一种天然气截止阀的制作方法

本发明涉及截止阀，具体为一种天然气截止阀。

背景技术：

1、天然气输送管道中用到根据工况不同会使用到多种类型的截止阀，相对于高压管道中的手动操作的天然气截止阀，截止阀启闭为人工旋扭手轮进行启闭，手轮旋转时带动阀杆缓慢上升，阀芯在阀杆上升时也在进行缓慢的上升移动，阀门开启过程较慢，对于应用于高压管道中的截止阀，由于天然气中存在杂质，当阀芯处于小开度状态时，高压的气流流经阀芯与阀座间的缝隙时，会对杂质会对阀芯与阀座产生较大的冲刷，进而使阀芯与阀座受到较大的冲蚀影响，对于需要频繁开启的高压截止阀来说，冲蚀造成的损伤较大，严重时会造成阀门内漏，损坏阀门。现有处理办法为更换耐蚀性和耐磨性更好的阀门，或者更换具有更大开口的阀门，降低缝隙处天然气的平均压力以提升阀芯与阀座寿命，两类方法对冲蚀问题的解决效果有限。

2、为此，提出一种天然气截止阀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种天然气截止阀，通过在阀芯底部通过连接柱连接有堵块，堵块上设置有通孔二，通孔二内设有外壳，外壳内设有起到锁止作用的金属球，外壳内金属球接触设有弹簧一，金属球露出外壳的部分卡在阀座上的凹槽一上，外壳远离金属球一端连接有封盖二，封盖二上设有滚轮，滚轮接触连接柱侧面，在连接柱的阻挡下，弹簧一保持着设定的压缩弹力，使金属球稳定地卡在阀座的凹槽一上，当阀芯带动连接柱上升至设定位置时，滚轮伸出进入到连接柱底部的凹槽三上，使得弹簧一伸长，弹力减弱，金属球回缩，堵块被天然气气压冲开并上升，进而迅速打开较大的缺口，联通管道，避免阀门因小开度的缝隙受到冲蚀，提升阀门使用寿命，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种天然气截止阀，包括：

4、阀体，所述阀体内活动设有阀杆，所述阀杆顶部连接有手轮，所述阀杆底部一端连接有阀芯，所述阀体内设有与阀芯配合的阀座，所述阀体还连接有其他截止阀所必须的部件；

5、还包括：

6、抗冲蚀装置，所述阀芯上连接有用于降低阀芯与阀座被冲蚀损坏的抗冲蚀装置。

7、一般的手动截止阀为人工旋扭手轮进行启闭，手轮旋转时带动阀杆缓慢上升，阀芯在阀杆上升时也在进行缓慢的上升移动，阀门开启过程较慢，对于应用于高压管道中的截止阀，当阀芯处于小开度状态气流经过开启的缝隙时，阀芯与阀座会受到较大的冲蚀影响，对于需要频繁开启的高压截止阀来说，冲蚀造成的损伤较大，影响阀门使用寿命。本发明中的抗冲蚀装置用于解决阀门开启较慢冲蚀影响较大的问题，抗冲蚀装置可以在操作人员开启阀门时，暂时将管道继续密封住，待到阀芯上升到设定位置时，抗冲蚀装置以较快的速度开通管道，能在极短时间内打开较大的缺口，充分降低冲蚀产生的不良影响。

8、优选的，所述抗冲蚀装置包括连接部、活动部和锁止部；

9、所述阀芯底部设有用于连接活动部的连接部，所述连接部限制活动部移动范围且保持两者连接不脱离；所述连接部活动连接有活动部，所述活动部活动连接有锁止部，所述锁止部用于将活动部锁止固定在阀座上，所述活动部与阀座配合形成密封；

10、所述连接部包括连接柱和封盖一；所述阀芯底部连接有连接柱，所述连接柱为具有光滑侧壁的环状柱体，所述连接柱底部端面通过螺纹连接有封盖一；所述封盖一上设有圆形通孔一，所述连接柱的中心腔体与封盖一的通孔一用于连接活动部。

