申请/专利权人：百强阀门集团有限公司

申请日：2019-03-24

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN109812589B

主分类号：F16K3/02

分类号：F16K3/02;F16K3/30;F16K3/314;F16K27/04;F16K31/60;F16K41/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.02.12#实质审查的生效;2019.05.28#公开

摘要：本发明公开了一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，包括上阀体、下阀体、阀杆组件、阀座、导流通道，阀杆组件在动力组件的带动下沿着阀腔移动，闸板顶部开设型槽，型槽沿着导流通道的方向贯穿闸板，闸板中心设置与型槽联通的连接孔，阀杆组件包括阀杆、连接座，阀杆设置一限位部，阀杆伸入连接孔底部，连接座的座本体插入型槽内且在竖直方向的截面与型槽相配合，两个座本体之间环绕形成螺纹孔，阀杆的下半段设置与螺纹孔连接的外螺纹，螺纹孔的孔径小于所述连接孔的孔径，阀杆底端位于接近导流通道顶部的位置处。所述阀杆相对闸板转动而移动限位，在闸板移动时起导向作用，避免了密封面的磨损，提高了闸阀的使用寿命。

主权项：1.一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，包括上阀体、下阀体、阀杆组件、阀座，上阀体与下阀体相互盖合形成阀腔，阀杆组件底端安装有闸板，下阀体开设导流通道，导流通道与阀腔相联通，阀座安装在阀腔内并与下阀体密封连接，阀座内设置与导流通道联通的闸板容纳孔，阀杆组件能在一个动力组件的带动下沿着阀腔上下移动，其特征在于：所述阀腔在水平方向的截面为与闸板相配合的非圆形，闸板顶部沿竖直方向开设型槽，所述型槽沿着导流通道的方向贯穿闸板，闸板中心竖直设置连接孔，连接孔与型槽联通，所述阀杆组件包括阀杆以及连接座，阀杆底端沿着阀杆径向凸出设置一限位部，阀杆穿过型槽伸入连接孔底部，所述连接座包括了两个相配合的座本体，座本体插入型槽内且在竖直方向的截面与型槽相配合，两个座本体之间环绕形成螺纹孔，所述螺纹孔与连接孔的中心在同一直线上，阀杆的下半段设置与螺纹孔连接的外螺纹，螺纹孔的孔径小于所述连接孔的孔径，阀杆底端在限位部的限位下不能自连接孔脱离，阀杆底端位于导流通道上方且接近导流通道顶部的位置处，阀杆转动时带动闸板上下移动使得闸板在一个关闭状态与一个导通状态之间移动，在关闭状态时闸板伸入阀座内关闭导流通道，在导通状态时闸板脱离阀座导通导流通道。

全文数据：一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀技术领域本发明涉及一种闸阀，尤其是一种闸板截面呈楔式的闸阀。背景技术楔形闸阀，是闸阀的一种。因其密封面与垂直中心线成某种角度即两个密封面成楔形而得名。一般情况下，两密封面成楔形的闸阀，密封面与垂直中心线的角度为2°52’、3°30’、5°、8°、10°等。如附图1所示，是现有技术中较为常见的一种楔形闸阀。当动力机构可以是电动、气动、或手动带动阀杆1’上下移动时，固定在阀杆1’底部的闸板2’随阀杆1’移动从而实现导流通路的阻断或者关闭。闸阀通常只作为开关阀使用，一般情况不能调节流量大小。闸阀在使用时，会受到安装条件的限制选择纵向安装即附图1所示形式、倒立安装例如安装在机体上部或者水平安装。当楔形闸阀以水平方式安装时，阀杆水平移动，导流通道在与阀杆垂直的竖直方向导通。由于阀杆由导通状态到阻断状态的行程较大，而楔形闸阀在水平安装时，闸板的上下两表面与阀体内壁之间都有一定的间隙，闸板在水平移动时阀体内壁也没有导向装置作为导引，因此阀杆安装闸板的一端难免会因为重力作用而出现的倾斜。