【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于截止型切换阀设计，涉及一种用于摆动式切换阀的切换结构及切换方法。
技术介绍
1、切换阀是一种安装在安全阀前端的阀门，该阀具有一个入口和两个出口，入口通常连接管道，出口处则分别连接两个安全阀，其中一台用于超压保护，另一台则作为备用。在系统运行过程中，若其中一台安全阀发生故障或需要定期检修时，可以通过转动手轮手动切换到备用安全阀，确保系统在运行过程中始终有安全阀接入，提供连续不断的超压保护。
2、目前国内较为常见的切换阀切换结构主要的特点是其阀瓣采用了直线运动的形式。在进行切换时转动手轮，手轮将带动与其连接的阀杆螺母一起转动，阀杆螺母则通过螺纹连接使阀杆水平运动。由于阀杆通过阀瓣压套与阀瓣连接，故阀杆的水平运动将传递给阀瓣，并实现阀瓣在两个密封面之间的切换。
3、但是可以看到由于上述切换结构中阀瓣采用了水平运动的形式，这会使得左右阀体与阀瓣构成密封面的中心线与阀入口的中心线所形成的夹角为90°。采用此类设计的优点是阀瓣结构和密封设计更为简单，且易于实现，但是该结构设计也会导致介质在进入阀体后其速度为竖直向上，且随后需要偏转90°转变为水平方向。在经过实际的分析计算后发现这会对介质的流动造成一定阻碍，增加流动阻力，一定程度上降低切换阀的流量系数。由于切换阀后侧连接的是安全阀，排量是极其重要的参数，如若切换阀压力损失过大，会降低安全阀入口压力，使其排量的下降，在部分工况下可能导致安全阀排量无法达到预期数值。因此预计对切换阀结构进行优化设计，主要针对上述所示的90°夹角，通过减小该角度以降低介质流动的
4、而显然上述所示的传统切换阀切换结构是无法满足该需求的，直接套用该结构的话一方面无法保证其对中性，同时也会造成阀瓣尺寸过大，反而会阻碍内部介质流动，降低流通能力。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于摆动式切换阀的切换结构及切换方法，满足摆动式切换阀的设计需求，以此减小内部介质的流动阻力，提升其流量系数，从而降低介质通过切换阀的压力降，进而降低切换阀对于后续安全阀入口压力及排量的影响。
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、一种用于摆动式切换阀的切换结构，包括阀杆、阀瓣、支架、转轴和销钉；其中，阀杆轴向水平放置；阀瓣的内腔设置有水平向左的通孔；阀杆的轴向右端通过阀瓣的通孔伸入阀瓣的内腔中；支架的轴向一端通过销钉与阀瓣的外侧壁连接；转轴穿过支架的轴向另一端；且转轴的轴向两端与外部阀体固连。
4、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，当向右进行切换时，阀杆向右水平运动并与阀瓣内腔的右侧内壁接触；阀瓣通过支架连接在转轴上，阀瓣和支架一起围绕转轴向右摆动。
5、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，阀杆与阀瓣内腔的右侧内壁接触时，阀瓣受到水平向右的力f1；f1分解为沿着阀瓣中心线方向的分力f2和垂直于中心线方向的分力f3；阀瓣在分力f2的作用下带动支架围绕转轴向右转动。
6、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，当向左进行切换时，阀杆向左水平运动并与阀瓣内腔的左侧内壁接触；阀瓣通过支架连接在转轴上，阀瓣和支架一起围绕转轴向左摆动。
7、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：阀杆与阀瓣内腔的左侧内壁接触时，阀瓣受到水平向左的力f1；f1分解为沿着阀瓣中心线方向的分力f2和垂直于中心线方向的分力f3；阀瓣在分力f2的作用下带动支架围绕转轴向左转动。
8、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，当阀杆与阀瓣内腔的右侧内壁接触时，阀杆与阀瓣的接触位置位于阀瓣内腔右侧内壁的上部；当阀杆与阀瓣内腔的左侧内壁接触时，阀杆与阀瓣的接触位置位于阀瓣内腔左侧内壁的下部。
9、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，所述阀瓣内腔实现阀杆的平移空间；同时，阀瓣内腔的右侧内壁的上部和阀瓣内腔左侧内壁的下部均进行挖除处理，保证阀杆运动空间。
10、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换结构的切换方法，包括如下步骤：
11、将阀杆放入阀瓣中，并通过销钉将支架与阀瓣外侧面相连接；将转轴穿过支架，并将转轴两侧固定在外部阀体上；
12、当向右进行切换时，阀杆向右水平运动并与阀瓣内腔的右侧内壁接触；阀瓣通过支架连接在转轴上，阀瓣和支架一起围绕转轴向右摆动；
13、当向左进行切换时，阀杆向左水平运动并与阀瓣内腔的左侧内壁接触；阀瓣通过支架连接在转轴上，阀瓣和支架一起围绕转轴向左摆动。
14、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换方法，阀杆与阀瓣内腔的右侧内壁接触时，阀瓣受到水平向右的力f1；f1分解为沿着阀瓣中心线方向的分力f2和垂直于中心线方向的分力f3；阀瓣在分力f2的作用下带动支架围绕转轴向右转动。
15、在上述的一种用于摆动式切换阀的切换方法，阀杆与阀瓣内腔的左侧内壁接触时，阀瓣受到水平向左的力f1；f1分解为沿着阀瓣中心线方向的分力f2和垂直于中心线方向的分力f3；阀瓣在分力f2的作用下带动支架围绕转轴向左转动。
16、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
17、(1)通过本专利技术切换结构，降低介质通过切换阀的压力降，进而降低切换阀对于后续安全阀入口压力及排量的影响；
18、(2)本专利技术通过使用该切换结构，能够将阀杆的水平运动转化为阀瓣的摆动，以此实现将阀瓣密封面中心线与阀体入口中心线夹角从90°减小到α角(α<90°)的需求，有利于提升切换阀的流量系数，降低介质经过切换阀的压力损失；
19、(3)本专利技术的阀瓣内腔的右侧内壁的上部和阀瓣内腔左侧内壁的下部均进行挖除处理，保证阀杆运动空间。
