CN103711950A - 双关双断压力平衡式倒装旋塞阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，包括阀体、旋塞、阀杆和填料，旋塞位于所述阀体内腔中，阀杆驱动旋塞转动，旋塞的密封面为锥面，阀体设有一个，两个旋塞串联，位于两个旋塞之间的阀体中腔设有安全泄压阀，旋塞是与阀杆连接的一端小于另一端的倒装的锥形阀塞，阀杆与旋塞通过十字连接器连接，且阀杆与旋塞之间设有圆柱弹簧或蝶形弹簧，阀体下端固定有阀盖，阀盖设有调整轴，调整轴的下端穿出于阀盖外且上端抵顶旋塞，该双关双断压力平衡式倒装旋塞阀具有DBB功能，能在高温、高压和严苛工况下使用，具有密封可靠、操作力矩小、使用寿命长等优点。

Description

双关双断压力平衡式倒装旋塞阀

技术领域

本发明属于阀门制造技术领域，具体涉及一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，用于气体、液体输送管道的控制。

背景技术

目前国内所使用的旋塞阀都是以软密封、小口径、低压力为主，完全不能解决旋塞阀在高温、高压、严苛工况下的应用，高端旋塞阀产品主要依赖进口。由于旋塞阀在开启和关闭的过程中极容易导致密封面的磨损，以至于造成阀门泄漏、旋塞卡死等严重问题。所以旋塞阀的旋塞和阀体密封面要求的加工精度和配合精度非常高。另外，API（American PetroleumInstitute，美国石油学会）对管线用阀门要求具有双关双断功能（Double Block & Bleed，DBB），普通的压力平衡式倒装旋塞阀不具备此功能。

中国实用新型专利200820127329.4公开了一种双关双断阀，包括设置在旋塞左右两侧的左右密封滑片，阀门关闭时，先通过操作装置将旋塞及密封滑片旋转90°，然后再旋转手轮使旋塞向下移动，随着旋塞的运动，推动滑片靠紧阀体内部的液体进出口端面，直至弹性密封圈被均匀的挤压到端面上形成密封；阀门开启时，先旋转手轮提升旋塞，将密封滑片从阀体两侧面拉回，当密封滑片完全收回脱离阀体密封面后，在旋转操作装置，使旋塞及密封滑片旋转，阀门处于开启位置；该专利是通过两个密封滑片和一个设置在其中间的旋塞达到完全隔断两端管线目的，两个密封滑片在阀门液体进出口两端压紧实现双关双断。但是，这样结构的阀门最大的弊端是旋塞容易卡死、密封滑片易磨损、维修不便、使用寿命短，而且这种阀门安全性不高，当一端密封损坏时，泄露的介质压力难以泄放。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能在高温、高压和严苛工况下使用的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，该旋塞阀具有密封可靠、操作力矩小、使用寿命长等优点。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，包括阀体、旋塞、阀杆和填料，所述旋塞位于所述阀体内腔中，所述阀杆驱动所述旋塞转动，旋塞的密封面为锥面，所述阀体设有一个，所述旋塞设有两个，且所述两个旋塞串联，位于两个旋塞之间的阀体中腔设有安全泄压阀，所述旋塞是与阀杆连接的一端小于另一端的倒装的锥形阀塞。

本发明通过两个旋塞和一个在其中间的安全泄压阀达到完全隔断两端管线的目的，关闭两旋塞开启泄放阀可提高***的安全性，如果第一个旋塞泄漏，漏离的介质可由开启的安全泄压阀导出，以此实现双关双断及泄放功能。

本发明双关双断压力平衡式倒装旋塞阀的旋塞安装方式为倒装式。在阀门关闭时，旋塞阀上下腔体的介质压力相等，由于旋塞下端和上端有面积差，因此，介质的推力会使旋塞与阀体接触的更紧密，使旋塞和阀门的密封面能更好的密封。