由于楔形闸板是小端先进入阀座内，因此即便发生倾斜闸板也能在楔形面的导向作用下伸入阀座内与之密封连接。但是，每次发生倾斜的变量都会使得闸板与阀座相互磨损，不论阀体与阀座之间是软密封还是硬密封，长此下来，都会造成位于下部的接合面磨损严重。闸阀的主要作用是作为流通的开关阀使用，因此，只要密封性能出现较大问题，闸阀也基本只能做废弃处理。而闸阀的制造成本较高，因此企业只能选择更换闸板与阀座。发明内容为了解决上述技术问题，本发明提供一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀。发明所提供的一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，包括上阀体、下阀体、阀杆组件、阀座，上阀体与下阀体相互盖合形成阀腔，阀杆组件底端安装有闸板，下阀体开设导流通道，导流通道与阀腔相联通，阀座安装在阀腔内并与下阀体密封连接，阀座内设置与导流通道联通的闸板容纳孔，阀杆组件能在一个动力组件的带动下沿着阀腔上下移动，所述阀腔在水平方向的截面为与闸板相配合的非圆形，闸板顶部沿竖直方向开设型槽，所述型槽沿着导流通道的方向贯穿闸板，闸板中心竖直设置连接孔，连接孔与型槽联通，所述阀杆组件包括阀杆以及连接座，阀杆底端沿着阀杆径向凸出设置一限位部，阀杆穿过型槽伸入连接孔底部，所述连接座包括了两个相配合的座本体，座本体插入型槽内且在竖直方向的截面与型槽相配合，两个座本体之间环绕形成螺纹孔，所述螺纹孔与连接孔的中心在同一直线上，阀杆的下半段设置与螺纹孔连接的外螺纹，螺纹孔的孔径小于所述连接孔的孔径，阀杆底端在限位部的限位下不能自连接孔脱离，阀杆底端位于导流通道上方且接近导流通道顶部的位置处，阀杆转动时带动闸板上下移动使得闸板在一个关闭状态与一个导通状态之间移动，在关闭状态时闸板伸入阀座内关闭导流通道，在导通状态时闸板脱离阀座导通导流通道。进一步，所述限位部为形成在阀杆底端的一圈沿着阀杆径向凸出的限位盘，所述连接孔的孔径与限位盘相匹配使得阀杆底端能在连接孔内移动。进一步，所述上阀体由上到下设置孔径依次增加的阀杆导引孔、阀杆限位孔以及闸板限位孔，阀杆导引孔、阀杆限位孔以及闸板限位孔同中心设置且在竖直方向相互连通，阀杆导引孔与阀杆上端松配合连接，阀杆在对应外螺纹顶端的位置形成一直径大于阀杆导引孔的孔径且小于闸板限位孔的孔径的上限位部，在导通状态时闸板上端顶抵闸板限位孔的顶部。进一步，所述阀杆上安装有缓冲组件，缓冲组件包括套在阀杆上的弹性件与套板，所述弹性件底端连接在套板上，套板在水平方向与上阀体与下阀体的连接处相对，上阀体与下阀体的接合处形成一圈环槽，环槽的深度大于套板的厚度，套板的外周支撑在该环槽的槽底壁。进一步，上阀体与下阀体的连接处设置有密封垫圈，所述环槽形成在所述密封垫圈且由密封垫圈的内侧环壁沿径向开设形成。进一步，所述阀杆外周与上阀体之间设置有上密封垫，阀杆外周与上阀体之间在上密封垫上方填充填料，填料上部设有填料压套，填料压套上方设有压紧填料压套的套杆，套杆上端安装手轮，套杆下部设置轴孔，阀杆上端插入轴孔内，阀杆与套杆之间连接水平销。进一步，所述套杆上端伸出手轮上部，套杆顶部设置压紧套件。进一步，所述动力组件为安装在阀杆顶部的手轮组件，手轮组件包括手轮与压紧套件，阀杆顶部穿过手轮且伸出手轮上端，阀杆上端设置外螺纹且螺纹安装所述压紧套件。