11、锁止部在工作时可分为锁止状态和非锁止状态，当阀杆带着阀芯上升时，连接部一同上升，连接部上升时始终与锁止部接触，且为锁止部提供阻力，使锁止部保持锁止状态，当连接部上升至设定位置时，可以触发锁止部移动，锁止部移动的过程中，解除对活动部的锁止效果，活动部在管道气流的推动下上升至极限位置，此时活动部与阀座间不再密封，且形成较大缺口，管道开启，实现快速打开管道的效果。同时，阀门密封时，由于阀芯底部连接有活动部，且活动部与阀座形成密封，阀芯与活动部形成双层密封，增加阀门的密封效果，以降低阀门因冲蚀产生内漏的几率。

12、连接部采用圆环状的连接体作为主要连接结构，圆柱外形与阀芯相似，降低应力影响，也保证连接柱的强度。同时，连接部与活动部间有相对运动，中心圆柱状的腔体为活动部部分部件的活动空间，管道工作环境复杂，圆柱状的腔体可以充分保证活动部的运动顺滑。

13、优选的，所述活动部包括堵块和安装块；

14、所述堵块为圆柱体且侧壁设有直径收缩的锥形面，所述堵块顶端设有环状凸缘，所述堵块设有用于容纳连接柱的环状凹槽，所述环状凹槽中心圆柱通过螺栓连接有安装块，所述堵块上径向均匀分布有用于连接锁止部的通孔二。

15、阀座上设有与堵块倒圆台状外形相配合的锥形斜面，堵块与阀座配合时可以形成密封状态。堵块底部设置凸缘，可以提升堵块与阀座之间的密封效果。堵块环状凹槽用于容纳连接柱，连接柱中心腔体用于容纳安装块与堵块中心圆柱，堵块相对连接柱移动时，由安装块与连接柱底端的封盖一进行移动限制，防止堵块脱离连接柱。

16、优选的，所述堵块上通孔二的个数为偶数个，且最少为四个，即堵块上设有至少为四个的偶数个锁止部，以保证堵块与锁止部受力平衡。

17、当阀芯上升，锁止部负责将堵块固定住，此时锁止部需要克服管道气压对堵块施加的力，使堵块保持锁止状态，堵块上设置至少为四个的偶数个锁止部，每个锁止部都和径向对向的锁止部处于同一作用线上，受力均衡；若锁止部的个数为奇数个时，则无法使锁止部径向受力平衡，会产生与径向相切的圆周方向的分力，降低锁止部的稳定性。

18、优选的，所述锁止部包括外壳、金属球、弹簧一、封盖二、封环和弹簧二；

19、所述通孔二内滑动连接有外壳，所述外壳腔体一端转动连接有金属球，所述阀座上设有与金属球相配合的圆环形凹槽一，所述外壳腔体内设有用于为金属球提供推力的弹簧一，所述外壳远离金属球一端通过螺纹连接有封盖二，所述封盖二上设有接触杆，所述通孔二内设有用于防止外壳掉落的凸台一，所述外壳外壁上设有凸台二，所述凸台二靠近金属球一侧设有用于防止外壳掉落的封环，所述凸台二另一侧设有用于复位外壳的弹簧二，所述凸台二两侧设有用于防止外壳旋转的相互平行的切面。

20、金属球在外壳内始终受到弹簧一的弹力，当金属球受到大于弹簧一弹力的外力时，弹簧内缩在外壳内进行移动。外壳凸台二一侧连接有弹簧二，且外壳始终受到弹簧二的弹力，弹簧二的弹力用于复位外壳，使外壳始终位于远离连接柱一侧。密封状态下，锁止部的金属球卡在阀座的圆环凹槽内，将堵块锁止在阀座上，金属球接触连接有弹簧一，弹簧一另一端接触封盖二，封盖二上设有接触杆，接触杆在弹簧一的弹力下紧贴连接柱侧壁，在连接柱侧壁的阻挡下，弹簧一保持压缩，金属球的锁止力度由弹簧弹力大小决定，可根据不同的工况选择合适的弹簧。连接柱上升到设定位置时，接触杆伸出，弹簧一的弹力减弱，金属球在外壳内回缩，锁止部接触锁止状态。

21、优选的，所述阀芯底部圆柱均匀分布设有多个使堵块保持水平上升的导向杆。

22、锁止部设置至少为四个以上的偶数个，可以保证锁止部稳定将堵块锁止住。当连接柱上升到设定位置，解除对锁止部的限制，锁止部解除锁止状态时，堵块会在管道气压的作用下被推开，如果阀体下方天然气气体压力在堵块底部均匀分布，堵块上升时可以保证水平状态稳定上升；但是在实际工作时，很难保证气体对堵块能施加均匀的推力，上升时堵块很大几率会产生倾斜，进而可能会导致堵块卡在阀座上，所以，在阀芯底部均匀设置多个导向杆，以限制堵块的运动，使堵块保持水平状态上升，避免被卡在阀座上。