本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，所述阀杆与所述旋塞通过十字连接器连接，且所述阀杆与所述旋塞之间设有圆柱弹簧或蝶形弹簧。

通过十字连接器连接，介质作用在旋塞上的力不会直接传递到阀杆上，有效解决现有技术阀杆和旋塞一体式设计或者其它方式连接带来的旋塞和阀杆整体变形，导致旋塞或者阀杆卡死和表面划伤现象；另外在阀杆与旋塞连接的地方放置碟形弹簧或圆柱弹簧，弹簧的弹力和旋塞的自身重力可使旋塞与阀体密封面之间出现微小间隙，这样不仅减小了阀门的开启扭矩，也可有效保护密封面，在高温工况下，旋塞的热膨胀可通过其升降来修整，避免高温卡死现象，因此，一方面保证旋塞在阀体内可以上下调整，另一方面有效防止旋塞和阀体出现咬死现象。

进一步地说，所述阀体固定有阀盖，所述阀盖设有调整轴，所述调整轴能够在阀盖上的螺孔内旋转以使自身升降，所述调整轴的一端穿出于所述阀盖外且另一端抵顶旋塞的大头端。

通过旋转调整轴调节旋塞和阀体密封的吻合度，确保密封。

进一步地说，所述旋塞的大头端设有第一止回阀。

在阀门开启的瞬间，由于旋塞的大头端有第一止回阀，旋塞大头端的腔体压力过高时，第一止回阀会打开，卸掉旋塞大头端腔体的压力，因此也不会使旋塞无限制的向上窜，导致卡死现象。

进一步地说，所述旋塞的密封面设有密封油脂槽，所述阀体设有贮油槽，阀体的贮油槽与旋塞的密封油脂槽相通，阀体外设有与贮油槽相通的注油阀。

旋塞的密封面有密封油脂槽，阀体内腔也设有贮油槽，可通过注油阀注入密封油脂，通过旋转旋塞，使密封油脂均匀地涂抹在阀体和旋塞的密封面上，形成一层连续的油膜，使阀门达到零泄漏。虽然双关双断压力平衡式倒装旋塞阀采用密封油脂能减少启闭力矩和提高密封性能，但是可能对管道中流通的介质产生污染。因此，在不同介质和工况的条件下，需要选择与之相适应的密封油脂。

较佳的是，所述注油阀和所述贮油槽之间设有第二止回阀。

较佳的是，所述调整轴抵顶旋塞的大头端的结构是：所述旋塞大头端中心开设有V形孔，设有球体和球座，所述球***于所述V形孔和球座内，所述球座和所述调整轴之间设有密封膜片，所述阀体内腔设有台阶，所述密封膜片边缘抵靠所述台阶，且密封膜片边缘与台阶之间设有密封圈。

较佳的是，设有调整轴压盖，所述调整轴压盖可拆卸地覆盖于所述调整轴外部。

进一步地说，所述旋塞的密封面上喷涂有二硫化钼层、聚四氟乙烯层或碳化层，或对旋塞的密封面进行渗氮处理或堆焊硬质合金。

进一步地说，所述旋塞的通道为直筒型或文丘里型，所述旋塞的通道的截面为圆形或梯形。

进一步地说，所述旋塞的锥面形的密封面的锥角为9°。

进一步地说，所述第一止回阀设有两个。

本发明的有益效果是：

1）通过两个旋塞和一个在其中间的安全泄压阀达到完全隔断两端管线的目的，关闭两旋塞开启泄放阀可提高***的安全性，如果第一个旋塞泄漏，漏离的介质可由开启的安全泄压阀导出，以此实现双关双断及泄放功能；

2）旋塞安装方式为倒装式，在阀门关闭时，旋塞阀上下腔体的介质压力相等，由于旋塞下端和上端有面积差，因此，介质的推力会使旋塞与阀体接触的更紧密，使旋塞和阀门的密封面能更好的密封；

