切换组件，所述外丝杆组件竖直安装于所述上阀体的上方的支架上，其穿透所述上阀体与所述边闸板连接，所述内丝杆组件竖直安装于所述支架上，其穿透所述上阀体与所述中闸板连接，所述驱动组件水平安装于所述支架上，其通过所述外丝杆组件驱动对应的所述边闸板升降设置，且其通过所述内丝杆组件驱动对应的所述中闸板升降设置，所述切换组件设置于所述支架的顶部，且切换所述驱动组件与所述外丝杆组件及所述内丝杆组件的传动连接；以及

弹性复位组件，所述弹性复位组件对称设置设置有两组，其设置于所述上阀体的长度方向两侧臂上，且其分别与对应的所述边闸板抵触，且推动该边闸板向所述上阀体的中部靠拢。

作为改进，所述中闸板及所述边闸板与所述阀腔的侧壁抵触的部位均设置有半圆形的沟槽，所述阀腔与所述中闸板及所述边闸板抵触密封配合的部位设置有半圆形的密封条，所述沟槽的半径r1与所述密封条的半径r2满足：r1＝0.95*r2。

作为改进，所述中闸板及所述边闸板穿插配合的部位分别设置有对应配合的凸筋及凹槽。

作为改进，所述边闸板的顶部通过连接块与所述外丝杆组件连接，其与该连接块配合的位置处分别设置有滑动配合的滑槽及滑轨，且所述连接块的中部开设有供所述中闸板穿过的开口。

作为改进，对称设置的所述密封圈之间的距离l与所述多板闸阀机构的厚度d之间的关系满足：0.95*l＝d。

作为改进，所述外丝杆组件包括：

外丝杆，所述外丝杆竖直旋转设置于所述支架上，其下端部与所述边闸板连接，且其内部中空设置；以及

外丝杆螺母；所述外丝杆螺母套设于所述外丝杆上，其轴向固定设置，且其环向自由旋转，该外丝杆螺母的外圆周侧壁上开设有第一键槽。

作为改进，所述内丝杆组件包括：

内丝杆，所述内丝杆与所述外丝杆同轴设置于该外丝杆的中空内部，其下端部与所述中闸板连接，且其上端部穿出所述外丝杆设置于所述外丝杆的上方；以及

内丝杆螺母，所述内丝杆螺母套设于所述内丝杆上，其位于所述外丝杆螺母的正上方，且其轴线固定时设置，该内丝杆螺母环向自由旋转，且该内丝杆螺母的外圆周侧壁上开设有第二键槽。

作为改进，所述驱动组件包括：

从动锥齿轮，所述从动锥齿轮套设于所述外丝杆螺母的外侧，其圆周侧壁上开设有第三键槽；

主动锥齿轮，所述主动锥齿轮设置于所述从动锥齿轮的一侧，其与所述从动锥齿轮啮合；以及

驱动电机，所述驱动电机安装于所述支架上，其驱动所述主动锥齿轮旋转。

作为改进，所述切换组件包括：

切换气缸，所述切换气缸竖直安装于所述支架的顶部，其竖直向下推送；

连接环，所述连接环通过连杆吊设于所述切换气缸的推送端上，其与所述外丝杆同轴设置，且其上设置有环形的滑动限位沟槽；以及

拨叉，所述拨叉为倒置l形设置，其包括与所述滑动限位沟槽扣合的扣合部及滑动设置于所述第三键槽内平键部。

作为改进，所述弹性复位组件包括；

外壳，所述外壳固定设置于所述上阀体上，其穿透所述上阀体的侧壁，且其内部中空设置；

弹性柱，所述弹性柱固定安装于所述外壳内，其指向所述边闸板；以及

复位顶块，所述复位顶块与所述弹性柱指向所述边闸板的一端固定连接，且其指向所述边闸板的一侧设置有三角形的顶头，该顶头挤压所述边闸板。

本发明系统的有益效果在于：

(1)本发明通过利用将传统的一体式闸板进行分体设置，使两侧的边闸板在密封过程中，由中间向两侧涨开，插入到密封圈之间，使密封圈通过边闸板涨开的力带动密封圈向边闸板扭转，将边闸板抱紧形成密封，提高闸板的密封性，同时避免闸板与密封圈的磨损；

