CN102109042A - 双向承压氟橡胶防火蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向承压氟橡胶防火蝶阀，包括阀体和蝶板，所述阀体设有阀座，所述蝶板上设有与所述阀座构成密封副的密封圈和从所述密封圈右侧将其夹固在所述蝶板上的压板，所述密封副的密封面为顶点位于右侧的正锥面，所述密封圈和所述压板之间设有构成空室的封闭的内部间隙，所述压板上设有连通所述空室与压板右侧空间的导压通孔，所述密封圈的左侧面为顶点位于右侧，母线与中心线夹角为90°-β的内锥面，所述密封圈的左侧面与所述蝶板之间的缝隙区域内安装有弹性防火圈。本发明通过空室、导压通孔及弹性防火圈的设计，使其集双向密封、防火、微调多种功能于一身，且结构简单、工艺性好、加工难度小，适应压力范围大，尤其适应于高压下使用。

Description

双向承压氟橡胶防火蝶阀

技术领域

本发明涉及一种蝶阀，尤其涉及一种集双向密封、防火、微调多功能于一身，且适应工作压力范围大的双向承压氟橡胶防火蝶阀。

背景技术

目前，使用的偏心结构的四氟密封蝶阀大多只具有单向密封的功能，而且没有防火设计。这样的结构存在许多缺点，如：1、四氟密封圈自身没有弹性，在受到压力的时候容易产生变形，释放压力后四氟密封圈容易产生塑性形变，用过一段时间后密封尺寸发生改变，易发生介质泄漏；2、密封圈自身没有自动调节功能，发生泄漏后只能更换；3、没有防火功能等。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种双向承压氟橡胶密封防火蝶阀，该蝶阀集双向密封、防火、微调多功能于一身，密封性好，使用寿命长。

本发明采用的技术方案为：一种双向承压氟橡胶防火蝶阀，包括阀体和蝶板，所述阀体内设有阀座，所述蝶板上设有与所述阀座构成密封副的密封圈和从所述密封圈右侧将所述密封圈夹固在所述蝶板上的压板，所述密封副的密封面为正锥面，所述正锥面的顶点位于右侧，所述密封圈和所述压板之间设有构成空室的封闭的内部空隙，所述空室呈环形，所述压板上设有导压通孔，所述导压通孔一端连通所述空室，另一端开口于所述压板的右侧。

所述密封圈的右侧面上可以设有环形凹槽，所述环形凹槽外侧壁的厚度优选小于内侧壁的厚度，所述压板可以设有与所述环形凹槽的槽口形状相配合可封闭所述环形凹槽槽口的环形凸台，所述内部间隙可以位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间并可以向内连续延伸至所述环形凸台和所述环形凹槽内侧的部分区域，其中部分所述间隙位于所述环形凹槽的外侧壁与所述环形凸台外侧壁之间。

所述内部间隙的形成方式可以为：所述环形凹槽的外缘槽壁为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为γ的内锥面，所述环形凹槽的内缘槽壁为环形平面；所述环形凸台的外缘表面为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为θ的外锥面，所述环形凸台的内缘表面为环形平面；所述θ大于γ；所述密封圈的位于所述环形凹槽内侧的右侧面为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为ω的外锥面，所述压板的对应的左侧面可以为平面、顶点位于左侧的外锥面或顶点位于右侧、母线与中心线夹角大于ω的内锥面。

所述γ优选为1°-8°；所述θ优选为3°-10°；所述ω优选为80°-89°。

所述导压通孔的数量为一个或若干个，所述若干个导压通孔可以均匀设置在所述压板上的一个圆周上。

所述密封圈的左侧面优选为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为90°-β的内锥面，所述密封圈的左侧面与所述蝶板之间的缝隙区域内安装有弹性防火圈。

