CN102537387A - 一种中线蝶阀用花键联接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中线蝶阀用花键联接机构，包括阀轴(1)、阀体(2)、阀座(3)和阀板(4)，阀板(4)的中心处设有阀板轴孔(400)，阀轴(1)穿过设在阀体(2)、阀座(3)中心处的圆形通孔固定在阀板轴孔(400)中，阀板轴孔(400)为光孔，阀轴(1)上与阀板轴孔(400)相配合的轴段中沿周向设有花键(103)，阀轴(1)上的花键(103)与阀板轴孔(400)通过过盈配合形成无间隙固定联接。采用本发明提供的花键结构的蝶阀，其阀轴抗弯能力强、承压能力高，阀板不易泄露，并且结构简单，生产成本低。

Description

一种中线蝶阀用花键联接机构

技术领域

本发明属于蝶阀技术领域，具体涉及一种中线蝶阀用花键联接机构。

背景技术

目前，市场上中线蝶阀的阀板与阀轴采用“模数花键”结构形式进行联接的有很多，但它们采用的联接配合形式普遍为标准的间隙配合，并且主要用于大口径阀门。这种配合形式的优点是：1)阀板与阀轴的互换性好，装配简单；2)与传统的采用锥销联接的方式相比，安全可靠，易于单独拆卸阀轴。缺点是：1)与传统的锥销联接方式相比，花键联接方式的生产成本高；2)小规格(DN25-DN300)中线蝶阀中采用“模数花键”结构形式的普遍都为一节式阀轴联接，由于结构所限，阀轴的下端轴径小于上端轴径，所以相对来讲降低了阀轴的抗弯能力，通常在保证产品安全的前提下，为了降低成本，多数生产中线蝶阀的制造商不采用此结构；3)在小规格(DN25-DN300)中线蝶阀中，采用模数花键结构的阀轴，其易拆卸的特点根本没有发挥出来，原因是，中线蝶阀是一种低附加值的产品，它的易损件是阀座和阀板，现场如果要更换阀座或阀板，拆装清理的维修成本很高，对小规格范围内的中线蝶阀，维修一台旧阀门不如更换一台新阀门，所以用户在实际使用中，发现泄露需要更换阀座或阀板时，都是采用整机更换方式，特别是这几年，随着劳动力成本的上升、阀门整机成本的降低，现场更换阀座或阀板的现象就更少了。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单、阀轴抗弯能力强且生产成本低的中线蝶阀用花键联接机构。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种中线蝶阀用花键联接机构包括阀轴、阀体、阀座和阀板，阀板的中心处设有阀板轴孔，阀轴穿过设在阀体、阀座中心处的圆形通孔固定在阀板轴孔中，阀板轴孔为光孔，阀轴上与阀板轴孔相配合的轴段中沿周向设有花键，花键与阀板轴孔通过过盈配合形成无间隙固定联接。

进一步，将阀轴固定在阀板轴孔中时，预先使花键经淬火处理。

进一步，设在阀轴上花键的外径大于其所在轴段外径0.3-0.4mm，花键与阀板轴孔为0.3-0.4mm的过盈配合联接。

更进一步，阀轴上设有花键的轴段长度为阀轴直径的1.5倍。

进一步，所述花键为渐开线花键，模数为0.5-1.5。

或者，所述花键为三角形花键，模数为0.5-1.5，三角形花键的压力角为45°。

进一步，阀轴为两节式阀轴，分为上阀轴和下阀轴，花键设在上阀轴的下部。

更进一步，阀板轴孔为通孔结构，设在上阀轴下部的花键和阀板轴孔通过过盈配合联接；下阀轴与阀板轴孔相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

或者，阀板轴孔为两段盲孔结构，分为阀板上轴孔和阀板下轴孔，设在上阀轴下部的花键和阀板上轴孔通过过盈配合联接；下阀轴与阀板下轴孔相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