(2)本发明通过利用边闸板自中间向两侧涨开与阀腔的侧壁进行抵触密封，可以有效的降低边闸板与侧壁之间的磨损，提高边闸板与侧壁之间的密封性，延长边闸板与阀腔的使用寿命；

(3)本发明通过利用中闸板及边闸板与阀腔抵触的边沿上设置半圆形的沟槽，同时在阀腔上设置与凹槽适配的半圆形的密封条，利用沟槽与密封条之间的挤压，在阀腔内形成二次的密封，提高闸阀的密封性；

(4)本发明通过将中闸板与边闸板的配合斜坡位置处设置凸筋与凹槽，利用凸筋与凹槽的配合，实现中闸板与边闸板之间的拼接，形成完整的闸板对流道进行阻挡密封，避免流道内的介质压力作用在中闸板与边闸板的拼接位置处，导致泄露；

(5)本发明通过切换组件切换驱动组件与中闸板及边闸板之间的传动连接，实现驱动组件分别驱动中闸板及边闸板按序升降，避免了设置两组驱动组件分别驱动中闸板与边闸板，简化了闸阀结构。

综上所述，本发明具有密封性强、闸板与阀体耐磨且使用寿命长等优点，尤其适用于闸阀技术领域。

附图说明

图1为本发明剖视结构示意图一；

图2为本发明立体结构示意图；

图3为本发明剖视结构示意图二；

图4为本发明边闸板涨开运动状态示意图；

图5为本发明密封圈抱死结构示意图；

图6为本发明多板闸阀机构剖视结构示意图；

图7为图6中b处结构放大示意图；

图8为图6中c处结构放大示意图；

图9为本发明边闸板立体结构示意图；

图10为本发明连接块立体结构示意图；

图11为本发明中闸板立体结构示意图；

图12为本发明升降驱动机构剖视结构示意图；

图13为本发明升降驱动机构局部剖视结构示意图；

图14为本发明拨叉切换示意图；

图15为本发明内丝杆螺母立体结构示意图；

图16为本发明连接环剖视结构示意图；

图17为本发明拨叉立体结构示意图；

图18为图1在a处放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1至图5所示，一种错动式减压抗磨闸阀，包括密封连通的上阀体1及下阀体2，所述上阀体1及下阀体2的内部形成阀腔3，且所述下阀体2上设置有供介质流通的流道21，还包括：

多板闸阀机构4，所述多板闸阀机构4沿竖直方向升降设置于所述阀腔3内，其包括成楔形设置的中闸板41及对称设置于该中闸板41两侧的成直角梯形设置的边闸板42，所述中闸板41及所述边闸板42穿插拼接形成完整的闸板，且所述中闸板41与该边闸板42拼接时，所述边闸板42向所述流道21环向两侧滑动扩张与所述阀腔3的侧壁抵触密封；

密封圈5，所述密封圈5为圆环形，其嵌设于所述下阀体2的阀腔侧壁上，其与所述流道21的同轴设置，且对称设置有两组，该密封圈5分别设置于该流道21的进口及出口处，且该密封圈5均与所述多板闸阀机构4摩擦挤压配合；

升降驱动机构6，所述升降驱动机构6包括设置外丝杆组件61、内丝杆组件62、驱动组件63及切换组件64，所述外丝杆组件61竖直安装于所述上阀体1的上方的支架60上，其穿透所述上阀体1与所述边闸板42连接，所述内丝杆组件62竖直安装于所述支架60上，其穿透所述上阀体1与所述中闸板41连接，所述驱动组件63水平安装于所述支架60上，其通过所述外丝杆组件61驱动对应的所述边闸板42升降设置，且其通过所述内丝杆组件62驱动对应的所述中闸板41升降设置，所述切换组件64设置于所述支架60的顶部，且切换所述驱动组件63与所述外丝杆组件61及所述内丝杆组件62的传动连接；以及

弹性复位组件7，所述弹性复位组件7对称设置设置有两组，其设置于所述上阀体1的长度方向两侧臂上，且其分别与对应的所述边闸板42抵触，且推动该边闸板42向所述上阀体1的中部靠拢。

