CN106246935B - 一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀，包括驱动装置、压盖、下盖、阀体、阀杆和蝶板，驱动装置上设有手轮，阀杆穿过阀体，阀体上下两端安装有压盖和下盖，阀杆上端穿过压盖与驱动装置连接，且阀杆下部穿过蝶板；其特征在于该蝶阀还包括移动式阀座，所述移动式阀座为可沿阀体内壁作轴向移动的圆环状结构，设置在阀体内，在阀体的前端通过螺钉紧固安装有侧体，侧体后端插入移动式阀座的圆环间隙中，移动式阀座与阀体之间及移动式阀座与侧体之间留有移动配合间隙，且移动式阀座与阀体及侧体之间均安装有密封圈；在移动式阀座的外端面与侧体之间安装有弹簧。

Description

一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别是一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀。
背景技术
现有的硬密封蝶阀通常包括阀体、阀杆、蝶板和阀座。阀座的内圆与密封件的外圆构成密封副。在阀门关闭状态下，依靠蝶板的径向压缩和正向介质的推力使密封圈发生弹性变形，实现过盈配合密封。由于结构的原因，蝶阀开启和关闭时，密封副间总存在着摩擦，使启闭阀门的力矩增大，启闭速度减慢，不可避免的频繁启闭会造成密封面的加速磨损,密封性能下降，最终导致阀门（泄漏）损坏。为此，有人研究了“一种连动式蝶阀”（参见中国专利CN 204239771U），包括阀体、阀杆、阀座组件及阀板，其特点是：还包括由两支臂和两支撑套构成的吊架，两支臂与阀体的内腔壁固连；阀板由外周面为锥形面的阀板本体和中心设有通孔的连接座构成，连接座的中间部分卡装在吊架的两支臂之间，其两个端部分别转动插装于两支撑套内，连接座的内孔面上制有部分内齿；阀杆从连接座的通孔穿过，其上设有不完全齿轮；阀座组件由阀座、阀板密封圈和密封圈压盖构成，阀座密封圈的内孔为锥形孔；阀体的内腔壁上安装有阀座密封圈及密封圈挡圈；还包括连接阀杆和阀板的两组间歇直线运动机构。蝶阀通过阀板的旋转和阀座组件的平移来实现阀门的启闭，两者的配合部位不存在转动摩擦，从而大幅度减小了磨损，提高了阀门的密封性，使阀门启闭也比较省力。但这种蝶阀仍存在以下缺点：不完全齿轮要求较高的制造和安装精度，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：设计一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀。该蝶阀的阀座可沿阀体轴向移动（可移动阀座），密封副之间无摩擦，操作力矩低，启闭速度快，且冲击作用小，使用寿命长，同时制造工艺简单，成本低廉。
本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀，包括驱动装置、压盖、下盖、阀体、阀杆和蝶板，驱动装置上设有手轮，阀杆穿过阀体，阀体上下两端安装有压盖和下盖，阀杆上端穿过压盖与驱动装置连接，且阀杆下部穿过蝶板；其特征在于该蝶阀还包括移动式阀座，所述移动式阀座为可沿阀体内壁作轴向移动的圆环状结构，设置在阀体内，在阀体的前端通过螺钉紧固安装有侧体，侧体后端插入移动式阀座的圆环间隙中，移动式阀座与阀体之间及移动式阀座与侧体之间留有移动配合间隙，且移动式阀座与阀体及侧体之间均安装有密封圈；在移动式阀座的外端面与侧体之间安装有弹簧；
所述移动式阀座与蝶板连接的一端为锥面，蝶板边缘设有密封件，密封件使用密封件压板通过螺栓紧固在蝶板上，所述密封件的外圆超出蝶板的外边缘，密封件的外圆面与移动式阀座的锥面相配合，移动式阀座与阀体接触的侧面为密封面，轴向移动时，移动式阀座的密封面垂直于蝶板的中心轴线，移动式阀座的密封面与密封件构成蝶阀的密封副；所述蝶板的侧面上开有圆头矩形通孔；
