提升式旋塞阀及其控制方法技术领域
本发明涉及一种提升式旋塞阀结构及其控制方法，特别是针对工况苛刻、介质复杂如高温高压或含有粉末颗粒的介质。
背景技术
旋塞阀是关闭件成柱塞形的旋转阀，通过旋转90度，使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或切断，实现开启或关闭的一种阀门。该类阀门的流阻比截止阀、蝶阀、柱塞阀小得多，只比全通径球阀略大，阀塞的形状可制成圆柱形。旋塞阀最适用于作为切断和开启以及分流使用。提升式旋塞阀适用于耐高温、高压、耐磨及耐冲刷等特殊用途的管道上，特别是带有颗粒性的介质管路上，如电力、冶金、石油化工、造纸及采矿等传统行业或煤成气、煤制油、页岩气及页岩油等非常规能源行业。
目前市场上的有的提升式旋塞阀采用提升与开关操作分离的设计，阀门开闭时需要先转动提升装置使得阀门上升，然后再转动开关实现阀门的开闭，最后还需要再次转动提升装置使得阀门复位，单次开闭需要进行六个改变转向的动作，使用起来不是特别方便，有进一步提升的空间，此外，目前市场上的提升式旋塞阀在提升时会使得阀座与塞体完全脱开，不能满足某些特定的行业如煤化工行业的需求，而且采用一体式结构的旋塞阀，在使用过程中的清洗维护比较麻烦，经常导致停产整修等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提升式旋塞阀及其控制方法。
提升式旋塞阀包括旋塞阀的阀体、塞体、下盖、阀杆、阀盖、填料压盖、下传动套、限位块、传动杆、手轮、圆螺母、轴承盖、轴承、支架外壳体、导向套、导向滚子、上传动套、前座环、后座环、弹簧座、蝶形弹簧、阀座密封圈；塞体套在下盖上，下盖与阀体通过螺栓连接，塞体与阀杆通过圆柱销连接，阀杆穿过阀盖，中间安装填料与填料垫，阀盖与阀体通过螺栓固定。阀盖与填料压盖通过碟簧和螺母相连，阀杆与下传动套通过圆柱销相连，下传动套通过圆柱销与限位块相连，下传动套与上传动套通过螺纹连接，下传动套与上传动套都套在导向套内，上传动套与导向套之间安装有导向滚子，导向套与支架外壳体之间通过圆柱销连接，上传动套与传动杆通过螺纹连接，传动杆上安装轴承通过导向套与轴承盖定位加紧，传动杆通过手轮连接并用圆螺母锁定。前座环、后坐环、弹簧座、蝶形弹簧、阀座密封圈在阀体上组成分体式可伸缩阀座。
所述的前座环与后坐环套接在阀体，套接处两端安装阀座密封圈，前坐环与后座环之间安装弹簧座，弹簧座上安装蝶形弹簧。所述的塞体通过阀杆和下盖固定在阀门中心轴上，下盖与阀体用螺栓连接。所述的上传动套采用内螺套螺纹结构分别与传动杆和下传动套连接。
提升式旋塞阀的使用方法包括以下步骤：
1）安装阀杆时，先将下传动套与上传动套连接，留出8mm的距离，之后连接上传动套与传动杆；然后将上传动杆通过导向滚子和导向套装好后装入阀盖，之后装限位块，再装入轴承和轴承盖，调整开关位置后固定；
2）阀门在全关位置打开时，顺时针驱动手轮，塞体被提升到限位块被阻挡的位置；蝶形弹簧推前座环紧贴塞体，防止阀座与塞体脱开；
3）继续顺时针驱动手轮，塞体停止上升运动，开始绕阀杆作旋转运动直到塞体流道与阀体流道在同一方向上；
4）继续顺时针驱动手轮，塞体停止旋转，开始沿阀杆轴向向下运动直到塞体密封面与阀座密封面紧密相贴，塞体流道孔与阀体流道孔完好相接，阀门完成了由关到开的全套动作；
5）逆时针驱动手轮时，塞体将连贯地完成提升—旋转—下降—密封四个由开到关的动作回复到全关的位置。
使用本发明，塞体的提升与旋转能够在一次连续的转动中实现“提升——旋转——下闸”的连贯运作，操作简单，效率高；在直线运动转换成旋转运动时，结构内螺套螺纹实现运动转换。并且可以通过拆卸下盖实现对阀体内部的清污功能，能够实现工业生产中的快速清理。并且本发明采用可伸缩的阀座结构，其中前座环可根据介质要求堆焊各类特殊耐磨、耐腐蚀、耐高温高压的合金材料。阀座密封圈材料为石墨，可用于高温耐腐蚀工况，碟形弹簧和弹簧座可以给前阀座施力，即当塞体往上提时，弹簧推前阀座紧贴塞，防止阀座与塞体脱开，后阀座将介质与弹簧隔离开，避免介质中的颗粒沉积使弹簧失效。该结构可以防止介质在密封副脱开时进入阀腔，同时，阀座与塞体相对摩擦产生“刮刀”作用，把粘附在塞体上的垢刮下来。提升阀门的使用寿命。
