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颁 证 日:
优 先 权:
申请(专利权)人:
左学禹
地 址:
150046黑龙江省哈尔滨动力区旭升街45号
发 明 (设计)人:
左学禹
国 际 申 请:
国 际 公 布:
进入国家日期:
专利 代理 机构:
代 理 人:
摘要
本发明涉及属于同一构思的新结构陶瓷截止阀、调节阀和球阀。其共同特点是阀座和阀瓣均用陶瓷材料制成,且可方便地从阀体中取出,以便更换新的阀座和阀瓣。阀座与阀体之间用石墨填料密封,且借助压套固定。阀瓣与阀杆的连接采用内插键块连接结构。阀瓣与阀座相接触的密封面为球面。该阀耐磨、耐热、耐腐蚀、寿命长、易维修。陶瓷截止阀不易内漏,调节阀调节特性好,适合电力、化工、国防、科研等领域使用。
主权项
权利要求书
1.新结构陶瓷阀门包括新结构陶瓷截止阀、新结构陶瓷调节阀和新结构陶
瓷球阀,
新结构陶瓷截止阀至少由阀体(1)、阀座(2)、阀瓣(4)、压套(8)、阀
杆(13)、阀盖(17)、导向键(19)、棘轮螺母(21)、摆臂(25)和扳杠(31)
构成,其特征在于:用陶瓷材料制成的阀座(2)为阶梯管状,其与阀体内腔阶
梯段相配合形成的阀座密封填料室(3)中填满石墨填料,在阀座填料室侧壁加
工有环形汽封槽(5)和(6),阀座(2)与阀瓣(4)相接触的密封面为圆锥面,
阀瓣(4)用陶瓷材料制成,为阶梯圆柱形,其与阀座(2)相接触的密封面为
球面,阀瓣柄部与阀杆(13)下端盲孔滑动配合,在阀瓣柄部外侧加工出截面
为半圆形的环形槽(7),在阀杆下端管壁对应阀瓣柄部环形槽处开有对称分布
的数个长圆形孔(36),其长轴线与阀杆轴线平行,其短轴长略大于阀瓣柄部环
形槽的宽度,阀杆管状端部壁厚与阀瓣柄部环形槽深度相等,与阀杆管状端外
径相配合的套管(10)在对应阀杆下端长圆形孔的位置开有略大于长圆形孔的
孔(37),数个直径为环形槽宽度的钢球(9)从套管(10)上的孔(37)和阀
杆管状端部的孔(36)插入到孔(36)与阀瓣上环形槽(7)形成的空间中,阀
杆下端阶梯处开有凹槽(11),套管(10)一端带有与阀杆上凹槽相配合的凸部,
该凸部向外折边与套管轴线垂直时,套管可转动,当套管转到盖住钢球(9)位
置时,其凸部刚好对应阀杆上的凹槽,将套管的折边折90°使其卡在阀杆上的
凹槽中,套管则不能转动,阀杆上端加工有左旋梯形螺纹,在螺纹段加工有与
阀杆轴线相平行的导向槽(18),压套(8)为圆筒形,其上加工有多个小孔,
在阀体(1)内腔对应这些小孔处直径加大,它与压套形成的环形空间与阀体支
管之一相连通,填料压盖(15)管状端下端截面为双向凸锥面,它在压紧阀杆
密封填料室(33)中石墨填料的同时,将压力通过垫环(12)和压套(8)传给
阀座(2),并通过阀座压紧阀座填料室中的石墨填料,阀盖(17)与阀体(1)
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的连接,可采用螺纹连接和键块连接两种方式,键块连接方式是在阀体上端外
侧加工有矩形截面外侧环形槽,在阀盖下端内侧加工有与阀体上端外侧环形槽
相配合的阶梯槽,等分为四块的环形键块(14)插入阀体上端的外侧环形槽中,
卡在阀盖下端的内侧阶梯槽中,并借助铰链螺栓固定,阀盖上端加工有与下端
阶梯孔同轴线的阶梯孔,在小孔内侧加工有与轴线平行的键槽,导向键(19)
装在该键槽中并与阀杆上导向槽(18)配合,阀杆从小孔中通过,在大孔内侧
加工有截面为半圆形的环形槽,在阀盖上对应环形槽处加工有螺纹孔(23),其
内径略大于环形槽的宽度,棘轮螺母(21)为圆筒形,其外侧下端与阀盖上端
大孔转动配合,在对应阀盖上内侧环形槽处加工有与其相配合的外侧环形槽,
它们共同形成一个圆截面的环行空间(20),棘轮螺母外侧上端加工有棘齿(38)、
弹簧挡圈槽及一段螺纹,棘轮螺母内侧加工有与阀杆上螺纹相配合的左旋梯形
内螺纹,与棘轮螺母相配合的摆臂由摆臂体(25)和装在其中的销爪(26)、换
向手柄(39)、弹簧(28)、弹簧座(29)组成,摆臂体一端加工有一大孔与棘
轮螺母相配合,在摆臂体中间开有“∏”形槽(27),在摆臂体另一端加工有一
方槽与扳杠(31)的方端相配合,方槽两端加工有与扳杠方端销孔同轴线同直
径的销钉孔,其轴线与摆臂体大孔轴线相垂直,在大孔与方孔之间加工有销爪
孔,与“∏”形槽相连通,其轴线与大孔和销钉孔轴线垂直相交,销爪(26)
装在与其滑动配合的销爪孔中,销爪前端沿直径制成一个略大于棘轮齿高的阶
梯,在阶梯顶部制成一个向销爪边缘倾斜的斜面,当销爪尖端插至棘齿(38)
根部时,该斜面刚好与另一棘齿相接触,销爪前端与轴线相平行的受力面与棘
