一种切断阀的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种切断阀。


背景技术：

2.目前在多晶硅生产领域中常常采用硬密封金属球阀作为还原炉尾气的切断阀，由于还原炉尾气中含有粒径极小的微硅粉，往往会对阀门进行冲刷、磨损，会对阀门的使用寿命造成影响，同时微硅粉还会渗入阀座内部或者阀球与阀体之间导致阀门卡涩无法正常启闭。在多晶硅生产过程中还需要经常性启闭切断阀，频繁启闭会导致阀球与阀座密封处磨损，容易造成尾气的内漏。因此，现有技术中存在着阀门使用寿命短、易卡涩，以及在受到磨损后因密封性受影响造成物料内漏的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型申请实施例的目的在于提供一种切断阀，解决当前阀门使用寿命短、易卡涩，以及受磨损后密封性受影响的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种切断阀，包括：
5.弧形阀芯、阀体、支撑块、第一阀杆和第二阀杆，所述阀体包括流通腔，所述第一阀杆的第一端贯穿所述阀体以伸入所述流通腔中，所述支撑块固定于所述第一阀杆的第一端，所述弧形阀芯的第一端与所述支撑块连接，所述弧形阀芯的第二端与所述第二阀杆的第一端连接，所述第二阀杆的第一端贯穿所述阀体以插入所述流通腔中，且所述第一阀杆与所述第二阀杆同轴设置，所述弧形阀芯具有弹性；
6.其中，所述第一阀杆的转动能够带动所述支撑块、所述弧形阀芯及所述第二阀杆转动，所述弧形阀芯的转动用于开启或关闭所述流通腔。
7.可选地，所述弧形阀芯包括第一端面，所述第一端面为背离所述弧形阀芯圆心的一面；
8.所述流通腔的靠近所述第一阀杆的内壁上设有第一限位部，所述第一限位部的朝向所述弧形阀芯的一侧设有第一斜面，所述第一端面的第一端设有第一凸出部，在所述弧形阀芯转动至关闭所述流通腔的情况下，所述第一凸出部与所述第一斜面紧密贴合；
9.所述流通腔的靠近所述第二阀杆的内壁上设有第二限位部，所述第二限位部的朝向所述弧形阀芯的一侧设有第二斜面，所述第一端面的第二端设有第二凸出部，在所述弧形阀芯转动至关闭所述流通腔的情况下，所述第二凸出部与所述第二斜面紧密贴合。
10.可选地，所述弧形阀芯的第一端设置有凸耳，所述支撑块上设有导向孔和第一固定鞘，所述第一固定鞘贯穿所述凸耳并插入所述导向孔中。
11.可选地，所述导向孔的孔径大于所述第一固定鞘的直径。
12.可选地，所述阀体包括相连接的第一阀体和第二阀体，所述流通腔设于所述第一阀体，所述第一阀杆的第一端依次穿过所述第二阀体和第一阀体，并伸入所述流通腔中。
13.可选地，所述第二阀体包括第一密封腔、第一填料压盖和第一填料组，所述第一密
封腔靠近所述第一阀体，所述第一密封腔中填充有所述第一填料组，所述第一填料压盖套设在所述第一阀杆上且位于所述第一密封腔的远离所述第一阀体的一端。
14.可选地，所述第一密封腔内还设有第一碟簧，所述第一碟簧套设在所述第一阀杆外侧且位于所述第一填料压盖与所述第一填料组之间。
15.可选地，所述第二阀体还包括第二密封腔、第一防尘圈，所述第一密封腔位于所述第二密封腔与所述第一阀体之间，所述第一防尘圈套设在所述第一阀杆外侧且位于所述第二密封腔中。
16.可选地，所述第二密封腔在所述第一阀杆轴向上的直径大于所述第一防尘圈的直径。
17.可选地，所述第二阀体还包括第三密封腔和第二防尘圈，所述第三密封腔位于所述第一密封腔与所述第一阀体之间，所述第二防尘圈套设在所述第一阀杆外侧且位于所述第三密封腔中。
