专利名称：同轴旋转闸阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的闸阀，特别是一种适合于在介质为易结垢、含有颗粒浆体的工作环境中使用的快速启闭闸阀，可广泛应用于冶金、矿山、电力、石油、化工等行业。
现有的闸阀主要由阀体，闸板、阀座、阀杆、密封装置、支撑架、手轮或电动装置等附件所组成。类型有很多，但归纳起来都大同小异，从根本上说始终没有摆脱同一种模式即插板式，其原理主要是在阀体内设有一与介质流向成垂直方向的平面闸板，靠这一闸板的升降来开启或关闭介质通路。到目前为止，关于它的各种改进还只局限于对某些部件的改进，比如改进密封装置以提高其密封性能；为延长阀门的使用寿命，闸板、阀座采用较好的耐磨材料；为避免杂质颗粒在闸板下部的阀腔内造成沉积，设置水冲洗系统等。根据实际调查，目前在输送易结垢、含颗粒浆体的工作环境中使用的闸阀，就其密封性、耐磨性来说，近几年来，由于不断地改进完善，相对而言，已不属于主要问题，而亟待解决的主要问题是闸阀阀腔下部沉积夹渣以及闸板、阀座工作面结垢两个问题。
目前，对于如何避免阀腔下部沉积夹渣虽有不少改进措施，并取得一定的效果，但都不理想，可以说还没有一种办法能够使问题得到切实有效的解决；尤其对于闸板、阀座工作面结垢这一影响安全生产的严重问题，通过多方面了解，至今还没有发现现一项关于它的处理措施。这主要是由于其本身的原因所造成的。一方面。因为插板式闸阀在操作时存在挤压死角，对沉积的杂质颗粒产生的主要是挤压作用，所以如果不能保证阀腔内部的清洁也就很难避免闸板卡涩这一现象，另一方面，因为这种闸阀在开启或关闭状态下，其闸板与阀座工作面将部分甚至全部暴露于介质中，所以，只要介质中含有易结晶物质就有可能引起闸板、阀座工作面结垢，使阀门开关困难，甚至完全开关不动。对于楔形闸板阀，如果工作面结垢，还可使其密封性能下降，导致阀门关闭不严，引起泄露。
因此，本实用新型的任务是提供一种同轴旋转闸阀，它能有效地解决颗粒沉积夹渣及闸板、阀座工作面结垢问题。
本实用新型的任务是按下述方式完成的。
同轴旋转闸阀，有一个阀体，阀体上有两个阀座，两个阀座之间设有一个闸板，阀座工作面的形状近似对称的“8”字形，工作面围成二个对称的孔，这两个孔形状相同，大小相等，其中一个截止，一个导通，导通孔的通流面积与相应管道的通流面积相匹配，闸板的侧面上有与阀座工作面对应的闸板工作面，闸板的工作面与阀座工作面形状相同，工作面所围成的两个孔也是一个截止，一个导通，闸板支撑于阀座上，其旋转轴线与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线三者重合。
闸板由固定在它上面的两个外密封压盖通过支撑密封圈支撑于阀座之上，其工作面凸出闸板表面，且与阀座工作面大小相等。支撑密封圈和外密封压盖套在阀座上，可以绕阀座转动，闸板的旋转是在外密封压盖及支撑密封圈的支撑下进行的，闸板转动时，也同时带动外密封压盖及支撑密封圈转动。
当旋转闸板使其导通孔对应于阀座上的导通孔时，闸阀导通，反之，闸阀截止，该阀的启闭操作只是将闸板按顺时针或逆时针旋转180度，时间短、速度快。因在启闭过程中闸板的旋转轴线与阀座工作面的中心连线及闸板工作面的中心连线三者始终重合，同时，又由于闸板的工作面与阀座的工作面大小及形状完全相同，所以，闸板、阀座的工作面在阀门开启或关闭的状态下，一直处于完全接触在介质中无暴露部分，避免了闸板、阀座工作面因全部或部分暴露于介质中引起表面结垢，而使阀门开关困难的现象，即使在工作面之间有轻微的结垢现象发生，因为垢的弹性变形量远远低于支撑密封圈的弹性变形量，所以，只要用锤头在闸板上沿径向振击数下，使闸板在径向产生一个微小振动，然后，便可轻松顺利地开关闸阀。另一方面，因该闸阀的闸板外沿全部处于阀腔以外，操作时不存在挤压死角，其闸板对沉积物的作用只是剪切(不是挤压)，而且由于它的启闭点都在阀腔内流道的最上部，所以它不会发生因沉积夹渣而导致的闸板卡涩现象。此外，当阀门关闭，在闸板两侧存在压差，闸板由高压侧沿轴向往低压侧产生一个微小的位移，而导致高压侧的内密封性能下降时，由于闸板和外密封压盖是连在一起的，所以外密封压盖也随其移动，使同侧的外密封性能增强，而且是闸板两侧的压差越大，其密封性能越好，避免了因高压侧内密封性能下降而可能引起的阀门外部泄露，这也是该闸阀和其它闸阀相比所显示出的优越性之一。本实用新型结构简单、实用方便。如果在闸板的外沿加工出齿牙，变成齿轮闸板，并以两个阀座压盖为轴承基座，即可加装电动机构，实现远距离操作，进一步满足工程需要。