本发明的有益效果在于：本发明通过改变阀杆与闸板的结构，进而改变二者之间的连动关系，将阀杆设置为只是相对闸板转动而在闸板的移动方向相对固定，在闸板移动时起到导向作用，不会如传统的楔式闸阀一样出现在阀杆水平安装时在阀杆的自由端出现纵向的轴向倾斜以至于闸板与阀座在配合时会严重磨损密封面，有效的避免了密封面的磨损，提高了闸阀整体的使用寿命，保证了闸阀的高度密封性；阀杆仅作转动而不移动，仅闸板在阀腔内移动实现导流通道的导通或者关闭，有效的减小了阀体在垂直导流通道方向的设计高度，整体缩减了闸阀的安装空间，适用性更强。附图说明附图1为现有技术中的楔形闸阀结构。附图2为本发明所述能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀的主剖视图。附图3为图2侧视方向的剖视图，省略手轮以及缓冲组件。附图4显示阀杆由图3的状态移动后导通所述流动通道的剖视图。附图5为阀杆组件与闸板的立体分解图，辅助说明二者之间的连接关系。附图6为图2中A处的局部放大图。具体实施方式下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参与附图2～6为本发明所提供的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀的一个较佳实施例，所述闸阀在实际使用时可以根据安装的位置以及环境选择直立安装，倒立安装或者水平安装，在本实施例所提供的附图中，是将闸阀直立安装做说明，具体的，所述楔式闸阀包括上阀体1、下阀体2、阀杆组件3、阀座4，上阀体1与下阀体2相互盖合形成阀腔5。上阀体1与下阀体2之间通过螺栓连接，二者之间可以设置密封垫实现相对密封连接。阀杆组件3底端安装有闸板6，下阀体2开设导流通道7，导流通道7与阀腔相5联通，阀座4安装在阀腔5内并与下阀体2密封连接，阀座4内设置与导流通道7联通的闸板容纳孔，阀杆组件3能在一个动力组件8的带动下沿着阀腔5上下移动。在本实施例的附图中，动力组件是一个手轮，当然，不以此为限制，在实际实施时可以是能带动阀杆组件3移动的电机、减速机等结构。所述阀腔5在水平方向的截面为与闸板6相配合的非圆形，闸板6顶部沿竖直方向开设型槽9，所述型槽9沿着导流通道7的方向贯穿闸板6，闸板6中心竖直设置连接孔10，连接孔10与型槽9联通，所述阀杆组件3包括阀杆31以及连接座32，阀杆31底端沿着阀杆31的径向凸出设置一限位部311。在本实施例中，所述限位部311为形成在阀杆31底端的一圈沿着阀杆31径向凸出的限位盘312。阀杆31穿过型槽9伸入连接孔10的底部。所述连接座32包括了两个相配合的座本体321，两个座本体321在图示的方向水平插入型槽9内且在竖直方向的截面与型槽9相配合也为型。座本体321的尺寸与型槽9相匹配使得座本体321在竖直方向不能直接自型槽9脱出。座本体321之间通过螺栓连接固定。两个座本体321的两个相对的面开设半圆形缺槽322，缺槽322的侧壁设置内螺纹，两个缺槽322之间环绕形成螺纹孔323。所述螺纹孔323与连接孔10以及阀杆31的中心均在同一直线上。阀杆31的下半段位于阀腔5内，阀杆31的下半段设置与螺纹孔323连接的外螺纹。螺纹孔323的孔径小于所述连接孔10的孔径，阀杆31的底端在限位部311的限位下不能自连接孔10脱离，阀杆31转动时连接座32由于受型槽9以及阀腔5的限位而带动闸板6上下移动。阀杆31的底端位于导流通道7上方且接近导流通道7顶部的位置处，阀杆31在转动时带动闸板6上下移动使得闸板6在一个如图3所示的关闭状态与一个如图2所示的导通状态之间移动。在关闭状态时闸板6伸入阀座4内与阀座4密封配合关闭导流通道；在导通状态时闸板6向上移动至阀腔5内与阀座4脱离，进而导通导流通道7。具体的，当所述限位部311为形成在阀杆31底端的一圈沿着阀杆31径向凸出的限位盘312时，将所述连接孔10的孔径设计为与限位盘312的直径相匹配使得阀杆31的底端能在连接孔10内移动而不会与连接孔10的侧壁相互干涉。