18.本实用新型申请实施例中，第一阀杆贯穿阀体伸入流通腔中，第一阀杆上固定有一个支撑块，支撑块连接弧形阀芯，可以通过提升阀杆带动支撑块和弧形阀芯同步提升，在支撑块提升的同时，弧形阀芯向第一阀杆的轴收缩并脱离流通腔密封面，第一阀杆旋转并带动支撑块和弧形阀芯同步旋转，阀门完全打开，反之，阀门关闭。整个弧形阀芯只有在关闭时才与流通腔内壁发生接触，其余操作时弧形阀芯与流通腔没有接触，能够实现阀芯与流通腔无摩擦、无磨损运动，能够有效延长切断阀的使用寿命、减少阀门检修频次，减少磨损降低因密封性受影响造成物料内漏问题发生的可能性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的一种切断阀的结构示意图；
21.图2为图1中部分密封结构的结构示意图。
22.其中：1、第一螺钉；2、底盖；3、底盖垫片；4、第二螺钉；5、底盖；6、开口鞘；7、第一螺母；8、调整垫；9、第一圆锥滚子调整轴承；10、阀体的第一部分；11、固定鞘；12、弹性叠板；13、第二阀杆；14、支撑块；15、第一固定鞘；16、流通腔；17、第一阀杆；18、第一填料组；19、填料垫；20、第一碟簧；21、第一密封腔；22、第一螺栓；23、第一填料压盖；24、第一螺柱；25、第二螺母；26、手柄；27、第二圆锥滚子轴承；28、第二螺栓；29、止推垫；30、并帽；31、手轮；32、阀杆防护螺帽；33、脚架；34、第三螺母；35、第二螺柱；36、阀体的第二部分；37、金属垫；38、o型圈；39、注油嘴；40、第一防尘圈；41、第二碟簧；42、填料压紧圈；43、第二密封腔；44、第一密封环；45、第三密封腔；46、第二防尘圈；47、导向孔；48、第二密封环；49、第二填料组；50、弧形阀芯。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.本实用新型实施例提供了一种切断阀，请参考图1、图2，所述切断阀包括：
26.弧形阀芯50、阀体、支撑块14、第一阀杆17和第二阀杆13，所述阀体包括流通腔16，所述第一阀杆17的第一端贯穿所述阀体以伸入所述流通腔16中，所述支撑块14固定于所述第一阀杆17的第一端，所述弧形阀芯50的第一端与所述支撑块14连接，所述弧形阀芯50的第二端与所述第二阀杆13的第一端连接，所述第二阀杆13的第一端贯穿所述阀体以插入所述流通腔16中，且所述第一阀杆17与所述第二阀杆13同轴设置，所述弧形阀芯50具有弹性；
27.其中，所述第一阀杆17的转动能够带动所述支撑块14、所述弧形阀芯50及所述第二阀杆13转动，所述弧形阀芯50的转动用于开启或关闭所述流通腔16。
28.在本技术实施例中，核心部件为弧形阀芯50，弧形阀芯50的第一端与支撑块14相连，支撑块14固定在第一阀杆17上，弧形阀芯50的第二端与第二阀杆13通过固定鞘11相连，第二阀杆13与弧形阀芯50相接处还设有一个弹性叠板12，通过第一阀杆17和第二阀杆13可以在轴向上对弧形阀芯50进行固定，降低弧形阀芯50的制造难度和成本，同时相对于使用轨道蝶阀的现有技术减少了阀杆的阻力作用，能够降低操作人员的劳动强度、减少检修更换成本。
29.作为一种优选方案的是，在针对还原尾气含硅粉的严苛工况中，采用一种固定式单阀座半球阀，为实现阀门开启时阀芯能够与流通腔16壁脱离，从结构上彻底解决阀门卡涩的难题，并实现阀芯可靠工作时间更长的目标，选定了具有弹性的弧形阀芯50。弧形阀芯50与流通腔16的密封方式有别于传统偏心半球阀的密封形式，阀芯的边缘部分能够与流通腔16的内腔壁紧密贴合，起到密闭的作用，对流通腔16内的物料起到隔绝的作用。转动第一阀杆17使弧形阀芯50远离第一阀杆17的轴向，通过挤压弹性的弧形阀芯50撑开后实现密封，反之，使弹性的弧形阀芯50向第一阀杆17轴向收缩脱离流通腔16内的密封面。
