CN102575776A - 蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蝶阀，当该蝶阀关闭时，在由于流体压力而在阀体产生挠曲的情况下，该蝶阀能够防止产生阀体内部泄漏及阀杆部泄漏，并且提高将阀座环及阀体安装在阀主体的组装性，该阀体内部泄漏是指流体漏入阀体的阀杆孔与阀杆之间的间隙内，该阀杆部泄漏是指流体漏入阀座环的通孔与阀杆之间的杆密封部内。该蝶阀具有：嵌合安装于阀主体(1)的内周面的阀座环(2)；贯穿该阀座环(2)的通孔(11)并且支承于阀主体(1)的阀杆(3)；阀体(4)，其为圆板状，使阀杆(3)安装于阀杆孔(15)并且支承阀杆(3)，该蝶阀使阀体(4)与该阀杆(2)的旋转一同旋转，从而进行开闭操作，中空筒状的衬套(5)插入并嵌合于该阀座环(2)的通孔(11)，并且在不从该阀座环(2)外周面突出的状态下以不漏水的方式嵌合安装在设置于该阀体(4)的阀杆嵌合孔(16)中。

Description

蝶阀

技术领域

本发明涉及一种适用于化学工厂、上下水道、农业、水产等的配管线路的蝶阀，更详细地说，涉及一种蝶阀，当蝶阀关闭时，在由于流体压力而在阀体产生挠曲的情况下，该蝶阀可以防止产生阀体内部泄漏及阀杆部泄漏，并且提高将阀座环及阀体安装在阀主体的组装性，该阀体内部泄漏是指流体漏入阀体的阀杆孔与阀杆之间的间隙内，该阀杆部泄漏是指流体漏入阀座环的通孔与阀杆之间的杆密封部内。

背景技术

如图11至图13所示，通常，现有的树脂制的蝶阀具有：中空筒状的阀主体101；嵌合安装在阀主体101的内周面的环状的阀座环102；贯穿阀座环102并且支承于阀主体101的阀杆103；使阀杆103贯穿阀杆孔104并且支承于阀杆103的阀体105，通过阀杆103的旋转使阀体105旋转而使其压接或离开阀座环102，从而进行流体的流路的开闭操作。

在该情况下，如果不能使阀杆103与阀座环102充分地密封，由于在施加高流体压力的状态下连续地进行开闭，因此有可能产生如下问题：流体从阀座环102与阀杆103之间的杆密封部106泄漏，并且泄漏的流体进入阀座环背部107即流入阀座环102与阀主体101之间并滞留，阀座环102向内径方向鼓起而使内径缩小，从而有可能导致操作转矩上升、阀体105不能关闭。

另外，对蝶阀而言，随着孔径的增大，因阀关闭时所施加的流体压力，阀体105的挠曲(参照图12)增大，由于该挠曲，被施加流体压力的上游侧(图12中的左侧)的阀体105的外周缘108向内径方向拉伸，导致通常被压接的上游侧的阀体105的外周缘108与阀座环102分离，从而产生间隙109(参照图13)，流体可能从该间隙109漏入阀杆孔104与阀杆103之间的间隙110。

这时，即使流体漏入阀杆孔104与阀杆103之间的间隙110，因为在未施加流体压力的下游侧(图13中的右侧)，阀体105和阀座环102牢固地压接而被密封，所以流体未从阀泄漏，但是可能产生流体腐蚀阀杆103的问题，特别是在流体是腐蚀性流体的情况下，腐蚀性流体腐蚀金属制的阀杆103，存在可能降低阀的耐久性或使阀破损的问题。另外，在流体是浆状流体的情况下，除了腐蚀以外，由于浆状流体中的颗粒而引起工作不良或剧烈的磨损，存在可能严重降低阀的耐久性的问题。

专利文献1公开了解决上述现有蝶阀的问题即解决流体从杆密封部106及间隙110泄漏问题的蝶阀。如图14所示，专利文献1所公开的蝶阀是使用衬套210的蝶阀，该衬套210在蝶阀的杆密封部201外表面的长度方向的中间设置有台阶202，将从台阶202到一端的部分作为大径部203，将从台阶202到另一端的部分作为小径部204，在台阶202的面上设置有朝向小径部侧的端部隆起并沿周围方向延伸的环状突起205，将环状突起205作为与阀座环206外周面抵接的抵接部，在大径部203的端部设置有用于将其固定在阀主体207的凸缘208，将小径部204的外周面作为向阀体209滑动的滑动面，上述结构的效果是，通过将衬套210的凸缘208固定在阀主体207，环状突起205与阀座环206的外周面抵接，从而能够容易且切实地防止在流体流路内流动的流体从阀杆211的周围泄漏。

