專利名稱：多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥門，特別指一種帶有環(huán)形彈簧的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)在用的高壓角式快開截止閥，有三種常見的故障1)閥桿斷裂，閥桿斷裂是致命性的故障，一旦發(fā)生，閥門完全失效，必須立即下線，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。高壓角式快開截止閥是在高壓條件下工作，設(shè)計(jì)壓力高達(dá)15MPa，而且要求閥門開啟和關(guān)閉迅速，開關(guān)時(shí)間在0. I秒左右。閥門在開啟關(guān)閉(尤其是關(guān)閉)時(shí)，瞬間沖擊載荷巨大，閥桿和閥座密封圈長時(shí)間承受巨大的瞬間沖擊載荷產(chǎn)生疲勞，從而導(dǎo)致閥 桿斷裂、2)閥座密封圈容易損壞，需定期更換。閥座密封圈為價(jià)格昂貴的非金屬材料制成，即PBI (聚苯并醚瘥唑)，這種材料容易損壞。3)閥座與閥芯平面密封結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生泄漏。目前國內(nèi)在用的高壓角式快開截止閥采用平面密封，密封面面積大，在密封面上局部不平都會(huì)引起泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種解決了因沖擊載荷過大導(dǎo)致閥桿斷裂、閥芯與閥座難以對(duì)中等難題的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥。本發(fā)明構(gòu)造一種包括通過活塞軸與氣動(dòng)執(zhí)行器連接的閥桿，設(shè)置在閥桿頭部閥體內(nèi)的閥座和閥芯，其中
閥芯為空心結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向調(diào)心軸，導(dǎo)向調(diào)心軸上設(shè)置有吸收閥芯與閥座沖擊載荷的環(huán)形彈簧，其中導(dǎo)向調(diào)心軸與閥桿頭部連接端設(shè)置為凹球面，且導(dǎo)向調(diào)心軸的凹球面與閥桿頭部的凸球面對(duì)應(yīng)裝配；
所述閥桿的尾端通過圓盤聯(lián)軸器A和圓盤聯(lián)軸器B與活塞軸連接成一體，且圓盤聯(lián)軸器A和圓盤聯(lián)軸器B之間設(shè)置有增強(qiáng)活塞軸與閥桿緩沖及彎曲應(yīng)力的緩沖墊。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)由面密封改為線密封，密封結(jié)構(gòu)更為合理，完全達(dá)到零泄漏；采用緩沖機(jī)構(gòu)，作用在閥桿上的強(qiáng)載荷的沖擊力為緩沖元件吸收，排除了閥桿斷裂的故障。導(dǎo)向調(diào)心軸的凹球面與閥桿頭部的凸球面配合能自動(dòng)找正中心，使閥芯和閥座總是保持在正確配合位置。本發(fā)明閥芯與閥座均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼和耐磨合金，無需停機(jī)更換密封件，降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式由圖I可知，本發(fā)明包括通過活塞軸13與氣動(dòng)執(zhí)行器14連接的閥桿8，設(shè)置在閥桿8頭部閥體9內(nèi)的閥座I和閥芯2，其中
閥芯2為空心結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向調(diào)心軸4，導(dǎo)向調(diào)心軸4上設(shè)置有減少閥芯2與閥座I沖擊的環(huán)形彈簧3，其中導(dǎo)向調(diào)心軸4與閥桿8頭部連接端設(shè)置為凹球面，且導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹球面與閥桿8頭部的凸球面對(duì)應(yīng)裝配；
