CN1301380C - 硬密封双向蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬密封双向蝶阀，其阀体的内腔右部设有间隙配合的阀座，阀座的右侧是阀体右边的内台阶，左侧设有将其向右压的压缩弹簧，阀座上设有锥体形内孔，所述蝶板位于所述阀体内，并且固定安装在所述阀杆上，蝶板的外侧面设有密封面，该密封面与所述阀座内锥面上的密封面相配，形成密封副，所述蝶板可采用闭合的空心结构，其左侧板的外表面为曲面，内部设有若干连接其左侧板的加强筋，其右侧封有一平板，阀体的上面可以设有带手轮的驱动装置，用于阀门的启闭操作。本发明能达双向密封，流阻小，密封性好，寿命长，使用可靠，结构简单，外型美观，驱动方式广，可广泛地应用于各种介质不同流向输送管路上作介质切断、流通和调节流量之用。

Description

硬密封双向蝶阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体地讲是一种采用硬密封方式密封的双向蝶阀，这种蝶阀适应于任意方向的各种介质流动。

背景技术

现有硬密封蝶阀一般都是单向的，只适应单一方向的介质流动，其主要由阀体、蝶板和阀杆构成，所述阀体内设有与蝶板配合的阀座结构，阀体的内腔为介质通道，阀体的两端分别设有用于连接管道的垂直于阀体内腔中心线的法兰，阀体的上部和下部设有分别位于上、下阀杆孔外端的上法兰或下法兰，所述蝶板为一块平板，位于所述阀体内并固定安装在所述阀杆上，蝶板和阀杆之间的连接方式一般为销轴连接，蝶板的外圆装有密封件，密封件的外圆是锥体密封面，该密封面同所述阀座结构上的内锥孔表面构成的密封面相配，形成密封副，所述阀杆穿过阀体的上阀杆孔，由阀体外延伸到阀体的内腔里，阀杆的延伸方向与阀体内腔的中心线垂直且相交，所述上阀杆孔内装有填料，填料上压紧压盖，所述阀体的上法兰上安装有支架，所述支架上安装有驱动装置，该驱动装置同阀杆之间有键连接。驱动装置工作时，通过键带动阀杆旋转，阀杆通过销轴带动蝶板以阀杆中心线为轴线旋转，蝶板转动后其外锥面同阀座的内锥面脱离或吻合，由此实现阀门的开启和关闭。这种蝶阀的缺陷主要包括两方面：一是只适于单向的介质传输，当阀门处于关闭状态时，如果介质的流动方向为从蝶板方向流入密封副，介质推动蝶板向阀座压进，使蝶板和阀座的密封面之间得以保持良好的密封；如果介质的流动方向为从密封副方向流入蝶板，介质推动蝶板远离阀座，使阀门泄漏。由于蝶板与阀杆之间和阀杆与阀体之间均留有装配间隙，蝶板向脱离阀座方向的移动将导致密封面在上下阀杆处比压下降，因此产生这种泄漏是必然的；二是由于其蝶板为一块钢板，要使它有一定的刚性，必须要有足够的厚度，由此提高了蝶板的重量，加大了蝶板的生产成本，同时蝶板的流线也不理想，流阻大。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种硬密封双向蝶阀，这种蝶阀可以实现双向密封，在介质流向不定的情况下达到零泄漏，同时其蝶板的重量轻，成本低，刚度好，流线好，流阻系数小，流量系数大。

本发明的技术方案是：一种硬密封双向蝶阀，包括阀体、蝶板和阀杆，所述阀体的内腔右部设有阀座，所述阀座的外侧面和所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，阀座的右侧是所述阀体上位于该阀体内腔右边的内台阶，阀座的左侧设有将其向右压的压缩弹簧，阀座上设有锥体形内孔，该内孔的中心线通常与所述阀体内腔的中心线重合，所述蝶板位于所述阀体内，并且固定安装在所述阀杆上，蝶板的外侧面设有密封面，该密封面与所述阀座内锥面(锥体形内孔表面)上的密封面相配，形成密封副，所述阀杆穿过位于阀体上部的上阀杆孔，插入阀体内腔，阀杆的延伸方向与所述阀体内腔的中心线垂直。

