專利名稱：變徑清管閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)清管工藝技術和清管設備，尤其涉及在一條具有兩種 不同管徑的管道上實現變徑清管。
背景技術：
在工業(yè)清管工藝系統(tǒng)中，如何從經濟性和適用穩(wěn)定性兩方面提高清管 工藝技術是一項相當重要的課題。
收發(fā)球筒是一套完整的清管工藝系統(tǒng)，其穩(wěn)定的性能使得清管技術得 到了巨大的發(fā)展；但是其復雜的系統(tǒng)構成，龐大的占地空間和巨大的維護 成本不僅嚴重影響了清管的效率，更增加了許多額外的成本開支。清管閥 克服了以傳統(tǒng)的收發(fā)球筒為核心的復雜清管工藝系統(tǒng)的缺點，其穩(wěn)定的性 能，方便的操作維護和較小的安裝空間使得成本得到很大的降低，是清管 工藝的一大進步；但是要在一條具有不同管徑的管道上實現清管，如圖3， 則至少需要2個規(guī)格不同的清管閥2、 4和一個變徑接頭3才能實現功能； 上游管徑D1〉下游管徑D2，安裝在上游管道上的清管閥1向下游發(fā)射清管 器，當清管器到達清管閥2時，關閉清管閥2,打開快開盲板，取出清管 器，再關閉快開盲板，然后打開清管閥2;在操作清管閥2的同時，關閉 清管閥4，打開其快開盲板，裝入發(fā)往下游的清管器，再關閉快開盲板， 然后與清管閥2同時打開，完成對清管器的轉換。最后再操作管線下游的 清管閥5接收清管器，完成對清管閥1與清管閥5之間的管道變徑清管。 這種方法對清管閥2和4的同步性有一定的要求，需要至少兩個人才能完 成。在空間狹小的地方或需要隔離輸送介質的情況下，則更加麻煩復雜。 同時，從理論上講，閥門數量越多，泄漏源也就越多。而利用收發(fā)球筒來 實現變徑清管則系統(tǒng)更復雜，占用空間更多，建設周期更長，投資更大， 操作更加麻煩費時；同時由于所需要的閥門和管件數量增多，整個系統(tǒng)的泄漏源就更多。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述清管工藝裝置的不足之處，提供一種變徑 清管閥，實現更經濟、更方便和更可靠的變徑清管方式。
本發(fā)明包括閥體3、閥蓋4、球體32、球體擋條31、閥桿15、球體與 閥桿之間的導靜電螺釘5、球體與閥蓋之間的滑動軸承18、閥桿與閥蓋之 間的滑動軸承17、支管10、支管與閥桿之間的0型圈11、 12、支管與閥 蓋之間的0型圈8、支管與閥蓋之間的墊圈9、連接芝管與閥蓋的內六角螺 釘6、接盤7、填料14、傳遞扭矩的銷釘16、連接閥體與閥蓋的螺柱19、 螺母20、墊圈21、 0型圈22、底座36、連接底座與閥體的螺栓38、底座 與球體之間的止推軸承39、墊圈35、底座與閥體之間的0型圈37、腳座 40、上游法蘭l、上游法蘭與閥體之間的墊圈25、 0形圈2、上游閥座28、 上游閥座插件30、下游閥座43、下游法蘭46、連接閥座與法蘭的螺柱44、 螺母45、彈簧26、上游閥座與閥體之間的O型圈27、 29、變徑助推環(huán)A34 及0型圈53、變徑助推環(huán)B41及0型圈55、隔離密封筒56及0型圈57、 58、密封套圈48、快開盲板49、搖臂50、彈性密封圈51及各種連接件和 密封件。
本發(fā)明實現其功能的關鍵部件是變徑助推環(huán)和隔離密封筒，見下述 變徑助推環(huán)變徑助推環(huán)由助推環(huán)A34和助推環(huán)B41構成，主要用于 對清管器的密封和支撐助推，是實現變徑清管的關鍵部件。助推環(huán)A主要 用于密封清管器，防止因介質泄漏而導致清管器不動或運動緩慢。如圖15， A、 B是助推環(huán)的示意圖。助推環(huán)A后部有一止脫鉤環(huán)54，防止裝入清管器 時助推環(huán)A脫落，而助推環(huán)A后部為一角度與清管器最前端皮碗的傾斜角 度一致的錐形環(huán)面a，作用是便于將助推環(huán)套上清管器；b環(huán)面的傾斜角度 與清管器皮碗傾斜角度一致，作用是使清管器與助推環(huán)A緊密結合。