专利文献1：(日本)特开2005-133810号公报

但是，上述现有技术的在阀杆211部使用衬套的蝶阀，在阀主体207内嵌合安装阀座环206，并且在阀座环206内安装阀体209后，使衬套210从小径部204插入阀主体207的上下的通孔212，之后，插入阀杆211，之后再使小径部204进入阀体209内，使环状突起205与阀座环206的外周面抵接，利用螺栓使大径部203的凸缘208与阀主体207联接而被组装。

这时，为了使小径部204顺利地插入阀体209，需要使阀主体207及阀座环206的通孔212、214与阀体209的嵌合孔215的中心对齐，但是，因为通常阀座环206的外径形成为稍大于阀主体207的内径，并且阀体209的外径形成为稍大于阀座环206的内径，所以当在阀主体207嵌合安装阀座环206时或在使阀体209进入阀座环206内时，需要使阀座环206弯曲或者被挤压变形，不容易一边使通孔212、214与嵌合孔215的中心对齐一边组装，从而存在很难进行组装和微调整的问题。特别是，因为部件为金属制造，随着孔径的增大而部件的重量也变重，所以存在导致劳力和组装时间过大的问题。

另外，因为衬套210使用螺栓将凸缘208和阀主体207联接，所以必须分别设置阀主体207和上部凸缘213，因此存在增加部件数量，并且增加组装和部件管理所需要的时间的问题。另外，因为不能将衬套210从阀主体207的内侧插入，所以为了将衬套210插入阀主体207，必须在阀主体207的下方也设置通孔212，因此产生流体可能从阀主体207下方的通孔212泄漏的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，目的在于提供一种蝶阀，当蝶阀关闭时，在由于流体压力而在阀体产生挠曲的情况下，其能够防止产生阀体内部泄漏及阀杆部泄漏，并且能够提高将阀座环及阀体安装在阀主体的组装性，该阀体内部泄漏是指流体漏入阀体的阀杆孔与阀杆之间的间隙内，该阀杆部泄漏是指流体漏入阀座环的通孔与阀杆之间的杆密封部内。

第一方面发明的蝶阀，其具有：嵌合安装于阀主体的内周面的阀座环；贯穿该阀座环的通孔并且支承于阀主体的阀杆；阀体，其为圆板状，使该阀杆安装于阀杆孔并且支承该阀杆，该蝶阀使阀体与该阀杆的旋转一同旋转，从而进行开闭操作，该蝶阀的特征在于，中空筒状的衬套插入并嵌合于该阀座环的通孔，并且在不从该阀座环外周面突出的状态下以不漏水的方式嵌合安装在设置于该阀体的阀杆嵌合孔中。

第二方面发明的蝶阀，其特征在于，在所述衬套的处于所述阀座环的外周面侧的部位设置有突缘部。

第三方面发明的蝶阀，其特征在于，在所述突缘部的外缘设置有沿所述阀座环的内周方向延伸设置的环状突起部。

第四方面发明的蝶阀，其特征在于，所述突缘部设置在所述衬套的靠所述阀座环的外周面侧的上端部。

第五方面发明的蝶阀，其特征在于，所述衬套的靠所述阀座环的外周面侧的上端面为曲面。

第六方面发明的蝶阀，其特征在于，所述衬套以相对于所述阀座环不能旋转的状态被安装。

第七方面发明的蝶阀，其特征在于，在形成于所述衬套的外侧的阀体嵌合部与所述阀体的所述阀杆嵌合孔中的至少一方，设置有用于嵌合安装止水部件的环状槽部。

第八方面发明的蝶阀，其特征在于，在所述阀体嵌合部与所述阀杆嵌合孔中的至少任一方，设置有用于嵌合安装所述止水部件的台阶部。

第九方面发明的蝶阀，其特征在于，通过手动式、气动式及电动式中的任意一种驱动方式使所述阀体旋转。

在本发明中，参照图1，插入并嵌合于阀座环2的通孔11的衬套5以不从阀座环2的外周面突出而仅从阀座环2的内周面突出的方式被安装，但是，从阀座环2突出的部分即阀体嵌合部22的长度优选为，阀体4的阀杆3方向上的长度D与阀体嵌合部22的长度L的关系为0.1D≤L≤0.3D。为了在衬套5与阀体4之间设置足够的密封结构，并且在组装过程中，使衬套5与阀体4以不脱落的方式牢固地嵌合，因此优选0.1D≤L，为了在阀座环2容易地装卸阀体4，优选L≤0.3D。