进一步，阀轴为一节式阀轴，阀板轴孔为通孔结构；阀轴的下部与阀板轴孔相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

本发明的有益效果在于：

1、传统意义的模数花键结构联接，是同模数的花键轴与花键套通过间隙配合进行联接，阀板关闭受压后，抬起度高，造成扭矩大，易泄露。本发明改变了这种传统的标准配合模式，使阀轴上经淬火的“小模数花键”轴段与没有经过热处理的光孔过盈配合，通过外力压入蝶板轴孔(自然形成花键套)，使阀轴与阀板形成无间隙固定联接，所以，阀板承压能力高，阀轴实际有效抗弯截面积与同轴径阀门相比都较大，阀板关闭受压后，抬起度低，启闭扭矩小，不易泄露。

2、本发明中，由于阀板与阀轴装配后形成一个整体，所以可以免去阀轴轴向防窜动定位装置(对无销联接阀板装置而言)。

3、与市场上无销联接的中线蝶阀相比，本发明提供的这种花键联接结构，其生产成本低，适合大批量生产，这是因为阀板加工成光孔比加工成异形孔容易的多，并且在我国有高效的搓齿机可以进行小模数花键轴的成型加工，加工效率非常高。如：加工一根外径为φ16、模数0.5mm的花键轴齿形，仅需2-3秒，并且加工的齿形规矩，误差小，所以与加工异形轴相比，成本低很多，非常适合大批量生产。

附图说明

图1是采用本发明的提供的花键联接机构的蝶阀的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图，其中蝶阀采用两节式阀轴、通孔式阀板；

图3为图1中A-A向剖视图，其中蝶阀采用一节式阀轴、通孔式阀板；

图4为图1中A-A向剖视图，其中蝶阀采用两节式阀轴、盲孔式阀板；

图5为本发明采用的一节式阀轴结构示意图；

图6为本发明采用的两节式阀轴的上阀轴结构示意图；

图7为图5、图6中花键的横剖面放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明所提供的中线蝶阀用花键联接机构，包括阀轴1、阀体2、阀座3和阀板4，阀板4的中心处设有阀板轴孔400，阀轴1穿过设在阀体2、阀座3中心处的圆形通孔固定在阀板轴孔400中。本发明中，阀板轴孔400为光孔，阀轴1上与阀板轴孔400相配合的轴段中沿周向设有花键103，花键103与阀板轴孔400通过过盈配合形成无间隙固定联接。以下以具体实施例详细说明本发明所提供的中线蝶阀用花键联接机构。

图2显示了本发明的一种实施方式，在该实施方式中，蝶阀采用两节式阀轴和通孔式阀板。如图2所示，阀轴1为分为上阀轴101和下阀轴102，花键103设在上阀轴101的下部，且花键103的外径大于其所在轴段外径0.3-0.4mm；阀体2上部设有阀体上轴孔201，下部设有阀体下轴孔202，内腔周边用阀座3环抱，阀板4设置在阀座3的内腔303内，阀座3的上、下部分别设有阀座上轴孔301和阀座下轴孔302。本实施例中，上阀轴101通过阀体上轴孔201、阀座上轴孔301压入阀板轴孔400的上段，设在上阀轴101上的花键103与阀板轴孔400通过过盈配合联接；下阀轴102通过阀体下轴孔202、阀座下轴孔302压入阀板轴孔400的下部，从而由上阀轴101和下阀轴102来固定阀板4，其中上阀轴101为驱动轴，下阀轴102为固定轴。

图3显示了本发明的另一种实施方式，在该实施方式中，蝶阀采用一节式阀轴和通孔式阀板。本实施例中，阀轴1通过阀体上轴孔201、阀座上轴孔301压入阀板轴孔400的上段，花键103可以设在阀轴1的任意位置，且花键103的外径大于其所在轴段外径0.3-0.4mm，花键103与阀板轴孔400通过过盈配合联接。

