无臂旋启阀

本发明属管道阀门。管道阀门涉及人类生产、生活各个领域，在现代 城市给水、供热、供燃气等管网上；在石油、天然气、煤炭等矿物的开采 和输送的过程中；在火电、核电、化工、医药等生产设备上都使用大量的 阀门。一个大型核电站、火电厂、化工厂、油田都有上万个阀门控制着生 产命脉。其中使用最多的是闸阀。

现有的阀门有闸阀、球阀、截止阀、碟阀、旋启阀等《阀门设计手册》 中均有介绍。95年本人曾申请过“偏心阀”发明专利，申请号：95117613.7， 公开日1997年4月9日。

本发明的目的是创造一种比闸阀的体积小，主密封副和阀杆部密封比 闸阀都更可靠；启闭更省力；使用寿命更长的阀门。取代目前广泛应用的 占用空间大、成本高、启闭寿命短、启闭费力的闸阀。使城市供水、供热、 供燃气的管网，电厂、化工、油田等设备及输送的管道运行得更加安全可 靠。

由于“偏心阀”的阀芯是一个与轴偏心的球体，为了装入方便，铣掉 一部分呈半球形，精度要求高，加工难度很大，使“偏心阀”的实用性受 到很大限制。本发明是对“偏心阀”进行革命性改进的结果。改善了工艺 可行性，使生产效率和产品质量都能显著提高。材料的用量和加工的工时 都能大量减少，将使生产成本明显降低。

本发明主要由阀体、阀座、阀芯、阀瓣、导杂管、阀盖和驱动装置组 成。阀体的介质通道中心线与阀芯转轴的结合孔及阀盖的结合孔中心线垂 直不相交；阀座与阀体介质通道同心，单侧设置；阀芯上下有轴，分别与 阀体和阀盖上的轴承孔配合；阀芯上有介质通道，开启时与阀体两端的介 质通道直通；阀瓣安装芯轴中心线与阀芯介质通道中心线垂直相交，与阀 芯上下转轴中心线垂直不相交，关闭时与阀体介质通道同心。阀瓣呈半球 形或环球形，中心有透孔或不透孔以罗纹或用螺栓或焊接等方法结合在阀 芯上的阀瓣安装芯轴上。关闭时以无滑动摩擦的形式以球面与阀座内锥面 相结合实现封闭。驱动装置可以用杠杆丝杠机构或蜗轮蜗杆机构。

本发明与闸阀比较，本发明占有的优势：

1.本发明的阀体没有闸阀的阀体高大，而且丝杠手轮是横向设置， 同样通径的阀门整体高度，本发明要比闸阀的一半还要低。大通径管道地 下铺设时，隧道可以不建得那么高，整体工程成本低。

2.本发明高度低，手轮丝杠横向设置便于操作，可以避免阀杆部发 生外泄漏时高压、高温、有毒的介质直接伤害操作者。

3.本发明体积小、零件少、加工面少，加工难度低，生产成本比闸 阀低得多。

4.本发明开启或关闭时只需要阀杆转90度，而闸阀的阀杆需要转 十几个到几十个360度，质点摩擦线距离是本发明的几十倍。本发明阀杆 部密封的启闭寿命比闸阀要长得多。

5.本发明启闭的传动件都在介质腔之外，可以设置保护罩防止泥沙 侵害，不易故障，便于维修。

6.本发明启闭时主密封副之间没有滑动摩擦，同样材质制成的主密 封副，承受比压的能力比主密封副之间有滑动摩擦的闸阀和球阀要大十几 倍。《阀门设计手册》428页表4-66。有利于制成中高压阀门。

7.闸阀的阀瓣与阀杆用“T”型槽键相连接间隙较大，启闭过程在 介质涡流的作用下极易发生振颤碰伤主密封副。本发明的阀瓣与阀芯是刚 性连接，不会发生此类现象。

8.本发明开启和关闭用丝杠通过杠杆带动阀杆转动或用蜗轮蜗杆 带动阀杆转动，启闭比闸阀省力。

9.本发明开启时阀芯上的通道与阀体两端的介质通道直通，加上导 杂管的作用吻和间隙比闸阀和偏心阀要小得多，可以防止杂质落入阀体腔 内；阀阻比闸阀要小。

10.本发明用在大型号输油管线上使用，可以顺利地通过隔离球 和扫管器。

11.本发明阀芯上设有阀瓣安装芯轴，可以根据不同介质的物理 化学特性配置适合的阀瓣；关闭时能使阀瓣精确对正阀座实现封闭。

1、阀盖

2、杠杆

3、销轴

4、丝杠

5、阀体

6、阀芯

7、阀瓣

8、阀瓣安装芯轴

9、手轮

10、阀座

11、导杂管

图1为主视图

图2为俯视图展示传动件结构关系

图3为A-A部位剖视图展示本发明在关闭状态

图4为A-A部位剖视图展示本发明在开启状态

实现本发明应根据设计任务书中规定的管道输送的介质的物理化学 性质选定各部件的材料；根据管道的通经确定阀座[10]和阀瓣[7]的尺寸； 根据管道通径介质的最大压力及阀瓣[7]阀座[10]选定的材料，确定上下转 轴中心线与阀体介质通道中心线的距离。一般通径小、压力大、阀瓣[7] 和阀座[10]选的材质硬，距离应小一些；根据介质的最大压力计算出阀芯 [6]上下转轴的直径；根据阀芯[6]的最大回转半径设计阀体[5]内径；根据 阀体[5]内径和介质最大压力计算出阀体[5]的壁厚和阀盖[1]的直径和厚 度及紧固螺栓的直径和数量。

在阀芯[6]上设置与管道通径相同的介质通道并留出设置导杂管[11] 的孔。阀芯[6]上介质通道中心线与其上下转轴中心线的距离和阀体[5]轴 承孔中心线与阀体[5]介质通道中心线的距离等同；在阀芯[6]上设置阀瓣 安装芯轴[8]，其中心线与阀芯[6]上的介质通道中心线垂直相交，与上下 转轴中心线垂直不相交，其距离和阀体[5]上转轴孔中心线与其介质通道中 心线的距离等同。

阀瓣[7]呈球体的一部分，中间有透孔或不透孔可车螺纹也可是光孔。 装在阀芯[6]上的阀瓣安装芯轴[8]上用螺纹紧固，另加防松螺钉；也可在 阀瓣安装芯轴[8]上钻孔攻丝用压盖、罗栓压紧，也可在背面和孔中焊牢或 铆牢。

阀座[10]密封面呈内锥孔，可在阀体[5]内堆焊硬质合金直接车出密 封面；也可以在阀体[5]上车出镶嵌阀座[10]的孔，阀座[10]嵌入后，从阀 体[5]上部打孔攻丝，用螺丝固定阀座[10]。阀座[10]可以用不锈钢，硬质 合金、尼龙等材料，可以车磨成形也可以模具成形。

在阀盖[1]上设置丝母架，丝母孔中心线与阀芯[6]轴孔中心线垂直不 相交，距离根据阀盖[1]的直径而定。杠杆[2]与丝杠[4]通过销轴[3]连接， 销轴[3]与杠杆[2]的两个槽不直截接触中间有两个滚套。手轮[9]及丝母等 的设计属常规设计。阀体[5]加工，车与阀盖的结合孔及轴承孔后，上弯板 以轴承孔定位，车阀座结合孔。阀芯[6]加工，车上下转轴后，上V形铁卡 具以阀芯上下转轴定位，车阀瓣安装芯轴[8]。