只要突缘部18位于衬套5的靠阀座环2的外周面侧的部位即可，可以设置在上端部也可以设置在上方，无论设置于哪一处，突缘部18与阀座环2之间的抵接面都能够形成足够宽广的密封面，并且能够提高阀座环2的通孔11附近的强度，防止通孔11的变形，因此能够防止阀杆部泄漏。这时，为了提高抵接面的密封性能，在环状突起部19的内侧或外侧可以设置多个比环状突起部19低的大致同心圆状的环状突起。

只要环状突起部19形成于突缘部18的处于阀座环2的内周面侧的部位即可，可以形成在内周面侧的任何部位，不特别进行限定，但是，如果环状突起部19设置在突缘部18的外缘，则能够有效地提高阀座环2的通孔11附近的强度，并且能够防止通孔11的变形和阀座环2的移动，从而能够保持密封性，因此，为了最大限度地产生上述效果，优选将环状突起部19设置在突缘部18的外缘。另外，为了进一步提高环状突起部19所产生的效果，也可以在多处设置同心圆状的环状突起部19。

衬套5的靠阀座环2的外周面侧的端面可以是平面，也可以是曲面，不特别进行限定，但是，在组装蝶阀时，为了通过阀主体1的内周面朝阀座环2均匀地挤压衬套5，优选衬套5的靠阀座环2的外周面侧的端面具有与阀座环2的外周面的曲面相同的曲面。另外，在该情况下，因为需要使衬套5或突缘部18的靠阀座环2的外周面侧的端面的曲面与阀座环2的外周面的曲面的方向匹配，所以优选在衬套5或突缘部18的侧面一体地设置突起物，或者使衬套5或突缘部18的截面形状为长方形或椭圆、在正圆上设置有倒角部或突出部的形状，以防止衬套5沿错误的方向安装在阀座环2。需要说明的是，对衬套5或突缘部18的靠阀座环2的内周面侧的端面而言，可以是曲面也可以是平面，不特别进行限定。

衬套5既可以相对于阀座环2旋转，也可以相对于阀座环2不旋转，不特别进行限定，但是，在想要防止衬套5与阀座环2的抵接面磨损时，优选将衬套5设置为相对于阀座环2不能旋转。这时，如果衬套5的靠阀座环2的外周面侧的端面是与阀主体1的内周面相同尺寸的曲面，则即便使阀体4旋转，衬套5也相对于阀座环2不能旋转，但是，通过在衬套5或突缘部18的侧面一体地设置突起物，或者使衬套5或突缘部18的截面形状为多边形或椭圆、在正圆上设置有倒角部或突出部的形状，能够更切实地使衬套5处于相对于阀座环2不能旋转的状态。

考虑到通用性良好且更换部件容易，衬套5与阀体4之间的密封结构优选使用O形环等止水部件23的结构，具体地说，列举在衬套5的阀体嵌合部22设置有环状槽部24并且嵌合安装有止水部件23的结构(参照图2)，以及在阀体4的阀杆嵌合孔16设置有环状槽部24并且嵌合安装有止水部件23的结构。

可以使用聚氯乙烯(以下，称为PVC)、聚丙烯(以下，称为PP)作为本发明的阀主体1及阀体4的材质，但是，如果满足蝶阀所要求的强度和特性，也可以使用聚偏氟乙烯(以下，以下称为PVDF)、聚乙烯(以下，称为PE)、聚苯硫醚、聚二环戊二烯(以下，称为PDCPD)、FRP等合成树脂，或者不锈钢、铜、铸铁、铸钢等金属等。其中，优选的是，阀主体1及阀体4由合成树脂制造。之所以这样是因为本发明特别适用于大孔径的情况，所以如果由树脂制造，与金属制造的情况相比，重量特别轻并且也可以提高作业效率，另外，在用于流过腐蚀性流体时，也能够毫无问题地使用。

只要本发明的阀杆3的材质为铸铁、铸钢、碳素钢、不锈钢、钛等强度方面没有问题的材料即可，不特别进行限定。另外，本发明的阀座环2的材质优选弹性材料，只要是三元乙丙橡胶(以下，称为EPDM)、丁腈橡胶、氟橡胶等橡胶、PVDF等合成树脂等强度和耐腐蚀性方面没有问题的材料即可，不特别进行限定。