3）在阀杆和旋塞处放置一组碟形弹簧或圆柱弹簧，一方面保证旋塞在阀体内可以上下调整，另一方面有效防止旋塞和阀体出现咬死现象；

4）阀杆和旋塞之间由十字连接器连接，有效解决阀杆和旋塞一体式设计或者其它方式连接带来的旋塞和阀杆整体变形，导致旋塞或者阀杆卡死和表面划伤现象；

5）旋塞的大头端有第一止回阀，有效避免因旋塞大头端腔体压力导致的卡死现象；

6）封闭式油槽的设计，尽量减少密封油脂进入管道内，对介质造成污染；

7）调整轴的设计，提供了可靠的密封；

8）根据不同的工况对旋塞表面进行处理，如喷涂二硫化钼或者PTFE，降低摩擦系数，减小扭矩，延长使用寿命；堆焊硬质合金或者喷涂碳化物或者渗氮处理，提高旋塞表面硬度，耐蚀耐磨，适合严苛的工况。

附图说明

图1为本发明的一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀结构（两阀杆同方向）的示意图之一；

图2为本发明的一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀结构（两阀杆同方向）的示意图之二；

图3为本发明的另一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀结构（两阀杆不同方向）的示意图之一；

图4为本发明的阀杆和旋塞连接的示意图；

图5为本发明的旋塞油槽的示意图；

图6为本发明调整轴的示意图；

附图标记说明：

1-阀体；2-阀杆；3-蝶形弹簧；4-十字连接器；5-旋塞；

6-注油阀；7-第二止回阀；8-填料；9-阀盖；10-球体；

11-密封膜片；12-调整轴；13-调整轴压盖；

14-第二止回阀；15-安全泄压阀。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：请参阅附图所示，对本发明作进一步的阐述。

如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种密封可靠的、防止旋塞卡死的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀。其中包括阀体1、阀杆2、蝶形弹簧3、十字连接器4、旋塞5、注油阀6、第二止回阀7、填料8、阀盖9、球体10、密封膜片11、调整轴12、调整轴压盖13和第二止回阀14等重要零部件。按旋塞流道孔的形式可分为常规直筒型或文丘里型。阀体和内件材料选择种类多，应用范围广，适合各种介质。本发明的旋塞是与阀杆连接的一端小于另一端的倒装的锥形阀塞，可在线更换易损部件，方便维修和保养。DBB是Double block and bleed的简称，即双关双断。本发明的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其旋塞位于所述阀体内腔中，阀杆驱动旋塞转动，阀体设有一个，旋塞设有两个，且两个旋塞串联，位于两个旋塞之间的阀体中腔设有安全泄压阀15，可实现DBB功能，此类旋塞阀不仅能安装在常规管道上使用，也可以在要求具有DBB功能的管线上安装使用，在严苛的工况下，是DBB管线球阀最好的替代品。图1和图2是一种两个阀杆在同一方向的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀；图3是一种两个阀杆不在同一方向的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，结构不同，功能完全一样。双关双断压力平衡式倒装旋塞阀还具有其它的优点，如果其中的一个旋塞出现问题，不能密封，另外的一个旋塞不受其影响，能确保管线继续运行，漏离的介质可由开启的安全泄压阀导出。还可根据实际情况对旋塞进行在线更换和维修。

如图4所示，阀杆2与旋塞5之间采用十字连接器4连接；阀杆2与旋塞5之间有蝶形弹簧3，防止旋塞5与阀体1咬死，解决在高温情况下由旋塞的热膨胀引起的卡死现象；通过十字连接器4连接，介质作用在旋塞5上的力不会直接传递到阀杆2上，导致阀杆2受力变形，甚至跟填料8发生卡死现象。

