CN101303089B - 截旋阀 - Google Patents

Abstract

本发明是一种截旋阀，属于阀类，涉及到截止阀和旋塞阀。其特征是阀体下端安装在船舱底联接板上。阀盖安装在阀体上端。支架安装在阀盖上端。阀杆下半部置于阀体和阀盖构成的内腔，阀杆中上部置于支架的中心孔。阀瓣总成安装在阀杆下端部，旋塞总成安装在阀杆下半部的四方体上，密封函总成安装在阀杆中部，导向总成安装在阀杆中上部，驱动总成安装在阀杆上部，并与支架上端联接。该阀不但具有双密封、防渗漏、防卡阻、全排水四功能，而且因结构设计合理巧妙，密封良好可靠，不因附着上贝壳类海生物而卡阻，操作灵活快速，确保了上述四功能的可靠实现。该阀用于海上石油平台、船舶、舰艇等压载舱进、排水，确保其停泊及航行安全。

Description

截旋阀 

(一)技术领域

本发明的结构型式涉及到截止阀和旋塞阀。其功能型式为双向阀，安装在海上移动式石油平台、船舶、舰艇等压载舱底部，用来进、排水。具体而言是一种截旋阀。 

(二)背景技术

海上移动式石油平台、船舶、舰艇等压载舱进、排水双向阀，目前最常用的有三种：直角式截止阀、直角式截止阀与单向止回阀的配装、截止与止回一体式舱底阀。其缺点分别是：密封性能差，易被海水中杂物卡阻，易泄漏，压载舱内的水不能全部排放出去。这些致命缺点是平台、船舶、舰艇的重大安全隐患。经检索专利文献，有两篇弱相关对比文件，专利申请号为200510045517.3和200520125587.5，比上述已有技术有一定的创新。虽然同时具有双密封、防卡阻、防渗漏、全排放四功能，但是由于结构设计存在一些缺陷，仍不能很可靠地实现这些功能。其缺陷之一足：密封圈10的内端面是其重要的密封配合面，由于密封圈10装配时很容易偏斜，产生间隙而失去密封作用，双密封就失去了一级密封。缺陷之二是：胀紧器7、阀板8、导向板11三者之间用销套组合件联接。在陆地常规环境也许不成问题，但是长期沉在海水中，此处很容易附着贝壳类海生物，并难以清除，导致转、滑动被卡死，此阀不能开启或关闭。如果密封不良，启闭失灵，当然就没有防渗漏功能。缺陷之三是：阀杆5中部与阀盖14之间的密封填料18装拆不方便，并且其压缩行程太小，压缩调节量多少不直观，结构较复杂。缺陷之四是：是阀杆5上半部为梯形螺杆，螺纹处开纵向键槽，这在机械设计上是不可取的。键槽使得螺纹断开不连续，容易被卡死。缺陷之五是：启闭时阀杆行程太长，不能快速启闭。综上所述，现有常规技术或专利技术都存在严重缺点和不足之处，不能满足海上石油平台、船舶、舰艇等压载舱进、排水的特殊要求，因此不能确保其停泊或航行安全。 

(三)发明内容

本发明的目的就在于自主创新，研制和提供一种与众不同的截旋阀。将截止阀和旋塞阀的结构特点巧妙地融为一体，具有截止阀和旋塞阀的全部功能， 形成双密封。在结构设计上充分考虑到海水中的特殊环境条件，确保防卡阻、防渗漏、全排放等功能可靠而不失效。 

上述目的是由下述技术方案实现的： 

截旋阀包括阀体、阀盖、支架、阀杆、阀瓣总成、旋塞总成、密封函总成、导向总成和驱动总成。其特征是阀体下端安装在舱底联接板上。阀盖安装在阀体上端。支架安装在阀盖上端。阀杆下半部置于阀体和阀盖构成的内腔，阀杆中上部置于支架的中心孔。阀瓣总成安装在阀杆下端部，旋塞总成安装在阀杆中下部的四方体上，密封函总成安装在阀杆中部，导向总成安装在阀杆中上部，驱动总成安装在阀杆上部，并与支架上端联接。 

