将军阀

摘要

本发明涉及将军阀，包括阀体、阀瓣、楔塞、阀杆和与阀体通道适配的密封圈，阀瓣与阀体的密封面为圆柱面；阀瓣包括阀瓣底座和覆盖在阀瓣底座外表面的压板，阀瓣底座内表面为与楔塞适配的斜面，压板内表面与阀瓣底座的外表面贴合；压板由内压板与外压板组成，内压板和外压板安装于阀瓣底座的外表面，窗口内缘、内压板外缘与阀瓣底座外表面配合形成一个密封圈沟槽，密封圈装于密封圈沟槽内并外凸于压板外表面。本发明通过采用内、外压板的组合结构来形成安装密封圈的密封圈沟槽，解决了现有将军阀密封件不可更换的难题，同时可避免在密封阀瓣圆柱面面上加工沟槽，加工费用低、尺寸易于控制，精度高；将军阀的软硬双重密封，提高了密封性能。

说明书

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及将军阀。

背景技术

将军阀，广泛用于航空煤油、轻质油、天然气、液化气、管道煤气、化工介质等管道上。现有的将军阀橡胶密封圈用硫化方式嵌入阀瓣上，具有以下缺点：1，无法实现现场快速维修更换密封件，且维修周期冗长；2，绝大多数的硫化橡胶无法承受高压气体的瞬间冲刷，一旦遭遇高压气体，阀门在开启的瞬间，硫化橡胶容易会被高压气体挤压排出；3，橡胶硫化要求较高，橡胶材质选材局限。

发明内容

本发明旨在提供将军阀，便于现场快速维修更换密封件。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

将军阀，包括阀体、阀瓣、楔塞、阀杆和与阀体通道适配的密封圈，阀瓣和楔塞设置在阀体内，阀杆下端伸进阀体中与楔塞连接，所述楔塞上有通道口；阀瓣有两个，两个阀瓣分别设于楔塞的两侧，所述阀瓣与阀体的密封面为圆柱面；

所述阀瓣包括阀瓣底座和覆盖在阀瓣底座外表面的压板，阀瓣底座内表面为与楔塞适配的斜面，阀瓣底座内表面与楔塞燕尾连接，所述阀瓣底座外表面为圆柱面，所述压板内表面与阀瓣底座的外表面贴合；所述压板由内压板与外压板组成，所述外压板上有与内压板适配的窗口；所述内压板和外压板通过沉头螺钉安装于阀瓣底座的外表面，窗口与内压板正对，所述窗口内缘、内压板外缘与阀瓣底座外表面配合形成一个用于安装密封圈的密封圈沟槽，所述密封圈装于密封圈沟槽内并外凸于压板外表面。

优选地，所述密封圈横截面为三角形。

其中，阀瓣底座内表面设有燕尾槽，所述楔塞外表面有适配的燕尾台。

优选地，所述阀体通道、密封圈和内压板均为跑道型。

进一步的，所述压板外表面有两圈硬质合金密封面，两圈硬质合金密封面分别位于密封圈的外侧和内侧。

其中，所述密封圈的材质为橡胶或塑料。

进一步的，所述阀体的阀壁上设有三个压力泄放孔，阀体中腔、阀体的进出通道分别与其中一个压力泄放孔连通，与阀体中腔连通的压力泄放孔处安装有四通；其余两个压力泄放孔中的一个压力泄放孔处安装有堵头，另一个压力泄放孔与截止阀A连接，截止阀A的入口通过连接管与四通的其中一个端口连接，四通与截止阀A之间安装有单向阀，所述四通的另外两个端口分别连接压力表和截止阀B。

其中，所述截止阀A和四通通过快速接头与阀体连接。

进一步的，将军阀还包括上阀盖、下阀盖、支座、支架和传动装置，所述上阀盖与阀体顶部固接，所述下阀盖与阀体底部固接，所述支座设于下阀盖下方并与下阀盖固接；所述支架设于上阀盖上方并与上阀盖固接，所述阀杆上端与传动装置连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过采用内、外压板的组合结构来形成安装密封圈的密封圈沟槽，解决了现有将军阀密封件不可更换的难题；