所述蝶板可以采用闭合的空心结构，其左侧板的外表面为曲面，该曲面通常呈流线型，其右侧封有一平板，蝶板内部设有若干连接左侧板的加强筋。

本发明的工作原理是：当阀门开启时，阀座受到的左右介质压力相互平衡，阀座在弹簧力作用下向右移动，紧靠在阀体右边的内台阶上，使蝶板开关自如；当阀门关闭时，如果介质从左向右流，阀座在弹簧力和介质压力的作用下紧靠在阀体内腔右边的内台阶上，蝶板在介质压力的作用下紧压在阀座上，保证了密封面间的比压，其密封原理与现有单向蝶阀基本相同；如果介质从右向左流，阀座在介质压力的作用下克服弹簧力向左移动，紧压在蝶板上，同样保证了密封面间的比压和密封效果，避免阀门泄露。

本发明的有益效果是：由于本发明在阀体内设置了可左右移动的阀座，并且在阀座左侧设置了将阀座向右压的压缩弹簧，无论介质流向如何，都可以保证阀门关闭时蝶板密封面和阀座密封面间的比压，实现了蝶阀的双向密封，可用于介质的双向传输；由于本发明的蝶板采用闭合的空心结构，并在其内部设置了连接其左侧板的加强筋，其右侧封有一平板，在保证蝶板强度和刚度的同时降低了蝶板的重量和生产成本，同时还可以使蝶板外表面呈一定的流线形，有利于降低流阻。

附图说明

图1是本发明的纵向剖视图；

图2是与图1对应的I-I向剖视图；

具体实施方式

参见图1和图2，本发明提供的硬密封双向蝶阀包括阀体9、蝶板5和阀杆7，所述阀体9的内腔右部设有阀座4，所述阀座4的外侧面同所述阀体9的内侧面之间留有移动配合间隙，阀座4的右侧是所述阀体9位于阀体内腔右边的内台阶9.1，阀座的左侧设有将其向右压的压缩弹簧2，阀座4上设有锥体形内孔，所述蝶板5位于所述阀体9内(既位于阀体9的内腔里)，并且固定安装在所述阀杆7上，蝶板5的外侧面设有密封面，该密封面与所述阀座内锥面上的密封面相配，形成密封副，所述阀杆7穿过阀体上部的上阀杆孔，由阀体外延伸到阀体9内腔，阀杆7的延伸方向与所述阀体内腔的中心线垂直。

所述阀体9的内腔纵向(指沿介质流动方向，下同)穿透阀体，构成介质的流动通道，所述阀座内孔的中心线通常与所述阀体内腔的中心线重合，。

所述阀体9的左右两端设有垂直于内腔中心线的法兰，以备管路安装之用。

所述阀体9的上部和下部可以分别设有上阀杆孔和下阀杆孔，用于安装阀杆7，所述阀体的下阀杆孔外端可以设有下法兰，该法兰上可以固定安装有封闭的下盖9.2，用于阀杆7下端的定位和下阀杆孔的密封。

所述阀体9上部可以设有向上延伸的连接部9.3，该连接部9.3的上端可以设有上法兰，所述上阀杆孔穿透该连接部9.3，构成该连接部的中央通孔，其上部可以设有包围在阀杆外侧的填料函，该填料函内装有填料，并设有压在填料上的压盖，由此形成对阀杆和上阀杆孔之间间隙的密封，防止介质外漏。

所述上法兰上可以装有支架12，支架12上可以装有驱动装置13，驱动装置13上还可以设有手轮14。这种驱动装置13及其手轮14均可以采用现有技术或其他可能的技术，其驱动方式可以采用电动、液动、气动或其他任意方式。启动驱动装置13或人工转动手轮14，就可以带动阀杆7转动，进而带动蝶板5转动，开启或关闭阀门。

