CN103671974A

CN103671974A - 充气式蝶阀

Info

Publication number: CN103671974A
Application number: CN201210330361.3A
Authority: CN
Inventors: 芦军其; 应卫龙
Original assignee: HANGZHOU JUNXIONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU JUNXIONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2012-09-08
Filing date: 2012-09-08
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明公开了一种充气式蝶阀，具有：阀座，其具有介质通道，该通道在其轴向方向上具有中心线；安装于阀座的阀轴，其具有转动轴线，该转动轴线延伸通过中心线；蝶板部件，其固定于阀轴上并位于通道中；阀座上方具有内设阀轴安装通道的延伸部，延伸部自由端具有气动执行器安装法兰,气动执行器安装法兰设有气动执行器，气动执行器的驱动轴连接阀轴，阀座内壁周向嵌入有弹性体材质的环形嵌入体，嵌入体具有两个嵌入阀座的嵌入端以及位于嵌入端之间且与阀座内壁形成可充气腔体的可变形部分，可充气腔体与阀体设置的充气孔相通，气动执行器、阀体的充气孔均通过电磁阀接入外部气源。充气式蝶阀具有低摩擦、小扭矩、耐磨损以及高寿命的特点，适用于化工领域。

Description

充气式蝶阀

技术领域

本发明涉及一种用于化工领域的阀门，尤其是涉及一种充气式蝶阀。

背景技术

气力输送系统工作环境的特殊性决定了配合其使用的阀门必须符合其工况要求，截止输送介质多采用蝶阀，对于使用橡胶密封结构的蝶阀而言，其由于转矩较大而操作较为不便，且密封结构与阀体之间在长期的摩擦作用下磨损度较高，影响蝶阀的密闭性能，进而影响整个输送系统的工作。

对于化工领域，蝶板在启闭过程容易产生摩擦还容易引起安全事故，诸如引起输送系统中的介质发生爆炸的情况，这是相当危险的。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种低摩擦、小扭矩、耐磨损以及高寿命的充气式蝶阀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种充气式蝶阀，具有：

阀座，其具有介质通道，该通道在其轴向方向上具有中心线；

可转动地安装于阀座的阀轴，其具有转动轴线，该转动轴线延伸通过中心线；

蝶板部件，其固定于阀轴上并位于通道中；

其特征在于，所述阀座上方具有内设阀轴安装通道的延伸部，所述延伸部自由端具有气动执行器安装法兰,位于气动执行器安装法兰设有气动执行器，气动执行器的驱动轴连接阀轴，所述阀座内壁周向嵌入有弹性体材质的环形嵌入体，所述嵌入体具有两个嵌入阀座的嵌入端以及位于嵌入端之间且与阀座内壁形成可充气腔体的可变形部分，所述可充气腔体与阀体设置的充气孔相通，所述气动执行器、阀体的充气孔均通过电磁阀接入外部气源。

进一步，所述嵌入体的嵌入端位于阀体通道的轴向端部位置，所述端部位置具有位于阀体上且周向布置的环形嵌入槽以及位于嵌入槽内壁的弧形凹槽。

进一步，所述嵌入体的内周壁具有环形凸起部，所述嵌入端的自由端位置于阀体所设的弧形凹槽匹配的嵌入密封部。

进一步，所述嵌入体由橡胶材料制成。

进一步，所述嵌入体为EPDM、丁晴橡胶、聚氨基甲酸乙酯、聚氨基甲酸酯、氟橡胶、FDA硅橡胶、FDA白色丁晴橡胶、FDA白色EPDM、FDA白色氟橡胶中的一种，亦或是其中两种或三种或四种或五种或六种或七种或八种或全部混合制成，不同的原料采用的混合比例可按等量混合原则，也可根据不同的工况决定不同原料的混合比例。

进一步，所述蝶板部分以防松螺栓配合锁紧圈固定于阀轴。

进一步，所述阀体所设阀轴通道处的阀轴设有至少一耐磨环。

进一步，所述阀轴通道上端具有位于阀体的环形定位件安装台,所述安装台具有套设于阀轴之上的轴向定位圈。

进一步，所述阀轴通道上端具有套设于阀轴的至少一O形圈。

进一步，所述气动执行器安装有限位开关。

该充气式蝶阀的工作方式为：

当需要关闭蝶板部件之时，首先电磁阀接通外部气源进入气动执行器，从而带动阀轴进行转动，进而实现蝶板部件的关闭，然后，电磁阀再接通外部气源进入位于嵌入端之间且与阀座内壁形成可充气腔体中，从而实现嵌入体与蝶板部件的密封效果；当蝶阀需要开启的时候，首先对可充气腔体进行放气，然后通过向气动执行器充气进而实现阀轴带动蝶板部件的开启动作。

