硫化機熱工管道控制切換閥的制作方法

本專利涉及流體輸送領域，具體涉及一種硫化機熱工管道控制切換閥。

背景技術：

化工設備的管路中經常有眾多的控制閥，這些獨立的閥門需要單獨安裝，成本高、生產效率低，以硫化機硫化過程的硫化管路系統為例，目前，以單獨安裝的分散式閥組的形式被廣泛應用于工廠的生產實踐中，此種管路系統根據工廠現場的實際情況，依據實際的熱工原理圖對管路進行布置，很好的解決了硫化機合模后膠囊及硫化室各種介質的輸送和控制問題，其中管路中介質的切換由單個的氣動閥來控制，氣動閥安裝在輸送硫化介質的管道上，控制相應管路的通斷。

為了解決單獨安裝的分散式閥組成本高、占地面積大、生產效率低的問題，技術人員提出了一種組合式閥組的方案，將單獨安裝的閥門，包括氣動閥等直接安裝于一個閥板上，減少了連接管路與安裝節點，降低成本的同時提高了生產效率，但是，目前單獨安裝的氣動閥是通過兩側的法蘭或管螺紋安裝的，不能直接應用于組合式閥組，造成新方案無法實現。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種結構簡單，安裝方便，應用于組合式閥組，降低了系統的成本，維修方便，提高了生產效率的硫化機熱工管道控制切換閥。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種硫化機熱工管道控制切換閥，包括：閥室、控制口密封組件、閥桿、閥芯組件和用于控制閥桿往復伸縮的控制組件；

閥室上方設有上開口的控制口，閥室的安裝面設有出口、切換口與進口(進口加裝過濾網)，控制組件連接閥桿上端，閥桿由控制口伸入閥室中，閥桿與控制口間設有控制口密封組件；閥桿下端連接閥芯組件，控制組件通過閥桿控制閥芯組件上下移動實現出口與進口以及切換口與進口間的通氣孔道的通斷。

閥芯組件包括閥芯與閥芯密封圈；閥芯安裝于閥桿下端；出口與進口間的通氣孔道處設有上側閥座；切換口與進口間的通氣孔道處設有下側閥座；閥芯密封圈設于閥芯上下兩側面。

當閥室的側面為安裝面時，閥室的安裝面由上到下依次排布出口、進口、切換口，其余組件設置跟下表面為安裝面時一樣。

切換口處設有用于密封切換口的堵頭，堵頭裝配后將一種硫化機熱工管道控制切換閥轉變為一種硫化機熱工管道控制開關閥(只控制進口和出口的通斷)。

一種硫化機熱工管道控制切換閥中，閥芯組件設于出口與進口間的通氣孔道的下方的進口一側，為常閉結構的一種硫化機熱工管道控制切換閥。

一種硫化機熱工管道控制切換閥中，閥芯組件設于出口與進口間的通氣孔道的上方的出口一側，為常開結構的一種硫化機熱工管道控制切換閥。

閥桿穿過上側閥座的部分與閥芯連接的軸段直徑小于上側閥座內孔直徑。

控制口密封組件包括：封蓋螺母、防塵圈、組合密封管與控制口密封墊圈；控制口內孔與閥桿間由上到下依次設置防塵圈、組合密封管與控制口密封墊圈；控制口為外螺紋，且與封蓋螺母連接安裝。

控制組件為氣動活塞執行機構、氣動薄膜執行機構、電動執行機構或手動執行機構。

由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的一種硫化機熱工管道控制切換閥，應用于硫化機熱工管道系統中，結構簡單，安裝方便，應用于組合式閥組，降低了系統的成本，維修方便，提高了生產效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本實用新型裝配后一種應用實例；

圖2為本實用新型實施例提供的一種硫化機熱工管道控制切換閥剖視結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種硫化機熱工管道控制切換閥底面仰視圖；

圖4為本實用新型的控制組件采用氣動活塞執行機構結構示意圖；

圖5為本實用新型的控制組件采用氣動薄膜執行機構結構示意圖；

圖6為本實用新型的控制組件采用電動執行機構結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例提供的控制組件采用手動執行機構結構示意圖；

