CN1103470A - 蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明蝶阀把座圈23的内方隆起部的侧缘作 为和阀芯的薄壁翼部表面周缘压接密封面，将圆盘形 阀芯的外周面形成球状，能容易对其外周面进行自动 加工，把使阀芯沿其径向按压的座圈的轴插入部形成 和阀芯的球面形状对应的凹形，使左右翼部位于相对 轴孔形成部中心的对称位置，且使沿该形成部内外周 面接线方向延伸，能自动进行其周缘倒角加工和带圆 角的倒角加工，能防止座圈内方隆起部受损伤。

Description

本发明有关蝶阀，尤其有关能使阀芯加工容易的蝶阀。

传统蝶阀如后述的图10-11所示，此蝶阀包括阀体1，安装在其内面上的座圈2，能用插入阀体1的轴孔内的阀轴3进行开闭操作的圆盘状阀芯4，把在座圈2的内面上突起的内方隆起部5的侧缘6作为和阀芯4的翼部7的内外周缘压接的压接密封面。

因此，能用最低限度的摩擦力形成阀芯4的内外周缘相对座圈2的压接，使座圈2的寿命延长，使阀芯4的开闭扭矩小。

然而，由于在上述传统蝶阀中，使插入阀轴3的轴孔形成部9以阀轴3为中心回转，不能采用和内方隆起部5的侧缘6压接的构造。因此，如图11所示，采用将轴孔形成部9切成月牙状使圆盘状阀芯4的阀轴3插入的部分，而形成平面状轴孔形成面，在此轴孔形成部9上，使座圈2的轴插通部10沿阀轴3的轴方向突出，在轴方向使轴孔形成部9压接的构造。

此外，阀芯4是钢制件，用铸造等方法制成，为了使和座圈2压接时有良好密封性，其外周面S1和压接周缘部11、12需进行切削加工。

然而，在上述传统的蝶阀中，由于其轴孔形成部9的轴孔形成面为平面状，其两侧的翼部的外周面为圆弧状，在使用车床进行切削加工场合，不能对轴孔形成部9和翼部7的外周面进行连续加工。

此外，为使具有良好密封性，对于两翼部7的内外周缘11、12也需进行倒角加工，然而，如图10所示，由于从轴孔形成部9起将两翼部7形成壁厚较薄，而且是在通过轴孔形成部9的轴中心的线B上形成，因而存在在使翼部7的周缘的倒角加工自动进行时，轴孔形成部9成为障碍，至少使在和轴孔形成部9的交界部13上的倒角加工必需用手工进行的问题。

此外，由于此倒角加工是切削加工成平面状，翼部7的内外周缘11、12和平面状的外周面S1的角部形成尖角，当使此和座圈2压接，有损伤座圈的危险。

因此，本发明的目的在于提供使和座圈间的密封性好的同时，使阀芯的外周面的加工能容易进行的蝶阀，此外，本发明目的还在于提供能将流体阻力控制在最小限度的蝶阀，而且，本发明目的还在于提供使阀芯周缘的倒角加工能自动进行、和能使阀芯不损伤座圈的蝶阀。

为达到上述目的的本发明，其最显著的特征是将圆盘状阀芯的外周面全体形成包含轴孔形成部的球面状。就是，有关本发明的蝶阀，包括阀体，安装在该阀体内面上的座圈，用插入阀体轴孔内的阀轴进行开、闭操作的阀芯，把在座圈内面上突起的内方隆起部的侧边缘作为和阀芯的内、外周缘压接的压接密封面，将阀芯形成大致为圆盘状的同时，将其外周面形成球面形状，另外，将座圈的轴插入部形成对应阀芯的球面形状的凹状。

