專利名稱：一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蒸汽疏水閥，尤其是涉及一種圓球閥芯結(jié)構(gòu)，并且是球面旋轉(zhuǎn)密封方式的全新類型的蒸汽疏水閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的蒸汽疏水閥有機(jī)械型、熱靜力型和熱動(dòng)力型等類型。通常的機(jī)械型杠桿浮球式蒸汽疏水閥采用圓錐面密封。有單閥座和雙閥座兩種結(jié)構(gòu)形式，單閥座結(jié)構(gòu)的機(jī)械型杠桿浮球式蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但工作時(shí)單方向受壓，開(kāi)啟時(shí)承受單向壓力，因而為克服單向壓力造成很大的開(kāi)啟阻力，因此只局限于小排量，低壓力的蒸汽疏水閥中使用。若采用雙閥座結(jié)構(gòu)，由于設(shè)有兩個(gè)等徑排水孔，增大了出口總面積，因此較大地增加了疏水閥排量。此類閥門處在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，位于同一軸線上的上、下兩個(gè)閥芯所承受的壓力方向相反，可以部分抵消軸向推力，因而會(huì)很大地降低開(kāi)啟力。 通常的雙閥座杠桿浮球式蒸汽疏水閥，其上下閥座兩個(gè)排水孔采用相等直徑。由于采用錐面密封，受密封寬度上的影響，上下閥芯受壓面積就不同。一臺(tái)新使用的閥門，其閥座密封面寬度較窄，近于線狀圓錐面。這時(shí)上下閥芯正反推力差雖然不很大，當(dāng)然，壓差越高就越大了 ；但是隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)、密封寬度因磨損而逐漸地增加，因而疏水閥開(kāi)啟力也隨之增加，并越來(lái)越大，這就會(huì)造成疏水閥性能不穩(wěn)定、甚至無(wú)法開(kāi)啟、工作可靠性差。中國(guó)專利ZL200510081595. 9公開(kāi)一種壓力平衡、穩(wěn)定性和可靠性好的雙閥座杠桿浮球式蒸汽疏水閥。設(shè)有浮球、杠桿、銷軸、銷、連桿、閥桿、上下閥芯、上下閥芯定位塊、上下閥座、墊片、螺母、聯(lián)接頭、聯(lián)接銷和杠桿支架；杠桿的一端與浮球聯(lián)接，杠桿的另一端用銷與連桿的上端聯(lián)接，杠桿與銷軸相配接并支承于杠桿支架上，杠桿支架設(shè)于上閥座上方，連桿的下端通過(guò)聯(lián)接銷與聯(lián)接頭相配接，墊片、上閥芯和上閥芯定位塊套入閥桿上部，上閥芯設(shè)于上閥座內(nèi)并由螺母與上閥座的下錐面相配接，聯(lián)接頭接閥桿頂部，能調(diào)整的閥桿下部插入下閥芯和下閥芯定位塊，下閥芯設(shè)于下閥座內(nèi)并與下閥座下錐面相配接。該雙閥座杠桿浮球式蒸汽疏水閥能保證上下閥芯承壓面積，無(wú)論是新用閥門還是使用磨損后的閥門、都是完全相等的，閥芯上下推力達(dá)到平衡，提高了性能。但是這種結(jié)構(gòu)的閥門還存在關(guān)閥臨界狀態(tài)閥芯對(duì)位穩(wěn)定性和可靠性差的難題。迄今為止，在疏水閥領(lǐng)域，尚未見(jiàn)有關(guān)球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械型雙閥座杠桿浮球式蒸汽疏水閥存在關(guān)閉臨界狀態(tài)時(shí)閥芯對(duì)位存在穩(wěn)定性和可靠性差等缺點(diǎn)，提供一種壓力完全平衡，穩(wěn)定性和可靠性高，排量較大的球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥。本實(shí)用新型設(shè)有閥蓋、閥體、自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)，所述關(guān)閉系統(tǒng)設(shè)有浮球、閥座體、球芯、閥座、保持環(huán)、壓圈、閥座蓋、彈簧、密封墊、閥桿、卡簧圈、聯(lián)接板、U形臂和滑動(dòng)軸承。