所述上阀体1由上到下设置孔径依次增加的阀杆导引孔111、阀杆限位孔112以及闸板限位孔113，阀杆导引孔111、阀杆限位孔112以及闸板限位孔113同中心设置且在竖直方向相互连通。阀杆导引孔11与阀杆31上端松配合连接，阀杆31在对应外螺纹顶端的位置形成一直径大于阀杆导引孔111的孔径且小于闸板限位孔113的孔径的上限位部313，在导通状态时闸板6的上端顶抵上限位部313从而限制闸板6的上移位移。闸板6在上移到顶部限位位置时难免会与上阀体1的内壁相碰撞，为了避免因为二者之间的轴向冲击而影响组件之间装配的稳定性，在具体实施时，可以在所述阀杆31的上安装缓冲组件12，缓冲组件12包括套在阀杆31上的弹性件121与套板122。所述弹性件121在本实施例中为套在阀杆31上的弹簧，除了选择弹簧以外，还可以采用橡胶圈，波纹管等做为弹性件。所述弹性件121的底端连接在套板122上。套板122的中心设置供阀杆31穿套的穿孔，所述穿孔的孔径以刚好能容纳阀杆31为宜。套板122在水平方向与上阀体1与下阀体2的连接处正相对。上阀体1与下阀体2的接合处形成一圈环槽123，环槽123的深度大于套板122的厚度，套板122的外周支撑在该环槽123的槽底壁上。所述环槽123可以仅开设在上阀体1的底部，也可以仅开设在下阀体2的上部，或者还可以如本实施例附图2所示，在上阀体1与下阀体2各开设一定深度共同形成环槽123。上阀体1与下阀体2的连接处设置有密封垫圈13，所述环槽123形成在所述密封垫圈13，具体的由密封垫圈13的内侧环壁沿径向开设形成。所述动力组件在本实施例中为安装在阀杆31顶部的手轮组件，手轮组件包括手轮14与以及连接在手轮14与阀杆之间的连接组件。具体的，所述阀杆31的外周与上阀体1之间设置有上密封垫16，阀杆31外周与上阀体1之间在上密封垫16上方填充填料17，填料17上部设有填料压套18，填料压套18上方设有压紧填料压套18的套杆19，套杆19上端安装手轮14，套杆19下部设置轴孔20，阀杆31上端插入轴孔20内，阀杆31与套杆19之间连接水平销21。还可以设置将阀杆31的顶部穿过手轮14的中心且伸出手轮14上端，此时在阀杆31的上端外周设置外螺纹，阀杆顶部通过螺纹安装一设置有内螺纹的压紧套件15与阀杆31相配合，同样能起到连接阀杆31与手轮14的作用。本发明可以设置阀杆31正转时带动闸板6上移，阀杆31反转时带动闸板6下移。如图2所示，闸板6上移到顶抵上限位部313时，闸板6的上移位移被限位，此时导流通道7处于导通状态。如图3所示，当闸板6沿着阀杆31移动到限位部311上端顶抵连接座32的底部位置时，闸板5的下移位移被限位，此时导流通道7处于阻断状态。闸板5只做移动不转动，将阀腔5的尺寸设计为与闸板6的大端相配合即能保证闸板6在阀腔5内顺利移动。本发明所述的楔式闸阀在使用时，阀杆31的位移不发生变化只是在动力组件的带动下进行轴向转动，具体的，本发明通过改变阀杆31与闸板6的结构，进而改变二者之间的连动关系，将阀杆31设置为只是相对闸板6转动而在闸板6的移动方向相对的位移固定，使得阀杆31形成一个导向固定的导向杆从而在闸板6移动时起到导向作用，即便将楔式闸阀水平安装在阀杆31呈水平设置的情况下，也不会如传统的楔式闸阀一样出现在阀杆水平安装时在阀杆的自由端出现纵向的轴向倾斜以至于闸板与阀座在配合时会严重磨损密封面，确保了闸板6能准确的与阀座4配合，有效的避免了阀座4与闸板6密封面之间的磨损，解决了现有技术中楔式闸阀密封面易磨损这一缺陷，提高了闸阀整体的使用寿命，保证了闸阀的高度密封性；阀杆31仅作转动而不移动，仅闸板6在阀腔内移动实现导流通道的导通或者关闭，有效的减小了阀体整体在垂直导流通道方向的设计高度，整体上缩减了闸阀的安装空间，适用性更强。