CN113513602A - 一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，属于蝶阀技术领域，本发明可以通过阀座本体上设置可以伸缩的橡胶圈，在阀瓣开启状态下，橡胶圈会收缩进入到阀座本体内，从而避免水流的长时间冲击，在阀瓣关闭状态下，依靠磁铁块的磁吸作用，吸引橡胶圈内的导磁球从原位套中迁移至缩径管中，从而改变覆盖区域，减弱对自硬囊的磁屏蔽效果，同时导磁球会挤压内侧的贴合压环，迫使橡胶圈延伸出去并与阀瓣实现贴合，而在磁场作用下的自硬囊会出现形变硬化动作，从而对迁移后的导磁球进行支撑，间接对贴合压环和橡胶圈进行定形，保证对阀瓣的密封动作，大幅提升密封性并延长橡胶圈的使用寿命。

Description

一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀

技术领域

本发明涉及蝶阀技术领域，更具体地说，涉及一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀。

背景技术

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。

阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在管道上主要起切断和节流作用。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。

在保证蝶阀的密封性时，通常会采用橡胶阀座来进行密封，但是随着水流的冲击和阀瓣的挤压，容易导致橡胶圈出现异常形变甚至是损坏的现象，进而造成密封不严而形成泄漏。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，可以通过阀座本体上设置可以伸缩的橡胶圈，在阀瓣开启状态下，橡胶圈会收缩进入到阀座本体内，从而避免水流的长时间冲击，在阀瓣关闭状态下，依靠磁铁块的磁吸作用，吸引橡胶圈内的导磁球从原位套中迁移至缩径管中，从而改变覆盖区域，减弱对自硬囊的磁屏蔽效果，同时导磁球会挤压内侧的贴合压环，迫使橡胶圈延伸出去并与阀瓣实现贴合，而在磁场作用下的自硬囊会出现形变硬化动作，从而对迁移后的导磁球进行支撑，间接对贴合压环和橡胶圈进行定形，保证对阀瓣的密封动作，大幅提升密封性并延长橡胶圈的使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，包括阀体，所述阀体内端固定安装有阀座本体，所述阀座本体内侧壁上开设有环形凹槽，所述环形凹槽内镶嵌连接有相匹配的橡胶圈，所述橡胶圈内侧活动镶嵌有相匹配的阀瓣，所述橡胶圈为中空结构，所述橡胶圈内端靠近阀瓣一侧连接有贴合压环，所述橡胶圈内端远离阀瓣一侧连接有原位套，所述原位套靠近贴合压环一端连接有缩径管，且缩径管与原位套相连通，所述原位套内底壁上连接有自硬囊，所述原位套靠近缩径管一侧与自硬囊围成的空间内设有多个导磁球，所述导磁球与自硬囊之间连接有拉线，所述阀瓣外侧壁上镶嵌连接有多个与自硬囊相对应的磁铁块。

进一步的，所述贴合压环包括环形压膜、挤压填料以及多个内定形件，所述挤压填料填充于环形压膜内侧，所述内定形件均匀连接于环形压膜和橡胶圈内侧壁之间，环形压膜在受到导磁球的挤压后，会迫使挤压填料向靠近橡胶圈的方向挤压填充，进而迫使橡胶圈内表面充分与阀瓣贴合进行密封，内定形件一方面起到对贴合压环的定形作用，另一方面可以提高贴合压环贴合后的强度，不易因压力而出现异常形变。

进一步的，所述挤压填料为细砂和油的混合物，且混合体积比为8-10：1，通过细砂可以更为细致的对橡胶圈进行挤压，从而提高橡胶圈与阀瓣之间的密封效果，油的填充一方面用来排出空气，因为空气具有一定的可压缩性，所以采用油填充可以避免贴合压环在贴合后因受压而出现形变，另一方面油可以降低细砂挤压时的摩擦阻力，方便其进行挤压填充，从而提升橡胶圈与阀瓣之间的贴合效果。