[0008]所述自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)安裝在閥蓋上；所述閥座體設(shè)有平衡卸壓環(huán)形槽，所述球芯安裝在閥座體內(nèi)腔，所述閥座分別裝在球芯兩端，閥座的密封面與球芯球面接觸形成兩個(gè)球形密封面；所述保持環(huán)分別裝入閥座外和閥座體凹臺(tái)內(nèi)；所述壓圈分別裝入閥座外并壓裝在保持環(huán)和密封圈的端面；所述密封圈分別設(shè)在閥座體和保持環(huán)凹臺(tái)內(nèi)；所述閥座蓋和密封墊分別裝在閥座體兩端凹臺(tái)內(nèi)并用六角螺栓壓緊密封；所述彈簧壓在閥座斜面凸臺(tái)上和壓圈的端面上并套入閥座蓋內(nèi)定位槽；所述閥蓋與閥體由螺栓螺母連接，閥蓋與閥體之間裝有纏繞墊并密封組合成閥腔；兩根閥桿的端面鍵與球芯側(cè)面的兩鍵槽相配合，所述兩根閥桿安裝于閥座體前后兩個(gè)同軸的孔內(nèi)，該孔內(nèi)裝有滑動(dòng)軸承；所述U形臂兩端分別套入兩根閥桿頭部，并用聯(lián)接板方孔與兩根閥桿方孔相配；U形臂的中部孔與浮球伸出的連接桿相配合，并用卡簧擋圈固定；旋轉(zhuǎn)U形臂即可通過(guò)兩根閥桿使球芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥口的開(kāi)啟和關(guān)閉。所述彈簧可采用碟形彈簧或螺旋彈簧；所述碟形彈簧(平面型)安裝于閥座蓋與閥座之間，螺栓通過(guò)壓緊彈簧產(chǎn)生彈力，施力于兩閥座上，使閥座與球芯密封面之間產(chǎn)生密封壓力。所述螺旋彈簧上設(shè)彈簧座。 本實(shí)用新型通過(guò)閥蓋上的進(jìn)出口和蒸汽使用設(shè)備連接，本實(shí)用新型的關(guān)鍵部件——關(guān)閉系統(tǒng)安裝在閥腔內(nèi)，閥腔內(nèi)凝結(jié)水位的高、低變化使浮球通過(guò)U形臂旋轉(zhuǎn)球芯排除凝結(jié)水。本實(shí)用新型的工作原理如下所述球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥安裝在使用蒸汽設(shè)備的出口，當(dāng)閥腔內(nèi)凝結(jié)水水位升高時(shí)，浮球隨水位的升高而升高，并通過(guò)U形臂帶動(dòng)球芯轉(zhuǎn)動(dòng),打開(kāi)排水口，排出凝結(jié)水。當(dāng)閥腔內(nèi)凝結(jié)水位變化時(shí)，浮球隨水位升降而升降，通過(guò)U形臂帶動(dòng)閥桿和球芯自動(dòng)調(diào)節(jié)閥口的開(kāi)度，及時(shí)排除凝結(jié)水。當(dāng)凝結(jié)水停止進(jìn)入閥腔時(shí)，浮球隨水位下降而下降，通過(guò)U形臂帶動(dòng)閥桿和球芯，使球芯轉(zhuǎn)到了關(guān)閉閥口的位置、排水即停止。當(dāng)凝結(jié)水再次進(jìn)入閥腔時(shí)，下一次工作循環(huán)重新開(kāi)始。本實(shí)用新型的主要件之一閥座體采用了具有特殊的平衡卸壓環(huán)形槽的角式閥座體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)成平衡統(tǒng)一的密封直徑D，因而使得介質(zhì)壓力呈顯完全對(duì)稱分布狀態(tài)并作用于球芯，即球芯在各個(gè)方面受力得到平衡，相當(dāng)于自由狀態(tài)。兩個(gè)閥座由于采用了平衡統(tǒng)一密封直徑、左右承壓面積是完全相等的。這對(duì)于每一個(gè)閥座而言，水平方向受力是大小相等，方向相反。抵消之后，單個(gè)閥座除受彈簧力作用之外，均處于自由狀態(tài)(如果自重相比之下可以忽略的話)。本實(shí)用新型能保持球芯與兩邊閥座間密封壓力只決定于兩側(cè)彈簧(碟形或螺旋彈簧)壓力而與介質(zhì)壓力大小無(wú)關(guān)。球芯與閥座間保持一定彈力，因而能保證穩(wěn)定而合理的密封比壓。與現(xiàn)有的機(jī)械型杠桿浮球式蒸汽疏水閥比較，由于本實(shí)用新型采用球面旋轉(zhuǎn)式密封，其密封方式優(yōu)于錐面密封方式，密封對(duì)位準(zhǔn)確、密封穩(wěn)定，克服了關(guān)閉臨界狀態(tài)時(shí)雙閥座杠桿浮球式蒸汽疏水閥錐面密封對(duì)位準(zhǔn)確性、同步性差，密封不夠可靠的缺點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型具有以下突出優(yōu)點(diǎn)I)采用球芯結(jié)構(gòu)的球面旋轉(zhuǎn)密封方式，密封對(duì)位準(zhǔn)確，密封性能優(yōu)異。在疏水閥領(lǐng)域是一獨(dú)特創(chuàng)新設(shè)計(jì)。[0018]2)采用具有特殊的平衡泄壓環(huán)形槽的角式閥座體結(jié)構(gòu)，使介質(zhì)壓力對(duì)稱分布地作用于球芯，使其受力達(dá)到完全平衡。