2.密封圈沟槽由内外压板组合形成，避免在密封阀瓣圆柱面面上加工沟槽，加工费用低、尺寸易于控制，精度高；

3.本发明实现了将军阀的软硬双重密封，提高了密封性能，适用的工况范围广；

4.本发明的密封圈沟槽可以是多变的，对应的密封圈也是变化的，对于同的工况，密封圈的材料选择可以是橡胶，亦可是塑料等材质，密封圈的选材范围更宽。

附图说明

图1是本发明的半剖图；

图2是本发明的立体图示意图；

图3是阀门泄放装置的结构示意图；

图4是阀瓣的立体图；

图5是外压板的主视图；

图6是图5中D处的剖视图；

图7是内压板的主视图；

图8是图7中E处的剖视图；

图9是阀瓣与阀体密封配合时的剖面图；

图10是图9中A处的局部放大图；

图11是未安装密封圈时阀瓣的局部剖面图；

图12是“凸”字型密封圈的横截面示意图；

图13是平面压板的主视图；

图14是图13中A处的剖视图；

图15是平面压板上加工有密封槽时的主视图；

图16是图15中A处的剖视图；

图17是平面压板上加工有沉头螺孔时的主视图；

图18是压制工装的结构示意图；

图19是曲面压板安装在阀瓣底座和楔塞上时的立体图；

图20是车削之前压板安装在阀瓣底座上时的剖视图；

图21是车削之后压板安装在阀瓣底座上时的剖视图；

图22是实施例二中外压板的主视图；

图23实施例二中阀瓣的局部剖视图；

图中：1-阀体、2-阀瓣、3-楔塞、4-阀杆、5-密封圈、6-沉头螺钉、7-上阀盖、8-下阀盖、9-支座、10-支架、11-传动装置、12-硬质合金密封面、13-平面压板、14-密封槽、15-沉头螺孔、16-曲面压板、17-阳模、18-阴模、19-需要车削掉的部分、21-阀瓣底座、22-压板、23-内压板、24-外压板、25-窗口、26-密封圈沟槽、27-燕尾槽、101-四通、102-堵头、103-截止阀A、104-连接管、105-单向阀、106-压力表、107-截止阀B、108-快速接头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，本实施例公开的将军阀，包括阀体1、阀瓣2、楔塞3、阀杆4、与阀体通道适配的密封圈5、上阀盖7、下阀盖8、支座9、支架10和传动装置11，上阀盖7与阀体1顶部固接，下阀盖8与阀体1底部固接，支座9设于下阀盖8下方并与下阀盖8固接；支架10设于上阀盖7上方并与上阀盖7固接；阀瓣2和楔塞3设置在阀体1内，阀杆4上端与传动装置11连接，阀杆4下端伸进阀体1中与楔塞3连接，楔塞3上有通道口；阀瓣2有两个，两个阀瓣2分别设于楔塞3的两侧，阀瓣2与阀体1的密封面为圆柱面。

如图1-3所示，阀体1的阀壁上设有三个压力泄放孔，阀体中腔、阀体的进出通道分别与其中一个压力泄放孔连通，与阀体中腔连通的压力泄放孔处安装有四通101；其余两个压力泄放孔中的一个压力泄放孔处安装有堵头102，另一个压力泄放孔与截止阀A103连接，截止阀A103的入口通过连接管104与四通101的其中一个端口连接，四通101与截止阀A103之间安装有单向阀105，四通101的另外两个端口分别连接压力表106和截止阀B107。

阀体1的进出通道及中腔都设有压力泄放孔，进出通道的压力泄放孔具有互换性，用户可根据现场实际情况选择任意一端作为介质流口端，即阀门没有特定的流向要求，适用性强。安装时将截止阀A103安装在介质流口端，截止阀A103可紧急截断中腔与介质入口端，而介质出口端的压力泄放孔则用堵头102堵住。

其中，截止阀A103和四通101通过快速接头108与阀体1连接，便于互换、快速连接，安装更方便。快速接头108通过密封锥螺纹与阀体1连接，单向阀105的设置，使得介质只能从中腔流到介质入口端，截止阀B107用于介质取样。

如图4-11所示，阀瓣2包括阀瓣底座21和覆盖在阀瓣底座21外表面的压板22，阀瓣底座21内表面为与楔塞3适配的斜面，阀瓣底座21内表面与楔塞3燕尾连接，其中，阀瓣底座21内表面设有燕尾槽27，楔塞3外表面有适配的燕尾台。