23、优选的，所述堵块底端设有用于增加堵块被吹动时的稳定性的圆台状空腔凹槽二。

24、在堵块底面设置凹槽二可以聚拢天然气，提升堵块上升时的稳定性。凹槽二有圆环锥形斜面结构，受到气体推力时，在锥形面的作用下，气体会在锥形面上产生分力，在分力的作用下，堵块上升时可以更加稳定，进一步降低堵块倾斜的几率，保证堵块保持稳定上升。

25、优选的，所述堵块顶部设有用作缓冲的缓冲垫圈。

26、堵块在锁止部解除锁止状态时，会在高压天然气的作用下急速上升，当上升到极限位置时会与阀芯接触，并发生碰撞，为降低堵块对阀芯的撞击，避免阀芯被撞击损坏，所以有必要在堵块顶部设置缓冲垫圈，降低撞击产生的不良影响。同时也避免了整个截止阀发生太大的振动，保证截止阀使用寿命。

27、优选的，所述接触杆上设有用于降低接触杆摩擦的滚轮，所述连接柱底部设有与滚轮配合的圆环凹槽三。

28、当截止阀需要频繁开关时，接触杆端面会与连接柱侧面产生频繁的相对摩擦，而且，由于弹簧一对金属球始终施加有弹力，这部分弹力也会反馈到接触杆与连接柱之间，使两者间的摩擦增大，会对两者造成较大的磨损，所以在接触杆上设置滚轮，使滑动摩擦变为滚动摩擦，降低两者相互摩擦的损耗，保证使用寿命。

29、优选的，所述金属球与滚轮为经热处理的高强度铍铜合金。

30、天然气属于易燃易爆气体，所以阀门启闭时需要避免产生火花，以防止天然气产生爆炸。本发明中金属球在工作时与阀座相接触且相互摩擦，滚轮在工作时也与连接柱侧面产生摩擦，金属间摩擦容易产生火花。经检索了解到，铍合金具有高强度、高导电率、高韧性、高疲劳极限、高耐磨性、耐海水腐蚀、无磁性、耐热冲击、碰撞时不发生火花等优点；高强度铸造的铍铜合金，经热处理后不仅具有高强度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蚀的优点，优良的铸造性能，铍青铜合金适用于制造各种模具、防爆安全工具、耐磨件如凸轮、齿轮、蜗轮、轴承等。所以本发明中的金属球与滚轮采用碰撞不发生火花的高强度铍铜合金作为铸造材料，以保证阀门使用安全。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、1、本发明通过在阀芯底部通过连接柱连接有堵块，堵块上设置有通孔二，通孔二内设有外壳，外壳内设有起到锁止作用的金属球，外壳内金属球接触设有弹簧一，金属球露出外壳的部分卡在阀座上的凹槽一上，外壳远离金属球一端连接有封盖二，封盖二上设有滚轮，滚轮接触连接柱侧面，在连接柱的阻挡下，弹簧一保持着设定的压缩弹力，使金属球稳定地卡在阀座的凹槽一上，当阀芯带动连接柱上升至设定位置时，滚轮伸出进入到连接柱底部的凹槽三上，使得弹簧一伸长，弹力减弱，金属球回缩，堵块被天然气气压冲开并上升，进而迅速打开较大的缺口，联通管道，避免阀门因小开度的缝隙受到冲蚀，提升阀门使用寿命。

33、2、本发明通过在阀芯底部设有连接柱，连接柱连接有堵块，堵块与阀座形成密封，阀芯下压完全贴合阀座时，也同时压住堵块，从而形成双层密封，以增加阀门的密封效果，降低阀门因冲蚀产生而内漏的几率。

34、3、本发明通过在堵块上设有缓冲垫圈，金属球回缩解除锁止状态时，堵块会在高压天然气的作用下急速上升，当上升到极限位置时会与阀芯接触，并发生碰撞，缓冲垫圈可以降低堵块对阀芯的撞击，避免阀芯被撞击损坏，同时也避免了整个截止阀在开启时发生太大的振动，保证截止阀使用寿命。