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
附
图1是依据本实用新型提供的闸阀的装配图的主视图，附图2是装配图的左视图，附图3是附
图1中另件(8)即闸板的右视图，附图4是
图1中另件(3)即阀座的主视图，附图5是
图1中另件(3)的左视图。附图6是
图1中另件(14)即阀体的俯视图，附图7是操作工具即板把的主视图。
如附图所示，阀体(14)上固定有两个阀座(3)，两个阀座之间设有一个闸板(8)，阀座的工作面(27)的形状近似对称的“8”字形，工作面(27)围成二个对称的孔(28)和(29)，这两个孔形状相同、大小相等，其中一个截止，一个导通，导通孔(29)的通流面积与相应管道的通流面积相匹配，闸板(8)的侧面上有与阀座工作面对应的工作面(19)，工作面(19)与工作面(27)形状相同，工作面(19)所围成的两个孔(20)和(22)，也是一个截止，一个导通，闸板(8)支撑于阀座(3)上，其旋转轴线与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线二者重合。
如附
图1所示，闸板(8)由固定在它上面的两个外密封压盖(7)通过支撑密封圈(11)支撑于阀座(3)之上，其工作面(19)凸出闸板表面，且与阀座工作面(27)大小相等。闸板可在压盖(7)及密封圈(11)的支撑下做旋转运动。
如附图3和附图5所示，工作面(19)和工作面(27)由一个圆环形的外沿及一个位于圆环内的分界面组成，工作面所围成的二个对称孔的形状是弓形，其中导通孔的通流面积与相应管道的通流面积相匹配。
如附
图1附图4和附图6所示，两个相同的阀座(3)由阀座压盖(5)固定在阀体(14)的端部曲面(31)上，在阀体的端部曲面(31)上加工有横截面为梯形的半圆环凸台(30)和键槽(32)，阀座(3)的外表面上加工有横断面也为梯形的圆环槽(25)和键槽(26)，阀座上的圆环槽(25)置于相应的阀体(14)半圆环凸台(30)上，键槽(26)通过键(13)对应于阀体(14)上的键槽(32)，键(13)置于键槽内。设置凸台(30)、圆环槽(25)及键槽和键的作用是阻止阀座(3)的轴向和周向串动。符号(33)是表示阀门开启的标记，符号(34)是表示阀门关闭的标记。阀座(3)的内端面上镶嵌有形状近似对称“8”字形的密封件(10)，密封件(10)的端面即为阀座(3)的工作面(27)。如
图1所示，在闸板(8)上加工有圆柱形的凹面(1)，与凹面(1)相对应，外密封压盖上加工有圆柱形的凸面(15)，凸面(15)和凹面(1)的高度或深度为5－7毫米。凸面(15)和凹面(1)的作用是保证阀门在操作时闸板(8)和外密封压盖(7)之间不发生相对运动。
如附
图1所示，在闸板(8)与外密封压盖(7)之间设置有“O”型密封圈(9)，在外密封压盖(7)与阀座圆环表面(23)之间设置有“Y”型密封圈(12)。
如附
图1、附图2和附图3所示，闸板(8)通过螺栓(6)和外密封压盖(7)连接，闸板的形状是圆盘形，其工作面(19)凸出闸板表面8－10毫米，闸板的外围除加工有螺栓孔(17)外，还加工有均匀分布的操作孔(18)。外密封压盖(7)的形状呈梅花形，以缩小阀门的径向尺寸。符号(21)是阀门的启闭指示标记，它是一条沿轴向的横线。圆孔(18)供开关阀门时使用，其数量根据阀门的大小以便于操作为前提进行设计，圆孔(17)为闸板(8)和外密封压盖(7)相联的螺栓孔，其数量与圆孔(18)相等。