阀瓣底座21外表面为圆柱面，压板22内表面与阀瓣底座21的外表面贴合；压板由内压板23与外压板24组成，外压板24上有与内压板23适配的窗口25；内压板23和外压板24通过沉头螺钉6安装于阀瓣底座21的外表面，窗口25与内压板23正对，窗口25内缘、内压板23外缘与阀瓣底座21外表面配合形成一个用于安装密封圈5的密封圈沟槽26，密封圈5装于密封圈沟槽26内并外凸于压板22外表面。

密封圈5的横截面形状是多样的，如图10所示，密封圈5横截面为三角形；三角形的密封圈5与密封圈沟槽26配合，能承受高压气体的瞬间冲击；就三角形密封圈的选择对于高压气体、高抗硫等工况可选用抗气爆、高抗硫橡胶，这是现有结构无法实现的。

如12所示，密封圈5的横截面也可为“凸”字型，梯形等形状。优选地，阀体通道、密封圈5和内压板23均为跑道型。其中，密封圈5的材质为橡胶、塑料等。

本发明公开上述阀瓣的制造方法，上述阀瓣底座21可以铸造，可以锻造，采用线切割获得与楔塞3适配的斜面，然后在该斜面上加工出燕尾槽27；随后如图19所示，将两个阀瓣底座21安装在楔塞3的对应斜面上；以楔塞3的轴线为中心车加工阀瓣底座21的圆柱面。

由于压板的内外表面均是圆柱面，在柱面上加工密封沟槽的十分困难、加工费用价格昂贵，所以压板的制造方法包括以下步骤：

步骤1，按外压板24展开的外形尺寸制作平面压板13，如图13、14所示；平面压板13的厚度＝t+密封槽14深度，作为优选，t＝4mm-6mm，可防止压板在压制过程中密封槽14开裂变形。

步骤2，在平面压板13上铣跑道型的密封槽14，如图15、16所示；密封槽14的深度由要安装的密封圈尺寸来给定配合即可。在压板为平板状态时加工密封槽14，相对于利用四轴联动加工中心在圆柱面上加工曲形跑道状密封槽更节约时间和成本，且精度更高。

步骤3，如图17所示，在密封槽14外围和内围加工出多个沉头螺孔15；

步骤4，如图18所示，对上述平面压板13进行压制获得圆柱面的曲面压板16，密封槽14位于曲面压板16的内表面；压制工装包括阳模17和阴模18，阳模17柱面的半径与设计成型的阀瓣底座21外圆面半径一致，阴模18柱面的半径等于阀瓣底座21外圆面半径与上述压板22的厚度之和。

步骤5，如图19、20所示，将阀瓣底座21安装在楔塞3上，曲面压板16覆盖在阀瓣底座21外表面，曲面压板16通过沉头螺钉6和沉头螺孔与阀瓣底座21固定连接；

步骤6，车削曲面压板16外表面，车削深度大于曲面压板16在密封槽14槽底处的厚度，如图20所示，需要车削掉的部分19的厚度大于曲面压板16在密封槽14槽底处的厚度，从而如图20、21所示，使曲面压板16从密封槽14分离为内压板23和外压板24两部分；内、外压板在阀瓣底座1上配合形成一个尺寸间隙均匀的密封圈沟槽26，此外，根据需要，可对内压板23和外压板24在密封圈沟槽16处的尖角进行倒钝。

步骤7，拧松外围沉头螺钉，拆下外压板24；

步骤8，安装密封圈5：密封圈5套于内压板23外围并与内压板23贴合，重新装上外压板24。

同理，当需要更换密封圈5时，只需要拆下外压板24。

内外压板用沉头螺钉6和弹垫进行约束到阀瓣底座21上，可以防止内外压板与阀瓣底座21的脱落，同时防止了内、外压板受力挤压发生变形。

本发明可拆卸的密封圈，可以做到及时更换，沟槽尺寸标准，互换性高；而且拆卸方式简单快捷。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图22、23所示，本实施例中压板22外表面喷涂两圈硬质合金密封面12，两圈硬质合金密封面12分别位于密封圈5的外侧和内侧。

上述步骤5之后，先超音速火焰喷涂硬质合金密封面12，然后对硬质合金密封面12进行研磨，待硬质合金密封面12研磨好后，拆解外压板24，再安装密封圈5，实现软硬密封的分离处理。本实施例力提供软硬双重密封，能实现特定工况的硬密封要求，同时通过更换内外压板可在线快速更换硬质合金密封面12。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。