一種開閥力小的大潛深通海閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種開閥力小的大潛深通海閥，包括手輪、閥桿、閥桿動力塊、軸承箱、閥體、閥頭、增力桿機構(gòu)，手輪和閥桿動力塊通過花鍵連接在一起，閥桿動力塊套裝在閥桿上部的外面，閥桿上部的螺紋與閥桿動力塊相配合，軸承箱安裝在閥桿動力塊的外部，軸承箱里安裝上角推力軸承和下角推力軸承，閥桿動力塊上設置凸起，上角推力軸承和下角推力軸承分別位于凸起的上下方，軸承箱和閥體相連，閥桿下部位于閥體里，閥頭里安裝閥頭蓋，閥桿頭部位于閥頭蓋與閥頭組成的空腔里，閥桿頭部與閥頭蓋相貼時，閥桿頭部與閥頭之間存在運動空間。本發(fā)明采用了二級增力機構(gòu)，極大的減輕了開閥力。保護了閥門止口的密封面，增加了閥門可靠性。
【專利說明】一種開閥力小的大潛深通海閥
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及的是一種閥，具體地說是通海閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有大潛深通海閥的開閥力非常大，當閥門進水口水壓很大時，用人力開閥很困難，而用電驅(qū)動則要求驅(qū)動設備的輸出力很大，因此增加了驅(qū)動設備的選擇難度。一般解決開閥力大的方法是通過平衡壓的原理把閥門進口的高壓水通過先導孔引入出口或者平衡壓腔來形成反向壓力，使開閥力減小，但是用先導式平衡原理的通海閥有幾個缺點，首先，先導孔容易堵住，一旦先導孔堵住很難打開閥門，當采用電動或者液壓驅(qū)動設備的時候，選擇的驅(qū)動設備的驅(qū)動力大小如果是按照有先導式結(jié)構(gòu)選擇，驅(qū)動設備在先導孔堵住的時候則不能打開閥門，甚至損壞驅(qū)動設備。如果是按照沒有先導式結(jié)構(gòu)選擇，則無疑增加了驅(qū)動設備的體積和功率要求。在深水環(huán)境中使用的設備，閥門安裝的空間一般比較小，對于閥的體積及控制系統(tǒng)都有要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供在閥門進口水壓很大的情況下能輕易打開的一種開閥力小的大潛深通海閥。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明一種開閥力小的大潛深通海閥，其特征是:包括手輪、閥桿、閥桿動力塊、軸承箱、閥體、閥頭、增力桿機構(gòu)，手輪和閥桿動力塊通過花鍵連接在一起，閥桿動力塊套裝在閥桿上部的外面，閥桿上部的螺紋與閥桿動力塊相配合，軸承箱安裝在閥桿動力塊的外部，軸承箱里安裝上角推力軸承和下角推力軸承，閥桿動力塊上設置凸起，上角推力軸承和下角推力軸承分別位于凸起的上下方，軸承箱和閥體相連，閥桿下部位于閥體里，閥頭里安裝閥頭蓋，閥桿頭部位于閥頭蓋與閥頭組成的空腔里，閥桿頭部與閥頭蓋相貼時，閥桿頭部與閥頭之間存在運動空間，所述的增力桿機構(gòu)包括楔形塊、增力桿，楔形塊固定在閥桿上，閥體上設置鉸支座，增力桿包括增力上臂、增力下臂，增力上臂通過第一銷栓安裝在鉸支座上，增力上臂與增力下臂通過第二銷栓安裝第一滾輪，增力下臂的端部安裝第二滾輪，閥頭蓋上端面設置導向凹槽，第二滾輪安裝在導向凹槽里，第一滾輪位于楔形塊下方，當楔形塊向下時，推動第一滾輪使第一滾輪外張，增力下臂開有第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔，軟鋼筋穿過第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔，從而限定增力上臂、增力下臂的外張極限，所述的增力桿有四個，四個第一彈簧和第二彈簧分別通過穿過第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔的橫8字形的鋼筋連接起來。