助推 環(huán)B靠近助推環(huán)A的一邊的內環(huán)面c為傾斜角度與清管器皮碗傾斜角度一致的圓錐環(huán)面，作用是保證清管器在A、 B兩環(huán)作用下保持平衡，使清管器 軸線與球孔中心線重合，同時形成對清管器的輔助密封；遠離助推環(huán)A的 一邊的內側為一圓錐環(huán)面d，它的傾斜角度與大管徑端發(fā)射來的清管器的 皮碗的錐角一致，其作用是當球體順時針旋轉180°再次接受上游發(fā)射來 的清管器時，減小環(huán)對清管器皮碗的破壞，并對上游發(fā)射來的清管器實現 附加密封；B環(huán)外側為一與閥座傾斜角度一致的錐面e，其作用是當助推環(huán) B在介質作用下與閥座接觸時，減小對閥座支撐圈的掎壓，降低破壞程度。 助推環(huán)A和助推環(huán)B外環(huán)柱面均設置了 2道0形密封圈53和55，防止了 介質從環(huán)間泄漏，密封圈的設置還可以避免金屬與金屬的摩擦，從而降低 摩擦力和減小發(fā)射清管器時的噪音。當介質含有雜質時，可以將雜質阻擋 在0形圈外面，避免了雜質卡澀變徑助推環(huán)而影響變徑清管功能的實現。
隔離密封筒隔離密封筒56是一個具有密封作用的金屬筒，在金屬筒 的前后兩端分別設置有兩道0型密封圈57和58，用于防止介質從變徑助 推筒與球孔之間的空隙泄漏而影響清管器的發(fā)射與接受，同時彈性密封圈 的設置，避免了金屬與金屬之間摩擦而產生的摩擦力和噪音過大的問題。 隔離密封筒的內徑比清管器的內徑大3%，使其能夠適應隔離輸送介質的需 要。隔離密封筒內側面f為傾斜角度與清管器皮碗傾斜角度一致的圓錐環(huán) 面，作用是實現對清管器皮碗的密封，保證隔離輸送的可靠性。
本發(fā)明的效果在于
1、 用一個閥門代替復雜的傳統(tǒng)的成套清管設備，在具有不同管徑的管 路上輕松實現清管，簡化清管工藝系統(tǒng)，節(jié)約操作時間，大大的降低維護 成本。
2、 變徑助推環(huán)和隔離密封筒的設計，改變了清管作業(yè)方式，使變徑清 管方式得到很大程度的簡化，獨特的結構使也操作更簡單快捷。
3、 同一直線上異徑法蘭和異徑閥座的設計，在限制清管器位移的同時，實現了規(guī)格大小不一的清管器的轉換，有效地保證了清管器的收發(fā)得以實 現。
4、球體的兩個90°和180°的回轉，使得一個閥門實現多種運轉方式， 保證了整個清管作業(yè)的流暢性和穩(wěn)定性。


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圖l:變徑清管閥功能實現及結構圖 圖2:組成變徑清管閥的各部件布局圖 圖3:普通清管闊在變徑管路中的應用示意圖 圖4:變徑清管閥的工作系統(tǒng)圖(D1〉D2) 圖5:變徑清管閥的工作系統(tǒng)圖(DKD2) 圖6:內置變徑助推環(huán)變徑清管閥接受清管器(D1〉D2) 圖7:內置變徑助推環(huán)變徑清管閥準備發(fā)射清管器(D1>D2) 圖8:內置變徑助推環(huán)變徑清管閥發(fā)射清管器(D1〉D2) 圖9:內置變徑助推環(huán)變徑清管閥接受清管器(DKD2) 圖10:內置變徑助推環(huán)變徑清管闊發(fā)射清管器(DKD2) 圖ll:內置隔離密封筒變徑清管閥接受清管器(D1〉D2) 圖12:內置隔離密封筒變徑清管閥發(fā)射清管器(D1>D2) 圖13:內置隔離密封筒變徑清管閥接受清管器(DKD2) 圖14:內置隔離密封筒變徑清管閥發(fā)射清管器(DKD2) 圖15:變徑助推環(huán)和隔離密封筒示意圖
具體實施例方式
閥體整體鍛造或鑄造，閥體與上游法蘭和下游法蘭采用螺栓連接，以
墊片和0型密封圈實現密封；當上游管道直徑大于下游管道直徑時，下游 法蘭內徑比上游法蘭內徑?。划斏嫌喂艿乐睆叫∮谙掠喂艿乐睆綍r，下游
法蘭內徑比上游法蘭內徑大。球體位于閥體中央，由底座和閥蓋定位，具
