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摘要
申请专利号:

CN87101871

申请日:

1987.03.10

公开号:

CN87101871A

公开日:

1987.10.07

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:1990.8.8|||保护期延长|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

F16K1/16

主分类号:

F16K1/16

申请人:

克莱因香林及贝克尔股份公司

发明人:

阿洛伊斯·伊利; 冈特·埃伯蒂; 卡尔海因茨·法伊尔莱因

地址:

联邦德国弗兰肯塔尔(普法兹)

优先权:

1986.03.27 DE P3609772.1

专利代理机构:

中国专利代理有限公司

代理人:

黄力行

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内容摘要

本发明涉及一种带有阀座区10的阀。阀座面8是逐渐变细的,并相应地同一个横过锥体9轴线11的倾斜截面相一致。为了确保阀瓣6在密封面8内压紧,阀杆作用力的作用线相对上述锥体9的轴线11是偏心的。

权利要求书

1、一种类型的阀,包括有一个阀瓣,由阀杆托住,并安置在阀的壳体里面,其阀壳内有一个阀座区,相对阀杆轴线成一个角度设置,而密封面是逐渐变小,并适配于代表一个横过一个锥体的轴线的倾斜截面的断面,其特征是,阀杆作用力的作用线和由密封面界定的阀座区10中的一部分相交,该个部分离锥体9的顶卣13,比离开由密封面8界定的阀座区10同锥体9的轴线11相交的交点14距离更远。
2、根据权利要求1的阀,其特征是,锥体9的轴线11,被安排成相对阀杆作用力的作用线成一角度,阀杆作用力的作用线同锥体轴线11的交点28,距离上述锥体9的顶点13,比距离由密封面8界定的阀座区10同锥体9的轴线11的交点14更远。
3、根据权利要求1的阀,其特征是,锥体9的轴线11同阀杆作用力的作用线是相互平行的。
4、根据权利要求1至3中任何一项的阀,其特征是,阀杆4的端部5或15,被支承在阀瓣6内,啮合着一支承面,该支承面相对阀杆轴线12是偏心的。
5、根据权利要求1至4中任何一项的阀,其特征是,在离锥体9的顶点13最近的密封面8的那一部分,密封面8同由它界定的密封区10形成一个角度α,该角度至少等于90°;还有一条连接密封面上离锥体的顶点最远和最近的两点的直线,它同密封面8在密封面离顶点最近的点处形成一个角度β,该角度不大于90°。
6、根据权利要求1至5中任何一项的阀,其特征是,在阀瓣6上和/或在阀壳1内形成的密封面8是成弹性的。
7、根据权利要求1至6中任何一项的阀,其特征是,有一个或几个导轨21、22和23,做在阀瓣6上和/或在阀壳1内,这些导轨沿阀杆轴线12的方向伸展。
8、根据权利要求1至7中任何一项或几项的阀,其特征是,其阀瓣6和/或阀杆4和阀壳和/或阀盖配置有一个或多个导轨(25和26),它们在阀打开时,使阀瓣6产生提升和旋转运动。
9、根据权利要求1至8中任何一项或几项的阀,其特征是,由密封面8所围绕的密封区域10,在二维上是平的或曲线形的。

说明书

本发明涉及一种类型的阀,该类型的阀有一个由阀杆托住,并安置在阀壳内的阀瓣,其中阀壳内有一个阀座区,相对阀杆轴线成一角度地设置,而密封面是锥形的并同一个代表一个横过锥形体的轴线的倾斜截面的剖面一致。

德国专利第546,464号介绍了这种类型的阀,其阀座区被安排成与该阀应用于其中的管道的轴线成一个角度。在这种情况下阀座区是一个穿过圆锥的倾斜截面。阀瓣本身表现为一个截锥体,同轴地安装在阀杆上,并有装置以防止它在阀壳内转动。穿过阀壳的通道被设计成具有最小的流动阻力。但在阀座处的密封作用是不能领人满意的,这是由于阀座区是倾斜安置,再加上密封面的的某些部分上所受表面压力不够,这些部分在管道轴线和阀杆轴线组成的平面内,而离阀杆轴线很远。