作为本发明的此实施例，除了轴孔形成部，将阀芯形成薄壁形状，采用能将阀打开时的流体阻力控制在最小限度内的构造。此外，作为最好的实施形态，使阀芯具备由圆筒状的轴孔形成部和位于以此轴孔形成部为中习的点对称位置，且沿轴孔形成部的内外周面的接线方向延伸设置的两侧翼部，而对此两翼部和座圈的压接密封面压接的周缘进行倒角加工。在此场合，也可对翼部和座圈的压接密封面压接的周缘进行带圆度的倒角加工。

如上所述，在把座圈的内方隆起部的侧缘作为和阀芯的内外周缘压接的压接密封面的蝶阀中，若将阀芯的整个外周面形成球面，这样，即使使用车床对其外周面进行切削加工时，也能使加工连续进行。

在此场合，由于阀芯的轴孔形成部以阀轴为中心进行回转，不能采用和底圈的内方隆起部的侧缘压接的形式。因此，此部分必需采取把座圈的轴插入部在阀芯的半径方向向内侧按压的形式。

此时，当用车床把轴孔形成部的外周面仅形成平面形状，此时若从流体的流动方向看，轴插入部和轴孔形成部将形成点接触，从而产生密封性问题。为了提高密封性，必需使轴插入部的内方隆起部的高度变大，使朝向阀芯的压接力变大，这样要使阀芯的开、闭操作力变大的同时，有可能使座圈因阀芯受损伤。

因此，通过将阀芯的整个外周面、包含轴孔形成部形成球面状，且将座圈的轴插入部形成和此球面形状相吻合的凹状，从而使阀芯的轴孔形成部和座圈的轴插入部的接触面积变大，即使不使内方隆起部的高度变大也能使密封性提高。而且，即使在座圈的轴孔形成部和轴插入部的分界部，伴随阀芯回转，能使座圈受损伤程度控制为最小。因此，即使将座圈的内方隆起部的高度设定成和阀芯翼部及轴孔形成部一样高，也能确保其密封性，此外，能使座圈的制造容易。

但是，由于座圈的内方隆起部在使阀芯周缘进行压接的翼压接部和在使阀芯的轴孔形成部进行压接的轴插入部的压接方向不同，为了用低转矩使阀芯绕阀轴进行开、闭回转有必要在翼压接部和轴插入部的分界部，使内方隆起部具有能允许阀芯回转的高度。

因此，必需将阀芯回转方向内侧的侧缘高度设定成为允许阀芯回转的高度。不用说，从必需保证此分界部的密封性考虑，在分界部的内方隆起部，希望形成使阀芯回转方向外侧的侧缘高度和翼压接部及轴插入部外周缘的高度相等。

然而，如上述实施例所示，为了将阀芯室开时的流体阻力控制在最小限度，把除了轴孔形成部以外的阀芯形成薄壁形状，然而，在此场合，当通过使翼部位于以轴孔形成部为中心的的点对称位置，且使沿轴孔形成部的内外周面的接线方向配置，能使座圈的压接密封面和压接的两翼部的内、外侧的周缘，若从阀轴的轴方向看，在轴孔形成部的外侧形成互相平行的平面形状。

因此，在用车床进行翼部周缘的倒角加工场合，在轴孔形成部不对刀具的切削形成妨碍，能容易进行自动加工。此外，也能同时进行轴孔形成部和翼部的分界部的倒角加工。此外，在此切削加工中，若在翼部周缘进行带圆度的倒角加工即使和座圈内方隆起部的压接密封面进行压接，也能防止压接密封面受损伤。

对附图的简单说明

图1为表示本发明实施例蝶阀的结构分解立体图，

图2为阀芯的立体图，

图3为蝶阀横剖立体图，

图4为座圈的横剖面图，

图5为表示蝶阀的全关闭状态的中央纵剖面图，

图6为图5所示状态的中央横剖面图，

图7为表示所述阀芯的半开放状态的中央横剖面图，

图8为表示所述阀芯的全开放状态的中央横剖面图，

图9为表示阀芯全关闭状态的放大横剖面图，

图10为表示传统蝶阀简化的阀芯横剖面图，

图11为图10所示蝶阀的纵剖立体图。

以下，对附图所示实施例进行说明。

图1-9表示本发明一实施例，图1为其结构分解立体图，图2为阀芯的立体图，图3为蝶阀的横剖立体图，图4为座圈的横剖面图，图5为表示阀芯的全关闭状态的纵剖面图，图6为其横剖面图，图7为表示阀芯的半开放状态的横剖面图，图8为表示阀芯的全开放状态的横剖面图，图9为表示阀芯的全关闭状态的放大横剖面图。

