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1、(10)申请公布号 CN 102808956 A (43)申请公布日 2012.12.05 C N 1 0 2 8 0 8 9 5 6 A *CN102808956A* (21)申请号 201210287810.0 (22)申请日 2012.08.14 F16K 1/00(2006.01) F16K 1/36(2006.01) F16K 1/42(2006.01) F16K 1/48(2006.01) F16K 31/122(2006.01) F16K 41/10(2006.01) (71)申请人岳阳东方自控工程设备有限公司 地址 414000 湖南省岳阳市经济技术开发区 白石岭路 (72)发。
2、明人吴军 (74)专利代理机构岳阳市科明专利事务所 43203 代理人彭乃恩 陈庆元 (54) 发明名称 多级缓冲高压角式快开截止阀 (57) 摘要 本发明涉及一种带有环形弹簧的多级缓冲高 压角式快开截止阀，包括通过活塞轴与气动执行 器连接的阀杆，设置在阀杆头部阀体内的阀座和 阀芯，其中：阀芯为空心结构，空腔内设置导向调 心轴，导向调心轴上设置有吸收阀芯与阀座冲击 载荷的环形弹簧，其中导向调心轴与阀杆头部连 接端设置为凹球面，且导向调心轴的凹球面与阀 杆头部的凸球面对应装配；所述阀杆的尾端通过 圆盘联轴器A和圆盘联轴器B与活塞轴连接成一 体，且圆盘联轴器A和圆盘联轴器B之间设置有增 强活塞轴与。
3、阀杆缓冲及弯曲应力的缓冲垫。本发 明密封结构更为合理，排除了阀杆断裂的故障，而 且保持了阀芯和阀座的正确配合位置。采用本发 明设计无需停机更换密封件，降低了生产成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种多级缓冲高压角式快开截止阀，包括通过活塞轴（13）与气动执行器（14）连接 的阀杆（8），设置在阀杆（8）头部阀体（9）内的阀座（1）和阀芯（2），其特征在于： 阀芯（2）为空心结构，空腔内设置导向调心轴（4），导向调心轴（4）上设置有减。
4、少阀芯 （2）与阀座（1）冲击的环形弹簧（3），其中导向调心轴（4）与阀杆（8）头部连接端设置为凹 球面，且导向调心轴（4）的凹球面与阀杆（8）头部的凸球面对应装配； 所述阀杆（8）的尾端通过圆盘联轴器A（10）和圆盘联轴器B（12）与活塞轴（13）连 接成一体，且圆盘联轴器A（10）和圆盘联轴器B（12）之间设置有增强活塞轴（13）与阀杆 （8）缓冲及弯曲应力的缓冲垫（11）。 2.根据权利要求1所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的阀座（1） 与阀芯（2）的接触面设计为球面密封结构。 3.根据权利要求1所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的导向调心 轴（4）上开有凹。
5、槽，槽内设置O形橡胶密封圈（5）与阀芯（2）内壁形成密封面阻止杂质进入 环形弹簧（3）内。 4.根据权利要求1所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的阀杆（8） 的头部开有环槽，环槽内设有半卡环（6），半卡环（6）通过设置的与阀芯（2）内壁螺纹连接 的压紧套（7）压紧，并控制阀杆（8）头部的凸球面与导向调心轴（4）的凹球面对应接触。 5.根据权利要求1和4所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特征在于所述的导向 调心轴（4）通过半卡环（6）和压紧套（7）与阀杆（8）头部球面接触，并带动阀杆（8）及阀芯 （2）自动找正阀座（1）。 6.根据权利要求1所述的多级缓冲高压角式快开截止阀，其特。
6、征在于所述的阀杆（8） 为波纹管轴。 权 利 要 求 书CN 102808956 A 1/3页 3 多级缓冲高压角式快开截止阀 技术领域 0001 本发明涉及阀门，特别指一种带有环形弹簧的多级缓冲高压角式快开截止阀。 背景技术 0002 目前国内在用的高压角式快开截止阀，有三种常见的故障：1）阀杆断裂，阀杆断裂 是致命性的故障，一旦发生，阀门完全失效，必须立即下线，严重影响生产。高压角式快开截 止阀是在高压条件下工作，设计压力高达15MPa，而且要求阀门开启和关闭迅速，开关时间 在0.1秒左右。阀门在开启关闭（尤其是关闭）时，瞬间冲击载荷巨大，阀杆和阀座密封圈长 时间承受巨大的瞬间冲击载荷产生。
7、疲劳，从而导致阀杆断裂、2）阀座密封圈容易损坏，需定 期更换。阀座密封圈为价格昂贵的非金属材料制成，即PBI （聚苯并醚瘥唑），这种材料容 易损坏。3）阀座与阀芯平面密封结构容易产生泄漏。目前国内在用的高压角式快开截止阀 采用平面密封，密封面面积大，在密封面上局部不平都会引起泄漏。 发明内容 0003 本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种解 决了因冲击载荷过大导致阀杆断裂、阀芯与阀座难以对中等难题的多级缓冲高压角式快开 截止阀。 0004 本发明构造一种包括通过活塞轴与气动执行器连接的阀杆，设置在阀杆头部阀体 内的阀座和阀芯，其中： 阀芯为空心结构，空腔内设置导。