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1.一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：包括阀杆(1)、阀瓣(2)、支架(3)、转轴(4)和销钉(5)；其中，阀杆(1)轴向水平放置；阀瓣(2)的内腔设置有水平向左的通孔；阀杆(1)的轴向右端通过阀瓣(2)的通孔伸入阀瓣(2)的内腔中；支架(3)的轴向一端通过销钉(5)与阀瓣(2)的外侧壁连接；转轴(4)穿过支架(3)的轴向另一端，且转轴(4)的轴向两端与外部阀体固连。
2.根据权利要求1所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：当向右进行切换时，阀杆(1)向右水平运动并与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触；阀瓣(2)通过支架(3)连接在转轴(4)上，阀瓣(2)和支架(3)一起围绕转轴(4)向右摆动。
3.根据权利要求2所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向右的力F1；F1分解为沿着阀瓣(2)中心线方向的分力F2和垂直于中心线方向的分力F3；阀瓣(2)在分力F2的作用下带动支架(3)围绕转轴(4)向右转动。
4.根据权利要求3所述的一种用于摆动式切换阀的切换结
5.根据权利要求4所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的左侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向左的力F1；F1分解为沿着阀瓣(2)中心线方向的分力F2和垂直于中心线方向的分力F3；阀瓣(2)在分力F2的作用下带动支架(3)围绕转轴(4)向左转动。
6.根据权利要求5所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：当阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触时，阀杆(1)与阀瓣(2)的接触位置位于阀瓣(2)内腔右侧内壁的上部；当阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的左侧内壁接触时，阀杆(1)与阀瓣(2)的接触位置位于阀瓣(2)内腔左侧内壁的下部。
7.根据权利要求6所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：所述阀瓣(2)内腔实现阀杆(1)的平移空间；同时，阀瓣(2)内腔的右侧内壁的上部和阀瓣(2)内腔左侧内壁的下部均进行挖除处理，保证阀杆(1)运动空间。
8.基于权利要求1所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构的切换方法，其特征在于：包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种用于摆动式切换阀的切换方法，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向右的力F1；F1分解为沿着阀瓣(2)中心线方向的分力F2和垂直于中心线方向的分力F3；阀瓣(2)在分力F2的作用下带动支架(3)围绕转轴(4)向右转动。
10.根据权利要求8所述的一种用于摆动式切换阀的切换方法，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的左侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向左的力F1；F1分解为沿着阀瓣(2)中心线方向的分力F2和垂直于中心线方向的分力F3；阀瓣(2)在分力F2的作用下带动支架(3)围绕转轴(4)向左转动。
...【技术特征摘要】
1.一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：包括阀杆(1)、阀瓣(2)、支架(3)、转轴(4)和销钉(5)；其中，阀杆(1)轴向水平放置；阀瓣(2)的内腔设置有水平向左的通孔；阀杆(1)的轴向右端通过阀瓣(2)的通孔伸入阀瓣(2)的内腔中；支架(3)的轴向一端通过销钉(5)与阀瓣(2)的外侧壁连接；转轴(4)穿过支架(3)的轴向另一端，且转轴(4)的轴向两端与外部阀体固连。
2.根据权利要求1所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：当向右进行切换时，阀杆(1)向右水平运动并与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触；阀瓣(2)通过支架(3)连接在转轴(4)上，阀瓣(2)和支架(3)一起围绕转轴(4)向右摆动。
3.根据权利要求2所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的右侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向右的力f1；f1分解为沿着阀瓣(2)中心线方向的分力f2和垂直于中心线方向的分力f3；阀瓣(2)在分力f2的作用下带动支架(3)围绕转轴(4)向右转动。
4.根据权利要求3所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：当向左进行切换时，阀杆(1)向左水平运动并与阀瓣(2)内腔的左侧内壁接触；阀瓣(2)通过支架(3)连接在转轴(4)上，阀瓣(2)和支架(3)一起围绕转轴(4)向左摆动。
5.根据权利要求4所述的一种用于摆动式切换阀的切换结构，其特征在于：阀杆(1)与阀瓣(2)内腔的左侧内壁接触时，阀瓣(2)受到水平向左的力f1；f1分解为沿着阀瓣(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：何葳，郭善刚，伍帅，马静，范军，武召阳，任希航，陈殿京，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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