本发明蝶阀21如图1所示包含阀体20，安装在阀体内面上的座圈23以及阀芯28，通过位于阀体22上的轴孔24，25内的上下一对阀轴26，27能进行阀芯28的开闭操作。

阀体22包含使座圈23密切嵌合在其内周面上的座圈保持架30和支承阀轴26，使其能自由回转并在其上设置阀轴驱动部（未图示）的设置部31。未图示的阀轴驱动部可由杠杆、转轮、气缸或电动机构成。

如图4所示，在座圈23的按流体流动方向A的前后外侧面上形成和阀体22接合的法兰32，此外，在其外面的中央，除了轴通过部33，以外形成加强用肋34。

此外，在座圈23的内面上形成向里突出的环状内方隆起部35，是为了和阀芯28压接，切断流体通路。此内方隆起部35如图4和图8所示那样是由进行阀芯28的翼部37、38的内、外周缘39，40压接的翼压接部41和把轴孔形成部38向阀芯28的半径方向按压的轴插入部33构成。

如图4所示，将翼压接部41形成剖面为梯形形状，将其侧缘43，44作为压接密封面。对此压接密封面，在图4中，当把图上A方向作为流体流动方向，把从流动方向看，位于右侧（图左侧）的翼压接部41的压接密封面设定在流动方向的后侧侧缘43上。从流动方向看把位于左侧（图右侧）的翼压接部41的压接密封面设定在流动方向前侧侧缘44上。

将轴插入部33形成使其外周缘和翼压接部41的高度相等，在中心部形成轴插入孔46，以此轴插入孔46为中心，形成球面状凹部47。

但是，当在翼压接部41和轴插入部42的交界部48进行其外周面为球形的阀芯28的开、闭操作时，为了能用低转矩使其回转，将阀芯28的边界部28a（参照图2，3）的高度设定成使其容易进入。

就是由于座圈23的内方隆起部35是向流体的流动方向压接的，翼压接部41和向阀芯半径方向压接的轴插入部33，压接方向不同，为了能用低转矩使阀芯28绕阀轴26，27进行回转开、闭，有必要使内方隆起部具有在翼压接部41和轴插入部33的边界部48允许阀芯回转的高度。

因此，在此边界部48，将阀芯28的回转方向内侧边缘48a的高度设定成允许阀芯28回转的高度，不用说，为了保证此边界部48的密封性，在边界部48的内方隆起部，在阀芯28的回转方向，形成如图4所示形成使外侧边缘48b的高度和翼压接部41和轴插入部42的外周缘的高度相等。

如图2所示，将上述阀芯28形成对应上下阀轴26，27的两部分的轴孔形成部50，使其两侧的薄壁翼部37，38成大略为R半径的圆盘状，且使其整个外周面S成为具有和圆盘状阀芯28的半径R相等半径的球面G。

因此，若将作为工件的阀芯28的中央部53保持在车床主轴上使阀芯28回转，在即使使用车床进行阀芯28的外周面加工场合，也能使加工连续进行。

如图5所示，在上下轴孔形成部50的内部形成轴孔51，在其间的阀芯中央部53，为使阀芯全开时的流体阻力最小，形成较薄的壁。

此外，图6表示阀芯28的中央横剖面，使翼部37，38位于以轴孔形成部50的轴孔51的中心的点对称位置，且沿轴孔形成部50的外周面的接线方向，把和座圈23的压接密封面41压接的周边缘39，40形成在轴孔形成部50的外侧相互平行且成平面状。