[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、還包括密封填料和填料壓蓋，密封填料填充在閥體和閥桿的連接處，填料壓蓋設置在密封填料上，填料壓蓋通過螺栓與閥體相連，扭轉(zhuǎn)螺栓使填料壓蓋下移，從而壓緊密封填料，填料壓蓋內(nèi)側(cè)開有兩個對稱的導向槽，其配合安裝在閥桿上的第一防轉(zhuǎn)鍵，從而防止閥桿的轉(zhuǎn)動。
[0008]2、閥桿頭部開有鍵槽，鍵槽與閥頭上的第二防轉(zhuǎn)鍵配合，防止閥頭和閥桿的相對轉(zhuǎn)動。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0010]采用了 二級增力機構(gòu)，極大的減輕了開閥力。
[0011]采用了閥桿防轉(zhuǎn)措施，開關(guān)閥瞬間閥頭不轉(zhuǎn)動，避免了常規(guī)的通海閥在開關(guān)閥瞬間，由于閥頭轉(zhuǎn)動使密封面的嚴重磨損的缺點。因而保護了閥門止口的密封面，增加了閥門可靠性。
[0012]通海閥減輕開啟力一般都用平衡壓原理，使進出口的壓差減小，但是存在缺陷，SP一旦先導孔堵住則開關(guān)閥很困難，此方案成功避開了先導結(jié)構(gòu)，提高了通海閥可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明關(guān)閥狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本發(fā)明增力開閥過程的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3為本發(fā)明閥門全開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4a為增力桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖a，圖4b為增力桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖b ；
[0017]圖5為增力部分放大圖；
[0018]圖6為增力原理示意圖；
[0019]圖7a為閥頭蓋結(jié)構(gòu)圖a，圖7b為閥頭蓋結(jié)構(gòu)圖b ；
[0020]圖8a為閥桿動力塊結(jié)構(gòu)圖a，圖8b為閥桿動力塊結(jié)構(gòu)圖b。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0022]結(jié)合圖1?8，本發(fā)明主要包括手輪2、軸承箱部分3?5、24?26、填料密封部分
7、22?23、閥體8、增力部分9、18?21、閥桿部分1、16、28等、閥頭部分11?13、15?17。
[0023]手輪2和閥桿動力塊27通過花鍵連接在一起，手輪2的轉(zhuǎn)動帶動閥桿動力塊27轉(zhuǎn)動，上下角推力軸承4、25限定了閥桿動力塊27的上下移動，上下角推力軸承4、25由軸承箱2固定，通過扭緊六個第一螺栓3壓緊軸承箱蓋26來實現(xiàn)上下角推力軸承4、25的壓緊。
[0024]軸承箱2和閥體8通過六個第二螺栓5連接在一起。
[0025]填料密封部分包括兩個第三螺栓7、密封填料22和填料壓蓋23，扭轉(zhuǎn)兩個第三螺栓7，使填料壓蓋23下移，從而壓緊密封填料22實現(xiàn)閥體與外部的可靠密封。同時，填料壓蓋23內(nèi)側(cè)開有兩個對稱的導向槽，其配合安裝在閥桿28上的第一防轉(zhuǎn)鍵6，防止閥桿28的轉(zhuǎn)動。