圖8為本實用新型實施例提供的一種硫化機熱工管道控制切換閥的加裝氣動活塞執行機構的硫化機熱工管道控制切換閥剖視結構示意圖；

圖9為圖8的主視圖；

圖10為本實用新型實施例提供的由一種硫化機熱工管道控制切換閥演變的一種硫化機熱工管道控制開關閥常閉形式剖視結構示意圖；

圖11為本實用新型實施例提供的由一種硫化機熱工管道控制切換閥演變的一種硫化機熱工管道控制開關閥常閉形式底面仰視圖；

圖12為本實用新型實施例提供的由一種硫化機熱工管道控制切換閥演變的一種硫化機熱工管道控制開關閥常開形式剖視結構示意圖。

圖13為本實用新型實施例提供的由一種硫化機熱工管道控制切換閥演變的加裝氣動活塞執行機構的一種硫化機熱工管道控制開關閥常閉形式剖視結構示意圖。

圖14為本實用新型閥室側面為安裝面時應用實例閥剖視結構示意圖。

圖15為本實用新型閥室側面為安裝面時應用實例主視圖。

圖16為本實用新型閥室側面為安裝面時硫化機熱工管道兩通開關閥應用實例閥剖視結構示意圖。

圖17為本實用新型閥室側面為安裝面時硫化機熱工管道兩通開關閥應用實例主視圖。

具體實施方式

下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。

另需要說明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”、“左”、“右”、“前、“后”除特殊說明均不特指該方位，只是為了描述方便，所述產品的放置方向不同其描述也不盡相同。本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下可理解的方位，都屬于本實用新型的保護范圍。

下面將結合附圖對本實用新型實施例做進一步地詳細描述。

實施例一

如圖2到圖7所示，一種硫化機熱工管道控制切換閥，包括：閥室4、控制口密封組件、閥桿6、閥芯組件和用于控制閥桿6往復伸縮的控制組件；所述的控制組件如圖4至圖7所示，采用氣動活塞執行機構、氣動薄膜執行機構、電動執行機構或手動執行機構，這些機構實現的是一個直線的往復運動，是一些基本的公知常識性的機械結構，本例中以氣動活塞執行機構為例，其它的結構不再詳述。

氣動活塞執行機構如圖4所示，其組裝完整的圖如圖8所示，所述的氣動活塞執行機構包括：氣缸20、活塞組件、復位彈簧27與閥軛28；所述的活塞組件包括活塞25與活塞環23；所述的控制口密封組件包括封蓋螺母1、防塵圈2、組合密封管3與控制口密封圈5；所述的閥芯組件包括閥芯8與閥芯密封圈7；

閥室4上方設有上開口的控制口，采用頂裝方式(即閥室4的下表面為安裝面)，安裝面設有向下開口的出口11、切換口14(可由此口實現切換閥向開關閥的轉換)與進口15，進口15加裝過濾網34，防止雜質的進入；這是本實用新型實現硫化機熱工管道內介質切換的關鍵，也是區分“頂裝式”的結構特點。閥室4由304不銹鋼制成，閥桿6由Cr13制成，氣缸20和閥軛28由球墨鑄鐵制成。

控制組件連接閥桿6的上端，具體是活塞組件的活塞25與閥桿6上端連接，具體的是在所述的活塞25中心設有通孔，通過沿通孔貫穿的活塞固定螺釘24固定于閥桿6上端，保證在運動過程中二者中心保持一致，采用這種技術方案的原因是結構簡單，實施容易，活塞25的通孔不需螺紋，只需簡單打孔，即可通過活塞固定螺釘24將活塞25與閥桿6連接；且所述的活塞固定螺釘24與活塞25間設有活塞密封圈26，用于解決密封的問題，簡單可靠。為保證密封效果，杜絕氣體泄漏，進一步優化密封結構，由于活塞固定螺釘24貫穿活塞25與閥桿6連接固定，活塞25的貫穿孔是簡單的通孔，跟活塞固定螺釘24接觸部位屬于硬接觸，會留有縫隙，有漏氣隱患，因此，在活塞固定螺釘24與活塞25接觸的部位選擇加工環槽，優選位置為螺釘頸部位置，然后安裝活塞密封圈26，來達到密封目的。

如圖8與圖9所示，所述的控制組件的閥軛28上開口與氣缸20連接組成氣閥外殼，具體通過T型螺栓31固定，容易操作。閥軛28下方與閥室4固定連接，具體通過內六角螺釘17來固定，結構簡單，既能保證二者的連接固定，還能使拆裝簡單快捷。

活塞25設于氣缸20內，復位彈簧27套于活塞25與閥軛28間的閥桿6上，具體如圖8所示。同時，為了保護閥軛28，在復位彈簧27與閥軛28間還加裝保護墊圈29(采用平墊圈)。