所述β优选为1°-5°。

所述弹性防火圈的外缘可以向左弯曲为超过90°的圆弧状，所述弹性防火圈的圆弧状的外缘可以与所述阀体的密封面之间留有微小间隙。

位于所述弹性防火圈内侧的所述压板与蝶板之间可以设有环形柔性石墨防火垫。

所述压板可以通过螺丝固定在所述蝶板上，所述密封圈的材质优选为聚四氟乙烯，所述弹性防火圈的材质优选为不锈钢，常态下呈平面状或顶点位于右侧的锥面状。

本发明的有益效果：由于所述密封副为正锥面，且顶点朝向所述密封圈的右侧，当左侧为进口时，关闭状态下介质从左向右施加压力推动所述蝶板向右移动时，所述蝶板会越移越紧，达到良好的密封效果；而由于所述密封圈和所述压板之间设有环形的内部间隙，特别是优选情况下所述密封圈的右侧面、环形凹槽的槽壁及所述压板的环形凸台的内外缘呈适宜倾斜角度的锥面的设计，使得所述密封圈与所述压板之间形成空室，再加上所述压板设有连通所述空室与所述压板右侧外部空间的导压通孔，使当右侧为进口时，关闭状态下介质从右向左施加压力时，不但所述弹性防火圈起到微调的作用，通过弹性推力使密封圈回到原来的密封位置，更主要的是介质会通过所述通孔流入所述空室内，对所述环形凹槽的外缘槽壁产生向外的推力，将所述密封圈压向所述阀体的密封面，该压力和所述弹性防火圈的推力都作用于密封面，增加了密封作用力，加大了密封比压，达到有效的反向密封的效果，从而实现双向密封的功能；所述β、θ、γ和ω的适宜角度的设计，使得密封面的摩擦力、弹性防火圈的弹性推力、锥面的斜向挤压力和介质的压力既不会相互抵消又能达到综合性最强的密封效果；由于所述弹性防火圈安装在所述密封圈与所述蝶板之间的由外到内具有β角度的缝隙内，使得所述弹性防火圈受所述密封圈的挤压产生β角度的弹性形变，紧贴在所述蝶板上，同时所述密封圈也受到所述弹性防火圈的弹性推力，在该弹性推力的作用下，使得所述密封圈具有向右移动的趋势，从而实现微调功能，使密封性能越推越紧；所述弹性防火圈在蝶阀正常工作的情况下处于变形状态，其圆弧状的外缘与所述阀体的密封面之间不接触，存在微小间隙，当所述密封圈被火焰燃烧掉后，所述弹性防火圈不再受所述密封圈的挤压力，试图恢复原有的平面状，在复原过程中其外圆径向向外延伸，直至与阀座的密封面压力接触，由此使该微小间隙，所述弹性防火圈的圆弧状外缘与所述阀体的密封面接触构成防火密封副，实现防火功能，同时所述压板与所述蝶板之间的环形柔性石墨防火垫起到副密封的作用。

本发明集双向密封、防火、微调多功能于一身，结构简单，工艺性好，加工难度小，不需要特殊的设备和太多的夹具，也不需要特殊的材料。使用时，由于密封可微调，密封可靠性增加，使用寿命长，由于运用多种力学原理实现密封，使其适应压力范围大，尤其适应于在高压下使用。

附图说明

图1为本发明的密封副处的结构示意图；

图2为本发明在使用过程中当介质从右向左施压时，所述密封圈各侧面和所述阀体的密封面的受力示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明提供了一种双向承压氟橡胶防火蝶阀，包括阀体1和蝶板2，所述阀体内设有阀座，所述蝶板上设有与所述阀座构成密封副的密封圈3和从所述密封圈右侧将所述密封圈夹固在所述蝶板上的压板4，所述密封圈的材质优选为聚四氟乙烯，所述密封副的密封面为正锥面，所述正锥面的顶点位于右侧，以使当所述蝶阀的阀腔内的介质由左向右施加压力，所述蝶板在介质的推力作用下产生向右的移动趋势时，密封面能够越移越紧，实现良好的密封效果，所述密封圈和所述压板之间设有构成空室的封闭的内部间隙，所述空室呈环形，所述压板上设有导压通孔6，所述导压通孔一端连通所述空室，另一端开口于所述压板的右侧，以使当所述蝶阀的阀腔内的介质由右向左施加压力时，介质会通过所述导压通孔流入所述内部间隙，对所述环形凹槽的外缘槽壁产生向外的推力，将所述密封圈压向所述阀体的密封面，使所述密封圈的密封作用力增加，密封比压加大，实现反向密封。