本发明的有益效果是：

（1）该充气式蝶阀具有蝶板部件与作为密封件的嵌入体之间摩擦小的特点，而且转矩小，阀轴与阀体通道之间、蝶板部件与密封件之间的磨损较低，从而提高整个蝶阀的使用寿命，而且该充气式蝶阀易于维护和保养，特别适合于化工领域，尤其是多晶硅生产领域；

（2）该充气式蝶阀提供双向密封性能，且长时间工作也不会发生故障；

（3）阀轴的定位设计，避免阀座承受额外的负荷；

（4）阀轴具有高分子材料制成的耐磨环，使得阀轴转动灵活，扭矩小，磨损小；

（5）防松螺栓配合锁紧圈的结构设计，使蝶板部件长期使用也不会与阀轴之间发生松脱。

附图说明

图1为充气式蝶阀处于分解状态的局部剖视图；

图2为充气式蝶阀处于分解状态的左视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图1中I处放大图；

图5为充气式蝶阀工作状态示意图一；

图6为充气式蝶阀工作状态示意图二；

图7为充气式蝶阀工作状态示意图三；

图8为充气式蝶阀工作状态示意图四。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1～4所示，一种充气式蝶阀，包括由阀座10、阀轴12、蝶板部件构成的阀体部分L、配合阀体部分工作的控制机构K，该控制机构K主要负责控制阀轴的转动从而实现蝶板部件的开启和闭合，该控制结构K省略部分结构，该部分省略的结构具有控制是否向阀体内设的嵌入体充、放气的功能，从而方便蝶板部件的开启、关闭。

参见图1～3，由壳体构成的阀座10，其具有介质通道11，该通道在其轴向方向上具有中心线Z，阀座的上端具有阀轴安装通道；

参见图1、3，可转动地安装于阀座的阀轴12，其具有转动轴线E，该转动轴线延伸通过中心线Z，阀轴的下端可转动地插入阀座中，阀轴的顶部采用方头设计；

参见图1、3，蝶板部件13，其固定于阀轴上并位于通道中；

所述阀座上方具有内设阀轴安装通道的延伸部，所述延伸部自由端具有气动执行器安装法兰R,位于气动执行器安装法兰设有气动执行器19，气动执行器的驱动轴连接阀轴，所述阀座内壁周向嵌入有弹性体材质的环形嵌入体14，所述嵌入体具有两个嵌入阀座的嵌入端以及位于嵌入端之间且与阀座内壁形成可充气腔体的可变形部分，所述可充气腔体与阀体设置的充气孔相通，所述气动执行器、阀体的充气孔均通过电磁阀接入外部气源，在接入外部气源的时候可在进气线路安装二联体，经过二联体的进气线路分成两条线路：其中一条线路通过二位五通电磁阀接入气动执行器，另一条通过二位三通电磁阀接入充气孔位置，当然，在允许的情况下，分开的线路设计便于对电磁阀的操作和控制，也可根据情况选择其它类型的电磁阀，仅需满足本发明的动作过程即可。

气动执行器驱动蝶板部件位于通道中正反回转90度实现蝶板部件的开启与关闭动作，对于气动执行器而言，可以安装限位开关。

参见图1、4，所述嵌入体的嵌入端位于阀体通道的轴向端部位置，所述端部位置具有位于阀体上且周向布置的环形嵌入槽以及位于嵌入槽内壁的弧形凹槽M。

当所述嵌入体的内周壁具有环形凸起部时，在对嵌入体充气时能够尽早的实现嵌入体的可变形部分与蝶板部件接触，从而加快密封的速度，由于蝶板部件大致呈圆形，而蝶板部件靠近嵌入体的上下端部通常设计为平直状而非连贯的圆弧形，而且为了配合阀轴的安装需要，此时需要在嵌入体的相应位置设置与蝶板部件外形匹配的平直的凸台15，其结构参见图4所示，所述嵌入端的自由端位置于阀体所设的弧形凹槽匹配的嵌入密封部M′，由于嵌入体由耐腐蚀的橡胶材料制成，且优选EPDM，当气动执行器向阀体内壁与嵌入体之间的可充气腔体充气之后，嵌入体的可变形部分发生形变而逐渐扩张，直至与处于关闭状态的蝶板部分形成密闭机构。

参见图1，所述蝶板部分以防松螺栓16配合锁紧圈固定于阀轴，蝶板部分具有竖向的腔体，该腔体用于安装阀轴，而位于蝶板部件一侧（非两侧，旨在保证气密性能）具有螺栓安装孔。