[0026]增力部分通過楔形塊21實現(xiàn)一次力的放大，通過增力桿機構(gòu)9實現(xiàn)第二次增力，增力桿機構(gòu)9包括四套均布的增力桿組。楔形塊21通過兩個緊定螺釘20固定在閥桿28上，增力桿機構(gòu)9通過第一銷栓9-1固定在閥體8上的鉸支座9-10的，增力上臂9-2可以相對鉸支座9-10轉(zhuǎn)動，增力上臂9-2、增力下臂9-7和第一滾輪9-9通過第二銷栓9_8連接在一起，并形成轉(zhuǎn)動副，增力下臂9-7開有第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔。軟鋼筋19穿過第一彈簧連接孔9-3和第二彈簧連接孔9-4，用來限定增力上下臂9-2、9-7的外張極限，防止增力桿機構(gòu)9外張過度而失效。四段彈簧18通過穿過彈簧連接口的橫8字形的細鋼筋連接起來，其作用是使增力下臂9-7在開閥狀態(tài)時緊貼在閥桿28上，從而使流道更好。增力下臂9-7和第二滾輪9-5通過第三銷栓9-6連接形成轉(zhuǎn)動副。
[0027]具體的增力原理見圖6:增力原理示意圖。Fl為閥桿28對楔形塊21向下的作用力，F(xiàn)2、F3為第一滾輪9-9對楔形塊21的摩擦力和壓力的合力，建立力的平行四邊形，可知第一次里的放大倍數(shù)為F2’ /Fl或者F3’ /Fl。第二次力的放大倍數(shù)為F/F2’或者F/F3’，其中F即是最終增力桿機構(gòu)9對閥頭部分的作用力。
[0028]行程擋塊I通過第四螺栓29與閥桿28頂部連接在一起，閥桿28的上半部分有螺紋，其與閥桿動力塊27相配合，通過手輪2的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)閥桿28的上下運動，閥桿28的兩側(cè)開有鍵槽，用來安裝第一防轉(zhuǎn)鍵6，并且通過填料壓蓋23內(nèi)側(cè)的長鍵槽來防止閥桿28的轉(zhuǎn)動。閥桿的相應位置安裝有楔形塊21，楔形塊21通過緊定螺釘20固定在閥桿28上。閥桿28的最下部是閥桿的頭部16，閥桿的頭部16開有鍵槽，并通過第二防轉(zhuǎn)鍵13防止閥頭15和閥桿28的相對轉(zhuǎn)動。
[0029]閥桿頭部16被閥頭15和閥頭蓋12封閉在一個空腔里，閥桿頭部16可以在此空腔里上下運動，閥桿28向上運動時，閥桿的頭部16和閥頭蓋12的下部接觸，并且?guī)娱y頭15向上運動并關(guān)緊閥。閥桿2向下運動時，閥桿頭部16的下表面與空腔的下表面接觸，從而帶動閥頭向下運動。
[0030]閥頭15和閥頭蓋12通過管螺紋連接，當閥頭蓋12扭緊到位時，用定位螺釘18將二者固定。閥頭壓蓋7和閥桿之間設有三道密封圈11，止外側(cè)的水進入閥頭的空腔。閥頭蓋的結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，除具有以上介紹的結(jié)構(gòu)之外，其特點還包括設有四個導向凹槽12-1，導向凹槽12-1的終端開有相應的排污槽12-2，用來排除留在導向凹槽12-1里的污垢。在開關(guān)閥過程中，四個導向凹槽12-1為滾輪29-5導向，并保證了增力桿機構(gòu)9的增力可靠。
[0031]手輪2的轉(zhuǎn)動帶動閥桿動力塊27轉(zhuǎn)動，并且通過螺紋配合和第一防轉(zhuǎn)鍵6的作用使閥桿28上下運動，從而帶動閥頭(15)上下運動，實現(xiàn)開關(guān)閥的動作。
[0032]如圖1，為閥門關(guān)閉狀態(tài)，此時閥桿28處于上極限位置，閥桿頭部16給閥頭15的作用力及閥門進水口 14的水壓力使閥頭的密封面僅僅壓在閥體8的密封面上，閥門截止。
[0033]由增力部分放大圖如圖5可以看出，此時第二滾輪9-5并沒有到達閥頭蓋12上的導向凹槽12-1的底部如圖7，因此增力桿機構(gòu)9并不對閥頭施加力，并且在整個關(guān)閥過程中，增力桿機構(gòu)9都不閥頭施加力，因此保證了閥門的可靠截止。
