CN204099688U - 一种密封装置免冲刷电控截止阀 - Google Patents

Abstract

一种密封装置免冲刷电控截止阀，包括阀体座、阀芯、自压紧装置、自密封装置、行星齿轮减速器、异步电动机；阀体座为截止阀基体，通过阀芯包括密封板、主密封体部件实现流体通道的开启与闭合，通过锁扣装置可以实现自压紧、自密封的功能，行星齿轮减速器减速比大、体积小、重量轻，配合带有行程控制的正反转控制电路控制电机可代替人力，对于突发状况可迅速、可靠地关闭流体通道。本实用新型提供的一种密封装置免冲刷电控截止阀，利用陶瓷阀芯的自身结构，避开了流体对于密封装置的直接冲刷、冲蚀，大大延长了截止阀使用寿命，提高了代替人对于高温等恶劣环境适应性，保证了截止阀的密封性能。

Description

一种密封装置免冲刷电控截止阀

技术领域

 本实用新型属于截止阀技术领域，尤其涉及一种密封装置免冲刷的电控截止阀。

背景技术

阀门是石油、化工、电站、长输管线、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。这些工业的发展和需要，推动了阀门工业的发展。近年来，在满足各方面高参数新要求的同时，对阀门的结构、材料和生产工艺等方面，对如何做到更好地提高性能、可行性及降低成本等也予以密切关注。对于工厂工程项目尤其是国家级大型工程，阀门改善所带来的社会、经济、生态效益是巨大的。

传统截止阀由于结构简单等优点获得了相对广泛的应用，然而经过分析比较传统截止阀的缺点也是比较明显的，例如密封装置易受间隙高速流体冲刷、只允许单向流动、阀杆填料易老化等等，其缺点成为截止阀进入高端设备、高极端条件下应用以及大型长周期运行工程项目的瓶颈。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种密封装置免冲刷的电控截止阀，解决了常规截止阀阀芯密封装置易受间隙高速流体冲刷、只允许单向流动、阀杆填料易老化、开启闭合旋转角度大、时间长的缺点，并且采用电力驱动，有效解决了人力驱动的不足，并且适用于高温等恶劣环境。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案为：一种密封装置免冲刷电控截止阀，包括有阀体座，阀体座内嵌有密封垫片，密封板与密封垫片压紧固定于阀体座的内腔中，与密封板的密封面配合的主密封体可在阀体座内作90度旋转，且通过挡块限定旋转角度；主密封体与锁扣套相连，锁扣套的上端与锁扣轴相连，锁扣轴下端设有锁扣销轴；锁扣套外设有外部定位套，锁扣轴上端连有阀杆，外部定位套为锁扣套提供径向支撑，并且锁扣销轴在锁扣套的螺旋槽中滑动并作轴向移动；锁扣轴与阀杆连接，阀杆内腔设有圆柱压缩弹簧、开槽圆柱定力螺钉，开槽圆柱定力螺钉压紧圆柱压缩弹簧为截止阀提供密封预紧力；阀杆上部安装一圆柱销，圆柱销与自压紧螺纹套卡合，自压紧螺纹套随着阀杆转动同时轴向移动；阀杆通过联轴器与行星齿轮减速器连接；行星齿轮减速器与三相异步电动机相连。

所述的密封板与主密封体采用陶瓷材质。

所述的密封板为设有两通孔的静止件，主密封体内部设有一弧形或半圆形通孔与密封板相对，通过主密封体的旋转使得对应孔道重合或错移完成流体通道的开启与闭合。

所述的截止阀上端盖与行星齿轮减速器下部外壳一体化制造。

所述的阀杆通过联轴器与行星齿轮减速器的连接部分采用螺栓紧固。

所述的螺旋槽为90度。

所述的阀体座与外围管道采用法兰螺栓连接。

所述的阀杆及外部定位套与阀体座内壁所形成的间隙中设有密封套和压紧套，自压紧螺纹套在阀杆的带动下压紧压紧套与密封套。

所述的三相异步电动机的控制电路包括主电路及控制电路两部分，控制电路正反转开关互锁避免误操作，主电路中接入电磁离合器保证电动机在停转时处于制动状态。

所述的控制电路包括有接触器KM1、接触器KM2，接触器KM1、KM2并联处于控制电路中，接触器KM1、常闭触点KM23、开阀行程开关SQ2、常开触点KM12串联，同样接触器KM2、常闭触点KM13、开阀行程开关SQ1、常开触点KM22串联，主电路中主触点KM11及KM21并联。