所述的活塞組件的活塞環23設于活塞25與氣缸20間的活塞25上。所述的活塞組件還包括：環墊片套件21，設于活塞25的上方充氣端端面的圓周處。具體的，在活塞25上靠近氣缸一端(充氣端)加工階梯環臺，階梯環臺第一層加裝環墊片套件21，環墊片套件21用環墊片套件螺釘22固定在活塞25上，活塞環23安裝在階梯環臺第二層與環墊片套件21之間，選擇這種技術方案的原因是實施起來更為容易，安裝相對更加簡單，只需在活塞25一端加工階梯環臺，簡單加工螺紋孔，安裝環墊片套件螺釘22、環墊片組件21、活塞環23即可，并且這種技術方案使活塞環23在實際應用中更加的安全可靠，不易脫落，且更換較為方便。

另外，本例中，所述的閥桿6伸出閥軛28處設有導向套30。

閥桿6由控制口伸入閥室4中，閥桿6下端連接閥芯組件，閥芯組件包括閥芯8與閥芯密封圈7；閥芯8安裝于閥桿6下端；具體的在閥桿6下端設置螺紋，由閥桿螺母10進行固定，閥桿螺母10處還可以設置閥桿墊片9；閥芯8是經石墨固化的聚四氟乙烯，持久耐用。在此技術基礎上，為保證閥芯8在運動中的穩定性，選擇在閥桿6與閥芯8接觸部位，在閥桿6上加工凹槽，來固定閥芯8的位置，使其不易滑動，選擇此技術方案的原因是加工簡單，安裝方便。

本例中，如圖8所示，閥室4正下方位置是切換口14，可以用于安裝閥芯8，這是硫化機熱工管道控制切換閥的結構形式，此時，如圖10與圖12所示，在切換口14處設有裝配堵頭18，可以將硫化機熱工管道控制切換閥轉變為硫化機熱工管道控制開關閥(此結構是該實用新型由切換閥向開關閥轉換的關鍵)。此處，堵頭18將圖8中下側閥座13集成于一體，既起到堵頭的作用，又起到下側閥座的作用。為防止使用過程中發生泄露，采用堵頭18進行封堵時加裝堵頭密封圈12來達到封堵的目的。

本例中，如圖10與圖11所示，所述的硫化機熱工管道控制切換閥中，閥芯組件設于出口11與進口15間的通氣孔道下方的進口15一側，這是常閉的結構，也就是出口11與進口15不工作時是不通的。

另外，如圖12所示，所述的硫化機熱工管道控制切換閥中，閥芯組件設于出口11與進口15間的通氣孔道上方的出口11一側，這是常開的結構，也就是出口11與進口15不工作時是通的。這種情況下，在控制口內孔的下方設有下側閥座，即集成于堵頭18上的閥座，用于閥芯8與其接觸來切斷出口11與進口15的介質流通。具體的是堵頭18向上的通道延伸到出口11中，并在上邊緣設置閥座，用來與閥芯8接觸，起密封作用。

為了保證閥桿6與控制口的密封，在閥桿6與控制口間設有控制口密封組件；所述的控制口密封組件包括：封蓋螺母1、防塵圈2、組合密封管3與控制口密封墊圈5；所述的控制口內孔與閥桿6間由上到下依次設置防塵圈2、組合密封管3與控制口密封墊圈5；所述的控制口為外螺紋，與封蓋螺母1連接安裝，實現控制口密封。此種密封方式能達到防塵、密封、導向的多重作用，為優選方案。

同時，為了保證更好的接觸密封，如圖2與圖10所示，為硫化機熱工管道控制切換閥閥室與硫化機熱工管道控制開關閥常閉閥室，所述的出口11與進口15間的通氣孔道處設有上側閥座16；上側閥座16可以是直接在閥室4上加工，也可以是獨立的零件，圖中是在閥室4上加工，所述的上側閥座16設于進口15的一側；所述的切換口14與進口15間的通氣孔道處設有下側閥座13；所述的下側閥座13設于進口15的一側，下側閥座13是獨立的零件，并設有密封圈，可以直接使用堵頭密封圈12。如圖12所示，為硫化機熱工管道控制開關閥常開閥室，所述的出口11與進口15間的通氣孔道處設有密封閥座(集成于堵頭18上)；所述的密封閥座設于出口11位置，密封閥座集成于堵頭18上，并設有密封圈，可以直接使用堵頭密封圈12。上側閥座16、下側閥座13以及密封閥座均由304不銹鋼制成，閥芯密封圈7設于閥芯8上下兩側面。具體的一個閥芯密封圈7設于閥芯8與上側閥座16間，另一個閥芯密封圈7設于閥芯8與下側閥座13間，保證密封性。在作為硫化機熱工管道控制開關閥常閉使用時，可以不安裝下面的閥芯密封圈7；在作為硫化機熱工管道控制切換閥常開使用時，可以不安裝上面的閥芯密封圈7，特此說明。