只要本发明的衬套5的材质是具有耐腐蚀性并且具有即使产生挠曲也不会破损的强度的材料即可，可以是树脂也可以是金属，不特别进行限定，优选的是由PVC、PP、PVDF、聚四氟乙烯(以下，以下称为PTFE)、全氟烷氧基烷烃(パ一フルオロアルコキシルアル力ン)(以下，称为PFA)或者PE制造。这是因为，阀杆3的材质多采用金属，但是如果衬套5的材质是PVC、PP、PVDF，则即使流过腐蚀性流体也能够防止腐蚀阀杆3，能够通过衬套5得到与在阀杆3涂敷耐腐蚀涂层的情况相同的效果，因此是优选的。

在本发明中，只要止水部件23是能够切实地进行密封的部件即可，不特别限定形状，可以是O形环也可以是垫圈。在衬套5能够移动时，为了使止水部件23在利用止水部件23与密封面维持密封性的状态下进行滑动，优选截面形状为圆形且适合于滑动的O形环。另外，只要止水部件23的材质是通常作为密封材料而使用的材料即可，不特别进行限定，但是，优选的是作为机械特性，压缩永久变形小的材料，列举EPDM、氟橡胶等。另外，为了进一步提高止水部件23的密封性能，也可以在多处安装止水部件23，而且，为了提高长期的耐久性能，也可以使用粗细或厚度不同的止水部件23。

因为本发明构成以上所述结构，所以可以得到以下的出色的效果。

(1)因为衬套在不从阀座环的外周面突出的状态下以不漏水的方式嵌合安装在阀体上，所以能够在将阀座环、阀体及衬套组装的状态下从设置于阀主体正面的开口部装入阀主体。即，因为能够将嵌合安装有衬套与阀体的阀座环从阀主体的水平方向简单地装入，所以组装变得容易。

(2)因为衬套的靠阀座环的外周面侧的上端面与阀主体的内周面抵接，所以不需要新设挤压衬套的部件，从而能够减少部件数量。

(3)通过在衬套设置突缘部及环状突起部，而在衬套与阀座环之间设置足够宽广的密封面，并且因为阀座环的通孔附近的强度被加强，所以即使长期使用也能够防止阀杆部泄漏和阀座环的移动。

(4)因为在衬套的阀体嵌合部与阀体的嵌合孔之间设置有密封面，所以即使长期使用也能够防止阀体内部泄漏。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的蝶阀处于全闭时的纵向剖面图。

图2是图1的主要部分的纵向放大剖面图。

图3是表示在组装第一实施方式的蝶阀时，将衬套插入并嵌合在阀座环内的状态的主视图。

图4是表示使阀体进入图3的阀座环的状态的主视图。

图5是表示将衬套和阀体装入图4的阀座环的状态的主视图。

图6是表示本发明的第一实施方式的蝶阀处于全开时的主视图。

图7是表示在第一实施方式的蝶阀处于全闭时，流体压力施加在上游侧，在阀体产生挠曲的状态的纵向剖面图。

图8是图7的主要部分的纵向放大剖面图。

图9是本发明的第二实施方式的主要部分的纵向放大剖面图。

图10是表示第三实施方式的通过气动式的驱动方式驱动的蝶阀的局部剖面图。

图11是表示现有的蝶阀处于全闭时的纵向剖面图。

图12是表示在现有的蝶阀处于全闭时，流体压力施加在上游侧，在阀体产生挠曲的状态的纵向剖面图。

图13是图11的主要部分的纵向放大剖面图。

图14是表示现有的其他蝶阀处于全闭时的纵向剖面图。

具体实施方式

以下，虽然参照附图对本发明的第一实施方式进行说明，但不言而喻本发明不限定于本实施方式。

在图1至图2中，PP制的公称直径100A的中空筒状的阀主体1在上部设置有向外周突出的大致圆盘状的上部凸缘6，在阀主体1的内周面嵌合安装有后述的阀座环2，在阀主体1的两侧面的开口部周围设置有与阀座环2的耳部7嵌合的嵌合用槽8。虽然在本发明中使用对夹型的阀主体1，但是也可以使用凸耳型(ラグタイプ)、双法兰型等的阀主体。

EPDM制的阀座环2一体地形成有中空筒状的本体部9和其两侧面的凸缘面10。凸缘面10的外周形成为圆形，在凸缘面10的上端向内侧突出地设置的耳部7与设置于阀主体1的两侧面的嵌合用槽8嵌合，从而使阀座环2不移动。