所述阀杆的上、下端均开有凸轮键槽，每个凸轮键槽通过平键套装有凸轮，所述凸轮的侧面与移动式阀座的内端面接触；阀杆中部开有圆头矩形键槽，圆头矩形键槽通过平键与圆头矩形体连接；圆头矩形体与蝶板侧面上的圆头矩形通孔相配合。
与现有技术相比，本发明蝶阀的有益效果是：
1.易于制造。在实现同样功能的前提下，本发明蝶阀结构简单且结构加工和装配容易，改进后的阀杆制造方便，操作简单轻便，生产制造比较容易；圆头矩形体传动取代之前的不完全齿轮传动，现有的技术方案在满足功能的前提下，降低了制造精度。
2.寿命长。本发明蝶阀打开时，先是凸轮的转动带动移动式阀座的轴向移动，然后就是圆头矩形体的转动带动蝶板的转动，实现蝶板的完全打开，达到零摩擦，运行噪音也减小，所以蝶阀的抗冲击疲劳破坏能力大大提高，可使阀门的使用寿命由目前的几千次提高到几十万次。打开的方式由于由两个过程完成，即间歇式。
3.密封性好。在蝶阀关闭时，由于弹簧的作用，移动式阀座通过密封件压紧在蝶板上，实现硬密封。
附图说明
图1是本发明蝶阀一种实施例的整体结构前视示意图；
图2是本发明蝶阀一种实施例图1中的A-A剖面示意图；
图3是本发明蝶阀一种实施例图2中的Ⅰ处局部放大示意图；
图4是本发明蝶阀一种实施例图1中的B-B剖面示意图。
图5是本发明蝶阀一种实施例图1中移动式阀座17的立体图。
图6是本发明蝶阀一种实施例图1中阀杆6的立体图。
图中：1、驱动装置，2、压盖，3、支架，4、上管套，5阀体，6、阀杆，7、圆头矩形体，8、凸轮，9、下管套，10、下盖，11、侧体，12、弹簧，13、平键，14、蝶板，15、密封件压板，16、密封件，17、移动式阀座，18、密封圈，19、手轮。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明，但它不限制本发明的权利要求。
本发明间歇式硬密封零摩擦蝶阀（简称蝶阀，参见图1-6）包括驱动装置1、压盖2、下盖10、阀体5、阀杆6、蝶板14和移动式阀座17，驱动装置1上设有手轮19，阀杆6穿过阀体5，阀体5上下两端安装有压盖2和下盖10，阀杆上端穿过压盖2与驱动装置1连接，且阀杆下部穿过蝶板14；所述移动式阀座17为可沿阀体5内壁作轴向移动的圆环状结构，设置在阀体5内，在阀体5的前端通过螺钉紧固安装有侧体11，侧体后端插入移动式阀座7的圆环间隙中，移动式阀座17与阀体5之间及移动式阀座17与侧体11之间留有移动配合间隙，以确保在阀门打开和关闭时，密封面能完全脱开和密封，且移动式阀座17与阀体5及侧体11之间均安装有密封圈18；在移动式阀座17的外端面与侧体11之间安装有弹簧12；
所述移动式阀座17与蝶板14连接的一端为锥面，蝶板14边缘设有密封件16，密封件16使用密封件压板15通过螺栓紧固在蝶板14上，可方便安装和拆卸，所述密封件16的外圆超出蝶板14的外边缘，密封件16的外圆面与移动式阀座17的锥面相配合，移动式阀座17与阀体5接触的侧面为密封面，轴向移动时，移动式阀座17的密封面垂直于蝶板14的中心轴线，移动式阀座17的密封面与密封件16构成蝶阀的密封副；所述蝶板14的侧面上开有圆头矩形通孔；
所述阀杆6（参见图6）的上、下端均开有凸轮键槽，以阀杆中轴线为基准，上、下凸轮键槽呈90°布置，每个凸轮键槽上安放平键，此处套有凸轮8（参见图4），所述凸轮8的侧面与移动式阀座17的内端面接触；阀杆6中部开有圆头矩形键槽，圆头矩形键槽中安放平键13，在此处安装圆头矩形体7；圆头矩形体与蝶板14侧面上的圆头矩形通孔相配合。所述阀杆6的上部设有包围在阀杆6外侧的填料函，填料函内装有填料，并设有压在填料上的套筒和压盖2，可以防止介质从阀杆处泄露。
本发明的进一步特征在于所述填料可以采用石棉盘根或石墨填料或聚四氟V型填料。
本发明的进一步特征在于所述凸轮8的侧面由圆弧面和平面构成，更加节省材料，在旋转的过程中，可以将移动式阀座17推开，使其与蝶板14分离。
本发明的进一步特征在于圆头矩形体7的横截面为两个圆弧和两条直线构成的中心对称结构，在手轮19转动带动凸轮8将移动式阀座17推开后，圆头矩形体的转动将使蝶板14转动，实现蝶板的打开。