本实用新型的有益效果是：

由于阀杆带动自压紧螺纹套转动，所以在阀门闭合时，自压紧螺纹套能压紧压紧套、密封套，可提供额外的密封压力，保证了截止阀的密封性能。

由于密封板、主密封体材质均为陶瓷材料，所以能有效提高密封装置对于高温等恶劣环境的适应性。

由于当阀门闭合时，锁扣轴带动主密封体旋转，锁扣销轴在锁扣套的螺旋槽中滑动并作轴向移动，所以能压紧主密封体更好地保证了密封性。

由于采用了行星齿轮减速器，具有体积小、重量轻、传动比可以很大，承载能力大，工作平稳的特点；

由于行星齿轮减速器箱体壳与截止阀上盖采用一体式结构，所以具有重量轻、结构紧凑的特点；

由于本实用新型设有三相异步电动机提供开关截止阀的驱动力，电动机通过带有行程控制的正反转控制电路控制，可代替人在复杂恶劣环境下工作。

附图说明

图1为本实用新型的总体剖视图。

图2为本实用新型的锁扣装置原理图。

图3为本实用新型的免冲刷密封装置图。其中，1—阀体座，2—密封垫片，3—密封板，4—主密封体，5—锁扣套，6—锁扣销轴，7—外部定位套，8—锁扣轴，9—密封套，10—压紧套，11—圆柱压缩弹簧，12—自压紧螺纹套，13—圆柱销，14—开槽圆柱定力螺钉，15—推力球轴承，16—阀杆，17—联轴器，18—行星齿轮减速器，19—三相异步电动机。

图4为本实用新型的控制电路图。各元器件为，L1、L2、L3及L11、L12、L13三相电源线；电源开关QS；熔断器FU1、FU2、FU3、FU4；接触器KM1及其主触点KM11、常开触点KM12、常闭触点KM13；接触器KM2及其主触点KM21、常开触点KM22、常闭触点KM23；U1、V1、W1及U11、V11、W11电动机三相电接线；电动机M3～；热继电器BTE；SB1为总开关、急停按钮，SB2正转按钮，SB3反转按钮；SQ2开阀行程开关，SQ4开阀超限行程开关，SQ1关阀行程开关，SQ3关阀超限行程开关；TC1、TC2指示灯变压器；HL1开阀指示灯，HL2关阀指示灯。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本使用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1、2、3，一种密封装置免冲刷电控截止阀，包括阀体座1、密封板3、主密封体4，阀体座1采用铸铁铸造，其与外围管道连接采用法兰螺栓型式。阀体座1内嵌有密封垫片2，密封板3与密封垫片2结合对应孔道固定于阀体座1内腔中，与密封板3密封面配合的主密封体4可在阀体座1内作90度旋转，并且通过挡块限定旋转角度；作为本实用新型区别于一般常规截止阀的创新改进，采用陶瓷材质的密封板3与主密封体4，通过平面接触压紧，免于高速流体冲蚀，可以达到很好的密封效果，陶瓷材料的使用也促使本实用新型适用于高温等环境恶劣场所。所述主密封体4与锁扣装置的锁扣套5机械连接，锁扣轴8下端安装有锁扣销轴6，外部定位套7为锁扣套5提供径向支撑，并且锁扣销轴6在锁扣套5的螺旋槽中滑动并作轴向移动，从而压紧主密封体4更好地保证了密封性能；锁扣套5上开有90度螺旋槽，主密封体4旋转90度可以完成流体通道开启与闭合，完成截止阀的开启、闭合动作需要阀杆16旋转180度。

