CN110762233A - 一种蝶阀及其化学品蝶阀高性能阀座 - Google Patents

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金宁
范成裕
钱海峰
狄九旺
俞垚
徐勇德
夏明�
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Abstract

本发明公开了一种蝶阀及其化学品蝶阀高性能阀座，该阀座包括：由聚四氟乙烯和玻璃微珠烧结而成的复合密封系统；所述复合密封系统包括由上至下依次相连的防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区及与阀板相接触的增能密封区；所述增能密封区内设置有弹性增能元件。本发明复合密封系统设计为特殊形状和密封结构；具有防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区、增能密封区五个相互独立的区域，相互配合分别完成不同的功能，实现一百多万次寿命循环；依靠介质压力密封，挠曲变形区的挠曲变形，实现与阀板密封，通过阀板和介质压力来诱发、激励密封，低扭矩，零泄漏。具有对温度变化的自适应和磨损的自我调节能力，具有超长的使用寿命。

Description

一种蝶阀及其化学品蝶阀高性能阀座
技术领域
本发明涉及化学品蝶阀领域，具体涉及一种蝶阀及其化学品蝶阀高性能阀座。
背景技术
蝶阀在各种工业中用于控制流体的流动。蝶阀通常用于必须调节通过阀门的流量的情况。阀座是构成阀门密封副的重要组成部件，关乎着阀门的泄漏。当前的蝶阀阀座存在密封可靠性差以及使用寿命短的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种蝶阀及其化学品蝶阀高性能阀座，以解决上述现有技术的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种化学品蝶阀高性能阀座，其包括：由聚四氟乙烯和玻璃微珠烧结而成的复合密封系统；所述复合密封系统包括由上至下依次相连的防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区及与阀板相接触的增能密封区；所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区设置于阀体和阀座支撑圈之间形成的腔体内；所述增能密封区位于所述腔体外；所述防拉出区为T形结构，用以防止阀座从所述腔体内脱出；所述密封固定区对应的所述腔体上设置有水线凹槽，用以防止阀座松动；所述弹性变形区能够通过弹性变形实现阀座与所述腔体的密封；所述增能密封区内设置有弹性增能元件，与能够挠曲变形的挠曲变形区配合，实现阀座与阀板的密封。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区共同组成从上至下宽度逐渐变窄的杆状结构。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述防拉出区、密封固定区和弹性变形区与所述腔体接触；所述挠曲变形区不与所述腔体接触。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述增能密封区为空心球状结构。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述弹性增能元件为弹簧。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述弹簧为环状结构。
上述的化学品蝶阀高性能阀座，其中，所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区及增能密封区一体成型。
本发明还提供了一种蝶阀，其包括上述的化学品蝶阀高性能阀座。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)真空、低压、高压工况全部覆盖。(2)开关过程中滚动摩擦、摩擦系数小，操作扭矩低：蝶阀的开关过程中，化学品蝶阀高性能阀座和阀板之间的摩擦为滚动摩擦，并非滑动摩擦，摩擦力很小；化学品蝶阀高性能阀座的复合密封系统选用聚四氟乙烯和玻璃微珠材质，摩擦系数小，且具有自润滑作用。(3)介质压力自励密封结构：本结构依靠介质压力作用，在介质压力作用下，在压力方向诱发化学品蝶阀高性能阀座变形，实现和阀板的有效接触，保证可靠密封。(4)双向密封零泄漏：化学品蝶阀高性能阀座由于结构的对称性，无论介质从那个方向进入，都可以在压力方向诱发化学品蝶阀高性能阀座变形，实现和阀板的有效接触，保证可靠密封。同时化学品蝶阀高性能阀座的复合密封系统选用聚四氟乙烯和玻璃微珠材质,可以完全密封密封，零泄露。(5)超长的使用寿命长。(6)具有更轻的重量与更小的安装空间。(7)无需维护，运营成本低。(8)选用不同的材料可实现不同的功能组合，满足低温、高温、腐蚀。
附图说明
图1为本发明含有化学品蝶阀高性能阀座的蝶阀示意图；
图2为本发明化学品蝶阀高性能阀座的安装示意图；
图3为本发明化学品蝶阀高性能阀座的结构示意图；
图4为本发明化学品蝶阀高性能阀座的功能示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
如图1-图4所示，本发明提供了一种化学品蝶阀高性能阀座11，及包含该阀座11的蝶阀1，该阀座11包括：由聚四氟乙烯和玻璃微珠烧结而成的复合密封系统21。
