[发明专利]闸阀

说明书

本发明涉及闸阀，特别但不排他地涉及用作非家用主供气或供水管道上的管道隔离阀的闸阀。

在过去，闸阀领域的发展相当迟缓，使得这种阀的设计没有显著改变。

闸阀的已有形式是楔形闸阀，其中，闸板包括具有两个相对的倾斜平坦金属面的楔体，所述相对的倾斜平坦金属面分别密封闸阀阀体的金属阀座的一部分。有必要对闸板的金属面和阀座的相应表面进行加工以确保足够的密封。尽管如此，通常仍然难以利用这种阀确保液密或气密密封，这不仅是因为制造公差的缘故，还因为聚集在闸板表面或阀座上的沉积物的缘故。

通过在每个金属面上凹设O形圈可以将这种阀的泄漏减小到最小程度，但是这会因制造期间的机加工要求而提高这种阀的成本。

另外，这种阀通常在阀体基部设置有凹部，其设计成接收楔形闸板的尖端。该凹部会充满阻止闸板完全闭合的残渣。

对楔形闸阀的改进在于设置弹性坐靠的楔形闸阀，其中，楔形闸板涂覆有如橡胶材料的能弹性变形材料(或可能由其制成)。这种可弹性变形材料密封阀体中的阀座铸件，并且可以在一定程度上适应阀座轮廓以及闸阀本身的缺陷，从而在保持弹性材料充分压缩的情况下提供改进的密封。这种阀消除了制造期间对闸板和阀体的机加工要求。典型地，这种阀也省去了位于阀体基部的凹部，从而避免了凹部中积聚残渣的问题。

尽管如此，仍然难以确保围绕阀座的整个外周实现稳定密封，这特别是因为在闸板的不同部分上使用的不同密封材料厚度，尤其是闸板的上楔形部分和闸板下部之间过渡处。

美国专利6726178B2涉及这种弹性楔形闸阀的改进，该专利描述了闸板密封件，其中，闸板上的密封材料的几何形状使密封件的所有部分的压缩基本上恒定。

然而，该专利中公开的弹性楔形闸阀具有所有这类阀所共有的缺陷，其中，作用在闸板上的流体压力沿所施加压力的方向推动闸板。这种移动在一定程度上受到闸板和阀座之间设置适当导向表面的限制，但是不能完全消除。

在过去已经提出在特殊管段，例如供气管道使用所谓的″双截止泄放″工艺。这样做的一种方法是使用具有金属阀座的阀，其具有设置在每个密封面中的O形圈。当阀关闭时，内部阀体空间可以排空并清除气体。内部阀体空间可以设置有传感器，其检测是否有气体泄漏到内部阀体空间中。在弹性楔形闸阀用于双截止泄放工艺的情况下，这种阀通常只具有单密封面，因此，在管线中需要两个相邻的阀，两者均关闭。位于一个阀一侧的管路泄压以便能够对位于阀这一侧上的管路进行操作。作为安全措施，两个阀之间的阀内空间也泄压并且设置有气体传感器。如果气体通过位于管路泄压侧上的阀泄漏，该气体会进入内阀空间并且传感器将触发警报。内阀空间排空并冲净以避免任何气体聚集。该步骤由于需要两个阀和相关的安装成本、空间以及维修要求而价格昂贵。有可能使用具有两个密封面的弹性楔形闸阀，但是上游面上的压缩减小是重要的问题。

如上所述的阀板运动的结果是，闸板的下游密封面上的压缩增大，而上游密封面上的压缩减小，导致上游闸板面上的密封性能下降。这在试图执行双截止泄放型操作时尤为不利。

问题的大小取决于阀的尺寸以及管路中流体压力的大小，并且往往阀越大，问题越大。这部分地由于制造阀体的铸造公差，阀体通常是未加工的铸件，对于较大的阀来说，公差会导致阀体尺寸的较大变化，如果接近极限的话，会导致上游密封面压缩不足，从而不能密封工业或健康和安全标准所要求的流体压力。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于安装到管道上的闸阀，所述闸阀包括阀体和闸板，所述闸板安装到阀体中以便能在打开位置和关闭位置之间移动，在所述关闭位置，形成在阀体中的阀开口由闸板关闭，所述闸板包括与闸板横剖面隔开的两个相对表面，至少一个表面设置有围绕所述至少一个表面延伸的至少两个密封件，其中一个密封件位于另一个密封件周边内，使得当闸板处于关闭位置时两个密封件密封阀体的阀座，以便在使用中抵抗作用在闸板上的流体压力而密封阀开口。

优选地，每个表面包括至少两个密封件。

所述至少一个表面或每个表面可以包括两个以上的密封件。

一个表面可以包括与另一个表面相等或不等数量的密封件。

可以想到，可以在一个表面上设置多个密封件，在另一个表面上只设置一个密封件。

密封件可以与闸板整体形成，使得闸板和密封件可以由相同的材料制成。

可替换地，闸板可以包括由一种材料制成的芯部，密封件使用另一种材料涂覆或模制在芯部上。

密封件可以具有曲线轮廓。密封件可以具有半圆形轮廓。