上述截旋阀中的阀杆下端部有环形槽，环形槽以上的阀杆上有四方体，四方体以上的阀杆上有一段外螺纹，阀杆的上半部有安装径向圆锥销的通孔，阀杆的上部有梯形螺纹。 

上述截旋阀中的阀瓣总成由阀瓣、对开圆环、阀瓣盖和止退垫圈组成。对开圆环装在阀杆下端部环形槽内，卡住阀杆不上下蹿动。阀瓣盖装在阀瓣上部，并用螺纹联接。止退垫圈装在阀瓣盖与阀瓣上端之间。 

上述截旋阀中的旋塞总成由旋塞、压帽和螺母组成。旋塞的中心四方孔与阀杆上的四方体配合，使旋塞套装在阀杆上。压帽装在旋塞上端口处，其内螺纹与阀杆的外螺纹联接。螺母装在压帽上面。 

上述截旋阀中的密封函总成由填料、填料压盖、活节螺栓、螺母、销轴和开口销组成。填料装在阀盖上半部的填料函中。填料压盖通过两根活节螺栓和螺母压紧填料。活节螺栓下端用销轴和开口销与阀盖联接。 

上述截旋阀中的导向总成由导轨套、导向销、螺母和圆锥销组成。导轨套用圆锥销固定到阀杆上，导向销和螺母径向安装在支架上，导向销的前端插到导轨套上的导向槽中。 

上述截旋阀中的导轨套为圆管形状，导轨套上有导向槽和圆锥销孔。导向槽包括纵向部分和横向部分，其横向部分弧度为90°。 

合。旋转轴与支承管上部之间安装垫圈、推力轴承和轴承压盖。旋转轴上端安装手轮和螺母。 

按照上述技术方案制造成的截旋阀，由阀瓣总成实现一级密封，由旋塞总成实现二级密封。因结构设计合理巧妙，密封面接触严密无间隙，并且不怕附着海生物及水中杂物卡阻，所以密封良好可靠，操作灵活快速，不渗漏。停泊压载时，既能防止舱内的水向舱外渗漏，也能防止舱外的水向舱内渗入，整个平台或船体能保持压载力平衡稳定。另外，由于阀瓣与阀体的一级密封接触面低于压载舱底平面，所以启航卸载时，舱内的压载水能够全部排放出去。防止平台拖航或船舶航行时舱内剩余的水簸动，而导致平台或船体不稳、颠簸，甚至倾覆事故。 

(四)附图说明

附图1是本发明截旋阀的整体结构半剖及中部旋转剖示意图。 

附图2是图1的A-A断面局部俯视示意图。 

附图3是图1的B-B断面示意图。 

附图4是图1中导轨套26主视图。 

附图5是图4的右视图。 

附图6是图5的剖视俯视图。 

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例： 

图1中，1是阀体，2是旋塞，3是阀瓣，4是对开圆环，5是阀瓣盖，6是止退垫圈，7是阀杆，8是压帽，9是螺母，10是密封垫，11是阀盖，12、13、15、16是连接螺柱、螺母，14是填料，17是支架，18是销轴，19是开口销，20是填料压盖，21、22是活节螺栓、螺母，23是圆锥销，24是导向销，25是螺母，26是导轨套，27是阀杆螺母，28是螺母压盖，29是支承管，30是旋转轴，31是垫圈，32是推力轴承，33是轴承压盖，34是手轮，35是螺母，36是舱底联接板，37是螺栓，38是密封垫。图1中，C是阀体1的下端进出、水孔，D是阀体1的侧面进、出水孔，E是旋塞2的进、出水孔。图4、5中，F是导轨套26上的圆锥销孔，G是导轨套26上的导向槽。 

