[实用新型]小扭矩调节阀、截止阀的启闭机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及对流体介质进行控制调节阀、截止阀的启闭机构，属于流体控制阀门领域。

背景技术

在流体介质控制阀门领域，调节阀、截止阀属于强制密封式阀门，在阀门关闭时，必须向阀瓣施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀门时，操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的磨擦力与由介质的压力所产生的推力，关阀门的力比开阀门的力大，所以阀杆的直径要大，否则会发生阀杆顶弯的故障。

调节阀、截止阀(以下简称：阀门)的扭矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。是阀门在介质压力作用下动作的一项综合技术指标。关闭阀门时，需要使启闭件与阀座两密封面间形成一定的密封比压，同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支撑处及其他摩擦部位的摩擦力，因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩。另外，阀门在启闭过程中，所需要的启闭力和启闭力矩是变化的。设计和制造阀门时应当力求降低开启和关闭时的力矩。

为了减小操作力矩，大口径阀门大多采用蜗轮蜗杆变速机构，启闭的操作过程耗时较长，否则，启闭阀门时的操作力矩(可以是手轮的直径或扳手的长度)就要增大，否则，一个人、甚至两个人都无法对它进行启闭。

阀门在关闭状态时，假定启闭件(阀瓣)一侧承受进口介质的压强、另一侧承受的是大气压强(即阀瓣承受大压差)，公称通径越大，承受进口压强的面积就越大，以DN200的阀门，启闭件直径是200毫米(20厘米)、承受进口压强为16公斤·力/平方厘米计算：启闭件承受的压力是P＝10²*π*16≈5026公斤·力，可见启闭件直径大是启闭力矩大的主要因素，如何减小启闭件的压力，成为大口径阀门设计、生产中不可逾越的障碍。

另外，传统阀门的阀瓣是靠阀杆、阀杆螺母与阀盖连接为一个悬臂梁结构，在阀瓣小开度开启状态下，由于介质流动对阀瓣产生的摩擦力、阀瓣和阀杆螺母的自身重力、阀杆与阀杆螺母的配合间隙的共同作用，阀瓣会产生摆动，撞击阀座，日积月累的撞击会造成阀座脱落。在阀门的生产厂家，为解决阀座脱落的问题，设计出很多阀座与阀体连接的结构，如：将阀座焊接在阀体上、阀座与阀体螺纹连接等，前者是加大了加工难度，增加了制造成本，后者是大口径阀门在阀体上加工内螺纹时工艺复杂。

发明内容

本实用新型要实现一种能够大幅度减小承受介质进口压强的面积，从而减小阀门启闭扭矩的操作机构，解决调节阀、截止阀生产企业生产大口径阀门必须配置执行机构的瓶颈，以及阀座脱落的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种小扭矩调节阀、截止阀的启闭机构，铜套、阀座、内六角锥端紧定螺钉、顺序安装在阀体上，阀杆螺母、阀杆、隔膜、垫圈、锁母顺序连接在阀瓣上，成为一个阀瓣组件，阀瓣组件与支架、T型键、密封圈、阀盖顺序装入阀体，用数个内六角圆柱头螺钉压紧在阀体上，其特征是：在阀瓣上面设计出圆柱形筒体，在阀盖下面设计出相对于阀体固定的圆筒形支架，在筒体和支架上面安装一个隔膜，隔膜的内径部分用锁母压紧筒体上、外径部分分别与阀体、支架压紧，在阀盖与隔膜之间形成一个密闭的空腔，用以隔绝阀瓣两侧的介质压力，支架内设计出台阶，对隔膜在阀瓣关闭状态时进行支撑。

将阀瓣承受高压介质一侧和低压介质一侧设计出通道，使高压介质通过通道进入上述空腔，下面与空腔成为连通器结构，即空腔与高压介质一侧等压。

将阀杆与阀瓣的传动设计成非密封结构，即阀瓣上阀杆螺母的孔为通孔。

在阀体进口处设计出可与阀杆下端圆柱表面配合的固定支承，限制阀杆除轴向位移和绕其轴线转动外的其余自由度。

在阀体的阀座槽中设计出V型槽，阀座壁上设计出螺孔，用数个内六角锥端紧定螺钉在阀座装配时旋入阀座，顶进阀体的V型槽中。

1.在阀瓣上面设计出圆柱形筒体(以下称“筒体”)，在阀盖下面设计出相对于阀体固定的圆筒形支架(以下称“支架”)，在筒体和支架上面安装一个隔膜，隔膜的内径部分用锁母压紧筒体上、外径部分分别与阀体、支架压紧，在阀盖与隔膜之间形成一个密闭的空腔，用以隔绝阀瓣两侧的介质压力，支架内设计出台阶，对隔膜在阀瓣关闭状态时进行支撑。

2.将阀瓣承受高压介质一侧(以下称“下面”)和低压介质一侧(以下称“上面”)设计出通道，使高压介质通过通道进入上述空腔，下面与空腔成为连通器结构，即空腔与高压介质一侧等压。这时，空腔内的压强作用在支架端面面积上，支架端面面积与大部分下面压强的面积互相抵消，从而大幅度减小阀门的启闭力矩。