CN112360997A - 一种高气密性的消防蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种高气密性的消防蝶阀，包括阀体、阀盖、阀杆和蝶板，阀体设有供介质流通的入口和出口，阀体的顶部设有通孔，阀体的底部设有阀杆让位孔，阀杆让位孔底部设有底盖，阀杆的下端通过通孔插入空腔内，并插入阀杆让位孔内，蝶板固定在阀杆上，阀体设有与蝶板配合形成密封的阀座，阀体的上端于通孔处设有与通孔同轴设置的阀杆套，阀杆和阀杆套之间设有第一滑动轴承，阀杆和阀杆套之间于第一滑动轴承上方设有密封填料，阀盖的底端设有设有压环，压环的下端抵接于密封填料的上端，阀盖穿过阀杆的顶端并通过螺栓固定盖设在阀杆套上端，螺栓中的螺杆位于阀盖和阀杆套之间的部位至少套设有一个碟簧。

Description

一种高气密性的消防蝶阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种高气密性的消防蝶阀。

背景技术

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，蝶阀启闭件是一个圆盘形的 蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

蝶阀的密封性能是指蝶阀各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是蝶阀最重 要的技术性能指标。

在现有的蝶阀结构中，蝶阀通常包括阀体、阀盖、阀杆和蝶板，阀杆与阀 体之间的密封通常采用密封填料进行密封，当阀杆与密封填料有相对运动时， 由于填料的塑性，使它产生径向力，并与阀杆紧密接触，密封填料中浸渍的润 滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜，由于接触状态并不是特别均匀的，接触 部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油 槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液 流泄漏的作用，此称“迷宫效应”，这就是填料密封的机理。

然而，随着使用次数的增多，密封填料与阀杆之间的挤压次数也就增多， 在摩擦的过程中，密封填料中的浸渍的润滑剂被频繁挤出，使的密封填料出现 减少而导致松紧度降低，容易导致密封填料密封失效，造成输送介质泄漏。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种高气密性的消防蝶阀，其可缓解 阀门的填料在使用中减少，导致密封失效造成输送介质泄漏的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种高气密性的消防蝶阀， 包括阀体、阀盖、阀杆和蝶板，所述阀体具有空腔，所述阀体于空腔的两端设 有供介质流通的入口和出口，所述阀体于空腔的顶部设有通孔，所述阀体于空 腔的底部设有阀杆让位孔，所述阀杆让位孔底部设有底盖，所述阀杆的下端通 过通孔插入空腔内，并插入阀杆让位孔内，所述蝶板位于空腔内并固定在阀杆 上，所述阀体于空腔内设有与蝶板配合形成密封的阀座，所述阀体的上端于通 孔处设有与通孔同轴设置的阀杆套，所述阀杆套的内径大于通孔的直径，所述 阀杆和阀杆套之间设有第一滑动轴承，所述阀杆和阀杆套之间于第一滑动轴承 上方设有密封填料，所述阀盖的底端设有设有压环，所述压环的外径小于阀杆 套的内径，所述压环的内径大于阀杆的内径，所述压环的下端抵接于密封填料 的上端，所述阀盖穿过阀杆的顶端并通过螺栓固定盖设在阀杆套上端，所述螺 栓中的螺杆位于阀盖和阀杆套之间的部位至少套设有一个碟簧。

进一步地改进，所述蝶板包括圆形板及弧形板，所述圆形板由刚性金属材 料制成，定义圆形板朝向入口的一侧面为正面，朝向出口的一侧面为背面，所 述弧形板设于圆形板的正面一侧，所述弧形板由具有一定弹性的合金材料制成， 所述弧形板的边沿向圆形板的侧面弯曲延伸依次形成弯曲部和插入部，所述圆 形板的侧面设有与插入部相吻合的插入槽，所述插入部插入插入槽与圆形板的 侧面焊接成一体，使所述弧形板与圆形板配合形成一个具有中空腔体的半椭圆 球结构，该所述半椭圆球结构的最长直径和最短直径的交点与圆形板的质点重 叠。

进一步地改进，所述弧形板按重量份数包括如下原料：不锈钢合金170-210 份、丙烯酸酯橡胶30-50份、氧化物5-8份、膨润土10-15份、聚四氟乙烯8-12 份、纳米碳酸钙10-15份、硅微粉8-12份、玻璃纤维6-7份、碳纳米管复合纤 维8-10份、分散剂1-2份、硫化剂1-2份。

