[实用新型]偏心旋转阀

说明书

技术领域

本实用新型属于工业过程控制阀领域，涉及一种具有防止阀座位移结构的偏心旋转阀。

背景技术

上世纪六十年代末期，美国的梅索尼兰公司(Masoneilan)发明了凸轮挠曲阀，也就是偏心旋转调节阀，由于流通能力大，允许压差大，泄漏等级高，体积小重量轻等等综合性能的优势，从七十年代开始畅销全世界；同时，原理相同、式样略有差别的偏心旋转阀产品也不断诞生。八十年代初开始，我国分别从美国的梅索尼兰公司，日本的山武-霍尼韦尔公司(Yamatake-Honeywell)、德国的阿卡(Arca)等外国公司引进了这种产品。到八十年代末开始，偏心旋转阀迅速成为我国调节阀中的主流产品。引进的偏心旋转阀产品系列：公称压力PN1.6MPa～10MPa(英制ANSI Class150～Class600)，公称通径DN25～DN300(英制1″～12″)，金属阀座的泄漏等级为Ⅳ级、软阀座的为Ⅵ级；到目前为止，引进的偏心阀产品的功能参数保持在上述范围。

进入新世纪，我国的化工能源政策发生了变化，以油为主改为以煤为主，以煤为能源的煤化工，第一步要煤燃烧成合成气(主要成分是氢、一氧化碳)；为保护环境、节能减排，国家规定采用最新的无污染的水煤浆气化炉(下简称气化炉)，而气化炉需用多种特殊功能的调节阀。2005年以来，国产气化炉的压力已提高到PN6.5MPa，单个装置的产能扩大到年产60万吨甲醇，其合成气放空阀口径扩大到DN350～DN400，阀的压差高达7.0MPa，而用直行程调节阀实在太笨重，但常用的偏心旋转阀，公称压力PN≤10MPa、公称通径DN≤300mm，不能满足需求。偏心旋转阀的原理结构如图1所示，气动活塞式执行机构7的活塞杆输出推力通过阀杆1转化成力矩MP，通过阀杆1转动阀芯2实现对介质的控制；阀芯2的旋转中心与阀体5的中心线偏离尺寸e，称偏心距，相对于阀体中心来说阀芯球面的运动轨迹呈凸轮状，但是阀座3与阀体5之间都是金属对金属的硬密封，经常发现阀座径向位移，造成泄漏量超标。因此，需要设计一种大通径泄漏等级高的偏心旋转阀。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大通径泄漏等级高的偏心旋转阀，克服现有技术中存在的上述问题。

本实用新型的一种偏心旋转阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，在阀体和阀座相接触的密封面间设有一密封垫，在所述阀座上设有一密封台肩，密封台肩上设有一密封凹槽，所述密封垫置于所述密封凹槽内。

本实用新型所述密封垫为不锈钢板中间夹石墨构成的螺旋缠绕式垫圈。

本实用新型所述密封凹槽为环形槽，密封垫为一环形垫圈。

通过以上技术方案，本实用新型的一种偏心旋转阀，采用在阀体和阀座相接触的密封面间加设密封垫，防止了阀座的位移，保持阀芯与阀座初始密封位置；堵住了阀座与阀体之间可能的渗漏，从两个方面减少了渗漏，使泄漏等级提高到V级。目前已有多台高压偏心旋转阀在气化炉的合成气放空系统作为调节切断阀，使用效果良好。

附图说明

图1偏心旋转阀工作原理示意图。

图2本实用新型偏心旋转阀的具体结构图。

图3为图2中A处局部放大图。

图4本实用新型所述密封垫压缩量示意图。

具体实施方式

如图2及图3所示，本实用新型的偏心旋转阀，包括阀体5，固定在阀体5内的阀座3，与阀座3配合的阀芯2，在阀体5和阀座3相接触的密封面间设有一密封垫6，在阀座上设有一密封台肩31，密封台肩31的背面设有一密封凹槽4，密封垫6置于密封凹槽4内。密封垫为不锈钢板中间夹石墨构成的螺旋缠绕式垫圈。阀芯2置于阀体5内，阀杆1穿入阀芯2的花键孔内，这样阀芯2随阀杆1旋转。密封垫6嵌入密封台肩31的密封凹槽4内，然后把阀座装入阀体5内，用压圈螺母把阀座3的密封台肩31与阀体5压紧，使密封垫6发生弹性变形，最后密封台肩的背面紧贴阀体5的密封面，由于这个密封垫6的反力相当大，使阀座3不会发生径向位移。如果此时阀芯2的球面与阀座3上凡尔线不匹配，则拆卸后车削阀座密封台肩的背面来调整。

如图4所示，上述密封凹槽及密封垫的大小可根据需要设计，在金属阀座密封台肩31的背面加工一个密封凹槽4，密封凹槽4为环形槽，密封垫6为一环形垫圈，密封凹槽的槽深度b比密封垫厚度δ小Δ；另外，由于偏心旋转阀结构的特殊性，在装配时经常车削阀座密封台肩31的背面来改变其厚度L，用于调节阀芯与阀座的啮合尺寸，但是这个车削量β间接减小了槽的深度，加大了压缩量，所以密封垫实际压缩量α＝Δ+β。密封垫的压缩量α太小，即使阀座密封台肩31的金属表面与阀体5的金属密封面已碰到，但是密封垫因压缩量小，未达到必要的接触比压，不能起到密封作用，等于没有用密封垫一样；相反，这个压缩量α太大，即使压紧螺母全力压紧，但被密封垫的反压力顶住，阀座密封台肩背面与阀体之间留下缝隙，在压力发生变化或阀芯与阀座发生挤压、撞击时，由于密封垫比压的不均匀，也可能导之渗漏；经过多次试验，选取一个合理的压缩量α范围，并用L，b，β三个尺寸和公差带保证α值的范围。