另一种设计见于欧洲专利申请0,109,626号中,是一种隔膜阀,其隔膜连同阀座在阀壳内相对管道轴线成一倾斜角度布置。由于这个原因,隔膜有一个阀瓣附着在它上面。该阀瓣在相对阀座的位置由隔膜托住。阀杆安置在阀壳的上部,通过一个传力装置,间接地作用在附着在隔膜的阀瓣上。由于阀瓣是紧固在隔膜上,这种阀或多或少起着相似于蝶阀的作用,因为阀瓣对着密封面与壳体顶部相邻的一部分压紧,并围绕该点摇摆,以打开和关闭装置。这阀瓣只有结合隔膜才能起作用,因为后者不负责引导阀瓣。作为在这情况下采用这种装置的结果,当阀锥作用在密封面很接近图示中的阀座锥的顶点的部分时,它是作用在单边的。单边作用的啮合力,或者导致密封面受力小的部分过轻的表面压力,或
者导致密封面受力大的部分过重的表面压力。不管是过轻或过重,都将导致产生密封问题,即使在设计提供软密封作用时也是如此。

本发明的一个目的是发明一种阀,它有直线移动的阀瓣,该阀瓣对液流具有低的阻力,而且阀内阀杆施加稳固的表面压力于整个的密封面,致使达到可靠的密封作用以及低泄漏率成为可能。

为了达到这样的目的,在本发明中阀杆作用力的作用线和由密封面所界定的阀座区中的一个部分相交,该部分离锥体顶点,比离开由密封面界定的阀座区同锥体的轴线相交的交点距离更远。由于作用在由密封面界定的阀座区上的作用力的偏心,在阀杆作用力作用线和锥体轴线之间存在着偏心,这个偏心连同在阀瓣和阀壳之间采用常规的密封面连接,保证了阀瓣对密封面有一个稳定、对中好的作用力。

依据本发明的一个发展,锥体的轴线被安排相对阀杆作用力的作用线成一角度,阀杆作用力的作用线同锥体轴线的相交点,距离上述锥体的顶点比距离由密封面界定的阀座区同锥体轴线的交点更远。这样,可以更可靠地在密封面处有更有效的均匀的表面压力。阀杆作用力的作用线同由密封面界定的阀座区的交点的最优位置,以及锥体的轴线倾斜角度的最佳值,可以简单地由密封面处产生的假设为均匀的表面压力的合力来确定。液流作用在一侧或另一侧引起的压力差值的影响,在优化过程中应加予考虑。

依据本发明另一种设计,可以得到更简单的阀结构,其内和阀瓣连接的阀杆端部,啮合于一支承点,该支承点被安排相对阀杆的轴线是偏心的。在阀瓣上这样施加阀杆压力的可能性,导致阀壳、阀杆和阀瓣制造简化的优点。阀杆端部受到的弯曲力矩,可通过选择适当的比例可靠地加以控制。

依据本发明另一特征,在密封面部分最接近锥体顶点的部分,密封面同轴它界定的阀座区形成一个角度,该角度至少为90°;一条连接密
封面上离锥体顶点最大和最小距离两个点的直线,在密封面上离锥体顶点最近的那一点处,同密封面形成一个不大于90°的角度。这样安排的作用是,在阀闭合过程中,差压的压力能均匀地将阀瓣压向阀座,不会有阀瓣局部弯曲因而导致泄漏的可能性,另一作用是,它使阀瓣在阀座上可靠地对中。

依据本发明的再一个特征,阀瓣上和/或阀壳内的密封面是软的,即可变形的。这可变形性质可以是弹性的或塑性的。这将取决于阀的具体情况,弹性的适宜用于金属和合成橡胶密封装置,而塑性的适用于合成树脂密封装置。这样可能达到表面压力附加加压的效果,并可补偿任何变形。