有防飛出結構的閥桿以扁方與球體配合，閥桿不受剪力和彎矩；閥桿與閥蓋之間設置有減磨滑動軸承，降低摩擦扭矩；閥桿與支管間密封采用填料 和2重0型圈實現閥桿密封，填料由填料壓蓋壓緊，閥桿上設有防靜電裝 置。底座由螺栓連接在閥體上，由O型密封圈實現密封。閥座插件鑲嵌在 閥座里面，并由彈簧提供補償力，上游陶座與下游閥座不對稱，當上游管 道直徑大于下游管道直徑時，下游閥座內徑比上游閥座內徑小，下游閥座 將阻擋隔離密封筒或變徑助推環(huán)；當上游管道直徑小于下游管道直徑時， 下游閥座內徑比上游閥座內徑大。球體一端設有擋條，具有隔離輸送的變 徑清管闊的球孔擋條內側有一附加密封，球體中設置有變徑助推環(huán)或隔離 密封筒，實現對清管器的接受和發(fā)射功能?？扉_盲板位于閥體側面，垂直 于流道中心線，以卡扣方式實現開關，采用彈性密封材料來保證密封，操 作快開盲板即可打開或關閉快開盲板；快開盲板所在的流道孔比任意一條 管道的內徑都大，如圖2所示，D3>D1， D3〉D2;打開快開盲板可以對清 管器實現接受或發(fā)射。閥體上帶有排污閥、連鎖放空閥、沖洗閥和壓力表 等?？扉_盲板上設置有開或關狀態(tài)指示器。閥體底部帶有支撐腳座。球體 可以設計為只實現普通清管的球體、帶旁通的球體和隔離輸送介質的球體。 球體流道孔的長度大于變徑助推環(huán)A、 B的長度加上結構長度更長的清管器 的長度。
上游管徑大，下游管徑小的變徑清管
參照圖4:上游管徑D1，下游管徑D2，且D1〉D2。設計球體球孔比上 游管徑略大，目的是當上游清管器到達時，可方便地取出清管器。變徑清 管閥清管過程為管線上游清管閥1向下游發(fā)射清管器，清管器在變徑清 管閥2處實現清管器的接收并發(fā)射，下游的清管閥3接收由變徑清管閥2 發(fā)射來的清管器，完成對清管閥1到清管閥3之間的管段的變徑清管作業(yè)。
參照圖6:上游清管閥發(fā)射來的清管器到達球體后，被設置在球體內 的擋條阻擋而停止，逆時針旋轉球體90。，打開快開盲板，直接取出清管 器，完成對清管器的接收。參照圖7、圖8:先后將助推環(huán)A、助推環(huán)B套上將發(fā)往下游的清管器， 再將清管器和助推環(huán)一起裝入球體，逆時針旋轉球體90。，助推環(huán)將同清
管器一起運動，直到B環(huán)與下游閥座接觸；清管器漸漸進入下游法蘭孔內， 在介質的推力作用下，助推環(huán)A也將逐漸和清管器脫離，并最終和助推環(huán) B擠壓在一起。需要多次接收發(fā)射清管器時，在前一次發(fā)射完清管器后， 順時針旋轉球體180°使球體回位，以便于下一次接收清管器。 上游管徑小，下游管徑大的變徑清管
參照圖5:上游管徑D1，下游管徑D2，且DKD2。設計球體流道孔比 下游管徑略大，目的是往下游發(fā)射清管器時，可方便地裝入清管器。變徑 清管閥清管過程為管線上游清管閥1向下游發(fā)射清管器，清管器在變徑 清管閥2處實現清管器的接收并發(fā)射，下游的清管閥3接收由變徑清管閥 2發(fā)射來的清管器，完成對清管閥1到清管閥3之間的管段的變徑清管作 業(yè)。
參照圖9:當變徑清管閥接收清管器時，閥內不設置助推環(huán)。當上游 清管器到達球體并被擋條阻擋后，逆時針旋轉球體90。，打開快開盲板， 直接取出清管器，即完成對清管器的接收。
參照圖10:將要發(fā)往下游的清管器裝入球體，關閉快開盲板后，再逆 對針旋轉球體90。，利用介質推力完成清管器的發(fā)射。需要多次接收發(fā)射 清管器時，只需要在前一次發(fā)射完清管器后，順時針旋轉球體180°使球 體回位，以便于下一次接收清管器。
隔離輸送變徑清管閥
參照圖11、圖12、圖15:上游管段直徑比下游管段直徑大，上游發(fā)
射到來的清管器直接進入球孔，在清管器碰到擋條時，擋條前面的附加密 封即對清管器實現密封，從而實現對清管器前后兩種介質的隔離。然后再
逆時針旋轉球體90。，取出清管器，完成對上游發(fā)射來的清管器的接收。 再將需要發(fā)往下游的清管器裝入隔離密封筒(圖15中C)，使清管器頭部的皮碗與g面接觸，然后將隔離密封筒和清管器一起裝入球孔，逆時針旋 轉球體90° ，利用介質推力發(fā)射清管器，實現從大口徑端到小口徑端的變 徑清管。需要多次接收發(fā)射清管器時，在前一次發(fā)射完清管器后，順時針 旋轉球體90° ，取出隔離密封筒，再順時針旋轉球體90。使球體回位，以 便于下一次接收清管器。