8、向调心轴，导向调心轴上设置有吸收阀芯与阀座冲击 载荷的环形弹簧，其中导向调心轴与阀杆头部连接端设置为凹球面，且导向调心轴的凹球 面与阀杆头部的凸球面对应装配； 所述阀杆的尾端通过圆盘联轴器A和圆盘联轴器B与活塞轴连接成一体，且圆盘联轴 器A和圆盘联轴器B之间设置有增强活塞轴与阀杆缓冲及弯曲应力的缓冲垫。 0005 本发明具有以下优点和有益效果： 本发明密封结构由面密封改为线密封，密封结构更为合理，完全达到零泄漏；采用缓冲 机构，作用在阀杆上的强载荷的冲击力为缓冲元件吸收，排除了阀杆断裂的故障。导向调心 轴的凹球面与阀杆头部的凸球面配合能自动找正中心，使阀芯和阀座总是保持在正确配合 位置。本发明。
9、阀芯与阀座均采用优质不锈钢和耐磨合金，无需停机更换密封件，降低了生产 成本。 附图说明 0006 图1是本发明结构示意图。 具体实施方式 0007 由图1可知，本发明包括通过活塞轴13与气动执行器14连接的阀杆8，设置在阀 说 明 书CN 102808956 A 2/3页 4 杆8头部阀体9内的阀座1和阀芯2，其中： 阀芯2为空心结构，空腔内设置导向调心轴4，导向调心轴4上设置有减少阀芯2与阀 座1冲击的环形弹簧3，其中导向调心轴4与阀杆8头部连接端设置为凹球面，且导向调心 轴4的凹球面与阀杆8头部的凸球面对应装配； 所述阀杆8的尾端通过圆盘联轴器A10和圆盘联轴器B12与活塞轴13连接成一体。
10、，且 圆盘联轴器A10和圆盘联轴器B12之间设置有增强活塞轴13与阀杆8缓冲及弯曲应力的 缓冲垫11。 0008 本发明所述的阀座1与阀芯2的接触面设计为球面密封结构。所述的导向调心轴 4上开有凹槽，槽内设置O形橡胶密封圈5与阀芯2内壁形成密封面阻止杂质进入环形弹 簧3内。所述的阀杆8的头部开有环槽，环槽内设有半卡环6，半卡环6通过设置的与阀芯 2内壁螺纹连接的压紧套7压紧，并控制阀杆8头部的凸球面与导向调心轴4的凹球面对应 接触。所述的导向调心轴4通过半卡环6和压紧套7与阀杆8头部球面接触，并带动阀杆 8及阀芯2自动找正阀座1。所述的阀杆8为波纹管轴。 0009 本发明的设计原理： 1、本发。
11、明在阀芯内设置环形弹簧缓冲机构，这种环形弹簧结构紧凑、缓冲减震性能良 好，能缓冲阀杆所承受巨大的瞬间冲击载荷。同时用圆盘联轴器连接活塞轴和阀杆，在两圆 盘联轴器之间加缓冲垫；这种结构既有缓冲功能，又可以避免活塞轴和阀杆不同轴在两零 件间产生附加弯曲应力。通过以上改进，完全杜绝了阀杆断裂的致命故障。 0010 2、本发明阀芯与阀座的密封由平面密封改为球面密封，避免因平面密封面积大， 在密封面上局部不平引起的介质泄漏。 0011 3、本发明为阀芯自动找正阀座的设计，阀杆头部为凸球形，与之配合的导向调心 轴的端面设计成的凹球面，当阀杆与阀座轴心线不同轴时，阀芯通过导向调心轴与阀杆的 配合球面自动找正。
12、阀座，达到阀芯、阀座的的最佳配合，同时降低了零部件加工精度和生产 成本。 0012 本发明的结构原理： 本发明的基本构件包括阀座、阀芯、环形弹簧、导向调心轴、O型密封圈、半卡环、压紧 套、阀杆、阀体等；环形弹簧安装在导向调心轴上，导向调心轴安装在空心的阀芯内，压紧套 通过半卡环使阀杆头部的球面和导向调心轴的凹球面接触，阀芯可自动找正对准阀座，阀 杆上部分冲击载荷由环形弹簧缓冲吸收。 0013 本发明的阀芯2是空心的，内装导向调心轴4，环形弹簧3安装在导向调心轴4上， 阀杆8头部的球面和导向调心轴4的凹球面接触且等半径，用压紧套7通过半卡环6压紧， 导向调心轴4的凹槽中装O形橡胶密封圈5，阀座1。
13、安装在阀体9上。阀芯2内设置环形弹 簧缓冲机构，阀杆8的冲击载荷经导向调心轴4传给环形弹簧3，减少了阀芯2与阀座1之 间的冲击力。 0014 装配结构，如图1所示，阀座1和阀芯2的密封面为等径球面，环形弹簧3安装在 导向调心轴4上，两零件一同装入阀芯2内，导向调心轴4的凹槽中装O形橡胶密封圈5以 避免杂质等进入环形弹簧3内，阀杆8头部开有环槽，槽内装半卡环6，压紧套7用螺纹与 阀芯2配合，旋转压紧套7通过半卡环6使阀杆8头部的球面和导向调心轴4的凹球面接 触，阀杆8和活塞轴13用圆盘联轴器A10和圆盘联轴器B12连接，此两零件中间放置缓冲 说 明 书CN 102808956 A 3/3页 5 。
14、垫12。 0015 本发明的工作原理： 阀门关闭时，气动执行器14产生的推力经活塞轴13、圆盘联轴器B12、缓冲垫11、圆盘 联轴器A10、阀杆8、导向调心轴4、环形弹簧3传给阀芯2，阀芯2与阀座1的冲击载荷经缓 冲垫11和环形弹簧3两级缓冲减震，大大的降低了作用在阀杆8、阀芯2与阀座1等零件上 的瞬间冲击载荷。 0016 本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明 构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发 明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技 术内容，已经全部记载在权利要求书中。 说 明 书CN 102808956 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102808956 A 。