[发明专利]偏心阀

说明书

本发明属管道阀门。管道阀门涉及人类生产、生活各个领域，在现代城市给水、排水、供热、煤气等管网上；在石油、天然气、煤炭和矿石开采、提炼和管道输送中；在炼钢、化工、医药、食品生产系统中；在火电、核电、水电等电力生产系统中；在航天、航空、航海、机动车辆等各种运动机械上都使用大量的阀门。一个大型火电厂、核电站或一个大型化工厂都有上万个阀门控制着生产命脉。其中用于作总阀或管道中段阀的多用闸阀。

闸阀有适合大直径管道，阀阻较小等特点。但是它体积高大，阀杆与闸板连接环节薄弱，制造工艺较复杂成本高。最主要的缺点是：1、由于闸阀在启闭过程中，闸板密封面与阀体密封面之间滑动摩擦的距离很长，由其在介质的高温、高压的作用下启闭，密封面极易发生擦伤，造成内泄漏。2、启闭过程阀杆与密封件或密封填料之间滑动摩擦的线距离很长，有轴向的往复运动，也有周向的往复运动，所以密封结构极易遭到破坏，造成阀杆部的外泄漏。由于上述原因，闸阀的启闭寿命很短，一般是其它阀门启闭寿命的五分之一到十分之一。

本发明的目的是创造一种新型阀门，它要具有闸阀的所有优点，适合作总阀和中段阀。启闭寿命要大大增长。目标是取代寿命短的各种闸阀。

本发明由阀体、阀体密封环、阀芯、阀杆、上下轴承、阀盖、底盖、密封填料、压盖、密封环及驱动装置等构成，与球阀有很多近似和相同之处。所不同的主要是阀芯的上下轴的中轴线与阀芯密封面的中轴线不相交，有一个偏心距；阀体轴承及阀盖轴承的中轴线与阀体密封面的中轴线也不相交，有与阀芯轴同样的偏心距。阀芯上有介质通道，与管道的通径相同，开启时与管道方向一致，阀杆与阀芯可以是一体的，也可以是分体的。阀芯密封面是球面、园柱面或是环状的。阀体密封面是内锥面或内球面，与园柱面配合应是弧面。阀体和阀芯的密封面可以在阀体或阀芯上直接加工出来。为了维修方便和提高阀门耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐幅射、耐磨损的性能或提高密封效果可以焊接或镶嵌硬质合金、工程陶瓷、不锈钢或橡胶、塑料等其它材料制成的密封环。驱动装置与球阀一样可以用搬把、手轮，大中型阀可以用蜗轮、蜗杆机构；丝杠、连杆机构；齿轮机构等，自动阀可以用伺服电机、液气压装置等。

由于本发明阀芯密封面中轴线与其上下轴的中轴线不相交有一个偏心距，当转动阀杆开启时，阀芯密封面既围绕上下轴的中轴线作公转，又作自转。阀芯自转90°，使通道与管道方向一致——开启的过程，阀芯密封面与阀体密封面是分离的，关闭过程也是在分离的状态下进行的，所以两密封面之间基本没有滑动摩擦，对提高两个密封面的使用寿命是极有利的。

本发明开启或关闭只需阀杆转90°，而闸阀需要转十几个360°，也就是说阀杆与其密封件每个摩擦质点的摩擦线距离，本发明是闸阀的四十分之一，可以认为使用寿命将是闸阀的四十倍以上。

本发明采取与介质流动方向顺闭的形式，所以有利于阀芯对中，并有压力越大密封效果越好的特点。

本发明启闭过程阀芯受到的介质压力由轴承承担；阀芯的偏心距很小，一般只有1—15毫米，所以启闭扭矩很小，适合作高压和中大径管道上使用的阀门。

本发明能够通过隔离球和扫管墨。

本发明开启和关闭的过程中，整个阀芯密封面上都有介质均匀地流过，所以不易产生气蚀现象。

附图说明；

1、阀体  2、阀体密封环  3、阀芯密封面  4、阀盖  5、轴承6、启闭驱动装置  7、阀芯通道  8、阀芯上下轴轴心  9、阀芯密封面轴心线10、管道轴心线

图1；本发明基本结构  图2：本发明在开启状态(俯视图)  图3：本发明在关闭状粼俯视图)

使用本发明制做自来水、供热、煤气等管网使用的阀门可以用尼龙、聚四氟乙烯、聚胺脂等塑料用模具成形制成密封环(2)、(3)镶嵌在阀体或阀芯上，有利于批量生产时降低生产成本，保证产品质量稳定，也有利于维修时更换方便。

使用本发明制做热电厂、核电站、化工厂、运载火箭等用的高温、高压、有冲击负荷、有强腐蚀性，有强放射性及超低温管道上使用的阀门，可以镶嵌或焊接不锈钢、硬质合金、工程陶瓷等制成的密封环(2)、(3)对提高阀门的使用寿命保证管道长期稳定运行是有利的。

(8)和(9)之间偏心距的大小决定于制造精度和密封面材质的硬度，密封面的材质硬度越高，制造精度越高偏心距就可以越小些。