CN101303089B - 截旋阀 - Google Patents
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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
(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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