3)球芯密封力采用彈性補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、即以碟形彈簧或螺旋彈簧組穩(wěn)定地施力于兩邊的閥座，可以實(shí)現(xiàn)密封面磨損補(bǔ)償、密封性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠。4)可用于大排量和中高壓差下的蒸汽疏水閥設(shè)計(jì)應(yīng)用。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例采用碟形彈簧的閥座結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例采用螺旋彈簧的閥座結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的閥桿滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)局部視圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2、4，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有閥蓋9、閥體24、自動(dòng)排空氣裝置20和關(guān)閉系統(tǒng)，所述關(guān)閉系統(tǒng)設(shè)有浮球I、閥座體2、球芯3、閥座4、保持環(huán)5、壓圈6、閥座蓋7、碟形彈簧8、密封墊10、閥桿14、卡簧圈16、聯(lián)接板17、U形臂18和滑動(dòng)軸承19。所述自動(dòng)排空氣裝置20和關(guān)閉系統(tǒng)安裝在閥蓋9上；所述閥座體2設(shè)有平衡卸壓環(huán)形槽12，所述球芯3安裝在閥座體2內(nèi)腔，所述閥座4分別裝在球芯3兩端，閥座4的密封面與球芯3球面接觸形成兩個(gè)球形密封面；所述保持環(huán)5分別裝入閥座4外和閥座體2凹臺(tái)內(nèi)；所述壓圈6分別裝入閥座4外并壓裝在保持環(huán)5和密封圈11的端面；所述密封圈11分別設(shè)在閥座體2和保持環(huán)5凹臺(tái)內(nèi)；所述閥座蓋7和密封墊10分別裝在閥座體2兩端凹臺(tái)內(nèi)并用六角螺栓13壓緊密封；所述彈簧8壓在閥座4斜面凸臺(tái)上和壓圈6的端面上并套入閥座蓋7內(nèi)定位槽；所述閥蓋9與閥體24由螺栓螺母15連接，閥蓋9與閥體24之間裝有纏繞墊23并密封組合成閥腔；兩根閥桿14的端面鍵與球芯3側(cè)面的兩鍵槽相配合，所述兩根閥桿14安裝于閥座體2前后兩個(gè)同軸的孔內(nèi)，該孔內(nèi)裝有滑動(dòng)軸承19 ;所述U形臂18兩端分別套入兩根閥桿14頭部，并用聯(lián)接板17方孔與兩根閥桿14方孔相配；U形臂18的中部孔與浮球I伸出的連接桿相配合，并用卡簧擋圈16固定；旋轉(zhuǎn)U形臂18即可通過(guò)兩根閥桿14使球芯3轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥口的開(kāi)啟和關(guān)閉。所述關(guān)閉系統(tǒng)內(nèi)的閥座體設(shè)有平衡卸壓環(huán)形槽，所述球芯安裝在閥座體內(nèi)腔，所述閥座分別裝在球芯兩端，密封面與球芯球面接觸，形成兩個(gè)球形密封面；所述保持環(huán)分別裝入閥座外徑和閥座體凹臺(tái)內(nèi)；所述壓圈分別裝入閥座外徑并壓裝在保持環(huán)和密封圈的端面；所述密封圈分別設(shè)在閥座體和保持環(huán)凹臺(tái)內(nèi)(見(jiàn)圖2，圖3);參見(jiàn)圖2，所述彈簧采用碟形彈簧8，所述碟形彈簧(平面型)安裝于閥座蓋7與閥座4之間，螺栓通過(guò)壓緊彈簧產(chǎn)生彈力，施力于兩閥座上，使閥座與球芯密封面之間產(chǎn)生密封壓力。參見(jiàn)圖3，所述彈簧采用螺旋彈簧21，所述螺旋彈簧21上設(shè)彈簧座22。采用螺旋彈簧21后，以螺旋彈簧產(chǎn)生密封力，其密封原理與采用蝶形彈簧完全相同。所述彈簧壓在閥座斜面凸臺(tái)上和壓圈的端面上并套入閥座蓋內(nèi)定位槽，所述閥座蓋和密封墊分別裝在閥座體兩端凹臺(tái)內(nèi)，用六角螺栓壓緊密封(見(jiàn)圖2，圖3);所述球芯側(cè)面的兩鍵槽與兩根閥桿的端面鍵相配，所述兩根閥桿安裝于閥座體前后兩個(gè)同軸的孔內(nèi)，該孔內(nèi)裝有滑動(dòng)軸承；所述U形臂兩端分別套入兩根閥桿頭部，并用聯(lián)接板方孔與兩根閥桿 方孔相配；u形臂的中部孔與浮球伸出的連接桿相配合，并用卡簧圈固定；旋轉(zhuǎn)U形臂即可通過(guò)兩根閥桿使球芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥口的開(kāi)啟和關(guān)閉(參見(jiàn)圖4)。