进一步的，所述内定形件包括外胀点、撑杆以及共压片，所述外胀点镶嵌连接于橡胶圈内表面，所述共压片连接于环形压膜内表面，所述撑杆连接于外胀点和共压片之间，即使出现渗透现象时，外胀点也会吸湿膨胀进行二次密封，从而避免水分继续渗透，撑杆起到对环形压膜的定形作用，共压片可以在挤压填料受到挤压后，可以扩大挤压范围，保证贴合压环整体可以受到充分挤压来对阀瓣进行贴合。

进一步的，所述外胀点采用遇水膨胀材料制成，所述撑杆采用硬质材料制成，所述共压片采用弹性材料制成。

进一步的，所述自硬囊包括弹性液囊、多个内压点以及多根定形丝，所述内压点镶嵌连接于弹性液囊远离缩径管的一端，且内压点与拉线连接，所述定形丝连接于内压点和弹性液囊靠近缩径管的一端之间，在导磁球迁移后通过拉线作用于内压点上，然后迫使弹性液囊形变同步跟随导磁球的迁移，始终保持贴合接触，然后在弹性液囊硬化后可以充分对导磁球进行支撑，定形丝的作用起到弹性液囊中部区域的定形作用，保证其在受到内压点的挤压后可以充分跟随导磁球进行形变。

进一步的，所述弹性液囊内填充有磁流变液，所述内压点和定形丝均位于缩径管对应的区域内，磁流变液正常状态下为液相，在磁场作用下逐渐向固相转变，在其受到磁铁块的磁场作用后，其会硬化对导磁球进行支撑，进而提高橡胶圈和阀瓣之间的密封稳定性。

进一步的，所述导磁球密集分布于原位套内并将自硬囊完全覆盖，且导磁球采用高磁导率材料，正常状态下导磁球可以实现对自硬囊良好的磁屏蔽效果，因此在导磁球迁移时自硬囊可以进行形变跟随，随着导磁球全部移动至缩径管内后，此时磁铁块透过的磁场强度最大，自硬囊也转变为固相对导磁球进行支撑。

进一步的，所述导磁球具有多种不同的粒径，不同的粒径可以保证导磁球对自硬囊的屏蔽效果，填充可以更加密实。

进一步的，所述原位套和缩径管均采用硬质材料制成，且原位套的截面积大于缩径管的截面积，在导磁球位于原位套内时可以对自硬囊进行完全覆盖，在其受到磁铁块的磁吸作用迁移至缩径管后，难以对自硬囊实现完全覆盖，磁铁块的磁场也可以部分透过作用于自硬囊上，促使其发生硬化。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过阀座本体上设置可以伸缩的橡胶圈，在阀瓣开启状态下，橡胶圈会收缩进入到阀座本体内，从而避免水流的长时间冲击，在阀瓣关闭状态下，依靠磁铁块的磁吸作用，吸引橡胶圈内的导磁球从原位套中迁移至缩径管中，从而改变覆盖区域，减弱对自硬囊的磁屏蔽效果，同时导磁球会挤压内侧的贴合压环，迫使橡胶圈延伸出去并与阀瓣实现贴合，而在磁场作用下的自硬囊会出现形变硬化动作，从而对迁移后的导磁球进行支撑，间接对贴合压环和橡胶圈进行定形，保证对阀瓣的密封动作，大幅提升密封性并延长橡胶圈的使用寿命。

(2)贴合压环包括环形压膜、挤压填料以及多个内定形件，挤压填料填充于环形压膜内侧，内定形件均匀连接于环形压膜和橡胶圈内侧壁之间，环形压膜在受到导磁球的挤压后，会迫使挤压填料向靠近橡胶圈的方向挤压填充，进而迫使橡胶圈内表面充分与阀瓣贴合进行密封，内定形件一方面起到对贴合压环的定形作用，另一方面可以提高贴合压环贴合后的强度，不易因压力而出现异常形变。