就是在如图6和图9所示的全关闭状态，从流体的流动方向A看时的翼部37（图的左侧）位于左侧翼部38（图的右侧）的更前方，使此右侧翼部37的外侧边缘39和左侧翼部38的内侧周边缘40在轴孔形成部50的外侧相互平行且作平面状。

因此，在用车床进行翼部37，38周边缘倒角加工场合，使作为工件的阀芯28的中央部53和车床的主轴中心对齐，使阀芯28回转，轴孔形成部50不妨碍用车刀进行切削，能容易进行阀芯28的周缘39，40的倒角加工。此外，也能同时进行轴孔形成部50和翼部37，38的边界部28a的倒角加工。图6中，用F表示的范围就是进行倒角加工范围。

此外，还对翼部37，38的和座圈23的内方隆起部35的侧缘压接的密封面压接的周缘39，40进行带圆度的倒角加工，防止了对座圈23的压接密封面41的损伤。

在上述构造中，用来自转轮等阀驱动部的驱动力通过阀轴26驱动阀芯28开、闭时，使阀芯从图8所示全开状态经图7中的中间状态移到图6所示全闭状态。此时，使阀芯28的翼部37，38和座圈23的内方隆起部35的侧缘43，44压接，因此，由于座圈23不取使阀芯28朝向其半径方向压接的形式，能抑制座圈23的内方隆起部35的恶化，此外，由于在此部分不将阀芯28向其半径方向按压，因此，形成开放时的操作性能优良。

此外，即使在阀芯28的轴孔形成部50，将此轴孔形成部50形成球面状，而且，由于将座圈23的轴插入部33形成和该球面形状相对应形成凹状，使阀芯28的轴孔形成部50和轴插入部33的接触面积变大，和不使内方隆起部高度变大，而使密封性能提高。

此时，由于还对阀芯28的周边缘39，40进行带圆度的倒角加工，能不使座圈23受损，使密封性提高。

综上所述，根据本发明的蝶阀，由于把座圈的内方隆起部的侧边缘作为使阀芯的薄壁翼部的内外周边缘压接的压接密封面，将大致为圆盘状的阀芯的外周面形成球面形状，能用车床等容易进行外周面的自动切削加工，此外，由于对应阀芯的球面形状，把阀芯向其半径方向按压的座圈的轴插入部形成凹状，也能使密封性能提高。

此外，根据本发明，由于将阀芯除了其轴孔表成部外，形成薄壁形状，能将阀打开时的流体阻力控制为最小。此外，本发明由于使阀芯翼部在以轴孔形成部为中心的点对称位置沿轴孔形成部内外周面的接线方向延伸设置，因而能使对其周缘的倒角加工自动进行。又由于此周边缘的倒角加工为带圆度的倒加工，从而能防止损伤座圈的内方隆起部。

Claims (4)

1、蝶阀包括阀体，安装在该阀体内面上的座圈，用插入阀体轴孔内的阀轴进行开、闭操作的阀芯，把在座圈内面上突起的内方隆起部的侧缘作为和阀芯的内外周缘压接的压接密封面，其特征在于将阀芯形成大致为圆盘形的同时，将其外周面形成球形，此外，将座圈的轴插入部形成和阀芯的球面形状对应的凹状。

2、根据权利要求1所述的蝶阀，其特征在于把除了轴孔形成部外的上述阀芯形成薄壁形状。

3、根据权利要求1或2所述的蝶阀，其特征在于上述阀芯包含圆筒状的轴孔形成部和位于以此轴孔形成部为中心的点对称位置，且沿轴孔形成部的内外周面的接线方向延伸设置的两侧翼部，在此两翼部的和上述座圈的压接密封面压接的周缘上进行倒角加工。

4、根据权利要求3所述的蝶阀，其特征在于在上述翼部的和上述座圈的压接密封面压接的周缘上进行带圆度的倒角加工。

Images