所述密封圈的右侧面上可以设有环形凹槽，所述环形凹槽外侧壁的厚度优选小于内侧壁的厚度，所述压板可以设有与所述环形凹槽的槽口形状相配合可封闭所述环形凹槽槽口的环形凸台，所述内部间隙可以位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间，此时所述导压通孔可以设置成向上弯曲状或设置在所述环形凸台上，以使当介质由右向左施加压力时，可以对所述环形凹槽的外缘槽壁产生向外的推力；所述内部间隙也可以向内连续延伸至所述环形凸台和所述环形凹槽内侧的部分区域，其中部分所述间隙位于所述环形凹槽的外侧壁与所述环形凸台外侧壁之间，此时所述导压通孔可以设置成直孔，一端开口于该延伸部分的间隙，以方便加工。

所述内部间隙的具体形成方式可以为：所述环形凹槽的外缘槽壁优选为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为γ的内锥面，所述环形凹槽的内缘槽壁优选为环形平面，所述环形凸台的外缘表面优选为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为θ的外锥面，所述环形凸台的内缘表面优选为环形平面，所述θ大于γ，以使所述压板与密封圈之间形成空隙；所述密封圈的位于所述环形凹槽内侧的右侧面上优选为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为ω的外锥面，所述压板的对应的左侧面为平面、顶点位于左侧的外锥面或顶点位于右侧、母线与中心线夹角大于ω的内锥面，使所述密封圈的位于所述环形凹槽内侧的部分与所述压板之间形成空隙，由于θ大于γ，因此所述环形凸台的内缘表面与所述环形凹槽的内缘槽壁之间存在缝隙，由此使两处空隙连通，形成所述内部间隙。

所述γ优选为1°-8°，如：1°、2°、6°或8°；所述θ优选为3°-10°(θ＞γ)，如2°、3°、8°或10°；所述ω优选为80°-89°，80°、82°、87°或89°。

所述导压通孔的数量可以为一个或若干个，当所述导压通孔的数量为若干个时，所述若干个导压通孔可以均匀设置在所述压板上的一个圆周上，以确保当介质由右向左对所述蝶板施加压力时，可以顺利流入所述内部间隙内，并对所述环形凹槽的外缘槽壁产生均匀的压力，达到更好的密封效果。

所述密封圈的左侧面优选为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为90°-β的内锥面，使所述密封圈的左侧面与所述蝶板之间形成由内向外具有β角度的缝隙区域，所述缝隙区域内安装有弹性防火圈5，所述弹性防火圈的材质优选为不锈钢，常态下呈平面状或顶点位于右侧的锥面状。所述弹性防火圈在所述密封圈的挤压作用下产生β角度的弹性形变，紧贴在所述蝶板上，同时，所述密封圈也受到所述弹性防火圈的弹性推力，在该弹性推力的作用下，使所述密封圈产生向右移动的趋势，实现所述密封圈密封位置的微调功能，使所述密封圈越推越紧，同时在所述密封圈实现反向密封时，所述弹性防火圈也会起到提供反向推力的作用。

所述β优选为1°-5°，如：1°、2°、4°或5°。

所述β、θ、γ和ω的适宜角度的设计，使得密封面的摩擦力、弹性防火圈的弹性推力、锥面的斜向挤压力和介质的压力既不会相互抵消，又能达到综合性最强的密封效果。

所述弹性防火圈的外缘可以向左弯曲为超过90°的圆弧状，所述弹性防火圈的圆弧状的外缘与所述阀体的密封面之间留有微小间隙。所述微小间隙的大小可以根据蝶阀的具体参数限定，使得其在处于弹性形变状态(蝶阀的正常工作状态)时，其圆弧状的外缘与所述阀体的密封面之间不接触，存在微小间隙，而当所述密封圈被火焰燃烧掉后，所述弹性防火圈不再受所述密封圈的挤压力作用，靠自身弹性恢复原状，此时所述微小间隙消失，所述弹性防火圈的圆弧状外缘与所述阀体的密封面压力接触构成防火密封副，实现防火功能。同时，所述弹性防火圈的外缘设计成圆弧状，也可以起到防止当所述防火圈的外缘与所述阀体的密封面相接触时出现卡死情况的发生。