(3)挤压填料为细砂和油的混合物，且混合体积比为8-10：1，通过细砂可以更为细致的对橡胶圈进行挤压，从而提高橡胶圈与阀瓣之间的密封效果，油的填充一方面用来排出空气，因为空气具有一定的可压缩性，所以采用油填充可以避免贴合压环在贴合后因受压而出现形变，另一方面油可以降低细砂挤压时的摩擦阻力，方便其进行挤压填充，从而提升橡胶圈与阀瓣之间的贴合效果。

(4)内定形件包括外胀点、撑杆以及共压片，外胀点镶嵌连接于橡胶圈内表面，共压片连接于环形压膜内表面，撑杆连接于外胀点和共压片之间，即使出现渗透现象时，外胀点也会吸湿膨胀进行二次密封，从而避免水分继续渗透，撑杆起到对环形压膜的定形作用，共压片可以在挤压填料受到挤压后，可以扩大挤压范围，保证贴合压环整体可以受到充分挤压来对阀瓣进行贴合。

(5)自硬囊包括弹性液囊、多个内压点以及多根定形丝，内压点镶嵌连接于弹性液囊远离缩径管的一端，且内压点与拉线连接，定形丝连接于内压点和弹性液囊靠近缩径管的一端之间，在导磁球迁移后通过拉线作用于内压点上，然后迫使弹性液囊形变同步跟随导磁球的迁移，始终保持贴合接触，然后在弹性液囊硬化后可以充分对导磁球进行支撑，定形丝的作用起到弹性液囊中部区域的定形作用，保证其在受到内压点的挤压后可以充分跟随导磁球进行形变。

(6)弹性液囊内填充有磁流变液，内压点和定形丝均位于缩径管对应的区域内，磁流变液正常状态下为液相，在磁场作用下逐渐向固相转变，在其受到磁铁块的磁场作用后，其会硬化对导磁球进行支撑，进而提高橡胶圈和阀瓣之间的密封稳定性。

(7)导磁球密集分布于原位套内并将自硬囊完全覆盖，且导磁球采用高磁导率材料，正常状态下导磁球可以实现对自硬囊良好的磁屏蔽效果，因此在导磁球迁移时自硬囊可以进行形变跟随，随着导磁球全部移动至缩径管内后，此时磁铁块透过的磁场强度最大，自硬囊也转变为固相对导磁球进行支撑。

(8)导磁球具有多种不同的粒径，不同的粒径可以保证导磁球对自硬囊的屏蔽效果，填充可以更加密实。

(9)原位套和缩径管均采用硬质材料制成，且原位套的截面积大于缩径管的截面积，在导磁球位于原位套内时可以对自硬囊进行完全覆盖，在其受到磁铁块的磁吸作用迁移至缩径管后，难以对自硬囊实现完全覆盖，磁铁块的磁场也可以部分透过作用于自硬囊上，促使其发生硬化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明阀座本体的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明自硬囊的结构示意图；

图5为本发明内定形件的结构示意图。

图中标号说明：

1阀体、2阀座本体、3橡胶圈、4阀瓣、5贴合压环、51环形压膜、52挤压填料、53内定形件、531外胀点、532撑杆、533共压片、6缩径管、7原位套、8自硬囊、81弹性液囊、82内压点、83定形丝、9导磁球、10拉线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，包括阀体1，阀体1内端固定安装有阀座本体2，阀座本体2优选采用高磁导率材料制成，阀座本体2内侧壁上开设有环形凹槽，环形凹槽内镶嵌连接有相匹配的橡胶圈3，橡胶圈3内侧活动镶嵌有相匹配的阀瓣4，橡胶圈3为中空结构，橡胶圈3内端靠近阀瓣4一侧连接有贴合压环5，橡胶圈3内端远离阀瓣4一侧连接有原位套7，原位套7靠近贴合压环5一端连接有缩径管6，且缩径管6与原位套7相连通，原位套7内底壁上连接有自硬囊8，原位套7靠近缩径管6一侧与自硬囊8围成的空间内设有多个导磁球9，导磁球9与自硬囊8之间连接有拉线10，阀瓣4外侧壁上镶嵌连接有多个与自硬囊8相对应的磁铁块。