所述阀座4右端口的直径应小于所述阀体内腔右边的内台阶内径，通常可以是所述阀体内腔右边的内台阶内径的85％-90％，例如是该内台阶内径的85％、86％、87％、88％、89％或90％，这样可以保证在介质流动方向为由右向左的情况，阀门关闭时介质能够给阀座足够的压力防止阀门泄露，同时还保证在阀门开启时不会造成过大的阻力，根据不同阀门的总体结构和不同的性能要求，也可以采用其他的比例。

所述阀座4和阀体9之间可以设有密封件8，以防介质从阀座4和阀体9之间的移动配合间隙泄漏，所述密封件8可以是两个或其他数量的嵌装在阀座4外侧面的密封圈或其它密封件。当阀座左右移动时，密封件随之移动，这样可以在保证密封效果的同时，保证阀座4可以灵活地移动，并延长密封件的使用寿命。

所述阀座4的左边可以设有支撑套3，所述支撑套3的外侧面同所述阀体9的内侧面之间留有移动配合间隙，支撑套3的左侧可以设有弹簧座1，所述压缩弹簧2安装在该弹簧座1上，并通过支撑套3作用于所述阀座4。这种结构形式有利于实现各部分尺寸上的配合，便于各零件的加工和安装，还有利于压缩弹簧2的固定和安装，保证压缩弹簧2对阀座的稳定作用。

所述阀杆7位于阀体内腔的主体部分可以位于所述蝶板5的左右侧板之间，以避免阀杆外露对介质流动的干扰，所述蝶板左侧板的内侧可以设有安装套管，所述阀杆7穿过所述安装套管，并继续向下延伸至所述下阀杆孔，所述阀杆7和蝶板5之间可以采用销轴6相连，由此可使阀杆7相对于蝶板5的安装既方便又牢靠。

所述阀杆7可以位于所述阀体9的偏心位置上，既阀杆7的中心线同阀体内腔的中心线互不相交，两者之间有一距离(既阀杆相对阀体的偏心距)，阀杆7的中心线同所蝶板5的中心线(指垂向中心线，下同)也不重合，两者之间也有一距离(既阀杆相对蝶板的偏心距)，所述阀杆7的中心线同阀体内腔中心线之间的距离可以小于阀杆7的中心线同蝶板中心线之间的距离，这样有利于蝶板转动的灵活性并可以更好地保证密封效果。

所述阀杆7的中心线同阀体内腔的中心线之间的距离可以是该处阀体内腔内径的1/10-1/75，例如1/10、1/15、1/20、1/25、1/30、1/35、1/40、1/45、1/50、1/55、1/60、1/65、1/70或1/75，以保证碟板密封面和阀座密封面的密封，并方便加工制造。

所述蝶板5可采用闭合的空心结构，其左侧板的外表面为曲面，该曲面通常呈流线型，其右侧封有一平面，蝶板5内部设有若干连接其左侧板的加强筋5.2。

所述加强筋5.2可以是若干连接其左侧板的垂直平面板。

所述蝶板密封面的形状可以呈与所述阀座锥体形内孔形状相同的锥体形，其锥体形的内锥角和阀座内孔密封面处锥体形的内锥角相同。

所述阀座锥体形内孔的内锥角通常可以是10°-45°，例如10°、12.5°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、42.5°或45°。

所述蝶板5的外圆可以设有嵌装在蝶板主体上的密封件5.1，所述蝶板5的密封面设置在该密封件的外圆表面。这种蝶板结构允许蝶板主体部分和密封件部分分别选用各自适宜的材料，在保证蝶板各种性能和使用寿命的同时降低材料和加工成本。

所述蝶板密封件5.1可以采用不锈钢板和石墨的叠加结构，可以采用整块不锈钢板结构，也可以采用任意密封材料做成的板块结构。

在阀门关闭时所述蝶板密封件密封面的回转中心线同所述阀座内孔密封面的回转中心线重合，所述蝶板密封面所在平面倾斜于阀体内腔中心线，其倾斜角度可以是阀座密封面内锥角的一半，倾斜角度方向为蝶板开启方向，以保证阀座4在轴向移动时周围密封面受压均匀，保证密封效果，保证蝶板5转动的灵活性，本领域的技术人员可以根据阀门关闭状态下所述各构件的相对结构关系，设定各相关尺寸的配合关系。