依据本发明的另一种形式,它在阀瓣上和/或阀壳内,有一个或几个沿阀杆轴线方向伸展的阀导轨。根据整个阀的外形尺寸而阀壳内存在的压力,以及压差的存在,这样的设计可能是十分适当的。如果由于液体压力和阀杆的弹性,阀瓣单侧啮合地压入阀座,它可用来防止阀瓣的损坏。阀导轨也有防止扭曲的作用,确保阀瓣当它移动至阀座时是对中的。

依据本发明的另一种形式,为阀瓣和/或阀杆和阀壳和/或阀盖,提供有一个或多个阀导轨,在阀操作过程中,使阀瓣从阀座提升时同时转动。结果使液流阻力减小,这是因为扭转移动意味着阀瓣被摆离流动通道,从而对液流的阻力很小。另外,还可以减小阀瓣从其阀座提升的移动量。

本发明还有另一个特征,即由密封面界定的阀座区的设计做成平的或三维曲线形的。这可以进一步减小对液流的阻力,并且对在密封面处表面压力的合力的角度起着有利的作用。

本发明的实例,现参照附图举例说明加以介绍。

图1是一种阀的纵向剖面,其阀杆轴线重直于管道轴线,图示了其
操作方式。

图2是一种阀的类似视图,其内相应于密封面的锥体其轴线相对阀杆轴线是倾斜的。

图3显示了阀杆和锥体是同轴的设计,并有作用力的一个偏心作用点。

图4显示了密封面最佳几何形状,尺寸作了放大。

图5和图6显示了软密封面。

图7和图8显示了一个具有阀导轨的阀瓣,图7是图8沿线Ⅶ-Ⅳ的剖面。

图9显示本发明的一种形式,其阀瓣从阀座提升后,被促使进行附加的扭转动运。

图10显示一种阀,其阀杆垂直于管道轴线,适用于拉起阀瓣。

图1显示一种其阀杆垂直于管道轴线的阀。它的阀壳1由一个阀盖2关闭,其内有由手轮3操作的阀杆4被支承和被密封着。在这场合是轴向移动和被转动的阀杆,在阀壳内其端部5上有一个阀瓣6。借助安置在阀壳1内的导轨7防止阀瓣进行扭动。当阀杆4按不同方向旋转时,相应地阀瓣6朝向或远离阀座直线地移动。在阀壳1和阀瓣6之间形成密封啮合的密封面8,可以看作是锥形体9的表面的一个带状部分,围绕锥体的轴线伸展。阀座区被密封面8界定,并且同锥体9的轴线11倾斜一个角度,该轴线也是截锥体或其表面带状区域的轴线。密封面也可以有其他的形式,例如是王冠形状,其内的锥体9可由对密封面8的切面而形成。本实例中显示的阀杆12轴线同阀杆作用力的作用线一致,并且其运动平行于锥体9的轴线11。阀壳盖2和阀杆轴线12是同心的,并且部分同心地插入阀壳内,而在阀壳1内,锥体9的轴线11相对阀杆轴线是偏心地配置的。在这情况下,阀杆4的端部5往阀瓣6的某一部分施加阀杆的作用力,该部分离锥体9的顶点13要比离阀座区域10与轴线11
的相交点14是更远些。锥体可以是一个圆锥体、椭圆锥体或剖面是圆环形的椭圆形锥体。提供密封作用的啮合部分可以是硬的或软的,即它们提供了硬的或软的密封作用。可以有平的、王冠状的或刀尖状的阀座结构。

图2显示了一种设计,其锥体9的轴线11倾斜于阀杆轴线12,阀杆作用力的作用线和锥体9的轴线的相交点28,离锥体9的顶点13比离由密封面8界定的阀座区10同锥体9的轴线11的相交点14离开得更远。

图3显示本发明的一种形式,其阀杆轴线12和轴线11重合,而在阀杆端部5的阀杆环15支撑在阀瓣6上偏心的支承点16上。这同样导致在阀座上得到可靠的表面压力和密封力的均訇施加。在作用点16和阀杆轴线12之间出现的弯曲力矩,可以简单的方式采用阀杆4的一个适当刚性结构来对付。这不会影响阀瓣6的定位,如果阀瓣和阀杆的连接有宽敞的活动空间。