导磁球9密集分布于原位套7内并将自硬囊8完全覆盖，且导磁球9采用高磁导率材料，正常状态下导磁球9可以实现对自硬囊8良好的磁屏蔽效果，因此在导磁球9迁移时自硬囊8可以进行形变跟随，随着导磁球9全部移动至缩径管6内后，此时磁铁块透过的磁场强度最大，自硬囊8也转变为固相对导磁球9进行支撑。

导磁球9具有多种不同的粒径，不同的粒径可以保证导磁球9对自硬囊8的屏蔽效果，填充可以更加密实。

原位套7和缩径管6均采用硬质材料制成，且原位套7的截面积大于缩径管6的截面积，在导磁球9位于原位套7内时可以对自硬囊8进行完全覆盖，在其受到磁铁块的磁吸作用迁移至缩径管6后，难以对自硬囊8实现完全覆盖，磁铁块的磁场也可以部分透过作用于自硬囊8上，促使其发生硬化。

贴合压环5包括环形压膜51、挤压填料52以及多个内定形件53，挤压填料52填充于环形压膜51内侧，内定形件53均匀连接于环形压膜51和橡胶圈3内侧壁之间，环形压膜51在受到导磁球9的挤压后，会迫使挤压填料52向靠近橡胶圈3的方向挤压填充，进而迫使橡胶圈3内表面充分与阀瓣4贴合进行密封，内定形件53一方面起到对贴合压环5的定形作用，另一方面可以提高贴合压环5贴合后的强度，不易因压力而出现异常形变。

挤压填料52为细砂和油的混合物，且混合体积比为8-10：1，通过细砂可以更为细致的对橡胶圈3进行挤压，从而提高橡胶圈3与阀瓣4之间的密封效果，油的填充一方面用来排出空气，因为空气具有一定的可压缩性，所以采用油填充可以避免贴合压环5在贴合后因受压而出现形变，另一方面油可以降低细砂挤压时的摩擦阻力，方便其进行挤压填充，从而提升橡胶圈3与阀瓣4之间的贴合效果。

请参阅图5，内定形件53包括外胀点531、撑杆532以及共压片533，外胀点531镶嵌连接于橡胶圈3内表面，共压片533连接于环形压膜51内表面，撑杆532连接于外胀点531和共压片533之间，即使出现渗透现象时，外胀点531也会吸湿膨胀进行二次密封，从而避免水分继续渗透，撑杆532起到对环形压膜51的定形作用，共压片533可以在挤压填料52受到挤压后，可以扩大挤压范围，保证贴合压环5整体可以受到充分挤压来对阀瓣4进行贴合。

外胀点531采用遇水膨胀材料制成，撑杆532采用硬质材料制成，共压片533采用弹性材料制成。

请参阅图4，自硬囊8包括弹性液囊81、多个内压点82以及多根定形丝83，内压点82镶嵌连接于弹性液囊81远离缩径管6的一端，且内压点82与拉线10连接，定形丝83连接于内压点82和弹性液囊81靠近缩径管6的一端之间，在导磁球9迁移后通过拉线10作用于内压点82上，然后迫使弹性液囊81形变同步跟随导磁球9的迁移，始终保持贴合接触，然后在弹性液囊81硬化后可以充分对导磁球9进行支撑，定形丝83的作用起到弹性液囊81中部区域的定形作用，保证其在受到内压点82的挤压后可以充分跟随导磁球9进行形变。