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，包括上阀体、下阀体、阀杆组件、阀座，上阀体与下阀体相互盖合形成阀腔，阀杆组件底端安装有闸板，下阀体开设导流通道，导流通道与阀腔相联通，阀座安装在阀腔内并与下阀体密封连接，阀座内设置与导流通道联通的闸板容纳孔，阀杆组件能在一个动力组件的带动下沿着阀腔上下移动，其特征在于：所述阀腔在水平方向的截面为与闸板相配合的非圆形，闸板顶部沿竖直方向开设型槽，所述型槽沿着导流通道的方向贯穿闸板，闸板中心竖直设置连接孔，连接孔与型槽联通，所述阀杆组件包括阀杆以及连接座，阀杆底端沿着阀杆径向凸出设置一限位部，阀杆穿过型槽伸入连接孔底部，所述连接座包括了两个相配合的座本体，座本体插入型槽内且在竖直方向的截面与型槽相配合，两个座本体之间环绕形成螺纹孔，所述螺纹孔与连接孔的中心在同一直线上，阀杆的下半段设置与螺纹孔连接的外螺纹，螺纹孔的孔径小于所述连接孔的孔径，阀杆底端在限位部的限位下不能自连接孔脱离，阀杆底端位于导流通道上方且接近导流通道顶部的位置处，阀杆转动时带动闸板上下移动使得闸板在一个关闭状态与一个导通状态之间移动，在关闭状态时闸板伸入阀座内关闭导流通道，在导通状态时闸板脱离阀座导通导流通道。2.根据权利要求1所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述限位部为形成在阀杆底端的一圈沿着阀杆径向凸出的限位盘，所述连接孔的孔径与限位盘相匹配使得阀杆底端能在连接孔内移动。3.根据权利要求1所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述上阀体由上到下设置孔径依次增加的阀杆导引孔、阀杆限位孔以及闸板限位孔，阀杆导引孔、阀杆限位孔以及闸板限位孔同中心设置且在竖直方向相互连通，阀杆导引孔与阀杆上端松配合连接，阀杆在对应外螺纹顶端的位置形成一直径大于阀杆导引孔的孔径且小于闸板限位孔的孔径的上限位部，在导通状态时闸板上端顶抵闸板限位孔的顶部。4.根据权利要求3所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述阀杆上安装有缓冲组件，缓冲组件包括套在阀杆上的弹性件与套板，所述弹性件底端连接在套板上，套板在水平方向与上阀体与下阀体的连接处相对，上阀体与下阀体的接合处形成一圈环槽，环槽的深度大于套板的厚度，套板的外周支撑在该环槽的槽底壁。5.根据权利要求4所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：上阀体与下阀体的连接处设置有密封垫圈，所述环槽形成在所述密封垫圈且由密封垫圈的内侧环壁沿径向开设形成。6.根据权利要求1~5中任一项所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述阀杆外周与上阀体之间设置有上密封垫，阀杆外周与上阀体之间在上密封垫上方填充填料，填料上部设有填料压套，填料压套上方设有压紧填料压套的套杆，套杆上端安装手轮，套杆下部设置轴孔，阀杆上端插入轴孔内，阀杆与套杆之间连接水平销。7.根据权利要求6所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述套杆上端伸出手轮上部，套杆顶部设置压紧套件。8.根据权利要求1~5中任一项所述的能减小密封面磨损的高导向性楔式闸阀，其特征在于：所述动力组件为安装在阀杆顶部的手轮组件，手轮组件包括手轮与压紧套件，阀杆顶部穿过手轮且伸出手轮上端，阀杆上端设置外螺纹且螺纹安装所述压紧套件。

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