进一步地改进，所述不锈钢合金采用以下重量份数计的组分熔炼而成：碳 0.165-0.235％，铬12.5-14.0％，镍8.6-9.8％，钨2-3％，锰0.95-1.8％，钼 0.73-1.3％，铜0.825-0.875％，硅0.45-0.65％，铌0.1-0.275％，氮0.005-0.05％， 硼0.0005-0.001％，钛0.0008-0.025％，硫0.00005-0.01％，磷0.00005-0.015％， 其余为铁。

进一步地改进，所述圆形板的背面固定设有阀杆连接套，所述阀杆连接套 与阀杆通过花键连接。

进一步地改进，所述阀杆的下端外周与阀杆让位孔之间设有第二滑动轴承。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置碟簧配合压环的组合，用于对密封填料进行压实，在阀 杆与填料反复摩擦过程中密封填料减少时，碟簧的张力能够通过压环对密封填 料进行持续压紧，使密封填料的松紧度保持不变，有效防止密封填料密封失效， 延长密封填料的使用寿命；

2、本发明通过设置呈半椭圆球结构的蝶板，且蝶板包括圆形板及弧形板， 所述弧形板设于圆形板的正面一侧，由于弧形板具有弧度且由一定弹性的合金 材料制成，当蝶阀关闭时，位于入口处的水流会对弧形板产生一定的挤压力， 该挤压力对弧形板进行挤压时，使得弧形板发生形变，即使呈半椭圆球结构的 蝶板的最短直径减小，而最长直径相应增加，使得弧形板的弯曲部紧紧地抵接 于阀座上的同时，还增加了弧形板与阀座的接触面积，加强蝶阀的密封性；而 当入口处的水出现冰冻现象而出现膨胀时，由于圆弧边具有一定弹性，能够在 一定程度上避免出现冰冻现象时，蝶板发生断裂，加强蝶板对冰冻的抵抗力， 避免冰冻挤压蝶阀导致蝶阀出现永久形变；

3、本发明的弧形板为不锈钢合金，通过混入丙烯酸酯橡胶加以其他辅料， 使弧形板具有耐磨、使用寿命高、抗疲劳能力强等特点，同时增加弧形板的弹 性；

4、所述弧形板中的成分主要为铁、碳、铬、镍、钨、锰、钼、铜、硅、铌、 丙烯酸酯橡胶等熔炼而成的合金，通过添加钼与铬、镍、锰和硅，使弧形板具 有良好的耐腐蚀性能；同时，钼作为合金的其中一个添加剂，能改善弧形板的 强度和韧性，提高其组织的均匀性，同时提高耐磨性；不锈钢合金中的铌能提 弧形板在高温时的抗氧化性，改善弧形板的焊接性能便于其后期与圆形板进行 焊接；

5、所述圆形板的背面固定设有阀杆连接套，所述阀杆连接套与阀杆通过花 键连接，转配简单方便，提高蝶阀整体结构强度；

6、所述阀杆通过第一滑动轴承和第二滑动轴承配合转动，使蝶阀转动平稳、 可靠、无噪声，避免咬死。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的阀体与蝶板的横向截面结构示意图；