如图5所示，旋塞的密封面有密封油脂槽，阀体内腔也设有贮油槽，可通过注油阀6注入密封油脂，通过旋转旋塞5，使密封油脂均匀地涂抹在阀体1和旋塞5的密封面上，形成一层连续的油膜，使阀门达到零泄漏。根据不同的工况对旋塞5表面进行处理，如喷涂二硫化钼或者PTFE，降低摩擦系数，减小扭矩，延长使用寿命；堆焊硬质合金或者喷涂碳化物，提高旋塞5表面硬度，耐蚀耐磨，适合严苛的工况；

如图6所示，通过调整轴12调节旋塞5和阀体1密封的吻合度，确保密封。所述旋塞5大头端中心开设有V形孔，设有球体10和球座，所述球***于所述V形孔和球座内，所述球座和所述调整轴之间设有密封膜片11，所述阀体内腔设有台阶，所述密封膜片边缘抵靠所述台阶，且密封膜片边缘与台阶之间设有密封圈。密封膜片11具有一定的弹性和延展性，使得调整轴12可以上下调节，调整轴12和旋塞5之间采用球体10支撑，在调节过程中，旋塞5受到的推力均匀，保证旋塞5跟阀体1同心。调好后安装上调整轴压盖13不仅可以防止随意调整，也可防止灰尘进入。在旋塞5的大头端设置第一止回阀14，主要防止旋塞5大头端的腔体的压力升高对旋塞的向上的推力过大造成的卡死现象。普通的注脂旋塞阀没有放置止回阀，这样导致流道孔与旋塞大头腔体直接相通，对于一些受温度影响变化较大的介质来说，容易填充在旋塞大头腔体里面，导致旋塞不能上下调节。

Claims (10)

1.一种双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，包括阀体（1）、旋塞（5）、阀杆（2）和填料（8），所述旋塞位于所述阀体内腔中，所述阀杆驱动所述旋塞转动，旋塞的密封面为锥面，其特征在于：所述阀体设有一个，所述旋塞设有两个，且所述两个旋塞串联，位于两个旋塞之间的阀体中腔设有安全泄压阀（15），所述旋塞是与阀杆连接的一端小于另一端的倒装的锥形阀塞。

2.如权利要求1所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述阀杆与所述旋塞通过十字连接器（4）连接，且所述阀杆与所述旋塞之间设有圆柱弹簧或蝶形弹簧（3）。

3.如权利要求2所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述阀体固定有阀盖（9），所述阀盖设有调整轴（12），所述调整轴能够在阀盖上的螺孔内旋转以使自身升降，所述调整轴的一端穿出于所述阀盖外且另一端抵顶旋塞的大头端。

4.如权利要求2所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述旋塞的大头端设有第一止回阀（14）。

5.如权利要求1所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述旋塞的密封面设有密封油脂槽，所述阀体设有贮油槽，阀体的贮油槽与旋塞的密封油脂槽相通，阀体外设有与贮油槽相通的注油阀（6）。

6.如权利要求5所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述注油阀和所述贮油槽之间设有第二止回阀（7）。

7.如权利要求3所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述调整轴抵顶旋塞的大头端的结构是：所述旋塞的大头端中心开设有V形孔，设有球体（10）和球座，所述球***于所述V形孔和球座内，所述球座和所述调整轴之间设有密封膜片（11），所述阀体内腔设有台阶，所述密封膜片边缘抵靠所述台阶，且密封膜片边缘与台阶之间设有密封圈。

8.如权利要求7所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：设有调整轴压盖（13），所述调整轴压盖可拆卸地覆盖于所述调整轴外部。

9.如权利要求1所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述旋塞的密封面上喷涂有二硫化钼层、聚四氟乙烯层或碳化层，或对旋塞的密封面进行渗氮处理或堆焊硬质合金。

10.如权利要求1所述的双关双断压力平衡式倒装旋塞阀，其特征在于：所述旋塞的通道为直筒型或文丘里型，所述旋塞的通道的截面为圆形或梯形。

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