參照13、圖14:當上游管段直徑比下游管段直徑小時，在上游發(fā)射的
清管器到達變徑清管閥之前，先在變徑清管閥里面裝入隔離密封筒，待上
游發(fā)射來的清管器進入球孔后，逆時針旋轉球體9(T ，實現對上游發(fā)射來 的清管器的接收。取出清管器和隔離密封筒，再裝入發(fā)往下游的清管器， 再逆時針旋轉球體90。，利用介質推力發(fā)射清管器，實現從小口徑端到大 口徑端的變徑清管。需要多次接收發(fā)射清管器時，在前一次發(fā)射完清管器 后，順時針旋轉球體90。，裝入隔離密封筒，再順時針旋轉球體90。使球 體回位，以便于下一次接收清管器。
權利要求
1、一種變徑清管閥，安裝在一條具有不同管徑的管道上實現清管工藝的裝置。其特征是球體由底座和閥蓋定位，上游法蘭和下游法蘭具有不同的管徑，由螺栓與閥體連接。球體設置有擋條和變徑助推環(huán)或隔離密封筒，可以實現對上游管徑大、下游管徑小，上游管徑小、下游管徑大的管道清管。
2、 根據權利要求書l所述變徑清管閥，其特征是用一個閥門在一條 具有不同管徑的管路上實現變徑清管。簡化了系統(tǒng)，降低了成本，操作維 護也變得更簡單，由于只有一個閥門，因此理論的泄漏源減少了，系統(tǒng)更 可靠。
3、 根據權利要求書l所述變徑清管閥，其特征是助推環(huán)A和助推環(huán) B的聯合設計應用，解決了清管器裝入后與球孔間隙過大的問題，有利于保持清管器的平衡，便于清管器的裝入，保證了清管器變徑清管功能的實現。變徑助推環(huán)A止脫鉤環(huán)的設計，防止了在裝入清管器時清管器從助推 環(huán)上脫落；助推環(huán)B兩內環(huán)錐面和外環(huán)錐面的設計，防止了助推環(huán)B對閥 座的破壞，在接收上游發(fā)射來的清管器時，避免了助推環(huán)B對清管器皮碗 的破壞。助推環(huán)A和助推環(huán)B彈性密封圈的設置，使得在實現對清管器密 封的同時，也減輕了助推環(huán)與球體之間的摩擦，從而消除了因金屬對金屬 摩擦時的噪音。
4、 根據權利要求書l所述變徑清管閥，其特征是上游閥座與下游閥 座非對稱，上游管徑比下游管徑大時，下游閥座比上游閥座內徑更小，保 證該閥在發(fā)射清管器時，閥座保持對變徑助推環(huán)或隔離密封筒的阻擋作用， 限制了變徑助推環(huán)或隔離密封筒的軸向位移，便于清管器順利脫套，實現 有效發(fā)射。
5、 根據權利要求書l所述變徑清管閥，其特征是隔離密封筒的設計保證在接受或發(fā)射清管器的同時能夠有效的實現對清管器的密封，最大限 度的防止隔離輸送的兩種介質的混雜。
6、 根據權利要求書l所述變徑清管閥，其特征是球體能夠逆時針旋轉90° ，接收清管器；裝入清管器后再逆時針旋轉90° ，發(fā)射清管器；需 重復接收發(fā)射清管器時，180°的回轉球體，實現其功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變徑清管閥，用于對一條具有兩種不同管徑的一條管道實現變徑清管。該閥由閥體、閥桿、上下游閥座、閥蓋、底座、支管、上下游法蘭、快開盲板、變徑助推環(huán)、隔離密封筒、填料、填料壓蓋、密封環(huán)及各個密封裝置等組成。連接管道與閥體的法蘭采用內徑不等的上下游法蘭連接，以適配不同的管徑；閥座采用內徑不等的上下游閥座，以配合清管器的接收與發(fā)射；變徑助推環(huán)和隔離密封筒是實現變徑清管功能的關鍵部件。
文檔編號F16K27/00GK101566243SQ20081004433
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月27日 優(yōu)先權日2008年4月27日
發(fā)明者黃前剛 申請人:自貢新地佩爾閥門有限公司