30.本实施例仅在关闭时弧形阀芯50与流通腔16内壁挤压接触，开启的全过程中弧形阀芯50与流通腔16本密封的部位发生脱离接触，只需通过转动第一阀杆17实现，操作扭矩更小，操作力度轻，安装方便；第一阀杆17末端设有阀杆防护螺帽32，还可以配置小型驱动机构，可以达到减小安装时、节约动力的效果。值得一提的是，本技术实施例中可以快速启闭弧形阀芯50，启闭时间短可以适用于需紧急切断的部位及频繁启闭的工况中。
31.值得一提的是，本技术实施例虽然采用的是单座密封的方式，但经过较高精度的设计和加工后可以具备70％的反向承压密封能力，防止产生超压现象，保证流通腔16内物料在弧形阀芯50的控制下进行流通。
32.可选地，所述弧形阀芯50包括第一端面，所述第一端面为背离所述弧形阀芯50圆心的一面；
33.所述流通腔16的靠近所述第一阀杆17的内壁上设有第一限位部，所述第一限位部
的朝向所述弧形阀芯50的一侧设有第一斜面，所述第一端面的第一端设有第一凸出部，在所述弧形阀芯50转动至关闭所述流通腔16的情况下，所述第一凸出部与所述第一斜面紧密贴合；
34.所述流通腔16的靠近所述第二阀杆13的内壁上设有第二限位部，所述第二限位部的朝向所述弧形阀芯50的一侧设有第二斜面，所述第一端面的第二端设有第二凸出部，在所述弧形阀芯50转动至关闭所述流通腔16的情况下，所述第二凸出部与所述第二斜面紧密贴合。
35.在本技术实施例中，弧形阀芯50与流通腔16内壁之间形成的密封面区别于普通阀门密封采用的凹凸面结构，采用榫槽密封结构，在背离弧形阀芯50圆心的一面设置凸出部，该凸出部能够在弧形阀芯50转动至关闭流通腔16时与流通腔16内壁上设置的第一斜面紧密贴合，在第一阀杆17和第二阀杆13附件均设置有限位部，在限位部周围的流通腔16内壁上又同轴设置有斜面，该斜面能够与弧形阀芯上的凸出部形成密封的榫槽结构，能够有效提高密封性能，降低泄漏隐患，提高停炉拆棒、装硅芯作业的安全性。
36.具体地，通过导向孔47控制弧形阀芯50与流通腔16内壁的分、合，不会因密封后端产生的负压造成弧形阀芯50被吸住而打不开，也不会因材料热胀造成楔死而打不开，彻底实现了不卡涩。同时，采用固定阀体，取消了传统硬密封球阀的补偿弹簧和滑块，依靠阀芯的位置变化实现与阀体的密封。本实施例可实现更可靠的密封效果。
37.作为一种优选方案的是，弧形阀芯50与流通腔16内壁形成的密封面采用的密封垫材质可以为304不锈钢和柔性石墨，能够有效隔绝弧形阀芯50，有效隔绝弧形阀芯50第一端面与另外一面的物料发生泄漏。
38.可选地，所述弧形阀芯50的第一端设置有凸耳，所述支撑块14上设有导向孔47和第一固定鞘15，所述第一固定鞘15贯穿所述凸耳并插入所述导向孔47中。
39.作为一种优选方案的是，弧形阀芯50与支撑块14相连接的一端设置有凸耳，该凸耳中间设置有销孔，弧形阀芯50通过凸耳与支撑块14相连接是基于支撑块14上还设有导向孔47和第一固定鞘15。上述第一固定鞘15可以是螺柱、螺母、螺栓等固定连接件，上述导向孔47可以是与第一阀杆17的轴向相对具有倾斜度的导向槽孔。通过将第一固定鞘15依次贯穿凸耳鞘孔和导向槽孔可以将弧形阀芯50和支撑块14连接成为一体，并将第一阀杆17插入支撑块14并通过侧面贯穿的固定鞘固定，将弧形阀芯50、支撑块14和第一阀杆17相连接，能够有效减少切断阀频繁出现的卡顿、卡死等内部结构问题导致的使用寿命短的难题。