支撑密封圈(11)和密封件(10)用硬质工程塑料聚四氟乙烯加工制成。
如附
图1所示，阀体(14)是整个阀门的骨架，为防其变形，在阀体上增设肋板(2)数块，为便于泄露介质的排除，在阀体上设置疏水孔(16)。
如附图4所示，圆环表面(23)和圆周表面(24)的光洁度应不低于 6，以提高外密封机构(由阀座，Y型密封圈，支撑密封圈和外密封压盖组成)的密封性能和保证闸板(8)通过压盖(7)和支撑圈(11)在阀座上能够顺利转动，实现阀门的启闭。
装配时，首先把“O”型圈(9)、“Y”型密封圈(12)、支撑密封圈(11)安置于外密封压盖(7)的对应位置上，然后由阀座(3)的法兰处套在阀座(3)上，并使其圆柱型凸面(15)对应于闸板(8)的圆柱形凹面(1)，微紧螺栓(6)，将闸板(8)和外密封压盖(7)联接起来，接着使阀座(3)圆环槽(25)对应于阀体(14)的半圆环凸台(30)、键槽(26)通过键(13)对应于阀体的键槽(32)。以上工作完毕后，紧固螺栓(4)将阀座压盖(5)压下，因圆环槽(25)和半圆环凸台(30)的横断面均为梯形，所以，阀座(3)的工作面(27)会对闸板(8)的工作面(29)产生一个予紧力。紧固螺栓(6)，阀门装配完毕。
“O”型圈(9)的作用在于防止闸板(8)与外密封压盖(7)结合面间的泄露，因为“Y”型密封圈具有介质压力越高、密封性能越好的特点，所以在外密封机构中使用了“Y”型密封圈(12)，至于设置由硬质工程塑料聚四氟乙烯制作的支撑密封圈(11)，其作用是1、当闸板(8)与阀座(3)的工作面(19)、(27)之间轻微结垢用锤头振打闸板(8)时，可保证闸板(8)在径向产生一个微小的位移；2、减小闸板(8)转动时的阻力(硬质工程塑料聚四氟乙烯具有自润滑的特性)，保证阀门的顺利启闭；3、提高外密封机构的密封性能。另外，它在具备以上功能的同时，又使得阀门在启闭过程中其闸板(8)的旋转轴线不发生偏移，即始终与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线重合。
由于闸板(8)的工作面(19)凸出闸板表面，且大小、形状与对应的阀座(3)的工作面(27)完全相同，所以，保证了阀门在启闭过程中相接触的只有凸出的工作面(19)和(27)，并且使其在完全开启或关闭的状态下，二者达到完全接触，在介质中均无暴露部分，从而防止了因工作面暴露于介质中造成表面结垢而导致阀门启闭受阻这一问题的发生。
因闸板(8)的外沿完全处于阀腔以外，使得阀门在进行操作时不存在挤压死角，沉积于阀腔内的杂质颗粒受到的只是剪切作用，同时，又由于该阀门的启闭点(如附图5所示)在阀座(3)工作面(27)的A、B两点，而不是在最底部的C点，所以它不会发生闸板卡涩现象。
此外，因闸板(8)和外密封压盖(7)是联在一起的，所以当阀门关闭在闸板(8)两侧存在压差，闸板(8)沿轴向产生一个微小的位移时，将同时带动外密封压盖移动，其结果是闸板(8)一侧内密封性能加强，外密封性能减弱，另一侧内密封性能减弱，外密封性能加强，总体上来讲，密封性能基本上没有下降，从而避免了因压差升高而使阀门发生内泄或外泄。阀门的内密封机构由闸板(8)、阀座(3)和“8”字形密封件(10)组成。
其次，因这种闸阀的密封(内外密封)接触面不易结垢，所以它的密封件如“8”字形密封件(10)、“Y”型密封圈(12)、支撑密封圈(11)的工作面不易受到损伤(挂痕)，延长了他们的使用有寿命。对于密封件的圆环形工作面，即使在阀门的启闭过程中造成损伤，因阀门的启闭是将闸板(8)旋转180度，并且是在其旋转轴线与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线重合的前提下来完成的，所以挂痕都是沿周向分布的，也就是说与泄漏方向(径向)垂直，故不影响其密封效果。