附图1中部阀盖11和支架17为90°旋转剖视图，其余为半剖视图。 

由图1所示，本发明截旋阀包括阀体1、阀盖11、支架17，阀杆7，阀瓣总成、旋塞总成、密封函总成、导向总成和驱动总成。其特征是阀体1下端用螺栓37安装在舱底联接板36上。阀盖11用联接螺柱12、螺母13安装在阀体1上端。支架17用联接螺柱15、螺母16安装在阀盖11上端。阀杆7下半部置于阀体1和阀盖11构成的内腔，阀杆7中上部置于支架17的中心孔。阀瓣总成安装在阀杆7下端部，旋塞总成安装在阀杆7下半部的四方体上，密封函总成安装在阀杆7中部，导向总成安装在阀杆7上半部，驱动总成安装在阀杆7上部，并与支架17上端联接。 

由图1所示，阀杆7下端部有环形槽，环形槽以上的阀杆上有四方体，四方体以上的阀杆上有一段外螺纹，阀杆7的上半部有安装径向圆锥销23用的通孔F，阀杆7的上部有梯形螺纹。 

由图1所示，阀瓣总成由阀瓣3、对开圆环4、阀瓣盖5和止退垫圈6组成。对开圆环4装在阀杆7下端部环形槽内，卡住阀杆7不上下蹿动。阀瓣盖5装在阀瓣3上部，并用螺纹联接。止退垫圈6装在阀瓣盖5与阀瓣3上端之间。 

由图1所示，旋塞总成由旋塞2、压帽8和螺母9组成。旋塞2上部有中心四方孔与阀杆7上的四方体配合。压帽8装在旋塞2上端口处，压帽8内螺纹与阀杆7的外螺纹联接。螺母9装在压帽8上面。 

由图1、图2所示，密封函总成由填料14、填料压盖20、活节螺栓21、螺母22、销轴18和开口销19组成。填料14装在阀盖11上半部的填料函中。填料压盖20通过两根活节螺栓21和螺母22压紧填料14。活节螺栓21下端用销轴18和开口销19与阀盖11联接。 

由图1、图3所示，导向总成由导轨套26、导向销24、螺母25和圆锥销23组成。导轨套26用圆锥销23固定到阀杆7上，导向销24和螺母25径向安装在支架17上，导向销24的前端插到导轨套26上的导向槽G中。 

由图4、5、6所示，导轨套26为圆管形状，导轨套26上有导向槽G和圆锥销孔F。由图5所示导向槽G包括纵向部分和横向部分，由图6所示其横向部分的弧度为90°。 

由图1所示，驱动总成由阀杆螺母27、螺母压盖28、支承管29、旋转轴 30、垫圈31、推力轴承32、轴承压盖33、手轮34和螺母35组成。阀杆螺母27装在阀杆7上部，并被螺母压盖28压住其外壁下部，阀杆螺母27外壁上部的六方体与旋转轴30下部的六方孔配合。旋转轴30与支承管29上部之间安装垫圈31、推力轴承32和轴承压盖33。旋转轴30上端安装手轮34和螺母35。 

本发明截旋阀操作说明：附图1所示为全关闭状态。此时确保压载舱内外的水不能进、出流通，并因密封良好不渗漏。开启阀门时，先逆时针转动手轮34，带动旋转轴30转动，旋转轴30又带动阀杆螺母27转动而不轴向移动，阀杆螺母27带动阀杆7向上移动，导轨套26和阀杆7一起向上移动。手轮34转动约5圈，导向销24的前端处于导轨套26的导向槽G纵向部分底部。此时阀瓣3被阀杆7带动上移到最高位置，阀体1下端的进、出水孔C为全打开状态。再继续逆时针转动手轮34约90°，导向销24的前端头处于导轨套26导向槽G横向部分的左端。阀杆7上的四方体也带动旋塞2转动90°，旋塞2的侧孔E与阀体1的侧孔D完全重合连通，水由D孔进入压载舱。当水灌注到要求的吨位与液位时，则关闭阀门。关闭阀门时，先顺时针转动手轮34约90°，使旋塞2也转动90°，先关闭阀体1的侧孔D。此时导向销24前端头处于导轨套26上导向槽G横向部分的右端。再继续顺时针转动手轮34约5圈，阀杆7只向下移动不再转动，带动阀瓣3向下移动完全关闭阀体1下端的C孔。需要开启阀门排放舱内压载水时，操作步骤同上述开启阀门，不再赘述。 