為了保證閥芯8脫離上側閥座16后本實用新型的硫化機熱工管道控制切換閥能夠順利開啟，所述的閥桿6穿過上側閥座16的部分與閥芯8連接的軸段直徑小于上側閥座16內孔直徑，形成一個頸部。當閥芯8離開上側閥座16后，頸部正好處于下側閥座16位置，用以保證閥芯8開啟后，進口15與出口11順利連通，保證流通介質有足夠的流量。

控制組件通過閥桿6控制閥芯組件上下移動實現硫化機熱工管道控制切換閥進口15、出口11與進口15、切換口14間流通介質的切換，以及硫化機熱工管道控制開關閥出口11與進口15間的通氣孔道的通斷。另外，本例中，所述的出口11與進口15的開口處設有沉孔，用于安裝密封圈，解決硫化機熱工管道控制切換閥在直接安裝于組合閥的閥板上時的密封問題。

以硫化機熱工管道控制切換閥為例，當閥室頂面為安裝面時，氣動活塞執行機構不通氣時如圖8所示，進口15跟出口11沿閥桿6的柱形滑道的橫向左右排布，另一個切換口14在柱形滑道的正下方，三個開口在同一個安裝面平面上，方便跟組合閥的閥板配合連接，實現硫化機熱工管道內介質的切換，連接可以采用高強度螺栓擰緊的方式，既能達到連接目的，又方便集成安裝。進口15和出口11沿柱形滑道的通氣孔道沿軸向設置有跟閥芯8配合的上側閥座16，壓縮復位彈簧27將閥芯8與閥芯密封圈7緊緊壓在上側閥座16上，使進口15與出口11處于切斷狀態。進口15與出口11在日常工作中保持常閉狀態。進口15與切換口14處于常開狀態；切換口14與進口15中介質可以流通。

當閥室側面為安裝面時，氣動活塞執行機構不通氣時如圖14和圖15所示，出口11、進口15與切換口14沿閥桿6的柱形滑道的側面由上到下依次豎向排布，在同一個安裝面平面上，方便跟組合閥的閥塊配合連接，連接可以采用高強度螺栓擰緊的方式，既能達到連接目的，又方便集成安裝。切換口14和出口11沿柱形滑道的通氣孔道沿軸向設置有跟閥芯8配合的上側閥座16，壓縮復位彈簧27將閥芯8與閥芯密封圈7緊緊壓在上側閥座16上，使進口15與出口11處于切斷狀態。進口15與出口11在日常工作中保持常閉狀態。進口15與切換口14處于常開狀態，切換口14與進口15中介質可以流通。

需要切換時，閥芯8的開啟與關閉由活塞25控制，具體的，執行機構接收到調節儀表的脈沖信號，控制氣源瞬時打開，由氣缸20上端的氣源進口33通入壓縮空氣，推動活塞25向下移動，活塞25帶動閥桿6向下移動，閥桿6帶動閥芯組件向下移動，閥芯8與閥芯密封圈7離開上側閥座16，使進口15與出口11處于連通狀態，此時，進口15與出口11瞬時處于接通狀態，管道內介質快速流通。同時，閥芯8與下側閥座13(此時下側閥座13與堵頭18為一體結構如圖14所示)接觸，瞬時切斷切換口14與進口15中介質的流通，實現管道內流通介質的切換；

如需再次切換時，執行機構再次接收到調節儀表的脈沖信號控制氣源瞬時關閉；氣體由氣缸進口33排出，失去向下壓力作用的活塞25在復位彈簧27的張力作用下瞬時回位，同時帶動閥桿6和閥芯8向上運動，使閥芯8脫離下側閥座13(在圖14中為序號18)，切換口14與進口15再次接通，管道內介質重新流通，同時，閥芯8與閥芯密封圈7與上側閥座16再次接觸，瞬時切斷進口15和出口11中介質的流通，實現管道內介質的再次切換。閥芯密封圈7采用軟密封結構，開啟輕松，啟閉迅速，實現了管道內介質的快速切斷與流通。

當閥室頂面為安裝面時，以硫化機熱工管道控制開關閥為例，常閉的形式，氣動活塞執行機構不通氣時處于關閉狀態，如圖13所示，進口15跟出口11沿閥桿6的柱形滑道的橫向左右排布，開口在同一個安裝平面上，分布在柱形滑道的兩側，方便跟組合閥的閥板配合連接，連接可以采用高強度螺栓擰緊的方式，既能達到連接目的，又方便集成安裝。進口15和出口11沿柱形滑道的通氣孔道沿軸向設置有跟閥芯8配合的上側閥座16，壓縮復位彈簧27將閥芯8與閥芯密封圈7緊緊壓在上側閥座16上，使進口15與出口11處于切斷狀態。在日常工作中保持常閉狀態。