图3是本发明实施例密封填料的结构视图；

图4是本发明实施例蝶板的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1至图4，本实施例提供一种高气密性的消防蝶阀，包括阀体1、阀 盖2、阀杆3和蝶板，所述阀体1具有空腔11，所述阀体1于空腔11的两端设 有供介质流通的入口111和出口112，所述阀体1于空腔11的顶部设有通孔12， 所述阀体1于空腔11的底部设有阀杆让位孔13，所述阀杆让位孔13底部设有 底盖5，所述阀杆3的下端通过通孔12插入空腔11内，并插入阀杆让位孔13 内，所述阀杆3的下端外周与阀杆让位孔13之间设有第二滑动轴承8，所述阀 体1的上端于通孔12处设有与通孔12同轴设置的阀杆套15，所述阀杆套15的 直径大于通孔12的直径，所述阀杆3和阀杆套15之间设有第一滑动轴承，所 述阀杆3和阀杆套15之间于第一滑动轴承6上方设有密封填料7，所述密封填 料7采用呈长条状的填料本体71绕阀杆3螺旋盘绕而成，所述阀盖2的底端设 有设有压环21，所述压环21的外径小于阀杆套15的内径，所述压环21的内径 大于阀杆3的内径，所述压环21的下端抵接于密封填料7的上端，压环21的 外表面与阀杆套15之间和压环21内表面于阀杆3之间分别设有密封圈22，密封圈22用于对阀盖2与阀体1之间进行进一步密封，可在一定程度上对密封填 料7失效造成泄漏进行补救，所述阀盖2穿过阀杆3的顶端并通过螺栓9固定 盖设在阀杆套15上端，所述螺栓9中的螺杆位于阀盖2和阀杆套15之间的部 位套设有两个碟簧10，在实际应用中，碟簧10的数量可根据密封填料的设置的 高度进行具体设置，所述蝶板位于空腔11内并固定在阀杆3上，所述阀体1于 空腔11内设有与蝶板配合形成密封的阀座14，所述蝶板包括圆形板41及弧形 板42，所述圆形板41由刚性金属材料制成，定义圆形板41朝向入口111的一 侧面为正面，朝向出口112的一侧面为背面，所述弧形板42设于圆形板41的 正面一侧，所述弧形板42由具有一定弹性的合金材料制成，所述弧形板42的 边沿向圆形板41的侧面弯曲延伸依次形成弯曲部421和插入部422，所述圆形 板41的侧面设有与插入部422相吻合的插入槽411，所述插入部422插入插入 槽411与圆形板41的侧面焊接成一体，使所述弧形板42与圆形板41配合形成 一个具有中空腔体401的半椭圆球结构，所述半椭圆球结构的最长直径和最短 直径的交点与圆形板41的质点重叠，所述圆形板41的背面固定设有阀杆连接 套43，所述阀杆连接套43与阀杆3通过花键9连接。

其中，所述半椭圆球结构的最长直径和最短直径的交点与圆形板41的质点 重叠，可以保证蝶板整体结构的稳定性。

在本实施例中，所述弧形板按重量份数包括如下原料：不锈钢合金170-210 份、丙烯酸酯橡胶30-50份、氧化物5-8份、膨润土10-15份、聚四氟乙烯8-12 份、纳米碳酸钙10-15份、硅微粉8-12份、玻璃纤维6-7份、碳纳米管复合纤 维8-10份、分散剂1-2份、硫化剂1-2份，其中，所述不锈钢合金采用以下重 量份数计的组分熔炼而成：碳0.165-0.235％，铬12.5-14.0％，镍8.6-9.8％，钨 2-3％，锰0.95-1.8％，钼0.73-1.3％，铜0.825-0.875％，硅0.45-0.65％，铌 0.1-0.275％，氮0.005-0.05％，硼0.0005-0.001％，钛0.0008-0.025％，硫 0.00005-0.01％，磷0.00005-0.015％，其余为铁和不可避免杂质。

所述弧形板由如下步骤制备得到：

S1、将有碳、铬、镍、钨、锰、钼、铜、硅、铌的各种不锈钢金属为炉料， 投入到加热机中进行加热融化混合，取样进行化学分析，控制各化学成分在规 定范围内，得到金属液；