由此可见，无论空舱或压舱时，该阀不但是双密封状态，而且因结构设计合理，密封面不存在装配间隙，能确保双密封始终良好可靠，也就确保长期不渗漏。即使阀门附着上贝壳类海生物，仍能灵活操作，不会发生卡阻现象。阀杆7上的四方体与旋塞2的四方孔配合，阀门启、闭时能承受足够大的扭矩。卸载排水时，压载舱内的水先经D孔，再经C孔，由高向低能全部排出，确保平台拖航或船舰航行安全。 

Claims (7)

1.一种截旋阀，包括阀体(1)、阀盖(11)、支架(17)，阀杆(7)，阀瓣总成、旋塞总成、密封函总成、导向总成和驱动总成，其特征是阀体(1)下端用螺栓(37)安装在舱底联接板(36)上，阀盖(11)用联接螺柱(12)、螺母(13)安装在阀体(1)上端，支架(17)用联接螺柱(15)、螺母(16)安装在阀盖(11)上端，阀杆(7)下半部置于阀体(1)和阀盖(11)构成的内腔，阀杆(7)中上部置于支架(17)的中心孔，阀瓣总成安装在阀杆(7)下端部，旋塞总成安装在阀杆(7)下半部的四方体上，密封函总成安装在阀杆(7)中部，导向总成安装在阀杆(7)上半部，驱动总成安装在阀杆(7)上部，并与支架(17)上端联接。

2.根据权利要求1所述的截旋阀，其特征是阀杆(7)下端部有环形槽，环形槽以上的阀杆(7)上有四方体，四方体以上的阀杆(7)上有一段外螺纹，阀杆(7)的上半部有安装径向圆锥销(23)用的通孔(F)，阀杆(7)的上部有梯形螺纹。

3.根据权利要求1所述的截旋阀，其特征是旋塞总成由旋塞(2)、压帽(8)和螺母(9)组成，旋塞(2)上部有中心四方孔与阀杆(7)上的四方体配合，压帽(8)装在旋塞(2)上端口处，压帽(8)内螺纹与阀杆(7)的外螺纹联接，螺母(9)装在压帽(8)上面。

4.根据权利要求1所述的截旋阀，其特征是密封函总成由填料(14)、填料压盖(20)、活节螺栓(21)、螺母(22)、销轴(18)和开口销(19)组成，填料(14)装在阀盖(11)上半部的填料函中，填料压盖(20)通过两根活节螺栓(21)和螺母(22)压紧填料（14），活节螺栓(21)下端用销轴(18)和开口销(19)与阀盖(11)联接。

5.根据权利要求1所述的截旋阀，其特征是导向总成由导轨套(26)、导向销(24)、螺母(25)和圆锥销(23)组成，导轨套(26)用圆锥销(23)固定到阀杆(7)上，导向销(24)和螺母(25)径向安装在支架(17)上，导向销(24)的前端插到导轨套(26)上的导向槽(G)中。

6.根据权利要求5所述的截旋阀，其特征是导轨套(26)为圆管形状，导 轨套(26)上有导向槽(G)和两个圆锥销孔(F)，导向槽(G)包括纵向部分和横向部分，其横向部分的弧度为90°。

7.根据权利要求1所述的截旋阀，其特征是驱动总成由阀杆螺母(27)、螺母压盖(28)、支承管(29)、旋转轴(30)、垫圈(31)、推力轴承(32)、轴承压盖(33)、手轮(34)和螺母(35)组成，阀杆螺母(27)装在阀杆(7)上部，并被螺母压盖(28)压住其外壁下部，阀杆螺母(27)外壁上部的六方体与旋转轴(30)下部的六方孔配合，旋转轴(30)与支承管(29)上部之间安装垫圈(31)、推力轴承(32)和轴承压盖(33)，旋转轴(30)上端安装手轮(34)和螺母(35)。

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