弹性液囊81内填充有磁流变液，内压点82和定形丝83均位于缩径管6对应的区域内，磁流变液正常状态下为液相，在磁场作用下逐渐向固相转变，在其受到磁铁块的磁场作用后，其会硬化对导磁球9进行支撑，进而提高橡胶圈3和阀瓣4之间的密封稳定性。

本发明可以通过阀座本体2上设置可以伸缩的橡胶圈3，在阀瓣4开启状态下，橡胶圈3会收缩进入到阀座本体2内，从而避免水流的长时间冲击，在阀瓣4关闭状态下，依靠磁铁块的磁吸作用，吸引橡胶圈3内的导磁球9从原位套7中迁移至缩径管6中，从而改变覆盖区域，减弱对自硬囊8的磁屏蔽效果，同时导磁球9会挤压内侧的贴合压环5，迫使橡胶圈3延伸出去并与阀瓣4实现贴合，而在磁场作用下的自硬囊8会出现形变硬化动作，从而对迁移后的导磁球9进行支撑，间接对贴合压环5和橡胶圈3进行定形，保证对阀瓣4的密封动作，大幅提升密封性并延长橡胶圈3的使用寿命。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，包括阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)内端固定安装有阀座本体(2)，所述阀座本体(2)内侧壁上开设有环形凹槽，所述环形凹槽内镶嵌连接有相匹配的橡胶圈(3)，所述橡胶圈(3)内侧活动镶嵌有相匹配的阀瓣(4)，所述橡胶圈(3)为中空结构，所述橡胶圈(3)内端靠近阀瓣(4)一侧连接有贴合压环(5)，所述橡胶圈(3)内端远离阀瓣(4)一侧连接有原位套(7)，所述原位套(7)靠近贴合压环(5)一端连接有缩径管(6)，且缩径管(6)与原位套(7)相连通，所述原位套(7)内底壁上连接有自硬囊(8)，所述原位套(7)靠近缩径管(6)一侧与自硬囊(8)围成的空间内设有多个导磁球(9)，所述导磁球(9)与自硬囊(8)之间连接有拉线(10)，所述阀瓣(4)外侧壁上镶嵌连接有多个与自硬囊(8)相对应的磁铁块。

2.根据权利要求1所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述贴合压环(5)包括环形压膜(51)、挤压填料(52)以及多个内定形件(53)，所述挤压填料(52)填充于环形压膜(51)内侧，所述内定形件(53)均匀连接于环形压膜(51)和橡胶圈(3)内侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述挤压填料(52)为细砂和油的混合物，且混合体积比为8-10：1。

4.根据权利要求2所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述内定形件(53)包括外胀点(531)、撑杆(532)以及共压片(533)，所述外胀点(531)镶嵌连接于橡胶圈(3)内表面，所述共压片(533)连接于环形压膜(51)内表面，所述撑杆(532)连接于外胀点(531)和共压片(533)之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述外胀点(531)采用遇水膨胀材料制成，所述撑杆(532)采用硬质材料制成，所述共压片(533)采用弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述自硬囊(8)包括弹性液囊(81)、多个内压点(82)以及多根定形丝(83)，所述内压点(82)镶嵌连接于弹性液囊(81)远离缩径管(6)的一端，且内压点(82)与拉线(10)连接，所述定形丝(83)连接于内压点(82)和弹性液囊(81)靠近缩径管(6)的一端之间。

7.根据权利要求6所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述弹性液囊(81)内填充有磁流变液，所述内压点(82)和定形丝(83)均位于缩径管(6)对应的区域内。

8.根据权利要求1所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述导磁球(9)密集分布于原位套(7)内并将自硬囊(8)完全覆盖，且导磁球(9)采用高磁导率材料。

9.根据权利要求8所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述导磁球(9)具有多种不同的粒径。

10.根据权利要求1所述的一种基于伸缩型阀座的高密封性蝶阀，其特征在于：所述原位套(7)和缩径管(6)均采用硬质材料制成，且原位套(7)的截面积大于缩径管(6)的截面积。

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