本说明书及权利要求书表述方向位置时使用的“上”、“下”、“左”、“右”，仅仅是为了表述方便，用来区分各部位的相对位置，并不代表蝶阀使用时的方位。

Claims (10)

1、一种硬密封双向蝶阀，包括阀体、蝶板和阀杆，其特征在于所述阀体的内腔右部设有阀座，所述阀座的外侧面同所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，阀座的右侧是所述阀体位于阀体内腔右边的内台阶，阀座的左侧设有将其向右压的压缩弹簧，阀座上设有锥体形内孔，该内孔的中心线和所述阀体内腔的中心线重合，所述蝶板位于所述阀体内，并且固定安装在所述阀杆上，蝶板的外侧面设有密封面，该密封面与所述阀座的锥体形内孔表面上的密封面相配形成密封副，所述阀杆穿过阀体上部的上阀杆孔插入阀体内腔，阀杆的延伸方向与所述阀体内腔的中心线垂直。

2、如权利要求1所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述阀座的左边设有支撑套，所述支撑套的外侧面同所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，支撑套的左侧设有弹簧座，所述压缩弹簧安装在该弹簧座上。

3、如权利要求2所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述蝶板密封面的形状呈与所述阀座锥体形内孔形状相同的锥体形，其锥体形的内锥角和阀座内孔密封面处锥体形的内锥角相同，所述阀座和阀体之间设有密封件。

4、如权利要求3所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述蝶板采用闭合的空心结构，其左侧板的外表面为曲面，该曲面呈流线型，其右侧封有一平板，蝶板内部设有若干连接其左侧板的加强筋，所述加强筋是若干连接其左侧板的垂直平面板。

5、如权利要求4所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述蝶板的外圆设有嵌装在蝶板主体上的密封件，所述蝶板的密封面设置在该密封件的外圆表面，所述蝶板密封件采用不锈钢板和石墨的叠加结构，或者采用整块不锈钢板结构，或者采用密封材料制成的板块结构。

6、如权利要求5所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于在阀门关闭时所述蝶板密封件密封面的回转中心线同所述阀座内孔密封面的回转中心线重合，所述蝶板密封面所在平面倾斜于阀体内腔中心线，其倾斜角度是阀座密封面内锥角的一半，倾斜角度方向为蝶板开启方向。

7、如权利要求6所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述阀杆的中心线同阀体内腔的中心线互不相交，两者之间有一距离，阀杆的中心线同所蝶板的中心线也不重合，两者之间也有一距离，所述阀杆中心线同阀体内腔中心线之间的距离小于其同蝶板中心线之间的距离。

8、如权利要求7所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述蝶板左侧板的内侧设有安装套管，所述阀体的下部设有下阀杆孔，所述阀杆穿过所述安装套管，并继续向下延伸至所述下阀杆孔，所述阀杆和蝶板之间采用销轴相连。

9、如权利要求8所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述阀座锥体形内孔的内锥角是10°-45°，所述阀座右端口的直径是所述阀体内腔右边的内台阶内径的85％-90％，所述阀杆的中心线同阀体内腔的中心线之间的距离是该处阀体内腔内径的1/10-1/75。

10、如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的硬密封双向蝶阀，其特征在于所述阀体的内腔纵向穿透阀体，所述阀体的左右两端设有垂直于内腔中心线的法兰，所述阀体的上部和下部分别设有上阀杆孔和下阀杆孔，所述阀体的下阀杆孔外端设有下法兰，该下法兰上固定安装有封闭的下盖，所述阀体上部设有向上延伸的连接部，该连接部的上端设有上法兰，所述上阀杆孔穿透该连接部构成该连接部的中央通孔，其上部设有包围在阀杆外侧的填料函，该填料函内装有填料并设有压在填料上的压盖，所述上法兰上安装有支架，支架上装有驱动装置，驱动装置上设有手轮。

Images