本发明的提升式旋塞阀阀座与塞体密封面在阀座弹簧的推力作用下，始终保持吻合接触，在阀门的启闭过程中，轴瓦形前座环与塞体的相对摩擦运动产生了对塞体表面的刮垢作用，及时清理了沉积在塞体表面的污垢，同时，其形成的室腔与阀体中腔隔离，防止介质进行阀体中腔后形成污垢淤积而导致的阀门操作失效，在阀门开启瞬间进入到阀门中腔的颗粒也能由阀门的冲洗系统排出阀体外。由于阀门在操作过程中密封副间的强制密封力消失，只有预置的弹簧力作用在密封副上，且设计精巧独特的操作系统实现了操作全过程，因此其操作力矩很小，阀门操作十分轻便。
附图说明
图1为提升式旋塞阀的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的支架传动部分结构示意图；
图4为本发明的阀座结构示意图；
图中，阀体1、塞体2、下盖3、阀杆4、阀盖5、填料压盖6、下传动套7、限位块8、传动杆9、手轮10、圆螺母11、轴承盖12、轴承13、支架外壳体14、导向套15、导向滚子16、上传动套17、前座环18、后座环19、弹簧座20、蝶形弹簧21、阀座密封圈22。
具体实施方式
如图1-4所示，提升式旋塞阀包括旋塞阀的阀体1、塞体2、下盖3、阀杆4、阀盖5、填料压盖6、下传动套7、限位块8、传动杆9、手轮10、圆螺母11、轴承盖12、轴承13、支架外壳体14、导向套15、导向滚子16、上传动套17、前座环18、后座环19、弹簧座20蝶形弹簧21、阀座密封圈22；塞体2套在下盖3上，下盖3与阀体1通过螺栓连接，塞体2与阀杆4通过圆柱销连接，阀杆4穿过阀盖5，阀盖5与阀体1通过螺栓固定。阀盖5与填料压盖6通过碟簧和螺母相连，阀杆4与下传动套7通过圆柱销相连，下传动套7通过圆柱销与限位块8相连，下传动套7与上传动套17通过螺纹连接，下传动套7与上传动套17都套在导向套15内，上传动套17与导向套15之间安装有导向滚子16，导向套15与支架外壳体14之间通过圆柱销连接，上传动套17与传动杆9通过螺纹连接，传动杆9上安装轴承13通过导向套15与轴承盖12定位加紧，传动杆9穿过手轮10连接并用圆螺母11锁定。前座环18、后坐环19、弹簧座20、蝶形弹簧21、阀座密封圈22在阀体1上组成分体式可伸缩阀座。
如图3所示，上传动套17采用内螺套螺纹结构分别与传动杆9和下传动套7连接。
如图4所示，塞体2通过阀杆4和下盖3固定在阀门中心轴上。下盖3与阀体1用螺栓连接，可实现在线冲洗排污或在线维护的功能。
前座环6与后坐环7之间安装有弹簧座8，弹簧座8上安装蝶形弹簧9。碟形弹簧和弹簧座可以给前阀座施力，即当塞体往上提时，弹簧推前阀座紧贴塞，防止阀座与塞体脱开，后阀座将介质与弹簧隔离开，避免介质中的颗粒沉积使弹簧失效。该结构可以防止介质在密封付脱开时进入阀腔，同时，阀座与塞体相对摩擦产生“刮刀”作用，把粘附在塞体上的垢刮下来。
提升式旋塞阀的控制方法包括以下步骤：
1）安装阀杆时，先将下传动套17与上传动套7连接，留出8mm的距离，之后连接上传动套17与传动杆9；然后将上传动杆17通过导向滚子16和导向套15装好后装入阀盖5，之后装限位块8，再装入轴承13和轴承盖12，调整开关位置后固定；
2）阀门在全关位置打开时，顺时针驱动手轮10，塞体2被提升到限位块8被阻挡的位置蝶形弹簧21推前座环18紧贴塞体2，防止阀体1与塞体2脱开；
3）继续顺时针驱动手轮10，塞体2停止上升运动，开始绕阀杆4作旋转运动直到塞体流道与阀体流道在同一方向上；
4）继续顺时针驱动手轮10，塞体2停止旋转，开始沿阀杆轴向向下运动直到塞体密封面与阀座密封面紧密相贴，塞体流道孔与阀体流道孔完好相接，阀门完成了由关到开的全套动作；
5）逆时针驱动手轮10时，塞体将连贯地完成提升—旋转—下降—密封四个由开到关的动作回复到全关的位置。