另外，在本体部9的后述的阀杆3的轴线方向的上下具有用于使阀杆3贯穿的通孔11，在通孔11的周围形成有后述的衬套5的突缘部18和环状突起部19分别嵌合的嵌合凹部20与嵌合槽部21。阀座环2的内周形成为圆形，外周朝向阀轴线方向并具有锥形面12的圆环状突起部13以在通孔11的周缘部向内径方向突出的状态被设置。在阀座环2的圆环状突起部13的外周设置有始终与后述的阀体4压接的突起部14。突起部14被设置为接触面与阀体4的形状匹配的凹球面状，从而提高阀座密封性。

SUS403制的阀杆3由中央部及缩径部构成，该缩径部设置于中央部上部并且具有比中央部的外径小的外径，缩径部的上端部以从上部凸缘6的中央突出而配置的状态支承在阀主体1，该上部凸缘6设置在该阀主体1的上部。另外，阀杆3的中央部以使阀杆3能够旋转的状态与阀主体1及阀座环2紧密接触并贯穿。

PP制的圆形阀体4在中央设置有贯穿阀体4的阀杆孔15，在阀杆孔15的开口部形成有嵌合安装有后述的衬套5的阀杆嵌合孔16，在阀杆嵌合孔16的开口端部内周设置有研钵状的圆环状凹部17。另外，使阀杆3不能旋转地贯穿阀杆孔15，并且支承于阀杆3，从而将该阀杆3配置在阀主体1的内部中央。组装阀体4的圆环状凹部17与阀座环2的圆环状突起部13，使圆环状突起部13与圆环状凹部17嵌合。

PP制的中空筒状的衬套5在靠阀座环2外周侧的上端部形成有突缘部18，在突缘部18的外缘形成有沿内周方向延伸设置的环状突起部19。突缘部18及环状突起部19在分别嵌合安装于形成于阀座环2的通孔11周围的嵌合凹部20、嵌合槽部21的状态下插入并嵌合于阀座环2，从而防止通孔11的变形，并且在突缘部18及嵌合突起部19与阀座环2的外周面之间构成密封面。另外，因为阀座环2外周侧的上端面与突缘部18的上端面连续地形成，且形成有与阀座环2外周面的曲面相同的曲面，并与阀座环2的外周面同样地与阀主体1的内周面抵接，所以不必新设挤压衬套5的部件，从而能够减少部件数量。

另外，衬套5的靠阀座环2内周侧的前端部从阀座环2突出，成为与阀体4的阀杆嵌合孔16嵌合的阀体嵌合部22。阀体嵌合部22的长度为17mm，在阀体嵌合部22外周面的两处形成有环状槽部24，并且嵌合安装有止水部件23，该止水部件23被阀体4的阀杆嵌合孔16的内周面挤压，从而可以确保阀体嵌合部22与阀杆嵌合孔16的密封性。

接着，对所述蝶阀的组装方法进行说明。首先，在使阀座环2外周面的曲面与衬套5的靠阀座环2外周面侧的上端面的曲面匹配的同时将衬套5插入阀座环2的上下的通孔11内，使衬套5的突缘部18及环状突起部19与阀座环2的嵌合凹部20及嵌合槽部21嵌合，并且使衬套5的靠阀座环2外周侧的端面以不从阀座环2的外周面突出的方式嵌合并插入(参照图3)。这时，因为环状突起部19深深地嵌合于嵌合槽部21，所以在组装过程中，衬套5不从阀座环2脱落，从而使组装变得非常容易。

接着，沿与通孔11的轴线方向垂直的方向从两侧朝向内周对阀座环2施加力，使阀座环2沿通孔11的轴线方向被挤压而变形，直到嵌合安装于阀座环2的上下的衬套5的靠阀座环2内周面侧的端部之间的距离大于阀体4的阀杆3方向上的长度。在使阀座环2挤压变形后，将阀体4以全开或半开的状态放入上下的衬套5之间(参照图4)，将阀体4的一个阀杆嵌合孔16插入一个衬套5的阀体嵌合部22，一边释放施加在阀座环2的力一边将另一个阀杆嵌合孔16插入另一个衬套5的阀体嵌合部22，在解除施加在阀座环2的力后，从阀杆3方向挤压衬套5，使衬套5的阀体嵌合部22嵌合安装在阀体4的阀杆嵌合孔16中(参照图5)。这时，因为衬套5的阀体嵌合部22从阀座环2的内周面突出，所以不进行微调整就能够使阀体4的阀杆嵌合孔16与阀座环2的通孔11的中心匹配，从而使组装变得非常容易。

