[发明专利]波纹管仪表截止阀

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化控制系统，各类仪表(流量、差压、压力、液位等)管路中的液体或气体的启闭与控制装置。

背景技术

广泛应用的仪表截止阀的结构都是由上填料进行外泄漏密封的，由于填料与阀杆和阀盖之间不可避免的动摩擦因素，所以结构上存在着泄漏的可能性，而有些介质(如：有毒、易燃、易爆、有放射性等对安全、环境和健康造成危害的)是不允许有外漏的。

我国目前较大口径的波纹管截止阀比较多，但小口径的波纹管仪表截止阀结构单一，适用压力较低，一些必需的项目中也有采用隔膜阀的，但只能应用在低压如温度不高的工况条件下，而且使用寿命短，特别是不能应用在温度和压力较高的条件下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以专用金属波纹管外围受压金属屏敞密封，上填料二次密封保护，法兰与阀杆之间防转动，单钢球中心推力滚珠轴承传动，适用压力、温度和介质范围宽的新型波纹管仪表截止阀。

本发明的技术方案是：

1、一种专用金属波纹管，由一层至六层，每层壁厚0.1mm至0.25mm的无缝钢管，根据阀门压力和温度的高低分别确定不同的层数和壁厚，其长度、波距、波数和内外直径按照阀门的流量、通径、开关行程等技术参数设计制成；专用金属波纹管套在下阀杆上，它的一端与法兰、另一端与下阀杆的下部凸台焊接密封，阀芯与阀杆焊接，构成波纹管阀芯组件，将其置于阀体内，其法兰上下分别有金属垫圈，下阀盖与阀体螺纹配合并紧固后，下面的金属垫圈在阀体与法兰之间、上面的金属垫圈在法兰与下阀盖之间分别形成硬密封，成为波纹管外围受压金属屏敞密封结构，从而确保了阀门不会产生外泄漏；锁母将阀体与下阀盖锁紧，防止松动。

2、下阀杆的相应位置为对称扁平形，并与法兰的对称扁平内孔配合，使下阀杆在法兰内只能上下运动而不能转动。

3、下阀杆通过连接螺母与上阀杆连接，连接螺母是一个单钢球中心推力滚珠轴承结构，一个直径为φ6～φ12mm的大钢球置于上阀杆端部的中心孔内，钢球底部有一轴承座安装在连接螺母内作支承，关闭阀门时，使其推力集中、作用力强，力分布更加均衡，而摩擦力最小；当开启阀门时，上阀杆台阶上方均布一定数量的直径为φ3～φ4mm的小钢球，在螺套的支承下轻松的打开阀门。

4、下阀杆顶部螺纹与连接螺母连接的同时，其下阀杆端部通过轴承座调整单钢球中心推力滚珠轴承的间隙，间隙调好后将锁母锁紧定位。

5、两个填料垫分别位于填料上下两端，置于下阀盖上部与上阀杆之间，旋入并调整上阀盖的扭矩力，压紧填料使其密封；把锁母锁紧定位，形成第二次密封保护。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明采用专用金属波纹管外围受压金属屏敞密封和金属密封垫硬密封结构，耐高温高压密封性能优异、可靠，又有耐高温填料二次密封保护，在防止外泄漏方面实现了双密封、双保险，特别适用于高温高压和对健康、安全、环境等方面有危害的介质和场合。

2、由于下阀杆的相应位置为对称扁平形，并与法兰的对称扁平内孔配合，使下阀杆在法兰内只能上下运动而不能转动，从而消除了上阀杆旋转时所产生的扭矩影响力，让波纹管的弹性动作自如，确保了产品质量的可靠性。

2、本发明的执行机构为单钢球中心推力滚珠轴承结构，其作用力最大化，摩擦力最小化，既能大大提高使用寿命，又使启闭操作轻松自如。

3、本发明的结构适应性强，适用范围广泛，只要调整有关零部件的技术参数，公称压力可以从1MPa～40MPa，适用温度可从-40℃～420℃之间可调；只要变更相应的材质，就能适用于各类不同的介质(各类非腐蚀性和有腐蚀性介质)。

附图说明

图1为波纹管仪表截止阀的纵剖面结构图。

图2为图1中的专用金属波纹管组件剖面结构图。

图3为图2中的下阀杆相应位置与法兰内孔之间对称扁平配合结构剖面图。

图4为图1中的单钢球中心推力滚珠轴承结构图。

图中：1、阀体 2、阀芯 3、下阀杆 4、专用金属波纹管 5、锁母6、下阀盖 7、金属垫圈 8、法兰 9、金属垫圈 10、锁母 11、连接螺母 12、轴承座 13、φ6～12的大钢球 14、φ3～4的小钢球填料垫15、螺套 16、填料 17、填料垫 18、上阀杆 19、上阀盖 20、锁母21、手柄 22、内六角紧定螺钉 23、顶芯

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1中，阀芯(2)与下阀杆(3)焊接，专用金属波纹管(4)套在下阀杆(3)上，它的一端与法兰(8)、另一端与下阀杆(3)的下部凸台焊接密封，构成波纹管阀芯组件(如图2所示)，将其置于阀体(1)内，法兰(8)的上下两侧分别有一个金属垫圈(7)和(9)，下阀盖(6)与阀体(1)的螺纹配合紧固密封，下面的金属垫圈(7)在阀体(1)与法兰(8)之间、上面的金属垫圈(9)在法兰(8)与下阀盖(6)之间分别形成硬密封，成为波纹管外围受压金属屏敞密封结构，锁母(5)将阀体(1)与下阀盖(6)锁紧，防止松动；下阀杆(3)的相应位置为对称扁平形，并与法兰(8)相应的对称扁平内孔配合，使下阀杆(3)在法兰(8)内只能上下运动而不能转动(如图4所示)，让波纹管的弹性自如，从而消除了上阀杆(18)旋转时所产生的扭矩影响力；下阀杆(3)通过连接螺母(11)与上阀杆(18)连接，连接螺母(11)是一个单钢球中心推力滚珠轴承结构(如图3所示)，一个直径为6～12mm的大钢球(13)置于上阀杆(18)端部的中心孔内，钢球底部有一淬硬的轴承座(12)安装在连接螺母(11)内作支承，关闭阀门时推力集中、作用力强，而摩擦力最小；当开启阀门时，上阀杆(18)的台阶上方均布有设定数量的直径为3～4mm的小钢球(14)，在螺套(15)的支承下，轻松的打开阀门；下阀杆(3)顶部螺纹与连接螺母(11)连接的同时，其下阀杆(3)的端部通过轴承座(12)调整单钢球中心推力滚珠轴承(如图3所示)的间隙，间隙调整好后将锁母(10)锁紧定位；两个填料垫(17)分别于填料(16)两端，置于下阀盖(6)上部与上阀杆(18)之间，旋入并调整上阀盖(19)的扭矩力，压紧填料(16)使其密封，把锁母(20)锁紧定位，形成第二次密封保护；在上阀杆(18)的顶部装上手柄(21)，在手柄(21)内装入顶芯(22)，旋紧内六角紧定螺钉(23)将手柄(21)固定在上阀杆(18)上；旋转手柄带动上阀杆执行开启与关闭。