所述复合密封系统21包括由上至下依次相连的防拉出区31、密封固定区32、弹性变形区33、挠曲变形区34及与阀板14相接触的增能密封区35；所述防拉出区31、密封固定区32、弹性变形区33、挠曲变形区34及增能密封区35一体成型；所述防拉出区31、密封固定区32、弹性变形区33、挠曲变形区34设置于阀体12和阀座支撑圈13之间形成的腔体内；所述增能密封区35位于所述腔体外。所述防拉出区31、密封固定区32、弹性变形区33、挠曲变形区34共同组成从上至下宽度逐渐变窄的杆状结构；所述防拉出区、密封固定区和弹性变形区与所述腔体接触；所述挠曲变形区不与所述腔体接触。所述增能密封区35为空心球状结构。
所述防拉出区31为T形结构，是化学品蝶阀高性能阀座11压缩量最大的位置，同时阀座支撑圈13和阀体12具有与该“T形”结构配合的凹槽，防止在介质冲击或阀板14开关作用下化学品蝶阀高性能阀座11脱出。
所述密封固定区32对应的所述腔体上设置有水线凹槽，即在阀体12和阀座支撑圈13上加工水线，挤压该区域高性能阀座11塑性变形进入阀体12和阀座支撑圈13水线凹槽内，具有齿形压痕，牢靠固定在化学品蝶阀高性能阀座支撑圈13和阀体12组成的凹槽之间，防止在介质作用下，阀座11松动；同时化学品蝶阀高性能阀座11该部位产生塑性变形，实现与阀体12和支撑圈密封。
弹性变形区33是指化学品蝶阀高性能阀座11与阀座支撑圈13、阀体12的密封区域，位于阀座支撑圈13、阀体12之间，只产生弹性变形不发生槊性变形，实现化学品蝶阀高性能阀座11与阀座支撑圈13、阀体12之间密封，防止介质外泄露，即化学品蝶阀高性能阀座11与阀体12和阀座支撑圈13的密封主要是由该区实现的。
挠性变形区34是指在介质压力作用下，在压力方向诱发化学品蝶阀高性能阀座11产生变形的过渡区域，该区域和阀体12和阀座支撑圈13无接触，悬空在阀体12和阀座支撑圈13之间的腔体内，该区域实际还在阀体12和阀座支撑圈13之间的腔体内，无密封作用，仅仅是在介质压力作用下挠曲。保证增能密封区35和阀板14实现可靠密封。
增能密封区35是指与阀板14接触的区域；弹性增能元件22通过模具模压固定在复合密封系统21内，完全不和介质接触；复合密封系统21由塑性材料制成，提供密封；阀板14和介质压力挤压复合密封系统21，传递至弹性增能元件22，弹性增能元件22产生弹性变形，弹性增能元件22增能和蓄能作用实现增能密封区35和阀板14紧紧贴合在一起，共同组成挠性的可靠密封件；阀板14挤压化学品蝶阀高性能阀座11产生的初始变形，实现低压和真空密封；介质压力作用于高性能阀座11，实现密封；在介质压力作用下，在压力方向诱发化学品蝶阀高性能阀座11变形，实现和阀板14的有效接触，保证可靠密封。
复合密封系统21选用密封性能好、耐磨擦、低摩损、自润滑的聚四氟乙烯和玻璃微珠烧结，机械加工制成一定柔性结构；弹性增能元件22是具有记忆功能的环状弹簧制作，弹性好；在介质压力作用下具有很好的增能和蓄能作用；弹性增能元件22通过模具模压成型，固定在复合密封系统21内，完全不和介质接触；复合密封系统21提供密封，弹性增能元件22增能和蓄能作用，共同组成挠性的可靠密封件。
综上所述，本发明化学品蝶阀高性能阀座具有独特的不锈钢金属、聚合物材料复合结构，由复合密封系统和弹性增能元件组成。复合密封系统选用密封性能好、耐磨擦、低摩损、自润滑的聚四氟乙烯和玻璃微珠材质；弹性增能元件具有记忆功能的不锈钢弹簧制作，增能效果好；复合密封系统设计为特殊形状和密封结构；具有防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区、增能密封区，由五个相互独立的区域，相互配合分别完成不同的功能，实现一百多万次寿命循环；依靠介质压力密封，挠曲变形区的挠曲变形，实现与阀板密封，通过阀板和介质压力来诱发、激励密封，低扭矩，双向密封零泄漏。具有对温度变化的自适应和磨损的自我调节能力，具有超长的使用寿命。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，包括：由聚四氟乙烯和玻璃微珠烧结而成的复合密封系统；所述复合密封系统包括由上至下依次相连的防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区及与阀板相接触的增能密封区；所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区设置于阀体和阀座支撑圈之间形成的腔体内；所述增能密封区位于所述腔体外；所述防拉出区为T形结构，用以防止阀座从所述腔体内脱出；所述密封固定区对应的所述腔体上设置有水线凹槽，用以防止阀座松动；所述弹性变形区能够通过弹性变形实现阀座与所述腔体的密封；所述增能密封区内设置有弹性增能元件，与能够挠曲变形的挠曲变形区配合，实现阀座与阀板的密封。
2.如权利要求1所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区共同组成从上至下宽度逐渐变窄的杆状结构。
3.如权利要求1所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述防拉出区、密封固定区和弹性变形区与所述腔体接触；所述挠曲变形区不与所述腔体接触。
4.如权利要求1所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述增能密封区为空心球状结构。
5.如权利要求1所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述弹性增能元件为弹簧。
6.如权利要求5所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述弹簧为环状结构。
7.如权利要求1所述的化学品蝶阀高性能阀座，其特征在于，所述防拉出区、密封固定区、弹性变形区、挠曲变形区及增能密封区一体成型。
8.一种蝶阀，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的化学品蝶阀高性能阀座。
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