接着，将嵌合安装有衬套5与阀体4的阀座环2以使阀座环2的通孔11的中心与阀主体1的阀杆通孔26的中心对齐的方式从设置于阀主体1的正面的开口部从水平方向嵌合安装于阀主体1。这时，因为衬套5的环状突起部19深深地嵌合于阀座环2的嵌合槽部21，并且衬套5的阀体嵌合部22深深地嵌合于阀体4的阀杆嵌合孔16，所以在将阀座环2嵌合安装于阀主体1期间，不会产生阀座环2、衬套5、阀体4的中心错位，或者各部件脱落的问题，从而使组装变得非常容易。另外，因为衬套5与阀体4事先嵌合安装于阀座环2，所以能够精度良好地汇集三种部件并将其装入阀主体1，从而使组装效率变得非常高。

接着，将阀杆3从位于阀主体1的上部凸缘6的阀杆通孔26插入，并且使其到达阀主体1下部的阀杆承接部27的底部(参照图6)，在向上部凸缘6的上部突出的阀杆3的上部安装作为驱动部(未图示)的手柄。

接着，基于图9对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的结构部件用相同的附图标记表示。

在PP制的圆形阀体4形成有阀杆嵌合孔35，该阀杆嵌合孔35在阀杆孔15的开口部嵌合安装有衬套5，在阀杆嵌合孔35的内周面形成有用于嵌合安装止水部件23的台阶部36。PP制的中空筒状的衬套5构成为，与阀体4的阀杆嵌合孔35嵌合的阀体嵌合部34形成于阀座环2的内周面侧，并且在阀体嵌合部34的前端外周面形成有用于嵌合安装止水部件23的台阶部31。

在本实施方式中，由于止水部件23被形成于阀体嵌合部34的台阶部31与形成于阀杆嵌合孔35的台阶部36夹持，从而可以确保阀体嵌合部34与阀杆嵌合孔35的密封性。另外，台阶部31、36设置在阀杆嵌合孔35与阀体嵌合部34中的任意一个即可，也可以不设置阀杆嵌合孔35的台阶部36，而利用阀体嵌合部34的台阶部31与阀杆嵌合孔36的底面夹持止水部件23。另外，也可以不设置阀体嵌合部34的台阶部31，而利用阀杆嵌合孔35的台阶部36与阀体嵌合部34的端面夹持止水部件23。因为本实施方式的阀体4和衬套5的其他结构和其他部件的结构及作用与所述第一实施方式相同，所以省略说明。

接着，基于图10对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的结构部件用相同的附图标记表示。

气动式驱动部25经由安装台33安装在阀主体1的上部凸缘6。气动式驱动部25的驱动传递至阀杆3的上部，使阀杆3旋转并且使阀体4旋转，从而对阀进行开闭操作。需要说明的是，也可以设置包含电动机等的电动式驱动部代替由空气压力驱动的气动式驱动部25，不特别进行限定。另外，在使用电动式驱动部的情况下，电动式驱动部也经由安装台33搭载在蝶阀上。因为本实施方式的阀主体1和阀杆3、阀体4的其他结构和其他部件的结构与所述第一实施方式相同，所以省略说明。

在本实施方式中，由于通过气动式驱动部25对蝶阀进行驱动，从而能够进行阀的遥控操作或电气控制，因此，能够对设置在由于狭窄而人手不能进入的空间等的阀的操作、以高频度反复进行开闭的开闭操作及由计算机进行的开闭操作进行管理。

接着，对关闭本实施方式的蝶阀时的工作进行说明。

当从阀全开状态使阀杆3旋转时，阀体4也随之旋转，阀体4的外周缘32压接于阀座环2的内周，变为全闭状态(参照图1)，利用阀座环2的内周与阀体4的外周缘32密封阀座。另外，衬套5的突缘部18及环状突起部19与阀座环2的嵌合凹部20及嵌合槽部21抵接，通过阀主体1将衬套5的靠阀座环2外周面侧的端面向阀座环2的内周方向挤压，所以流体不会从阀座环2与衬套5的密封面向阀座环背部28即阀座环2与阀主体1之间泄漏。另外，在阀体4的阀杆孔15的阀杆嵌合孔16中，因为通过止水部件23密封衬套5与阀体4，所以流体不会漏入阀杆孔15与阀体4之间的间隙29。