權(quán)利要求1.一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥，其特征在于設(shè)有閥蓋、閥體、自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)，所述關(guān)閉系統(tǒng)設(shè)有浮球、閥座體、球芯、閥座、保持環(huán)、壓圈、閥座蓋、彈簧、密封墊、閥桿、卡簧圈、聯(lián)接板、U形臂和滑動(dòng)軸承； 所述自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)安裝在閥蓋上；所述閥座體設(shè)有平衡卸壓環(huán)形槽，所述球芯安裝在閥座體內(nèi)腔，所述閥座分別裝在球芯兩端，閥座的密封面與球芯球面接觸形成兩個(gè)球形密封面；所述保持環(huán)分別裝入閥座外和閥座體凹臺(tái)內(nèi)；所述壓圈分別裝入閥座外并壓裝在保持環(huán)和密封圈的端面；所述密封圈分別設(shè)在閥座體和保持環(huán)凹臺(tái)內(nèi)；所述閥座蓋和密封墊分別裝在閥座體兩端凹臺(tái)內(nèi)并用六角螺栓壓緊密封；所述彈簧壓在閥座斜面凸臺(tái)上和壓圈的端面上并套入閥座蓋內(nèi)定位槽；所述閥蓋與閥體由螺栓螺母連接，閥蓋與閥體之間裝有纏繞墊并密封組合成閥腔；兩根閥桿的端面鍵與球芯側(cè)面的兩鍵槽相配合，所述兩根閥桿安裝于閥座體前后兩個(gè)同軸的孔內(nèi)，該孔內(nèi)裝有滑動(dòng)軸承；所述U形臂兩端分別套入兩根閥桿頭部，并用聯(lián)接板方孔與兩根閥桿方孔相配；U形臂的中部孔與浮球伸出的連接桿相配合，并用卡簧擋圈固定；旋轉(zhuǎn)U形臂即可通過(guò)兩根閥桿使球芯轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥 口的開(kāi)啟和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求I所述的一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥，其特征在于所述彈簧采用碟形彈簧或螺旋彈簧。
3.如權(quán)利要求2所述的一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥，其特征在于所述碟形彈簧安裝于閥座蓋與閥座之間，螺栓通過(guò)壓緊彈簧產(chǎn)生彈力，施力于兩閥座上，使閥座與球芯密封面之間產(chǎn)生密封壓力。
4.如權(quán)利要求2所述的一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥，其特征在于所述螺旋彈簧上設(shè)彈簧座。
專利摘要一種球面旋轉(zhuǎn)式蒸汽疏水閥，涉及一種蒸汽疏水閥。設(shè)有閥蓋、閥體、自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)，關(guān)閉系統(tǒng)設(shè)有浮球、閥座體、球芯、閥座、保持環(huán)、壓圈、閥座蓋、彈簧、密封墊、閥桿、卡簧圈、聯(lián)接板、U形臂和滑動(dòng)軸承；自動(dòng)排空氣裝置和關(guān)閉系統(tǒng)安裝在閥蓋上。當(dāng)閥腔內(nèi)凝結(jié)水水位升高時(shí)，浮球隨水位的升高而升高，并通過(guò)U形臂帶動(dòng)球芯轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)排水口，排出凝結(jié)水。當(dāng)閥腔內(nèi)凝結(jié)水位變化時(shí)，浮球隨水位升降而升降，通過(guò)U形臂帶動(dòng)閥桿和球芯自動(dòng)調(diào)節(jié)閥口的開(kāi)度，及時(shí)排除凝結(jié)水。當(dāng)凝結(jié)水停止進(jìn)入閥腔時(shí)，浮球隨水位下降而下降，通過(guò)U形臂帶動(dòng)閥桿和球芯，使球芯轉(zhuǎn)到關(guān)閉閥口的位置、排水即停止。當(dāng)凝結(jié)水再次進(jìn)入閥腔時(shí)，開(kāi)始下一循環(huán)。
文檔編號(hào)F16T1/22GK202756897SQ20122037493
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者洪新強(qiáng), 陳午生, 喬存德, 辜澤軍, 洪新偉, 洪文財(cái), 洪有福 申請(qǐng)人:洪新強(qiáng)