40.可选地，所述导向孔47的孔径大于所述第一固定鞘15的直径。
41.具体地，设置导向孔47的孔径大于第一固定鞘15的直径可以实现在转动第一阀杆17带动支撑块14和弧形阀芯50同步旋转，打开或者关闭阀门时，能够通过弧形阀芯50的第一端在导向孔47内的移动使弧形阀芯50的位置发生变化，当阀门关闭时，第一固定鞘15位于导向孔47的一边，当阀门打开时，第一固定鞘15位于导向孔47的另一边，此状态下弧形阀芯50和流通腔16壁没有任何接触，可以实现无摩擦、无磨损运动，降低阀门检修频次、有效延长还原炉的工作时间。
42.可选地，所述阀体包括相连接的第一阀体和第二阀体，所述流通腔16设于所述第一阀体，所述第一阀杆17的第一端依次穿过所述第二阀体和第一阀体，并伸入所述流通腔16中。
43.在本技术实施例中，切断阀的阀体包括相连接的第一阀体和第二阀体，流通腔设置在第一阀体，第一阀杆与支撑块14、弧形阀芯50相连的一端穿过第二阀体，伸入到流通腔16中，第一阀体主要用于进行物料输送阻断和通过，而第二阀体主要用设置了多个密封结构，大幅度降低泄漏隐患、提高整体安全水平、减少资源浪费、保证生产效率。
44.可选地，请参考图2，图2是图1中部分密封结构的结构示意图，所述第二阀体包括第一密封腔43、第一填料压盖23和第一填料组18，所述第一密封腔43靠近所述第一阀体，所述第一密封腔43中填充有所述第一填料组18，所述第一填料压盖23套设在所述第一阀杆17上且位于所述第一密封腔43的远离所述第一阀体的一端。
45.具体地，上述第二阀体中设置有第一密封腔43和第一填料组18，第一密封腔43内填充有第一填料组18，同时还设置了第一填料压盖23组成了一个完整的填料密封结构，第一填料组18设置在第一阀杆17外壁和第二阀体内壁之间，第一填料组18采用灵活可变的组合填料，第一填料压盖23与第一填料组18之间还设有一个填料压紧圈42，填料压紧圈42与第一填料组18之间可以采用球面配合，避免第一填料组18在因第一螺栓22紧固不均匀时导致第一阀杆17转动卡涩。作为一种优选方案的是，可以采用加镍丝的柔性石墨盘根、模压成型低泄漏石墨填料、加镍丝的柔性石墨盘根进行组合填充形成第一填料组18，不同填料之间还设有填料垫19，有效针对介质含硅粉的特点，能够从内部最大限度隔绝物料进入，也能有效的阻隔外部环境对第一阀杆17密封部位的破坏。
46.可选地，所述第一密封腔43内还设有第一碟簧20，所述第一碟簧20套设在所述第一阀杆17外侧且位于所述第一填料压盖23与所述第一填料组18之间。
47.作为一种优选方案的是，第一填料压盖23紧固的第一螺栓22设置第一碟簧20和第二碟簧41预紧，即一种活载结构，在阀门温度和应力交变中，使第一填料组18的预紧力可以得到连续性补偿，即使第一填料组18发生磨损，也能确保填料的密封性，杜绝物料发生外泄漏。
48.可选地，所述第二阀体还包括第二密封腔21、第一防尘圈40，所述第一密封腔43位于所述第二密封腔21与所述第一阀体之间，所述第一防尘圈40套设在所述第一阀杆17外侧且位于所述第二密封腔21中。
49.具体地，请参考图2，第一密封腔43与第二密封腔21相连接，第一密封腔43与第二密封腔21均位于第一阀体中，第一防尘圈40套设在第一阀杆17外壁侧与第一填料压盖23相接，第一防尘圈40还位于第二密封腔21之中，能够有效隔绝内外部环境。
50.可选地，所述第二密封腔21在所述第一阀杆17轴向上的直径大于所述第一防尘圈40的直径。
51.请继续参考图2，上述第一防尘圈40设于上述第二密封腔21中，第一防尘圈40套设在第一阀杆17上，第一防尘圈40凸起部分可用于隔绝杂质进入流通腔16内产生污染。