接着，在从图1的状态在上游侧(图1中的左侧)施加有流体压力时，因流体压力而在阀体4产生挠曲(如图7所示状态。为了便于理解，图中稍微夸张地表示。)。该挠曲伴随着阀的孔径的增大而增大。因为在阀座环2嵌合并插入有衬套5，所以通过突缘部18及环状突起部19在阀座环2与衬套5之间形成有足够宽广的密封面，并且因为阀座环2的通孔11附近的强度提高，从而可以防止阀座环2的通孔11的变形及阀座环2的移动，所以即使产生挠曲也不会影响通孔11与衬套5之间的密封性，但是由于该挠曲，使上游侧的阀体4的外周缘32向内径方向拉伸，从而导致通常被压接的上游侧的阀体4的外周缘32离开阀座环2而产生间隙30(参照图8)。这时，因为衬套5与阀杆3紧密接触，所以从间隙30浸入的流体即使与衬套5接触也不会与阀杆3接触，由于衬套5由耐腐蚀性良好的PP制造，因此即使流过腐蚀性流体，也能够切实地防止腐蚀阀杆3。另外，因为衬套5的阀体嵌合部22与阀体4的阀杆嵌合孔16嵌合，并且构成为利用止水部件23密封衬套5与阀体4之间，所以衬套5能够对应阀体4的挠曲在阀杆嵌合孔16内移动，从而能够防止挠曲所产生的应力施加在衬套5上。在此，由于衬套5的移动而有时会使止水部件23与阀体4密封的密封面错位，但是，因为止水部件23在阀体4的阀杆嵌合孔16的内表面滑动，仅移动到适当的密封位置而未改变密封性，所以即使在阀体4产生挠曲，也能够保持与未产生挠曲的状态相同的密封性。

通过以上所述的情况，即使由于流体压力而在阀体4产生挠曲，也能够防止流体从阀座环2与衬套5的密封面向阀座环背部28泄漏，并且能够防止流体漏入阀体4的阀杆孔15与阀杆3之间的间隙29，因此，能够切实地防止流体腐蚀阀杆3和剧烈磨损阀杆3。上述关系在挠曲变大的大孔径的蝶阀中能够更有效地发挥作用，并且在如长期使用或流体为浆状流体那样的剧烈磨损阀座环2的突起部14之类的情况下也能够更有效地发挥作用。

接着，在本发明的蝶阀中，通过以下所示的试验方法对阀座的密封性、进行了连续开闭时的耐久性进行评价。

(1)阀座的密封性试验

按照JIS B 2032中的阀座的密封性的试验方法，在使阀关闭的状态下，在上游侧施加一分钟的作为最高允许压力的1.5倍的1.5MPa的水压后，目测确认有无向下游侧泄漏、阀体内部泄漏及阀杆部泄漏。详细地说，确认有无向下游侧泄漏，该向下游侧泄漏是阀体4与阀座环2之间的密封部分的泄漏，并且确认有无阀体内部泄漏，该阀体内部泄漏是在阀体4的中心从下游侧开设孔，流体从孔泄漏，而且还确认有无阀杆部泄漏，该阀杆部泄漏是由于水进入阀座环背部28侧使阀座环2内径侧鼓起而产生泄漏。

(2)耐久性试验

参考JIS B 2032中的耐久性的试验方法，使用常温的水，在未施加水压的状态下，反复进行阀的全开全闭操作，每进行一万次全开全闭操作就进行一次上述密封性试验，进行试验直至全开全闭操作合计达到10万次。

[实施例1]

使用孔径为100mm的本发明第三实施方式的蝶阀进行阀座的密封性试验、耐久性试验。上述蝶阀构成为，在阀座环2的外周面侧的上端部设置有突缘部18，在突缘部18的外缘设置有沿阀座环2的内周方向延伸设置的环状突起部19，上端面为曲面的衬套5插入并嵌合在阀座环2的通孔11，并且在不从阀座环2的外周面突出的状态下利用止水部件23以不漏水的方式嵌合安装在设置于阀体4的阀杆嵌合孔16内。表1、表2分别表示试验结果。需要说明的是，表1、表2中的“良”表示未产生泄漏，“不良”表示产生阀体内部泄漏。

[比较例1]

在比较例1中，使用未设置衬套5作为结构部件的图11所示的现有技术的蝶阀进行阀座的密封试验、耐久性试验。将试验结果与实施例1一起用表1、表2表示。

[表1]