需要開啟時，閥芯8的開啟與關閉由活塞25控制，具體的，執行機構接收到調節儀表的脈沖信號，控制氣源瞬時打開，由氣缸20上端的氣源進口33通入壓縮空氣，推動活塞25向下移動，活塞25帶動閥桿6向下移動，閥桿6帶動閥芯組件向下移動，閥芯8與閥芯密封圈7離開上側閥座16，使進口15與出口11處于接通狀態，此時，進口15與出口11瞬時處于接通狀態，管道內介質快速流通。

需要再關閉時，執行機構再次接收到調節儀表的脈沖信號，控制氣源瞬時關閉，氣體由氣缸進口33排出，失去向下壓力作用的活塞25在復位彈簧27的張力作用下瞬時回位，同時帶動閥桿6和閥芯8向上運動，使閥芯8與閥芯密封圈7與上側閥座16再次接觸，瞬時切斷進口15和出口11中介質的流通，閥芯密封圈7采用軟密封結構，開啟輕松，啟閉迅速，實現了管道內介質的快速切斷與流通。硫化機熱工管道控制開關閥，常開的形式，其動作原理與常閉的形式正好相反，此處不再詳述。

當閥室側面為安裝面時，可采用如圖16跟圖17所示實施例中結構，將硫化機熱工管道側面安裝方式的三通切換閥轉變為硫化機熱工管道側面安裝的兩通開關閥，此結構可為常開結構，亦可為常閉結構，其中，在出口可加裝經過集成的止回機構35，以實現此開關閥在硫化機熱工管道應用中對流通介質止回的需求，此僅為閥室側面為安裝面的一種實施例，基本動作原理與閥室頂裝方式兩通開關閥類似，此處不再贅述。

可見，本實用新型公開的硫化機熱工管道控制切換閥，可以用在硫化機熱工管路系統中的組合閥中，與閥板連接，控制硫化管路中硫化介質的通斷與切換，該硫化機熱工管道控制切換閥解決了法蘭式(螺紋式)截止閥所組成的分散式閥組占地面積大、材料成本高、人工成本高、維修成本高、效率低、能源消耗大等缺陷，可實現硫化機熱工管道內介質的順利切換。

本實用新型公開的硫化機熱工管道控制切換閥可以使用法蘭式(螺紋式)氣控截止閥的控制組件，更換閥門結構及連接方式，方便集成安裝、降低能源消耗、降低閥門制造成本等。

因此，此種技術方案的硫化機熱工管道控制切換閥結構設計帶來的有益效果如下：

1、在硫化機熱工管道的應用中，可實現硫化機熱工管道內介質的順利切換，在硫化機熱工管路系統應用中可減少閥組的占地面積：采用進口15與出口11沿柱形滑道橫向分布在柱形滑道左右兩側且開口在一個平面上的方式，還可以在柱形滑道的正下方增加切換出口14，三個開口在同一個安裝平面上(還可采用進口15與出口11沿柱形滑道縱向分布在柱形滑道同側且上下排布的方式，開口在同一個平面上，還可以增加切換出口14，三個開口在同一個安裝平面上)，方便跟閥塊配合，減少了大量無縫鋼管、法蘭等的應用，減少了占地面積，其中進口15加裝過濾網，防止介質中雜質的進入，既不影響占地面積，還能保證進入閥室介質的過濾；

2、在硫化機熱工管路系統應用中節約了成本：本實用新型硫化機熱工管道控制切換閥在與閥塊配合使用時，現有法蘭式(螺紋式)氣動切斷閥的閥體由一個碳鋼閥塊進行替代，減少了分散式閥組安裝中的大部分法蘭、管件、無縫鋼管等材料，保守估算材料成本降低1/4；在組裝時，本實用新型硫化機熱工管道控制切換閥組成的組合式閥組保守估算所用時間比分散式閥組低1/3，節約了人工成本；在維修時，本實用新型硫化機熱工管道控制切換閥組成的組合式閥組占地面積小，維修空間比分散式閥組大，拆卸維修閥門方便，降低了維修時間，節約了成本；

3、在硫化機熱工管路系統應用中提高了生產效率：本實用新型硫化機熱工管道控制切換閥組成的組合式閥組組件生產及安裝均采用新型的模塊化生產、模塊化輸出的現代生產方式，使生產效率提高，為硫化機生產廠家節約了成本，增強了市場競爭力。另外，需要說明的是，本例中的硫化機熱工管道控制切換閥適用各種通徑的，如：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100等。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。