本发明移动式阀座17的内圆面（与蝶板14连接的一侧）为锥面，其制造工艺简单，成本低，工作可靠。本发明在移动式阀座17与阀体5及侧体11的贴合面设置有密封圈18，密封圈18包括几组不同尺寸的单个密封圈，它们能保证移动式阀座17移动时，蝶阀具有良好的密封性能。密封件16的外圆面采用与移动式阀座17内圆面锥角相同的锥面。独特的移动式阀座17的结构能够实现密封面的无摩擦开闭，从而大大减小了蝶阀的启闭力矩，提高了蝶阀的使用寿命，同时提高了启闭速度。
本发明阀体5的左右两端设有垂直于阀体5中心线的法兰，阀体5的上、下端均开有阀杆6穿过的上阀杆孔和下阀杆孔；阀杆6从阀体5的上方依次穿过上阀杆孔、下阀杆孔；阀体5的下阀杆孔外端设有下管套9，下管套9上固定安装有下法兰，下法兰用螺栓与封闭的下盖10连接，阀体5的上阀杆孔外端设有上管套4，其上固定安装有上法兰，上法兰上用螺栓安装有支架3。
本发明蝶阀的工作原理是：
蝶阀开启时，顺时针转动手轮19，阀杆6实现顺时针旋转，由于阀杆上套有凸轮8，在阀杆旋转的过程中，原来由弹簧12压紧，密封件16密封着的移动式阀座17和蝶板14之间实现分离，在移动式阀座17脱离阀体5的这个过程中，由于阀杆6带动的是圆头矩形体7旋转，所以这个过程蝶板14没有旋转；接下来，圆头矩形体的圆面与矩形面的交线处和蝶板的圆头矩形通孔的圆面与矩形面的交线处重合，此时阀杆6继续旋转，带动蝶板14开始旋转，使蝶阀打开。
蝶阀关闭时，逆时针旋转手轮19，阀杆6逆时针旋转，圆头矩形体7的圆面与矩形面的交线处和蝶板的圆头矩形通孔的圆面与矩形面的交线处分离，然后在另一侧的交线处重合，此过程实现蝶阀初步关闭，阀杆再逆时针旋转，凸轮8带动移动式阀座17将其压入阀体5，实现蝶阀的关闭。
本发明所使用的“上”、“下”、“前”、“后”等方位词语是一个相对概念，是以所给图1的方位为依据，其中，驱动装置1所在方向为上，下盖所在方向为下，移动式阀座17所在方向为前，蝶板14所在方向为后，它们仅仅是为了表述方便，用来区分各部件或方向的相对位置，并不代表本发明蝶阀使用时的方位。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种间歇式硬密封零摩擦蝶阀，包括驱动装置、压盖、下盖、阀体、阀杆和蝶板，驱动装置上设有手轮，阀杆穿过阀体，阀体上下两端安装有压盖和下盖，阀杆上端穿过压盖与驱动装置连接，且阀杆下部穿过蝶板；其特征在于该蝶阀还包括移动式阀座，所述移动式阀座为可沿阀体内壁作轴向移动的圆环状结构，设置在阀体内，在阀体的前端通过螺钉紧固安装有侧体，侧体后端插入移动式阀座的圆环间隙中，移动式阀座与阀体之间及移动式阀座与侧体之间留有移动配合间隙，且移动式阀座与阀体及侧体之间均安装有密封圈；在移动式阀座的外端面与侧体之间安装有弹簧；
所述移动式阀座与蝶板连接的一端为锥面，蝶板边缘设有密封件，密封件使用密封件压板通过螺栓紧固在蝶板上，所述密封件的外圆超出蝶板的外边缘，密封件的外圆面与移动式阀座的锥面相配合，移动式阀座与阀体接触的侧面为密封面，轴向移动时，移动式阀座与阀体接触的密封面垂直于蝶板的中心轴线，移动式阀座与阀体接触的密封面与密封件构成蝶阀的密封副；所述蝶板的侧面上开有圆头矩形通孔；
所述阀杆的上、下端均开有凸轮键槽，每个凸轮键槽通过平键套装有凸轮，所述凸轮的侧面与移动式阀座的内端面接触；阀杆中部开有圆头矩形键槽，圆头矩形键槽通过平键与圆头矩形体连接；圆头矩形体与蝶板侧面上的圆头矩形通孔相配合。
2.根据权利要求1所述的间歇式硬密封零摩擦蝶阀，其特征在于所述凸轮的侧面由圆弧面和平面构成。
3.根据权利要求1所述的间歇式硬密封零摩擦蝶阀，其特征在于圆头矩形体的横截面为两个圆弧和两条直线构成的中心对称结构。
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