防卡防堵耐磨球閥的原理及設(shè)計

今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種防卡防堵耐磨球閥。該專利由超達(dá)閥門集團(tuán)股份有限公司申請，并于2016年10月12日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防卡防堵耐磨閥門。

發(fā)明背景

閥門應(yīng)用于石油、化工、電力、鋼鐵、天然氣、煤化工、多晶硅等各種裝置的導(dǎo)通和切斷，特別是對于使用介質(zhì)具有大量固體顆粒、多相復(fù)雜介質(zhì)裝置中的閥門，極易卡澀、堵塞，甚至無法開關(guān)和動作。

在這些裝置中曾大量使用閘閥、球閥等，由于閘閥中腔更容易堆積物料，直線運(yùn)動的閘板往往無法向下關(guān)斷，并且更容易被拉傷和損壞，近年來使用球閥的比例越來越多，球閥由于為90°轉(zhuǎn)角開關(guān)，并且以目前的技術(shù)可以對球體和閥座進(jìn)行硬化處理，因此球閥對物料具有一定的耐磨和刮除功能，使用效果較閘閥為好。但是，球閥的球體兩側(cè)具有兩個閥座，閥門關(guān)閉時，閥座之間就形成了一個與閥門進(jìn)口與出口隔離的中腔，由于中腔較管道內(nèi)徑更大，物料及容易沉積和被劫持而無法排出，時間久了之后，中腔將擠滿物料而使球閥無法動作。

因此，對于固體顆粒物料、固體介質(zhì)含量較多的多相介質(zhì)、以及較為復(fù)雜的混合介質(zhì)，目前的球閥還是無法徹底解決物料沉積和閥門卡堵的問題，這對裝置的生產(chǎn)和操作均具有較大的安全隱患，急需進(jìn)行解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種防卡防堵耐磨閥門，能夠在固體顆粒介質(zhì)、含固液態(tài)介質(zhì)、含固氣體介質(zhì)及多相復(fù)雜介質(zhì)應(yīng)用中解決閥門中腔沉積、堵塞、開關(guān)卡澀等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括有閥體、閥芯、閥座和閥桿，所述的閥體包括有左右可拆卸拼接的閥體主體和閥體側(cè)蓋，閥體內(nèi)設(shè)置有相互連通的介質(zhì)進(jìn)口腔（ A ）、閥腔（ B ）和介質(zhì)出口腔（ C ），介質(zhì)進(jìn)口腔（ A ）位于閥體側(cè)蓋內(nèi)，所述的閥芯為完整閥球切除部分側(cè)壁后構(gòu)成的U形非整球結(jié)構(gòu)，閥芯包括有上連接臂、側(cè)球面板和下連接臂，所述的上連接臂上設(shè)置有閥桿聯(lián)合轉(zhuǎn)動配合的閥桿榫孔，所述的下連接臂上設(shè)置有下軸轉(zhuǎn)動孔，該下軸轉(zhuǎn)動孔內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)置有下軸，該下軸的外端固定設(shè)置于閥體相對于閥腔（ B ）下方位置上；該側(cè)球面板在閥芯處于閉合狀態(tài)下與閥座密封配合，所述的閥桿的中心軸線相對于閥芯的側(cè)球面板的球心作偏心設(shè)置，使得側(cè)球面板在閥芯處于全開狀態(tài)下與閥座之間存在最大介質(zhì)流通間隙。

進(jìn)一步設(shè)置是所述的閥桿的中心軸線與下軸的中心軸線相互同軸設(shè)置。閥桿的中心軸線相對于閥芯的側(cè)球面板的球心的偏心距離（b1）》下軸的中心軸線相對于閥芯的側(cè)球面板的球心的偏心距離（b2），閥桿的中心軸線相對于閥芯的側(cè)球面板的球心的偏心方向與下軸的中心軸線相對于閥芯的側(cè)球面板的球心的偏心方向相垂直。該閥芯的流道口尺寸均不小于介質(zhì)進(jìn)口腔（ A ）和介質(zhì)出口腔（ C ）的內(nèi)徑尺寸。所述閥球和閥座配合表面均采用硬化技術(shù)處理使其耐磨閥座設(shè)置于閥座總成內(nèi)，該閥座總成安裝在閥球進(jìn)口端，包括閥座、彈簧、前端密封圈、后端密封圈、彈簧座和彈簧壓圈，閥座的內(nèi)端限位設(shè)置有固定于閥體側(cè)蓋內(nèi)端的限位板。是彈簧座、彈簧壓圈均需以中心哈夫線為準(zhǔn)分成兩半后再與閥座進(jìn)行安裝，組成閥座總成。閥芯的側(cè)球面板的邊沿均為尖銳的弧形刮刀形狀。在閥座及閥腔（B）設(shè)置吹掃閥門，閥座處的吹掃閥在閥門關(guān)閉時吹掃閥座與閥球結(jié)合處，閥腔處吹掃閥在閥門全開時對閥球表面進(jìn)行吹掃。

采用上述技術(shù)方案，閥座總成安裝在閥球進(jìn)口前端，并通過限位板限制了移動位置，彈簧室完全密封、無污染，可以長期保持高度潔凈，閥球背面與管道直接連通，閥門在開啟過程中，閥球?qū)⒅饾u脫離閥座，當(dāng)閥門全開時，閥球與閥座將具有大間距，介質(zhì)壓力可以流經(jīng)大間距處對體腔進(jìn)行高速吹掃，自動清潔閥腔，防止介質(zhì)沉積，當(dāng)閥門關(guān)閉時，閥球?qū)⒅饾u靠向閥座，閥球的尖銳邊沿在關(guān)閉過程中可以刮除閥座表面滯留物料，自動清潔閥座密封表面，直至完全吻合密封，閥座和閥腔處設(shè)置的吹掃閥門還可以在閥門關(guān)閉及完全開啟時進(jìn)行吹掃，閥座、閥球和閥腔進(jìn)行清潔，徹底解決物料沉積和閥門卡堵的問題，保證生產(chǎn)和操作的安全。