所述的锁扣轴8与阀杆16连接，阀杆16内腔安装了圆柱压缩弹簧11、开槽圆柱定力螺钉14，通过开槽圆柱定力螺钉14来调节弹簧压力，给予密封面以预紧力。

所述阀杆16上部安装一圆柱销13，并且圆柱销13与自压紧螺纹套12卡合，随着阀杆16转动带动自压紧螺纹套12作旋转同时轴向移动，压紧压紧套10与密封套9，起到自密封作用。

所述阀杆16通过联轴器17与行星齿轮减速器18联结，截止阀上端盖与行星齿轮减速器下部外壳一体化，连接部分采用螺栓紧固；行星齿轮减速器18主要特点是体积小、重量轻、传动比可以很大，承载能力大，工作平稳；三相异步电动机19提供开关截止阀的驱动力，可代替人在复杂恶劣环境下工作。

所述的密封板3为设有两通孔的静止件，主密封体4内部设有一弧形或半圆形通孔与密封板3相对，通过主密封体4的旋转使得对应孔道重合或错移完成流体通道的开启与闭合。

开启、闭合截止阀流体通道通过密封板3与主密封体4相对转动来实现，开启时密封板3与主密封体4孔道对应形成一流体通道，闭合时相对旋转对应孔道错开则流体孔道相互封堵，其最大优点是平面接触压紧密封，流体基本上不冲刷密封装置，密封装置采用耐高温陶瓷制作，具有适应在高温、腐蚀等恶劣环境下工作的特点。

参见图1、2，为了使截止阀有一个比较好的启闭特性以及连接传动阀杆进行动力传递，设计了一锁扣装置，锁扣装置依靠弹簧设定的压力压紧，靠摩擦力进行传递转矩转动，当主密封体4转到指定位置后被阀体座1中设置的挡块阻挡，阻力转矩迅速上升变大，则弹簧在螺旋槽斜面摩擦力被克服的情况下压缩，再转90度碰到行程开关则停转，弹簧压力变大压在阀体密封装置上部，增大了密封可靠性。

参见图1、3，涉及一种自密封装置。本实用新型中密封部件有密封垫片2、密封板3、主密封体4、密封套9以及其他连接处的密封垫，辅助密封部件有圆柱压缩弹簧11、开槽定力圆柱螺钉14、圆柱销13、自压紧螺纹套12、压紧套10；密封垫片2保证截止阀闭合时防止流体流通，密封板3与主密封体4组成主体密封装置，密封套9通过辅助密封部件自压紧螺纹套12、压紧套10提供在阀门开启时防止流体向截止阀上部传递扭矩部件处泄露。

参见图1，阀杆16上部安装推力球轴承15，目的是减小转动部件与阀体上盖的摩擦。

参见图1，行星齿轮减速器18由三相异步电动机19驱动，通过联轴器17传递扭矩于阀杆16。

所述的三相异步电动机19电气控制电路如图4所示，其辅助电器件行程开关装在直接与阀杆16控制相关的低速轴上，沿轴的周向安装行程开关，共安装4个开关，关阀行程开关SQ1和关阀超限行程开关SQ3装在开阀端，开阀行程开关SQ2和开阀超限行程开关SQ4装在关阀端。

如图4所示，对应控制原理如下：合上电源开关QS，按下正转按钮SB2，4区的接触器KM1线圈得电则5区的常开触点KM12闭合自锁，其主触点KM11闭合接通电动机M的正转电源开始开阀，指示灯HL1亮，表明正在开阀；同时串联在控制电路6区的接触器KM2线圈电路上的常闭触点KM13断开，实现互锁，此时按下反转按钮SB3也不会反转关阀；按下总开关SB1则整个控制电路断开，电动机停转，SB1也称为急停按钮，对反转按钮SB3也适用。当到达行程时触动开阀行程开关SQ2，控制电路4区的接触器KM1线圈失电，主触点KM11断开，其他复位，则电动机停转完成开阀动作。若不知是否关闭，再次按下正转按钮SB2，由于行程开关SQ2断开，接触器KM1无法得电，电动机不会旋转，指示灯HL1也不会亮。