阀座的密封性试验

从表1可知，在实施例1中，当流体压力为1.5MPa时，未产生流体的泄漏。在比较例1中，当流体压力为1.4MPa时，产生阀体内部泄漏，即，产生流向阀杆孔15与阀杆3之间的间隙29的泄漏。因此，未对流体压力为1.5MPa的情况进行试验。从以上所述的情况可知，对设置有衬套5，并且利用止水部件23在衬套5与阀体4之间具有密封结构的本发明的蝶阀而言，即使由于流体压力在阀体4产生挠曲，也能够确认以下情况：可以防止流体漏入阀体4的阀杆孔15与阀杆3之间的间隙29，并且能够维持可靠的密封性。

[表2]

耐久性试验

如表2所示，实施例1即使反复进行十万次开闭操作也不会产生流体泄漏。另一方面，比较例1反复进行一万次开闭操作产生阀体内部泄漏。从该结果能够确认：实施例1所述的蝶阀与比较例1所述的蝶阀相比，即使在长期使用并反复进行全开全闭操作的情况下，也能够防止流体漏入阀体4的阀杆孔15与阀杆3之间的间隙29，并且能够维持可靠的密封性，实施例1所述的蝶阀除了设置有利用阀座环2与阀体4进行密封的密封结构以外，还通过在衬套5的阀体嵌合部22安装止水部件23而在衬套5与阀体4的阀杆嵌合孔16之间设置密封结构，比较例1所述的蝶阀构成为除了具有利用阀座环2与阀体4进行密封的密封结构以外，不具有防止流体侵入阀杆孔15的装置。上述情况可认为是因为，比较例1在由于反复进行全开全闭操作而磨损阀座环2，并且由于流体压力而在阀体4产生挠曲时，容易在阀座环2与阀体4之间产生间隙30，从而容易引起阀体内部泄漏，相对于此，在实施例1中，即使在阀座环2与阀体4之间产生间隙30，因为在衬套5与阀体4之间也设置有密封结构，所以能够防止阀体内部泄漏。

另外，在本试验中，虽然在实施例1及比较例1中都没有产生阀杆部泄漏，但是，因为比较例1由于反复进行全开全闭操作而磨损阀座环2的通孔11，所以可认为在长期使用时容易引起阀杆部泄漏。另一方面，实施例1在阀杆3与阀座环2之间安装有衬套5，因为衬套5被设置为相对于阀座环2不能旋转，所以不会磨损阀座环2的通孔11。另外，由于衬套5的突缘部18和环状突起部19与阀座环2的嵌合凹部20和嵌合槽部21抵接且被挤压，因此，在阀座环2与衬套5之间形成足够的密封面，并且可以防止通孔11变形。因此，实施例1在长期使用并反复进行全开全闭操作的情况下，也能够防止产生阀杆部泄漏。

Claims (9)

1.一种蝶阀，其具有：嵌合安装于阀主体的内周面的阀座环；贯穿该阀座环的通孔并且支承于阀主体的阀杆；阀体，其为圆板状，使该阀杆安装于阀杆孔并且支承该阀杆，该蝶阀使阀体与该阀杆的旋转一同旋转，从而进行开闭操作，该蝶阀的特征在于，中空筒状的衬套插入并嵌合于该阀座环的通孔，并且在不从该阀座环外周面突出的状态下以不漏水的方式嵌合安装在设置于该阀体的阀杆嵌合孔中。

2.如权利要求1所述的蝶阀，其特征在于，在所述衬套的靠所述阀座环的外周面侧的部位设置有突缘部。

3.如权利要求2所述的蝶阀，其特征在于，在所述突缘部的外缘设置有沿所述阀座环的内周方向延伸设置的环状突起部。

4.如权利要求2或3所述的蝶阀，其特征在于，所述突缘部设置在所述衬套的靠所述阀座环的外周面侧的上端部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的蝶阀，其特征在于，所述衬套的靠所述阀座环的外周面侧的上端面为曲面。

6.如权利要求1至5中任一项所述的蝶阀，其特征在于，所述衬套以相对于所述阀座环不能旋转的状态被安装。

7.如权利要求1至6中任一项所述的蝶阀，其特征在于，在形成于所述衬套的外侧的阀体嵌合部与所述阀体的所述阀杆嵌合孔中的至少一方，设置有用于嵌合安装止水部件的环状槽部。

8.如权利要求1至6中任一项所述的蝶阀，其特征在于，在所述阀体嵌合部与所述阀杆嵌合孔中的至少任一方，设置有用于嵌合安装所述止水部件的台阶部。

9.如权利要求1至8中任一项所述的蝶阀，其特征在于，通过手动式、气动式及电动式中的任意一种驱动方式使所述阀体旋转。

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