进一步的，对称设置的所述密封圈5之间的距离l与所述多板闸阀机构4的厚度d之间的关系满足：0.95*l＝d。

需要说明的是，本发明与传统的闸阀的区别点在于，本发明的闸板采用分体式设置，通过使边闸板42先下降至流道21处，之后再使中闸板41向下降至流道21处，在中闸板41下降的过程中，中闸板41挤压边闸板42，使边闸板42自中心向两侧移动，使边闸板42沿水平方向与密度圈5相互错动，最后与阀腔3的侧壁抵触，其中，值得强调是，在边闸板42进行升降移动的过程中，其与密封圈5处于始终接触的状态，即使边闸板42上升至最高处，其下端部始终处于两组密封圈5之间，且边闸板42向两侧移动的距离并不是很大，仅为1-3cm，只是保证边闸板42不与阀腔的侧壁进行摩擦，同时提供密封圈5一个抱紧扭曲的力。

进一步说明的是，密封圈5为具有防腐、耐高温且轻微弹性形变的材料制成，优选为聚四氟乙烯，在边闸板42向密度圈5移动的过程中，边闸板42依靠水平扩张的力带动密度圈5向边闸板42接触的一侧扭转，密度圈5将边闸板42抱紧，对边闸板42进行密封，并且在边闸板42水平移动扩张的过程中与密度圈5的磨损程度，较传统闸板的升降移动与密封圈的磨损程度更轻，因为，在边闸板42进行水平扩张时，会通过扩张的力使原本因边闸板42下降带来的向外扭转的应力抵消部分，消除密封圈5向外扭转，改为向内抱紧边闸板42，避免了阀门在关闭状态时，位于流道21进口端的介质中的杂质会在介质压力的作用下，在密封圈51向外扭转的部位处沉积，给下次闸板升降时带来极大的磨损。

此外，需要强调的是，本发明中，在闸阀开启时，首先使中闸板41向上抬升，之后再抬升边闸板42，通过将闸板分体设置，可以使闸阀开启时，阀板处的开启介质压力降低，避免阀板变形。

如图6与图7所示，作为一种优选的实施方式，所述中闸板41及所述边闸板42与所述阀腔3的侧壁抵触的部位均设置有半圆形的沟槽411，所述阀腔3与所述中闸板41及所述边闸板42抵触密封配合的部位设置有半圆形的密封条32，所述沟槽411的半径r1与所述密封条32的半径r2满足：r1＝0.95*r2。

需要说明的是，为了进一步提高闸阀的密封性，通过在阀腔3内设置密封条32与中闸板41及边闸板42上的沟槽411配合，通过中闸板41及边闸板42的挤压，使密封条32挤压变形填充到沟槽411内，形成二次的密封，且较传统的闸板之间升降接触密封条，密封条的磨损程度更小，密封性更强。

如图8至图11所示，作为一种优选的实施方式，所述中闸板41及所述边闸板42穿插配合的部位分别设置有对应配合的凸筋412及凹槽421。

进一步的，所述边闸板42的顶部通过连接块43与所述外丝杆组件61连接，其与该连接块43配合的位置处分别设置有滑动配合的滑槽422及滑轨431，且所述连接块43的中部开设有供所述中闸板41穿过的开口432。

需要说明的是，在中闸板41向下插入两组边闸板42之间时，通过楔形的中闸板41的斜坡面与边闸板42的斜坡面配合，使边闸板42沿滑轨431向两侧移动，并且边闸板42与中闸板41通过凸筋412及凹槽421的配合进行拼接，可以对拼接缝进行遮盖，且加强拼接处的强度，抵抗流道21内介质的高压压力。

进一步说明的是，所述边闸板42通过滑槽422及滑轨431的设置，沿连接块43进行滑动。

如图12至图17所示，作为一种优选的实施方式，所述外丝杆组件61包括：

外丝杆611，所述外丝杆611竖直旋转设置于所述支架60上，其下端部与所述边闸板42连接，且其内部中空设置；以及

外丝杆螺母612；所述外丝杆螺母612套设于所述外丝杆611上，其轴向固定设置，且其环向自由旋转，该外丝杆螺母612的外圆周侧壁上开设有第一键槽613。

进一步的，所述内丝杆组件62包括：

内丝杆621，所述内丝杆621与所述外丝杆611同轴设置于该外丝杆611的中空内部，其下端部与所述中闸板41连接，且其上端部穿出所述外丝杆611设置于所述外丝杆611的上方；以及