如图4所示控制电路图，完成以上动作后，过一段时间若需要关阀，则合上电源QS，按下反转按钮SB3，控制电路6区的接触器KM2线圈得电，常开触点KM22闭合实现自锁，同时串联在控制电路4区的接触器KM1线圈电路上的常闭触点KM23断开实现互锁，电动机反转关阀，到达行程触动关阀行程开关SQ1，控制电路断开，电动机停转，完成关阀动作。

参见图4，上面介绍电路中的电磁离合器的工作原理，当电动机转动时，接触器KM1或KM2得电，接触器留有备用的常开触点闭合，则接入备用的常开触点的电磁离合器激磁线圈得电吸合动摩擦片脱离电动机转轴，电机正常转动，一旦到达位置控制电路断开，则常开触点断开，电磁离合器失电，压紧动摩擦片制动。也就是电磁离合器电路接到主电路接触器KM1和KM2的备用常开触点上，二者并联无论开阀、关阀都起作用，辅助精准控制角度行程。

以上所述仅仅为本实用新型的较佳实施实例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本使用新型保护范围之内。例如，在本实用新型上添加若干传感器可自动控制开关闭合从而控制截止阀的开启与闭合，实现截止阀的完全自动化、智能化控制。

Claims (10)

1.一种密封装置免冲刷电控截止阀，包括有阀体座（1），其特征在于，阀体座（1）内嵌有密封垫片（2），密封板（3）与密封垫片（2）压紧固定于阀体座（1）的内腔中，与密封板（3）的密封面配合的主密封体（4）可在阀体座（1）内作90度旋转，且通过挡块限定旋转角度；主密封体（4）与锁扣套（5）相连，锁扣套（5）的上端与锁扣轴（8）相连，锁扣轴（8）下端设有锁扣销轴（6）；锁扣套（5）外设有外部定位套（7），锁扣轴（8）上端连有阀杆（16），外部定位套（7）为锁扣套（5）提供径向支撑，并且锁扣销轴（6）在锁扣套（5）的螺旋槽中滑动并作轴向移动；锁扣轴（8）与阀杆（16）连接，阀杆（16）内腔设有圆柱压缩弹簧（11）、开槽圆柱定力螺钉（14），开槽圆柱定力螺钉（14）压紧圆柱压缩弹簧（11）为截止阀提供密封预紧力；阀杆（16）上部安装一圆柱销（13），圆柱销（13）与自压紧螺纹套（12）卡合，自压紧螺纹套（12）随着阀杆（16）转动同时轴向移动；阀杆（16）通过联轴器（17）与行星齿轮减速器（18）连接；行星齿轮减速器（18）与三相异步电动机（19）相连。

2.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的密封板（3）与主密封体（4）采用陶瓷材质。

3.根据权利要求1或2所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的密封板（3）为设有两通孔的静止件，主密封体（4）内部设有一弧形或半圆形通孔与密封板（3）相对，通过主密封体（4）的旋转使得对应孔道重合或错移完成流体通道的开启与闭合。

4.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的截止阀上端盖与行星齿轮减速器下部外壳一体化设计制造。

5.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的阀杆（16）通过联轴器（17）与行星齿轮减速器（18）的连接部分采用螺栓紧固。

6.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的螺旋槽为90度。

7.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的阀体座（1）流体通道与外围管道采用法兰螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的阀杆（16）及外部定位套（7）与阀体座（1）内壁所形成的间隙中设有密封套（9）和压紧套（10），自压紧螺纹套（12）在阀杆（16）的旋转带动下压紧压紧套（10）与密封套（9）。

9.根据权利要求1所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的三相异步电动机的控制电路包括主电路及控制电路两部分，控制电路正反转开关互锁避免误操作，主电路中接入电磁离合器保证电动机在停转时处于制动状态。

10.根据权利要求9所述的一种密封装置免冲刷电控截止阀，其特征在于，所述的控制电路包括有接触器（KM1）、接触器（KM2），接触器（KM1）、接触器（KM2）并联处于控制电路中，接触器（KM1）、常闭触点（KM23）、开阀行程开关（SQ2）、常开触点（KM12）串联，同样接触器（KM2）、常闭触点（KM13）、开阀行程开关（SQ1）、常开触点（KM22）串联，主电路中主触点（KM11）及（KM21）并联。