参见图1、3，所述阀体所设阀轴通道处的阀轴设有两耐磨环17，耐磨环之间具有一段距离，这是根据阀轴的长度而设计的，如果阀轴较长还可设置更多的耐磨环。

参见图1、3，所述阀轴通道上端具有位于阀体的环形定位件安装台,所述安装台具有套设于阀轴之上的轴向定位圈18，阀轴的定位设计，避免阀座承受额外的负荷，阀轴位于阀座的下端部可采用轴承进行固定，便于阀轴的转动。

参见图3，所述阀轴通道上端具有套设于阀轴的两O形圈20，有效的对于阀体起到密闭作业，当然，对于阀轴穿过嵌入体的部分也可安装密封圈，进一步增强密闭性。

充气式蝶阀的工作状态可参见图5～8的简化示意图，图中示出了整个充气式蝶阀的工作循环图：

图5所示情况为充气式蝶阀的关闭状态,蝶板部件和阀座之间存在间隙，故开启时阻力小，磨损低，蝶阀寿命得以延长；

图6所示情况为充气式蝶阀的开启状态，阀门打开前，作为密封圈的嵌入体首先紧缩，该紧缩的过程依靠充气孔的泄气操作完成，然后蝶板部件自由转动至开启位置，该动作是通过对气动执行器充气而完成的；

图7所示情况为充气式蝶阀的关闭状态，开启前作为密封圈的嵌入体排气，减低开启扭矩、减小磨损；

图8所示情况为充气式蝶阀的密封状态，作为密封圈的嵌入体充气，使得蝶板部件和嵌入体之间获得最大面积的紧密接触，从而达到很好的密封效果。

位于阀体的两侧可设置法兰连接件对嵌入体进行封闭，以便和系统管道相互连接。

该款产品采用气体压力使得安装于阀座的嵌入体向着蝶板部件伸展，以便于随时为密封提供平稳分布的压力，由于在阀门的开启和关闭期间，蝶板部件与阀座的嵌入体只会发生瞬时接触，从而使得蝶板部件仅仅受到轻微的碰撞，相反，对于一般的蝶阀来说，蝶板部件擦过密封件产生的碰撞，会降低阀门的性能和寿命。

充气式蝶阀在打开和关闭时只需很小的扭矩，这样可以使用很小的气动执行器，从而降低整个阀门的能量要求。

针对接入的气源如何控制的问题，在不考虑经济性的情况下，可以单独设置不同的电磁阀分别对于气动执行器和充气孔进行操控，当然，前述的结构设计也是允许的。

对于嵌入体的材质问题，包括但不限于本文中所述的情形，当采用多种原料进行混合的情况下，可以按照等量混合原则进行制备，至于蝶阀所适用的环境的不同还可适当的调整不同的原料配比，在此不再赘述。

为了简明，本文中略去了对公知技术的描述。

Claims

1.一种充气式蝶阀，具有：阀座，其具有介质通道，该通道在其轴向方向上具有中心线；可转动地安装于阀座的阀轴，其具有转动轴线，该转动轴线延伸通过中心线；蝶板部件，其固定于阀轴上并位于通道中；其特征在于，所述阀座上方具有内设阀轴安装通道的延伸部，所述延伸部自由端具有气动执行器安装法兰,位于气动执行器安装法兰设有气动执行器，气动执行器的驱动轴连接阀轴，所述阀座内壁周向嵌入有弹性体材质的环形嵌入体，所述嵌入体具有两个嵌入阀座的嵌入端以及位于嵌入端之间且与阀座内壁形成可充气腔体的可变形部分，所述可充气腔体与阀体设置的充气孔相通，所述气动执行器、阀体的充气孔均通过电磁阀接入外部气源。

2.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述嵌入体的嵌入端位于阀体通道的轴向端部位置，所述端部位置具有位于阀体上且周向布置的环形嵌入槽以及位于嵌入槽内壁的弧形凹槽。

3.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述嵌入体的内周壁具有环形凸起部，所述嵌入端的自由端位置于阀体所设的弧形凹槽匹配的嵌入密封部。

4.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述嵌入体由橡胶材料制成。

5.如权利要求1～4任一所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述嵌入体为EPDM、丁晴橡胶、聚氨基甲酸乙酯、聚氨基甲酸酯、氟橡胶、FDA硅橡胶、FDA白色丁晴橡胶、FDA白色EPDM、FDA白色氟橡胶中的一种，亦或是其中两种或三种或四种或五种或六种或七种或八种或全部混合制成。

6.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述蝶板部分以防松螺栓配合锁紧圈固定于阀轴。

7.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述阀体所设阀轴通道处的阀轴设有至少一耐磨环。

8.如权利要求7所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述阀轴通道上端具有位于阀体的环形定位件安装台,所述安装台具有套设于阀轴之上的轴向定位圈。

9.如权利要求7所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述阀轴通道上端具有套设于阀轴的至少一O形圈。

10.如权利要求1所述的充气式蝶阀，其特征在于，所述气动执行器安装有限位开关。