齿侧面相接触,销爪上装有一个换向手柄(39),它可沿摆臂体上的“∏”形槽
翻转180度,销爪也随之翻转180度,从而改变棘轮的转向,在销爪和弹簧座
(29)之间装有弹簧(28),它使销爪前端始终与棘齿相接触,扳杠(31)通过
销钉(30)与摆臂体相连接,它可转动180度,弹簧挡圈(22)限定摆臂体在
棘轮螺母上的位置,带有内螺纹的护罩(24)拧紧在带有外螺纹的棘轮螺母上
端,在阀盖两臂之一偏上部加工一螺孔,并装一用螺钉制成的指针(16),其前
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端加工成偏尖,转动螺钉可改变指针尖端所指的位置,在阀杆上做出标记,通
过指针与标记的相对位置,可判定阀瓣与阀座的相对位置,
新结构陶瓷调节阀与前者不同之处在于陶瓷阀座(41)为阶梯圆筒形,阶
梯处内侧为与阀瓣(44)下端锥面相配合的锥面,在阀座大径段侧壁开有数条
与轴线平行的直孔(43),陶瓷阀瓣(44)的圆柱形头部与阀座大径段内壁滑动
配合,其下端锥面与阀座阶梯处内侧锥面相配合,在阀杆(49)下端变径处加
工有外螺纹,在套筒(46)上端内侧加工有与阀杆上外螺纹相配合的内螺纹,
套筒下端内侧与阀杆下端外侧滑动配合,当套筒拧紧在阀杆上时,套筒刚好将
钢球(45)封闭在阀杆上长圆孔与阀瓣柄部环形槽形成的空间中,阀盖(50)
与阀体(40)采用螺纹连接,在结合面上装有用不锈钢带与石墨条相间绕制成
的缠绕密封垫圈(48),在阀盖上装有保持架(51),保持架上的导轨(55)与
阀杆轴线平行,装在阀杆上端的滑块(54)沿导轨运动,阀杆与滑块用销轴连
接,滑块与杠杆(53)用销轴连接,杠杆与肋杆(52)用销轴连接,肋杆用销
轴固定在保持架(51)上,它可绕该销轴转动,在保持架上装有刻度盘(56),
在刻度盘上标有刻度,其值从0至100%,在杠杆上标有指针线(57),当执行
机构驱动杠杆至某一位置时,指针线(57)所指刻度盘(56)上的刻度值即为
调节阀开度,执行机构可以采用摆臂式执行器,也可以采用直行程电机,当采
用直行程电机时,保持架做成圆筒形,两端带法兰,直行程电机通过保持架与
阀体相连接,直行程电机轴与阀杆直接连接,且同轴线,
新结构陶瓷球阀与前二者不同之处在于:陶瓷阀瓣(65)为球形,在球形
阀瓣上开有圆柱形通孔(82),其轴线通过球心,在球形阀瓣表面开有十字形沟
槽(86),其中心线通过球心,且与通孔(82)轴线垂直相交,与球形阀瓣转动
轴同轴线的阀杆(77)的下端带有十字形凸部(73),它与球形阀瓣上的十字形
沟槽(86)松动配合,固定阀座(64)为圆环形,固定于圆筒形阀体(63)内
侧,它与球形阀瓣(65)相接触的密封面为与球形阀瓣相配合的球面或圆锥面,
其内孔(83)与球形阀瓣的通孔(82)直径相等,活动阀座(67)用陶瓷材料
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制成,为圆环形,它置于固定在阀体内腔的基座套(66)中,并与其滑动配合,
活动阀座(67)与球形阀瓣(65)相接触的密封面为与球形阀瓣相配合的球面
或圆锥面,其内孔(84)靠近球形阀瓣一侧为直孔,与球形阀瓣的通孔直径相
等,其另一侧为扩张型圆锥孔,可调压套(70)外缘为阶梯圆柱面,并带有一
段外螺纹与基座套(66)上的内螺纹相配合,其内孔(85)由一段略大于活动
阀座(67)内孔(84)扩张段最大直径的直孔和一段扩张型圆锥孔组成,在可
调压套带螺纹端侧壁上开有两个对称的通孔(71),其作用是插入工具转动可调
压套,在可调压套大端面上开有多个与轴线平行的小孔(72),垫环(69)置于
可调压套与活动阀座(67)和基座套(66)形成的环形填料室(68)中,并刚
好盖住小孔(72),填料室(68)的其余部分填满石墨填料,当流体从右至左流
经球阀时,流体从小孔(72)流入填料室(68),推动垫环(69)压紧石墨填料,
同时将压力传给活动阀座(67),使阀座与球形阀瓣始终保持一定的压力,流体
压力作用于阀座(67)内孔扩张型锥孔面上的水平分力也使阀座(67)压紧球
形阀瓣(65),填料室法兰(80)固定在阀体(63)上,二者轴线垂直相交,填
料室法兰与阀杆(77)同轴线,垫环(74)置于阀杆填料室(81)底部,并卡
在阀杆(77)下端阶梯处,填料压盖(79)在压紧填料室(81)中石墨填料的
同时,将压力传给垫环(74),使其限定阀杆(77)的位置,手柄(75)一端带
有方孔,与阀杆上端四方相配合,转动手柄通过阀杆上十字形凸部与球形阀瓣
上的十字形沟槽的配合带动球形阀瓣转动,实现阀门开关。
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