这种设计适合于具有非旋转阀杆4的系统,因为在作用点16不会有磨损的可能性。

图4显示理想的一种阀的阀座几何形状,它的阀瓣相对管道轴线成直角的角度移动。在阀瓣6和阀壳1之间的密封面8,含有大面积的啮合。在点17,由密封面8界定的阀座区10和锥体9最接近锥体9顶点13的外壁或外轮廓相交,阀座区10和密封面8在点17处相交成一个至少为90的角度α。如果现在现两个点点18和点19连成一直线20,上述两点分别是在密封面上密封面8的凸出部分,距离锥体9的顶点13最近和最远的点,而这直线20在点18邻近处同锥体9的壁成一个不大于90°的角度β。

由于这种密封面的设计可以保证,即使当液体压力施加于阀杆一侧的阀瓣6上时,阀瓣也不会被推过阀座。此外,阀瓣6在阀座内的安放是非常稳定的。在那些由密封面8界定的阀座区为两维弯曲线形式的情况下,阀杆轴线12将和阀座区10的某一部分相交,该部分位于交点14和
围绕点19的部位之间,点19是距离顶点13是最远的。

图5和图6为本发明的实施例,在图6内,阀座是弹性体,在图5内,阀座弹性地构成于阀瓣上。这些措施可用来补偿制造时的不精确。还有,由于受热或管道传送的力而引起的变形都可得到补偿。

图7的实例,是由图8沿剖线Ⅶ-Ⅶ得到的剖面,是根据本发明的阀的一种设计,其阀导轨21在阀壳内配置,它有导承面23,导承面23的几何形状同轴线24为其轴线的共同圆柱的轮廓一致。导致肋22安置在阀瓣6上,并与导轨21相配合。因此本发明这种形式使导承面23、密封面8和用于阀盖2的承窝可以在一次安装中加工出来。在较大尺寸的阀壳和因此较大流量和/或较高压力差的情况下,这些阀导轨可以防止阀杆4上过过度的弯曲压力。这些阀导承可靠地作用在阀瓣6上,而同时作为一种防止扭曲装置起作用;由于阀杆轴线12相对导承面23的轴线24是偏心安置,防止了阀瓣6的扭转。其他类似的导承也可以采用。

图9是一种阀的纵向剖面图,其阀瓣6首先离开阀座作提升移动,然后在进一步提升的同时,绕阀杆轴线12旋转。为了这目的,阀杆4配置了横向销钉25,它配合在相对安置的导向槽26内。当阀瓣接近阀的关闭位置时,该槽起作用的部分是直的并且平行于轴线,该槽接着是螺纹部分,这样阀瓣在无扭转的移动后,然后是被槽的螺纹部分转动,这样阀瓣6随着它扭转了。为了这目的,阀瓣6被连锁在阀杆4。依赖阀壳的结构,阀瓣的摇摆运动可最大达到180°。扭转装置的其他构造是可想像出来的。

图10显示了本发明的一种实例,其阀瓣6是借助阀杆4的拉力而压向密封表面8,阀杆也可以实施拉动来关闭该阀。为了密封的目的,阀瓣6有一个盲孔,其内固定了阀杆4的端部5。为了防止阀瓣的扭转,各种已知装置都可以采用。

这个阀是管路中一个配件,所以被设计成甚至在设备损坏时,阀杆
4不会被推出阀壳。根据损坏的类型,包括有阀杆和阀瓣一齐被拉进阀壳内,或者阀瓣6被有力地在密封面内卡住。在最坏的情况下,阀瓣6从阀杆4脱掉,而阀杆环27仍阻止阀杆4被推出阀壳。

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本发明涉及一种带有阀座区10的阀。阀座面8是逐渐变细的,并相应地同一个横过锥体9轴线11的倾斜截面相一致。为了确保阀瓣6在密封面8内压紧,阀杆作用力的作用线相对上述锥体9的轴线11是偏心的。 。

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