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无锡锡山阀门厂荣获国家发明专利

      最近国家知识产权局向无锡锡山阀门厂有限公司,对该公司2006年9月8 日申请的发明专利《气动闸阀》,经过长达二年时间的严格审查,决定授予发明专利权,颁发发明专利证书。(专利号:ZL2006 10041483.5)。

     在这之前,无锡锡山阀门厂研制开发的,具有完全自主知识产权的二项阀门新产品:《波纹管阀门》,已经在2007年9月12日获得专利证书(专利号:ZL2006 20076422.8)。《具有助推开启功能的气动闸阀》,已经在2007年11月14日获得专利证书(专利号:ZL2006 20076421.3)。

一,     发明专利的技术领域和背景技术
1,技术领域
     这次获得国家发明专利的《气动闸阀》是无锡锡山阀门厂研制开发的,具有完全自主知识产权的阀门新产品。本发明专利涉及一种阀门,具体说是一种具有缓冲、限位和助推开启三种功能的大型气动闸阀
本发明专利《气动闸阀》不仅可避免传统气动闸阀,闸板关闭后容易被“楔死”,阀门无法打开,管路被阻断不通,甚至发生可怕的事故的缺点,而且,阀门具有优异的高压气密封性能和稳定的操作性能,功能可靠,结构比较简单,制造成本低,使用和维修方便。
  本发明专利申请保护的是“大型气动闸阀”产品,它是国家重点工程——801工程关键设备,安装使用在核材料生产的大型核化工装置系统,要求大型气动闸阀必须具有优异的高压气密封性能和稳定的操作性能,阀门要能长期安全可靠的使用。本专利产品也适用于有毒,有害气体和液体等化工生产部门。
2,背景技术
     闸阀是阀门家族中的重要成员,而楔式闸阀又是闸阀最主要的结构形式,应用最广泛。楔式闸阀由于具有许多结构特点。例如:阀门流体阻力小,结构长度短,密封可靠,全金属密封适用于高温高压等。因此,楔式闸阀在工业管路系统各类阀门使用数量上一直占第一位。
     楔式闸阀在长期使用过程中,也逐渐的暴露出一个难以克服的缺点,那就是闸板关闭后容易被“楔死”,阀门无法打开,管路被阻断不通,甚至发生可怕的事故。楔式闸阀这一严重缺点,引起世界各国阀门行业的高度重视。例如:美国石油学会制订的阀门标准:API600《钢制闸阀》中规定:增加阀杆与闸板连接抗拉强度的要求,为此还专门制订了《阀板和阀杆拉断试验》的标准(API 591)。所有这一切的出发点是:当闸板被“楔死”时,采用超出正常开启力矩进行“强制开启”。这一措施对于手动、齿轮传动的闸阀还可以实现,对于电动闸阀由于电机具有很强的超载能力也基本不成问题,但是,对于气动闸阀由于气缸直径、气源压力皆为恒定值,气缸的推力也就很难变化,为了实现“强制开启”,人们设计了“双气缸闸阀”也就是用串联的方式增加一个助推开启气缸,这样一来阀门的结构复杂,阀门总高度尺寸大大增加,制造费用也高,特别是对于公称通径大于DN300mm的大型气动闸阀,双气缸设计变得难以实现又不合理(制造工艺困难,使用维修性能差)。由此限制了大型气动闸阀的应用和发展。因此目前在我国使用的气动闸阀,绝大多数是公称通径小于DN300的中小型气动闸阀
     本发明的创新点是:在阀门气动装置中创造性的设计了一个具有缓冲、限位和助推开启三种功能的特殊机构。该机构成为本发明专利的最重要的核心技术。本发明专利,为了重点攻克大型气动闸阀在关闭后可能出现“楔死”这个难题,采用了多项技术创新,全方位综合治理的解决方法,除《特殊机构》外,其它技术创新项目还有:
     a:弹性阀座:打破传统的阀体阀座皆为刚性整体结构,由于阀座具有弹性更利于密封,而且可显着的减小闸板“楔死”故障发生。
     b:弹性闸板:由于闸板具有弹性更利于密封,同时大大的减小关闭力,可显着的减小闸板“楔死”故障发生。
     c:适当减少密封面宽度,通过精确的计算,突破目前国内阀门行业,沿用多年的“宽密封面”,采用“窄密封面”,提高了密封性能,同时降低了启闭力矩,有利于防止“楔死”故障发生。
     d,实用新型的气动装置设计。
     传统的阀门用气缸为两端带连接法兰铸造气缸,这种气缸由于两端法兰和缸筒连在一起,加上缸体长、直径大、缸体壁薄,铸造工艺性不好,气动阀门缸体漏气、开裂等质量问题成为老大难。本发明专利整个系列皆采用“无缝钢管气缸”,气缸省去两端连接法兰,采用对夹式装配,这种气缸,小口径阀门直径采用标准的无缝钢管,大口径阀门采用优质钢板卷筒焊接,焊缝经X射线无损检测和焊后热处理质量可靠,气动装置结构紧凑,重量轻、装配维修方便,安全系数高,而且,彻底的解决了铸造气缸漏气、开裂的老大难问题。
传统气缸装置,大都采用皮碗作为活塞动密封,存在着结构复杂,安装维修困难等缺点。我厂设计的气动装置,统一采用“O”型密封圈作为动静密封元件,克服了上述不足,取得了很好的效果。
依据阀门使用可靠性要求,气动装置为气动带手动,当气源发生停气等故障时,可快速方便地切换为手动操作。
3,效果
     无锡锡山阀门厂有限公司从2000年下半年起承担了国家重点工程——801工程使用的抗硫不锈钢气动闸阀设计制造任务。共研制生产了具有高技术性能参数的不锈钢气动闸阀系列(公称通径DN40-DN500,公称压力PN5.0MPa,共9个规格),数量100余台,其中大型气动闸阀DN500,18台,DN400,12台,DN300,10台。2002年4月验收,2003年初安装,投入生产,这批阀门安装使用在大型核材料生产的核化工装置系统,使用工作条件极为严格,经过五年多连续生产和使用考核,阀门质量优异,从没有出现过“楔死”故障。
     “实践是检验真理的标准”,长期使用考核证明,本发明专利申请保护的产品和它的核心创新技术《具有缓冲和助推开启功能的特殊机构》具有创造性,新颖性和实用性,在国家重点工程使用中产生积极效果,技术上是成熟的、使用性能是安全可靠的。
发布日期:[2009-10-6]