S2、将丙烯酸酯橡胶、氧化物、膨润土、聚四氟乙烯、纳米碳酸钙、硅微 粉、玻璃纤维、碳纳米管复合纤维加入到加热机中进行加热融化混合，得到塑 胶液；

S3、将金属液和塑胶液加入到混合机中，并加入分散剂，使其分散均匀， 得到混合液；

S4、将混合液加入到硫化机中，然后加入硫化剂，最后注塑成型，即得到 弧形板胚体；

S5、将弧形板胚体进行研磨、清理、热处理、电镀、涂覆等工序既得成品。

本发明通过设置碟簧配合压环的组合，用于对密封填料进行压实，在阀杆 与填料反复摩擦过程中密封填料减少时，碟簧的张力能够通过压环对密封填料 进行持续压紧，是密封填料的松紧度保持不变，有效防止密封填料密封失效， 延长密封填料的使用寿命；通过设置呈半椭圆球结构的蝶板，且蝶板包括圆形 板及弧形板，所述弧形板设于圆形板的正面一侧，由于弧形板具有弧度且由一 定弹性的合金材料制成，当蝶阀关闭时，位于入口处的水流会对弧形板产生一 定的挤压力，该挤压力对弧形板进行挤压时，使得弧形板发生形变，即使呈半 椭圆球结构的蝶板的最短直径减小，而最长直径相应增加，使得弧形板的弯曲 部紧紧地抵接于阀座上，加强蝶阀的密封性；而当入口处的水出现冰冻现象而 出现膨胀时，由于圆弧边具有一定弹性，能够在一定程度上避免出现冰冻现象 时，蝶板发生断裂，加强蝶板对冰冻的抵抗力，避免冰冻挤压蝶阀导致蝶阀出 现永久形变；本发明的弧形板为不锈钢合金，通过混入丙烯酸酯橡胶加以其他 辅料，使弧形板具有耐磨、使用寿命高、抗疲劳能力强等特点，同时增加弧形 板的弹性；所述弧形板中的成分主要为铁、碳、铬、镍、钨、锰、钼、铜、硅、 铌、丙烯酸酯橡胶等熔炼而成的合金，通过添加钼与铬、镍、锰和硅，使弧形板具有良好的耐腐蚀性能；同时，钼作为合金的其中一个添加剂，能改善弧形 板的强度和韧性，提高其组织的均匀性，同时提高耐磨性；不锈钢合金中的铌 能提弧形板在高温时的抗氧化性，改善弧形板的焊接性能便于其后期与圆形板 进行焊接；所述圆形板的背面固定设有阀杆连接套，所述阀杆连接套与阀杆通 过花键连接，转配简单方便，提高蝶阀整体结构强度；所述阀杆通过第一滑动 轴承和第二滑动轴承配合转动，使蝶阀转动平稳、可靠、无噪声，避免咬死。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理 解为对本发明的限制。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员 应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式 上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高气密性的消防蝶阀，包括阀体、阀盖、阀杆和蝶板，其特征在于：所述阀体具有空腔，所述阀体于空腔的两端设有供介质流通的入口和出口，所述阀体于空腔的顶部设有通孔，所述阀体于空腔的底部设有阀杆让位孔，所述阀杆让位孔底部设有底盖，所述阀杆的下端通过通孔插入空腔内，并插入阀杆让位孔内，所述蝶板位于空腔内并固定在阀杆上，所述阀体于空腔内设有与蝶板配合形成密封的阀座，所述阀体的上端于通孔处设有与通孔同轴设置的阀杆套，所述阀杆套的内径大于通孔的直径，所述阀杆和阀杆套之间设有第一滑动轴承，所述阀杆和阀杆套之间于第一滑动轴承上方设有密封填料，所述阀盖的底端设有设有压环，所述压环的外径小于阀杆套的内径，所述压环的内径大于阀杆的内径，所述压环的下端抵接于密封填料的上端，所述阀盖穿过阀杆的顶端并通过螺栓固定盖设在阀杆套上端，所述螺栓中的螺杆位于阀盖和阀杆套之间的部位至少套设有一个碟簧。

2.根据权利要求1所述的一种高气密性的消防蝶阀，其特征在于：所述蝶板包括圆形板及弧形板，所述圆形板由刚性金属材料制成，定义圆形板朝向入口的一侧面为正面，朝向出口的一侧面为背面，所述弧形板设于圆形板的正面一侧，所述弧形板由具有一定弹性的合金材料制成，所述弧形板的边沿向圆形板的侧面弯曲延伸依次形成弯曲部和插入部，所述圆形板的侧面设有与插入部相吻合的插入槽，所述插入部插入插入槽与圆形板的侧面焊接成一体，使所述弧形板与圆形板配合形成一个具有中空腔体的半椭圆球结构，该所述半椭圆球结构的最长直径和最短直径的交点与圆形板的质点重叠。

3.根据权利要求2所述的一种高气密性的消防蝶阀，其特征在于：所述弧形板按重量份数包括如下原料：不锈钢合金170-210份、丙烯酸酯橡胶30-50份、氧化物5-8份、膨润土10-15份、聚四氟乙烯8-12份、纳米碳酸钙10-15份、硅微粉8-12份、玻璃纤维6-7份、碳纳米管复合纤维8-10份、分散剂1-2份、硫化剂1-2份。

4.根据权利要求3所述的一种高气密性的消防蝶阀，其特征在于：所述不锈钢合金采用以下重量份数计的组分熔炼而成：碳0.165-0.235％，铬12.5-14.0％，镍8.6-9.8％，钨2-3％，锰0.95-1.8％，钼0.73-1.3％，铜0.825-0.875％，硅0.45-0.65％，铌0.1-0.275％，氮0.005-0.05％，硼0.0005-0.001％，钛0.0008-0.025％，硫0.00005-0.01％，磷0.00005-0.015％，其余为铁。

5.根据权利要求4所述的一种高气密性的消防蝶阀，其特征在于：所述圆形板的背面固定设有阀杆连接套，所述阀杆连接套与阀杆通过花键连接。

6.根据权利要求5所述的一种高气密性的消防蝶阀，其特征在于：所述阀杆的下端外周与阀杆让位孔之间设有第二滑动轴承。

Images