所述閥桿8的尾端通過圓盤聯(lián)軸器AlO和圓盤聯(lián)軸器B12與活塞軸13連接成一體，且圓盤聯(lián)軸器AlO和圓盤聯(lián)軸器B12之間設(shè)置有增強(qiáng)活塞軸13與閥桿8緩沖及彎曲應(yīng)力的緩沖墊11。本發(fā)明所述的閥座I與閥芯2的接觸面設(shè)計(jì)為球面密封結(jié)構(gòu)。所述的導(dǎo)向調(diào)心軸4上開有凹槽，槽內(nèi)設(shè)置0形橡膠密封圈5與閥芯2內(nèi)壁形成密封面阻止雜質(zhì)進(jìn)入環(huán)形彈簧3內(nèi)。所述的閥桿8的頭部開有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)有半卡環(huán)6，半卡環(huán)6通過設(shè)置的與閥芯2內(nèi)壁螺紋連接的壓緊套7壓緊，并控制閥桿8頭部的凸球面與導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹球面對(duì)應(yīng)接觸。所述的導(dǎo)向調(diào)心軸4通過半卡環(huán)6和壓緊套7與閥桿8頭部球面接觸，并帶動(dòng)閥桿 8及閥芯2自動(dòng)找正閥座I。所述的閥桿8為波紋管軸。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理
I、本發(fā)明在閥芯內(nèi)設(shè)置環(huán)形彈簧緩沖機(jī)構(gòu)，這種環(huán)形彈簧結(jié)構(gòu)緊湊、緩沖減震性能良好，能緩沖閥桿所承受巨大的瞬間沖擊載荷。同時(shí)用圓盤聯(lián)軸器連接活塞軸和閥桿，在兩圓盤聯(lián)軸器之間加緩沖墊；這種結(jié)構(gòu)既有緩沖功能，又可以避免活塞軸和閥桿不同軸在兩零件間產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。通過以上改進(jìn)，完全杜絕了閥桿斷裂的致命故障。2、本發(fā)明閥芯與閥座的密封由平面密封改為球面密封，避免因平面密封面積大，在密封面上局部不平引起的介質(zhì)泄漏。3、本發(fā)明為閥芯自動(dòng)找正閥座的設(shè)計(jì)，閥桿頭部為凸球形，與之配合的導(dǎo)向調(diào)心軸的端面設(shè)計(jì)成的凹球面，當(dāng)閥桿與閥座軸心線不同軸時(shí)，閥芯通過導(dǎo)向調(diào)心軸與閥桿的配合球面自動(dòng)找正閥座，達(dá)到閥芯、閥座的的最佳配合，同時(shí)降低了零部件加工精度和生產(chǎn)成本。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理
本發(fā)明的基本構(gòu)件包括閥座、閥芯、環(huán)形彈簧、導(dǎo)向調(diào)心軸、0型密封圈、半卡環(huán)、壓緊套、閥桿、閥體等；環(huán)形彈簧安裝在導(dǎo)向調(diào)心軸上，導(dǎo)向調(diào)心軸安裝在空心的閥芯內(nèi)，壓緊套通過半卡環(huán)使閥桿頭部的球面和導(dǎo)向調(diào)心軸的凹球面接觸，閥芯可自動(dòng)找正對(duì)準(zhǔn)閥座，閥桿上部分沖擊載荷由環(huán)形彈簧緩沖吸收。本發(fā)明的閥芯2是空心的，內(nèi)裝導(dǎo)向調(diào)心軸4，環(huán)形彈簧3安裝在導(dǎo)向調(diào)心軸4上，閥桿8頭部的球面和導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹球面接觸且等半徑，用壓緊套7通過半卡環(huán)6壓緊，導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹槽中裝0形橡膠密封圈5，閥座I安裝在閥體9上。閥芯2內(nèi)設(shè)置環(huán)形彈簧緩沖機(jī)構(gòu)，閥桿8的沖擊載荷經(jīng)導(dǎo)向調(diào)心軸4傳給環(huán)形彈簧3，減少了閥芯2與閥座I之間的沖擊力。裝配結(jié)構(gòu)，如圖I所示，閥座I和閥芯2的密封面為等徑球面，環(huán)形彈簧3安裝在導(dǎo)向調(diào)心軸4上，兩零件一同裝入閥芯2內(nèi)，導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹槽中裝0形橡膠密封圈5以避免雜質(zhì)等進(jìn)入環(huán)形彈簧3內(nèi)，閥桿8頭部開有環(huán)槽，槽內(nèi)裝半卡環(huán)6，壓緊套7用螺紋與閥芯2配合，旋轉(zhuǎn)壓緊套7通過半卡環(huán)6使閥桿8頭部的球面和導(dǎo)向調(diào)心軸4的凹球面接觸，閥桿8和活塞軸13用圓盤聯(lián)軸器AlO和圓盤聯(lián)軸器B12連接，此兩零件中間放置緩沖墊12。本發(fā)明的工作原理
