小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及對流體介質進行控制調節閥、截止閥的啟閉機構，屬于流體控制閥門領域。
【背景技術】
[0002]在流體介質控制閥門領域，調節閥、截止閥屬于強制密封式閥門，在閥門關閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強制密封面不泄漏。當介質由閥瓣下方進入閥門時，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的磨擦力與由介質的壓力所產生的推力，關閥門的力比開閥門的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會發生閥桿頂彎的故障；
[0003]調節閥、截止閥(以下簡稱:閥門)的扭矩是指閥門開啟或關閉所必須施加的作用力或力矩。是閥門在介質壓力作用下動作的一項綜合技術指標。關閉閥門時，需要使啟閉件與閥座兩密封面間形成一定的密封比壓，同時還要克服閥桿與填料之間、閥桿與螺母的螺紋之間、閥桿端部支撐處及其他摩擦部位的摩擦力，因而必須施加一定的關閉力和關閉力矩。另外，閥門在啟閉過程中，所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的。設計和制造閥門時應當力求降低開啟和關閉時的力矩。
[0004]為了減小操作力矩，大口徑閥門大多采用蝸輪蝸桿變速機構，啟閉的操作過程耗時較長，否則，啟閉閥門時的操作力矩(可以是手輪的直徑或扳手的長度)就要增大，否則，一個人、甚至兩個人都無法對它進行啟閉。
[0005]閥門在關閉狀態時，假定啟閉件(閥瓣)一側承受進口介質的壓強、另一側承受的是大氣壓強(即閥瓣承受大壓差)，公稱通徑越大，承受進口壓強的面積就越大，以DN200的閥門，啟閉件直徑是200毫米(20厘米)、承受進口壓強為16公斤.力/平方厘米計算:啟閉件承受的壓力是P = 12* 31*16 ^ 5026公斤.力，可見啟閉件直徑大是啟閉力矩大的主要因素，如何減小啟閉件的壓力，成為大口徑閥門設計、生產中不可逾越的障礙。
[0006]另外，傳統閥門的閥瓣是靠閥桿、閥桿螺母與閥蓋連接為一個懸臂梁結構，在閥瓣小開度開啟狀態下，由于介質流動對閥瓣產生的摩擦力、閥瓣和閥桿螺母的自身重力、閥桿與閥桿螺母的配合間隙的共同作用，閥瓣會產生擺動，撞擊閥座，日積月累的撞擊會造成閥座脫落。在閥門的生產廠家，為解決閥座脫落的問題，設計出很多閥座與閥體連接的結構，如:將閥座焊接在閥體上、閥座與閥體螺紋連接等，前者是加大了加工難度，增加了制造成本，后者是大口徑閥門在閥體上加工內螺紋時工藝復雜。
【發明內容】
[0007]本發明要實現一種能夠大幅度減小承受介質進口壓強的面積，從而減小閥門啟閉扭矩的操作機構，解決調節閥、截止閥生產企業生產大口徑閥門必須配置執行機構的瓶頸，以及閥座脫落的技術問題。
[0008]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]1.在閥瓣上面設計出圓柱形筒體(以下稱“筒體”)，在閥蓋下面設計出相對于閥體固定的圓筒形支架(以下稱“支架”)，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側的介質壓力，支架內設計出臺階，對隔膜在閥瓣關閉狀態時進行支撐。
[0010]2.將閥瓣承受高壓介質一側(以下稱“下面”)和低壓介質一側(以下稱“上面”)設計出通道，使高壓介質通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結構，即空腔與高壓介質一側等壓。這時，空腔內的壓強作用在支架端面面積上，支架端面面積與大部分下面壓強的面積互相抵消，從而大幅度減小閥門的啟閉力矩。
[0011]3.此時，由于閥瓣上、下面是等壓的，閥桿與閥瓣上的閥桿螺母就不須考慮密封不嚴而產生的滲漏問題，故將閥桿與閥瓣的傳動設計成非密封結構，即閥瓣上閥桿螺母的孔為通孔。
[0012]4.在閥體進口處設計出可與閥桿下端圓柱表面配合的固定支承，限制閥桿除軸向位移和繞其軸線轉動外的其余自由度，消除啟閉狀態時，閥瓣與閥座的撞擊現象，增加閥門的使用壽命。
[0013]5.在閥體的閥座槽中設計出V型槽，閥座壁上設計出螺孔，用數個內六角錐端緊定螺釘在閥座裝配時旋入閥座，頂進閥體的V型槽中，防止閥座脫落。
[0014]本發明與現有技術相比所具有的優點和積極作用:
[0015]1.不須復雜的技術計算就可完成設計；
[0016]2.應用于流體介質進行控制的調節閥、截止閥，可以在閥瓣承受大壓差條件下，用很小的扭矩啟閉閥門；
[0017]3、閥座與閥體的連接方式簡單、可靠，增加閥門的使用壽命；
[0018]4、由于閥桿承受的軸向壓力很小，閥桿的直徑、閥桿螺母的尺寸都可以設計的小一些，降低了閥門的制造成本；