52.可选地所述第二阀体还包括第三密封腔45和第二防尘圈46，所述第三密封腔45位于所述第一密封腔43与所述第一阀体之间，所述第二防尘圈46套设在所述第一阀杆17外侧且位于所述第三密封腔45中。
53.在本实用新型申请实施例中，沿第一阀杆17的轴向通过第一螺栓22、第一螺柱24和第二螺母25依次连接有第二密封腔21、第一密封腔43和第三密封腔45，可以在第一阀杆17上套设一个第一密封环44放置于第一密封腔43和第三密封腔45之间，可以有效的隔绝外
部与内部流通腔16、弧形阀芯50，达到较好的密封效果。
54.作为一种优选方案的是，在本实用新型申请实施例中还可以采取防磨损措施，弧形阀芯50与流通腔16内壁形成的密封面可以堆焊钴基合金，制作第一阀杆17和第二阀杆13可以采用高强度耐磨型马氏体沉淀硬化不锈钢，需要密封的部位可以喷涂碳化钨，采用上述材料或者工艺能够对切断阀日常使用导致的磨损起到一定的减缓作用，能够最大限度降低磨损、有效提高切断阀的使用寿命。
55.此外，本技术实施例还公布了一些制作切断阀主要部件的材料：第一防尘圈40和第二防尘圈46可以采用全氟醚材料、切断阀的执行机构如设置在第一阀杆远离流通腔一端的手轮31和设于第一阀杆上的转动手柄26均可以采用气动拔叉式等。
56.请再参考图1，图1中第一圆锥滚子轴承9安装在洁净环境的支架座上，并带有注油嘴39，能对第一阀杆17进行润滑，能够最大程度减小摩擦阻力，同时能够避免使用滑动轴承时间长久后出现的配合精度下降问题，第一圆锥滚子轴承9还能够配合第一阀杆17的轴向运动，确保阀门启闭时能够控制第一阀杆17在轴向上产生推力；第二圆锥滚子轴承27安装在下底盖5密闭空间中，因物料的特性，不得采用润滑。为防止轴承进入硅粉影响正常使用，可以在发轴上安装o型圈38和第二填料组49，o型圈38可以采用上述与第二防尘圈46类似的部件，在第二阀杆13上还可以设置一个第二密封环48，第二填料组49可以与上述第一填料组18类似设置。上述第一圆锥滚子轴承9和第二圆锥滚子轴承27分别配合第一阀杆17和第二阀杆13促进弧形阀芯50的进行位置变换从而快速启闭阀门。
57.在本实用新型实施例中，采用具有弹性的弧形阀芯50，通过第一阀杆17的转动来带动弧形阀芯50与支撑块14同步旋转提升下降，能够快速有效的实现阀门的启闭，同时弧形阀芯50与流通腔16之间只有在关闭时才发生接触，在此之外弧形阀芯50与流通腔16内壁没有接触，实现了弧形阀芯50与流通腔16内壁的无摩擦、无磨损的开闭阀操作，能够有效延长切断阀的使用寿命、减少阀门检修频次；本技术实施例还能通过第一密封腔43、第二密封腔21、第三密封腔45起到密封的作用，既能从内部最大限度阻隔物料进入流通腔16，又能有效的阻隔外部环境对密封部位的破坏，能够大幅度降低泄漏隐患，减少资源能源浪费，保证生产效率。
58.需要说明地，如图1所示，切断阀中第二阀杆13远离弧形阀芯50的一端还设有第一螺钉1、底盖2、底盖垫片3、第二螺钉4、开口鞘6、第一螺母7、调整垫8；上述阀体包括阀体的第一部分10和阀体的第二部分36，阀体的第二部分36与放置切断阀的脚架33之间设置了金属垫37；还可以通过第三螺母34和第二螺柱35调整放置切断阀的脚架33的高度；此外，作为转动装置的手轮31上设有并帽30，并通过第二螺栓28固定在第一阀杆17上，手轮与阀体之间还设置有止推垫29，以上设置能够帮助实施例完整的实现前述提出的所能达到的技术效果。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。