閥門關(guān)閉時(shí)，氣動(dòng)執(zhí)行器14產(chǎn)生的推力經(jīng)活塞軸13、圓盤聯(lián)軸器B12、緩沖墊11、圓盤聯(lián)軸器A10、閥桿8、導(dǎo)向調(diào)心軸4、環(huán)形彈簧3傳給閥芯2，閥芯2與閥座I的沖擊載荷經(jīng)緩沖墊11和環(huán)形彈簧3兩級(jí)緩沖減震，大大的降低了作用在閥桿8、閥芯2與閥座I等零件上的瞬間沖擊載荷。本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā) 明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，包括通過活塞軸(13)與氣動(dòng)執(zhí)行器(14)連接的閥桿(8)，設(shè)置在閥桿(8)頭部閥體(9)內(nèi)的閥座(I)和閥芯(2)，其特征在于 閥芯(2 )為空心結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向調(diào)心軸(4)，導(dǎo)向調(diào)心軸(4)上設(shè)置有減少閥芯(2)與閥座(I)沖擊的環(huán)形彈簧(3)，其中導(dǎo)向調(diào)心軸(4)與閥桿(8)頭部連接端設(shè)置為凹球面，且導(dǎo)向調(diào)心軸(4)的凹球面與閥桿(8)頭部的凸球面對(duì)應(yīng)裝配； 所述閥桿(8)的尾端通過圓盤聯(lián)軸器A (10)和圓盤聯(lián)軸器B (12)與活塞軸(13)連接成一體，且圓盤聯(lián)軸器A (10)和圓盤聯(lián)軸器B (12)之間設(shè)置有增強(qiáng)活塞軸(13)與閥桿(8)緩沖及彎曲應(yīng)力的緩沖墊(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，其特征在于所述的閥座(I)與閥芯(2)的接觸面設(shè)計(jì)為球面密封結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，其特征在于所述的導(dǎo)向調(diào)心軸(4)上開有凹槽，槽內(nèi)設(shè)置O形橡膠密封圈(5)與閥芯(2)內(nèi)壁形成密封面阻止雜質(zhì)進(jìn)入環(huán)形彈簧(3)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，其特征在于所述的閥桿(8)的頭部開有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)有半卡環(huán)(6)，半卡環(huán)(6)通過設(shè)置的與閥芯(2)內(nèi)壁螺紋連接的壓緊套(7)壓緊，并控制閥桿(8)頭部的凸球面與導(dǎo)向調(diào)心軸(4)的凹球面對(duì)應(yīng)接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I和4所述的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，其特征在于所述的導(dǎo)向調(diào)心軸(4)通過半卡環(huán)(6)和壓緊套(7)與閥桿(8)頭部球面接觸，并帶動(dòng)閥桿(8)及閥芯(2)自動(dòng)找正閥座(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，其特征在于所述的閥桿(8)為波紋管軸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有環(huán)形彈簧的多級(jí)緩沖高壓角式快開截止閥，包括通過活塞軸與氣動(dòng)執(zhí)行器連接的閥桿，設(shè)置在閥桿頭部閥體內(nèi)的閥座和閥芯，其中閥芯為空心結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向調(diào)心軸，導(dǎo)向調(diào)心軸上設(shè)置有吸收閥芯與閥座沖擊載荷的環(huán)形彈簧，其中導(dǎo)向調(diào)心軸與閥桿頭部連接端設(shè)置為凹球面，且導(dǎo)向調(diào)心軸的凹球面與閥桿頭部的凸球面對(duì)應(yīng)裝配；所述閥桿的尾端通過圓盤聯(lián)軸器A和圓盤聯(lián)軸器B與活塞軸連接成一體，且圓盤聯(lián)軸器A和圓盤聯(lián)軸器B之間設(shè)置有增強(qiáng)活塞軸與閥桿緩沖及彎曲應(yīng)力的緩沖墊。本發(fā)明密封結(jié)構(gòu)更為合理，排除了閥桿斷裂的故障，而且保持了閥芯和閥座的正確配合位置。采用本發(fā)明設(shè)計(jì)無需停機(jī)更換密封件，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)F16K41/10GK102808956SQ201210287810
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者吳軍 申請(qǐng)人:岳陽東方自控工程設(shè)備有限公司