[0034]如圖1、圖2、圖5，當需要開閥時，轉(zhuǎn)動手輪2，手輪2的轉(zhuǎn)動帶動閥桿動力塊27轉(zhuǎn)動，并且通過螺紋配合和第一防轉(zhuǎn)鍵6的作用使閥桿28向下運動。因為閥頭空腔存在，閥桿剛向下運動時，閥桿頭部16的下表面并未給閥頭施力，但此時增力桿機構(gòu)開始工作，閥桿28上的楔形塊21向下運動，使4個第一滾輪9-9外張，從而實現(xiàn)了第一次力的放大，而第一滾輪9-9的外張配合增力上下臂9-2，9-7實現(xiàn)了第二次力的放大，同時第二滾輪9-5向下運動接觸到閥頭蓋12上導向凹槽12-1的底部如圖7，增力桿機構(gòu)9開始對與閥頭15固連的閥頭蓋12施加力。閥桿28繼續(xù)向下運動，閥頭在增力桿機構(gòu)9的作用下打開，閥門進水口 14的水流入閥門出水口 10，并且大大減小了進出口水的壓差，開閥瞬間完成。閥桿28繼續(xù)向下運動，當閥桿頭部16的下表面接觸到閥頭時，因為閥桿向下的運動速度大于第二滾輪9-5向下的運動速度，所以此時閥桿28推動閥頭15向下運動，繼續(xù)開閥動作，而增力桿機構(gòu)9離開閥頭15不起作用，因為進出口水的壓差已經(jīng)減小很過，所以繼續(xù)開閥的力并不大。在彈簧18的作用下，增力桿機構(gòu)9緊貼在閥桿28上，不對水流造成阻礙。
[0035]繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪2，使閥桿28向下運動，當閥桿28頂端的行程擋塊I碰觸到閥桿動力塊27的頂端時，開閥過程結(jié)束如圖3。
【權(quán)利要求】
1.一種開閥力小的大潛深通海閥，其特征是:包括手輪、閥桿、閥桿動力塊、軸承箱、閥體、閥頭、增力桿機構(gòu)，手輪和閥桿動力塊通過花鍵連接在一起，閥桿動力塊套裝在閥桿上部的外面，閥桿上部的螺紋與閥桿動力塊相配合，軸承箱安裝在閥桿動力塊的外部，軸承箱里安裝上角推力軸承和下角推力軸承，閥桿動力塊上設置凸起，上角推力軸承和下角推力軸承分別位于凸起的上下方，軸承箱和閥體相連，閥桿下部位于閥體里，閥頭里安裝閥頭蓋，閥桿頭部位于閥頭蓋與閥頭組成的空腔里，閥桿頭部與閥頭蓋相貼時，閥桿頭部與閥頭之間存在運動空間，所述的增力桿機構(gòu)包括楔形塊、增力桿，楔形塊固定在閥桿上，閥體上設置鉸支座，增力桿包括增力上臂、增力下臂，增力上臂通過第一銷栓安裝在鉸支座上，增力上臂與增力下臂通過第二銷栓安裝第一滾輪，增力下臂的端部安裝第二滾輪，閥頭蓋上端面設置導向凹槽，第二滾輪安裝在導向凹槽里，第一滾輪位于楔形塊下方，當楔形塊向下時，推動第一滾輪使第一滾輪外張，增力下臂開有第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔，軟鋼筋穿過第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔，從而限定增力上臂、增力下臂的外張極限，所述的增力桿有四個，四個第一彈簧和第二彈簧分別通過穿過第一彈簧連接孔和第二彈簧連接孔的橫8字形的鋼筋連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開閥力小的大潛深通海閥，其特征是:還包括密封填料和填料壓蓋，密封填料填充在閥體和閥桿的連接處，填料壓蓋設置在密封填料上，填料壓蓋通過螺栓與閥體相連，扭轉(zhuǎn)螺栓使填料壓蓋下移，從而壓緊密封填料，填料壓蓋內(nèi)側(cè)開有兩個對稱的導向槽，其配合安裝在閥桿上的第一防轉(zhuǎn)鍵，從而防止閥桿的轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種開閥力小的大潛深通海閥，其特征是:閥桿頭部開有鍵槽，鍵槽與閥頭上的第二防轉(zhuǎn)鍵配合，防止閥頭和閥桿的相對轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】F16K1/00GK103899763SQ201410088005
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】趙丹, 潘方冬, 程千駒, 劉少剛, 舒海生, 吳偉峰, 鄭大勇, 吳長龍, 孔令宇, 張弛航 申請人:哈爾濱工程大學