如附图7所示，启闭阀门的操作工具是“F”形的扳把，其材料可选用钢管或圆钢，扳把齿(35)的直径应略小于圆孔(18)的直径，如小3－4毫米，以便于插入孔(18)。操作时，首先将扳把齿(35)插入孔(18)，然后，扳动扳把，并根据情况切换圆孔，使启闭指示标记(21)对应于开启符号(33)，这时闸板(8)的导通孔(22)对应于阀座(3)的导通孔(29)，阀门开启，如果启闭指示标记(21)对应于关闭符号(34)，这时闸板(8)的截止孔(20)对应于阀座(3)的导通孔(29)，阀门关闭。
权利要求1.一种同轴旋转闸阀，有一个阀体(14)，阀体上固定有两个阀座(3)，两个阀座之间设有一个闸板(8)，其特征在于阀座的工作面(27)的形状近似对称的“8”字形，工作面(27)围成二个对称的孔(28)和(29)，这两个孔形状相同，大小相等，其中一个截止，一个导通，导通孔(29)的通流面积与相应管道的通流面积相匹配，闸板(8)的侧面上有与阀座工作面对应的工作面(19)，工作面(19)与工作面(27)形状相同，工作面(19)所围成的两个孔(20)和(22)也是一个截止，一个导通，闸板(8)支撑于阀座(3)上，其旋转轴线与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线三者重合。
2.按权利要求1所述的闸阀，其特征在于闸板(8)由固定在它上面的两个外密封压盖(7)通过支撑密封圈(11)支撑于阀座(3)之上，其工作面(19)凸出闸板表面，且与阀座工作面(27)大小相等。
3.按权利要求1或2所述的闸阀，其特征在于工作面(19)和工作面(27)由一个圆环形的外沿及一个位于圆环内的分界面组成，工作面所围成的二个对称孔的形状是弓形，导通孔的通流面积与相应管道的通流面积相匹配。
4.按权利要求1或2所述的闸阀，其特征在于两个相同的阀座(3)由阀座压盖(5)固定在阀体(14)的端部曲面(31)上，在阀体(14)的端部曲面(31)上，加工有横截面为梯形的半圆环凸台(30)和键槽(32)，阀座(3)的外表面上加工有横断面也为梯形的圆环槽(25)和键槽(26)，阀座上的圆环槽(25)置于相应的阀体(14)半圆环凸台(30)上，键槽(26)通过键(13)对应于阀体(14)上的键槽(32)，键(13)置于键槽内，阀座(3)的内端面上镶嵌有形状近似对称“8”字形的密封件(10)，密封件(10)的端面即为阀座(3)的工作面(27)。
5.按权利要求2所述的闸阀，其特征在于在闸板(8)上加工有圆柱形的凹面(1)，与凹面(1)相对应，外密封压盖上加工有圆柱形的凸面(15)，凸面(15)和凹面(1)的高度或深度为5－7毫米。
6.按权利要求2所述的闸阀，其特征在于在闸板(8)与外密封压盖(7)之间设置有“O”型密封圈(9)，在外密封压盖(7)与阀座圆环表面(23)之间设置有“Y”型密封圈(12)。
7.按权利要求2所述的闸阀，其特征在于闸板(8)通过螺栓(6)和外密封压盖(7)连接，闸板的形状是圆盘形，其工作面(19)凸出闸板表面8－10毫米，闸板的外围除加工有螺栓孔(17)外，还加工有均匀分布的操作孔(18)，外密封压盖(7)的形状呈梅花形。
8.按权利要求4所述的闸阀，其特征在于支撑密封圈(11)和密封件(10)用硬质工程塑料聚四氟乙烯加工制成。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的闸阀，特别是一种适合于在介质为易结垢、含有颗粒浆体的工作环境中使用的快速启闭闸阀，可广泛应用于冶金、矿山、电力、石油、化工等行业。闸阀的工作面形状近似对称的“8”字形，工作面围成二个对称的孔，两个孔形状相同，大小相等，其中一个截止，一个导通，闸板由固定在它上面的两个外密封压盖通过支撑密封圈支撑于阀座之上，其旋转轴线与阀座工作面中心连线及闸板工作面中心连线三者重合。有效地解决了工作面结垢及颗粒沉积夹渣问题。
文档编号F16K3/08GK2178311SQ9323274
公开日1994年9月28日 申请日期1993年12月31日 优先权日1993年12月31日
发明者常优军 申请人:常优军