[0019]5、由于閥門啟閉力矩的減小，調節閥、截止閥不再需要因啟閉時操作扭矩大而必須配備執行機構的行業慣例，可大幅度降低閥門的制造成本；
[0020]6、可與閥門進出口垂直設置，也可與閥門進出口傾斜一定角度設置；
[0021]7、可應用于采暖空調用數字鎖定平衡閥。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步的說明:
[0023]圖1是小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構實施例的縱剖面構造圖(閥瓣關閉狀態)。
[0024]圖2是小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構實施例的縱剖面構造圖(閥瓣開啟狀態)。
[0025]圖3是小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構中閥座與閥體連接結構的示意圖。
[0026]圖中1.閥體，2.內六角圓柱頭螺釘，3.閥蓋，4.密封圈，5.隔膜，6.支架，7.鎖母，8.閥桿，9.墊圈，10.T型鍵，11.閥瓣，12.閥桿螺母，13.密封墊，14.閥座，15內六角錐端緊定螺釘，16.銅套。
【具體實施方式】
[0027]在圖1中，銅套[16]、閥座[14]、內六角錐端緊定螺釘[15]、順序安裝在閥體[I]上，密封墊[13]、閥桿螺母[12]、閥桿[8]、隔膜[5]、墊圈[9]、鎖母[7]順序連接在閥瓣
[11]上，成為一個閥瓣組件，閥瓣組件與支架[6]、T型鍵[10]、密封圈[4]、閥蓋[3]順序裝入閥體[1]，用數個內六角圓柱頭螺釘[2]壓緊在閥體[I]上，圖中a是介質進口方向。
[0028]圖2表示的是小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構中，閥瓣處于開啟的狀態。
[0029]圖3表示的是小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構中圖2的b處放大圖，圖中c表示在閥體[I]上車削出的V型槽，d表示將內六角錐端緊定螺釘[15]旋出閥座[14]的狀態。
【主權項】
1.一種小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構，銅套、閥座、內六角錐端緊定螺釘、順序安裝在閥體上，閥桿螺母、閥桿、隔膜、墊圈、鎖母順序連接在閥瓣上，成為一個閥瓣組件，閥瓣組件與支架、T型鍵、密封圈、閥蓋順序裝入閥體，用數個內六角圓柱頭螺釘壓緊在閥體上，其特征是:在閥瓣上面設計出圓柱形筒體，在閥蓋下面設計出相對于閥體固定的圓筒形支架，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側的介質壓力，支架內設計出臺階，對隔膜在閥瓣關閉狀態時進行支撐。2.根據權利要求1所述的小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構，其特征是:將閥瓣承受高壓介質一側和低壓介質一側設計出通道，使高壓介質通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結構，即空腔與高壓介質一側等壓。3.根據權利要求1所述的小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構，其特征是:將閥桿與閥瓣的傳動設計成非密封結構，即閥瓣上閥桿螺母的孔為通孔。4.根據權利要求1所述的小扭矩調節閥、截止閥的啟閉機構，其特征是:在閥體進口處設計出可與閥桿下端圓柱表面配合的固定支承，限制閥桿除軸向位移和繞其軸線轉動外的其余自由度。5.在閥體的閥座槽中設計出V型槽，閥座壁上設計出螺孔，用數個內六角錐端緊定螺釘在閥座裝配時旋入閥座，頂進閥體的V型槽中。
【專利摘要】本發明涉及對流體介質進行控制調節閥、截止閥的啟閉機構，屬于流體控制閥門領域。1、在閥瓣上面設計出圓柱形筒體，在閥蓋下面設計出相對于閥體固定的圓筒形支架，在筒體和支架上面安裝一個隔膜，隔膜的內徑部分用鎖母壓緊筒體上、外徑部分分別與閥體、支架壓緊，在閥蓋與隔膜之間形成一個密閉的空腔，用以隔絕閥瓣兩側的介質壓力。2、將閥瓣承受高壓介質一側和低壓介質一側設計出通道，使高壓介質通過通道進入上述空腔，下面與空腔成為連通器結構，即空腔與高壓介質一側等壓。這時，空腔內的壓強作用在支架端面面積上，支架端面面積與大部分下面壓強的面積互相抵消，從而大幅度減小閥門的啟閉力矩。
【IPC分類】F16K1/38, F16K1/02
【公開號】CN104896114
【申請號】CN201510253892
【發明人】遲曉光, 沈令鈞, 白鋒, 馬孟杰, 劉俊立
【申請人】河北金橋平衡閥門有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月19日