内丝杆螺母622，所述内丝杆螺母622套设于所述内丝杆621上，其位于所述外丝杆螺母612的正上方，且其轴线固定时设置，该内丝杆螺母622环向自由旋转，且该内丝杆螺母622的外圆周侧壁上开设有第二键槽623。

更进一步的，所述驱动组件63包括：

从动锥齿轮631，所述从动锥齿轮631套设于所述外丝杆螺母612的外侧，其圆周侧壁上开设有第三键槽632；

主动锥齿轮633，所述主动锥齿轮633设置于所述从动锥齿轮631的一侧，其与所述从动锥齿轮631啮合；以及

驱动电机634，所述驱动电机634安装于所述支架60上，其驱动所述主动锥齿轮旋转。

其中，所述切换组件64包括：

切换气缸641，所述切换气缸641竖直安装于所述支架60的顶部，其竖直向下推送；

连接环642，所述连接环642通过连杆吊设于所述切换气缸641的推送端上，其与所述外丝杆611同轴设置，且其上设置有环形的滑动限位沟槽643；以及

拨叉644，所述拨叉644为倒置l形设置，其包括与所述滑动限位沟槽643扣合的扣合部645及滑动设置于所述第三键槽632内平键部646。

需要说明的是，本发明中的边闸板42与内丝杆621连接，在需要升降边闸板42时，通过旋转内丝杆螺母622，使边闸板42下降，同理的，中闸板41通过相同的原理进行操纵升降。

进一步说明的是，驱动组件63通过驱动电机634带动从动锥齿轮631旋转，而从动锥齿轮631通过切换组件64与外丝杆螺母612或是内丝杆螺母622传动连接，使外丝杆螺母612或是内丝杆螺母622旋转。

更进一步说明的是，切换组件64通过切换气缸641带动拨叉644在所述第三键槽632内滑动，在拨叉644设置于第二键槽623与第三键槽632内时，从动锥齿轮631与内丝杆螺母622传动连接，而在拨叉644设置于第一键槽613与第三键槽632内时，从动锥齿轮631与外丝杆螺母612传动连接。

此外，值得强调的是，通过计算，本发明中的外丝杆螺母612及内丝杆螺母622在工作过程中，均是整圈数旋转，即中闸板41及边闸板42升降到位后，第一键槽613、第二键槽623及第三键槽632始终共线设置。

如图18所示，作为一种优选的实施方式，所述弹性复位组件7包括；

外壳71，所述外壳71固定设置于所述上阀体1上，其穿透所述上阀体1的侧壁，且其内部中空设置；

弹性柱72，所述弹性柱72固定安装于所述外壳71内，其指向所述边闸板42；以及

复位顶块73，所述复位顶块73与所述弹性柱72指向所述边闸板42的一端固定连接，且其指向所述边闸板42的一侧设置有三角形的顶头731，该顶头731挤压所述边闸板42。

需要说明的是，在边闸板42抬升后，通过弹性复位组件7将边闸板42抵住，使边闸板42再次下降时，会向中间考虑复位，以便后续中闸板41下降时，使边闸板42向两侧再次扩张。

工作过程：

在开启闸门时，首先通过切换组件64使驱动组件63与外丝杆组件61传动连接，通过驱动组件63使边闸板42下降，需要注意的是，此时的边闸板42已经通过弹性复位组件7向中间靠拢，当边闸板42下降到底部时，通过切换组件64使驱动组件63与内丝杆组件62传动连接，通过驱动组件63使中闸板41下降，通过中间板41的下降，使边闸板42向两侧移动，通过边闸板42的移动，使密封圈5向内扭转抱紧边闸板42，同时，边闸板42与阀腔侧壁抵触，使沟槽411与密封条32形成二次密封。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。