所述阀体的密封面和所述环形凸台的外缘表面的锥形面的设计，使所述阀体的密封面与所述压板之间形成一个环形的楔角区，无论介质从哪个方向对所述蝶板产生推力，所述弹性防火圈都会通过其弹性推力使所述密封圈的环形凹槽的外侧部分挤进所述楔角区，此时所述环形凸台会对所述密封圈产生朝向所述阀体的密封面方向的斜向推力，起到辅助密封的作用。

位于所述弹性防火圈内侧的所述压板与蝶板之间可以设有环形柔性石墨防火垫7，由于其不怕火，可以起到防火副密封的作用。

所述压板可以通过螺丝8固定在所述蝶板上，所述螺丝的数量可以为若干个，设置位置可以均匀分布在所述压板上，以达到最优的固定效果。

本发明中所涉及的左右方向以说明书附图所示的左右方向为标准。

Claims (10)

1.一种双向承压氟橡胶防火蝶阀，包括阀体和蝶板，所述阀体内设有阀座，所述蝶板上设有与所述阀座构成密封副的密封圈和从所述密封圈右侧将所述密封圈夹固在所述蝶板上的压板，所述密封副的密封面为正锥面，所述正锥面的顶点位于右侧，其特征在于所述密封圈和所述压板之间设有构成空室的封闭的内部间隙，所述空室呈环形，所述压板上设有导压通孔，所述导压通孔一端连通所述空室，另一端开口于所述压板的右侧。

2.如权利要求1所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述密封圈的右侧面上设有环形凹槽，所述环形凹槽外侧壁的厚度小于内侧壁的厚度，所述压板设有与所述环形凹槽的槽口形状相配合可封闭所述环形凹槽槽口的环形凸台，所述内部间隙位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间并可以向内连续延伸至所述环形凸台和所述环形凹槽内侧的部分区域，其中部分所述间隙位于所述环形凹槽的外侧壁与所述环形凸台外侧壁之间。

3.如权利要求2所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述内部间隙的形成方式为：所述环形凹槽的外缘槽壁为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为γ的内锥面，所述环形凹槽的内缘槽壁为环形平面；所述环形凸台的外缘表面为顶点位于左侧、母线与中心线夹角为θ的外锥面，所述环形凸台的内缘表面为环形平面；所述θ大于γ；所述密封圈的位于所述环形凹槽内侧的右侧面为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为ω的外锥面，所述压板的对应的左侧面为平面、顶点位于左侧的外锥面或顶点位于右侧、母线与中心线夹角大于ω的内锥面。

4.如权利要求3所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述γ为1°-8°；所述θ为3°-10°；所述ω为80°-89°。

5.如权利要求4所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述导压通孔的数量为一个或若干个，所述若干个导压通孔均匀设置在所述压板上的一个圆周上。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述密封圈的左侧面为顶点位于右侧、母线与中心线夹角为90°-β的内锥面，所述密封圈的左侧面与所述蝶板之间的缝隙区域内安装有弹性防火圈。

7.如权利要求6所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述β为1°-5°。

8.如权利要求7所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述弹性防火圈的外缘向左弯曲为超过90°的圆弧状，所述弹性防火圈的圆弧状的外缘与所述阀体的密封面之间留有微小间隙。

9.如权利要求8所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于位于所述弹性防火圈内侧的所述压板与蝶板之间设有环形柔性石墨防火垫。

10.如权利要求9所述的双向承压氟橡胶防火蝶阀，其特征在于所述压板通过螺丝固定在所述蝶板上，所述密封圈的材质为聚四氟乙烯，所述弹性防火圈的材质为不锈钢，常态下呈平面状或顶点位于右侧的锥面状。

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