图4显示了本发明的第三种实施方式，在该实施方式中，蝶阀采用两节式阀轴和盲孔式阀板。本实施例与图2所述的实施方式不同的是，阀板轴孔分为阀板上轴孔401和阀板下轴孔402，设在上阀轴101上的花键103与阀板上轴孔401通过过盈配合联接。

如图5-7所示，实施例中阀轴1与阀板轴孔400相配合的一端或者上阀轴101与阀板上轴孔401相配合的一端为“小模数花键”结构，花键103的齿形为三角形花键，模数为0.5-1.5，三角形花键的压力角为45°。花键103的齿形也可以为渐开线花键，模数为0.5-1.5。

在本发明的实施例中，阀轴1与阀板轴孔400或者上阀轴101与阀板上轴孔401之间为不可随意拆卸的固定联接(拆卸时需用专用工具)。以图2所示实施方式为例进行说明，阀板轴孔400为未经热处理的光孔，阀轴1安装时，首先使花键结构经热处理淬火后演变为花键推刀，然后通过外力将花键结构压入阀板轴孔400中，使花键103与阀板轴孔400通过过盈配合形成无缝隙的固定连接，从而使上阀轴1与蝶板4成为一个整体，利用阀轴1来带动阀板4启闭转动。

优选情况下，花键103与阀板轴孔400为0.3-0.4mm的过盈配合。

更优选情况下，阀轴1上设有花键103的轴段长度为阀轴1直径的1.5倍。

此外，本发明中，阀轴1的下部与阀板轴孔400相配合的一端或者下阀轴102与阀板下轴孔402相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

本发明所述结构并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (10)

1.一种中线蝶阀用花键联接机构，包括阀轴(1)、阀体(2)、阀座(3)和阀板(4)，阀板(4)的中心处设有阀板轴孔(400)，阀轴(1)穿过设在阀体(2)、阀座(3)中心处的圆形通孔固定在阀板轴孔(400)中，其特征在于，阀板轴孔(400)为光孔，阀轴(1)上与阀板轴孔(400)相配合的轴段中沿周向设有花键(103)，花键(103)与阀板轴孔(400)通过过盈配合形成无间隙固定联接。

2.根据权利要求1所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，将阀轴(1)固定在阀板轴孔(400)中时，预先使花键(103)经淬火处理。

3.根据权利要求1或2所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，设在阀轴(1)上花键(103)的外径大于其所在轴段外径0.3-0.4mm，花键(103)与阀板轴孔(400)为0.3-0.4mm的过盈配合联接。

4.根据权利要求3所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，阀轴(1)上设有花键(103)的轴段长度为阀轴(1)直径的1.5倍。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，所述花键(103)为渐开线花键，模数为0.5-1.5。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，所述花键(103)为三角形花键，模数为0.5-1.5，三角形花键的压力角为45°。

7.根据权利要求1或2所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，阀轴(1)为两节式阀轴，分为上阀轴(101)和下阀轴(102)，花键(103)设在上阀轴(1)的下部。

8.根据权利要求7所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，阀板轴孔(400)为通孔结构，设在上阀轴(101)下部的花键(103)和阀板轴孔(400)通过过盈配合联接；下阀轴(102)与阀板轴孔(400)相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

9.根据权利要求7所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，阀板轴孔(400)为两段盲孔结构，分为阀板上轴孔(401)和阀板下轴孔(402)，设在上阀轴(101)下部的花键(103)和阀板上轴孔(401)通过过盈配合联接；下阀轴(102)与阀板下轴孔(402)相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

10.根据权利要求1或2所述的一种中线蝶阀用花键联接机构，其特征在于，阀轴(1)为一节式阀轴，阀板轴孔(400)为通孔结构；阀轴(1)的下部与阀板轴孔(400)相配合的一端为圆形轴结构，它们之间为可拆卸的圆孔与圆轴间隙配合联接。

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