CN1804441A - 正锥浮阀座双向密封蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正锥浮阀座双向密封蝶阀，包括阀体、蝶板和浮动阀座，所述浮动阀座设置在所述阀体内腔右部，其外侧面和所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，所述蝶板设置在所述阀体内腔里，其主要由蝶板架、密封件和密封件压板构成，所述密封件压板固定安装在所述蝶板架的一侧，所述密封件被夹在所述蝶板架和密封件压板之间，其外圆超出所述蝶板架的边缘，与所述浮动阀座的内圆构成阀门的密封副，所述浮动阀座的内圆面呈正圆锥面，所述密封件外圆面是与所述浮动阀座内圆正圆锥面锥度相同、相近的正圆锥面或者呈圆弧形面。这种蝶阀的体积小、成本低、磨损少、寿命长、密封性好、可靠性高、维修方便，并具有双向密封。适于各种流体介质输送场合。

Description

正锥浮阀座双向密封蝶阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别是一种正锥浮阀座双向密封蝶阀。

背景技术

正锥浮阀座双向密封蝶阀是一种新型的具有双向密封作用的蝶阀，其允许任意方向的介质流动，同现有蝶阀相比，不仅使用方便，体积小、密封性好、可靠性高、使用寿命长，制造工艺简单、具有双向密封，而且具有密封副多样化、适用性广、根据不同工况可选用不同的密封副。

现有蝶阀通常包括阀体、蝶板和阀座，所述阀座设置在所述阀体内腔右部，所述蝶板设置在所述阀体内腔里，蝶板的外圆和阀座的内圆构成阀门的密封副，密封副中心线和阀体通道中心线不平行，加工密封副时工艺复杂、制造成本高。蝶板是由整块钢板加工而成的，或者是在整个钢板的边缘上压合或嵌置环形密封件，钢板的周边或密封件的周边就形成了所述用于阀门密封的蝶板外圆，当钢板周边或密封件周边磨损后，就得更换整个蝶板，由此增大了蝶阀的使用和维护成本。此类蝶阀阀座固定，无浮动功能，只能单向密封，密封副单一，适用性窄。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种正锥浮阀座双向密封蝶阀，当这种蝶阀的蝶板外圆磨损后，只需要更换密封件，不需要更换整个蝶板；阀座能浮动，使蝶阀具有双向密封；密封副中心线和阀体中心线重合，加工密封副时制造工艺简单、制造成本低；具有二偏心结构，密封性好。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种正锥浮阀座双向密封蝶阀，包括阀体、蝶板和浮动阀座，所述浮动阀座设置在所述阀体内腔右部，其外侧面和所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，受介质流向变化阀座随之浮动。所述蝶板设置在所述阀体内腔里，其主要由蝶板架、密封件和密封件压板构成，所述密封件压板固定安装在所述蝶板架的一侧，所述密封件被夹在所述蝶板架和密封件压板之间，其外圆超出所述蝶板架的边缘，与所述浮动阀座的内圆构成阀门的密封副。蝶板转动中心和密封副平面存在一个偏心，和密封副中心线也存在另一个偏心，使它呈二偏心结构。

本发明的有益效果是：由于密封件是通过密封件压板夹紧在蝶板架上的，而密封件夹板可以通过螺栓紧固在蝶板架上，当需要更换密封件时，只要将密封件压板从蝶板架上卸下来，就可以方便地进行密封件的更换。同时蝶板具有二偏心结构，使得开启关闭过程中密封副磨擦少、操作力矩小、密封性好。另外，这种独立的密封件加工方便，可以根据阀门的使用要求，采用不同材料加工成不同的形状(特别是形成蝶板外圆的密封件外圆面形状)，使阀门具有更好的密封效果，并分别适应于不同的场合。再者阀座具有浮动功能，不论介质流向不同，密封副总能很好地吻合并密封，使得此阀具有双向密封性。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的整体结构示意图；

图2是本发明一种蝶板结构下的K-K剖面结构示意图；

图3是本发明另一种蝶板结构下的K-K剖面结构示意图；

图4是本发明第三种蝶板结构下的K-K剖面结构示意图；

图5是本发明第四种蝶板结构下的K-K剖面结构示意图；

图6是本发明第五种蝶板结构下的K-K剖面结构示意图。

具体实施方式

参见图1-6，本发明提供的正锥浮阀座双向密封蝶阀包括阀体8、蝶板6和浮动阀座7，所述浮动阀座设置在所述阀体内腔右部，其外侧面和所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，所述蝶板设置在所述阀体内腔里，其主要由蝶板架6.1、密封件6.2和密封件压板6.3构成，所述密封件压板固定安装在所述蝶板架的一侧，所述密封件被夹在所述蝶板架和密封件压板之间，其外圆超出所述蝶板架的边缘，与所述浮动阀座的内圆构成阀门的密封副。

所述密封件压板通常可以使用螺栓6.4紧固在所述蝶板架上，这样可方便安装和拆卸。

所述浮动阀座的内圆面为正圆锥面(锥台的侧面)，以提高与所述蝶板外圆密封面配合的可靠性，同时浮阀座密封面为正锥面，简化了制造工艺、降低了制造成本，所述浮动阀座的正锥形内圆面的锥角可以是60°-20°，优选40°±5°。根据设计需要，在一定的整体结构下，其他角度范围也是可行的，本发明不排除采用其他任意角度的可能性。所述蝶板转动中心和密封副所在平面存在一个偏心距，和密封副中心线存在一个偏心距，由于二个偏心距的存在，使得此阀具有双偏心结构。

所述密封件的外圆面(也就是蝶板的外圆面)通常可以采用与所述浮动阀座内圆面锥角相同的正圆锥面(如图5-6所示)，或者采用圆弧形面(如图2-4所示)。

当所述密封件外圆面采用与所述浮动阀座内圆面的锥角相同的正圆锥面时，蝶板的外圆面同浮动阀座的内圆面接触为面密封。

当所述密封件外圆面为圆弧形面时(指密封件外圆在蝶板中心轴线和蝶板任一半径线所在平面上的剖面的外边缘形状为圆弧形或类似于圆弧形的其他任意曲线形)，蝶板的外圆面同浮阀座的内圆面接触为线接触。

参见图2，所述密封件可以是外表面为半圆环型的金属钢环或非金属环，当采用金属环时，该金属环和蝶板架之间可以设置垫层。

参见图3，所述密封件可以是内外两层的金属钢环，所述内层为密封件架6.22，该密封件架呈圆环状，外表面为半圆环型，所述外层6.21为密封面，由板材经成型工艺包在所述密封件架的外圆弧表面，其外表面也是半圆环型。

参见图4，所述密封件可以是由板材冲压而成的弹性密封圈，其外表面为半圆环型。

参见图5，所述密封件可以是外表面为正锥面的金属钢环或非金属环，当采用金属环时，该金属环和蝶板架之间可以设置垫层。

参见图6，所述密封件可以是外表面为正锥面的金属片6.23和非金属片6.24叠加的叠层环。

参见图1-6，作为一个具体实施例，本发明其余部分可以采用这样的结构：所述阀体设有挡在所述浮动阀座右侧的内台阶7.1，所述浮动阀座的左侧是将其向右压的压缩弹簧12，浮动阀座内圆的中心线与所述阀体内腔的中心线重合，所述蝶板固定安装在阀杆5上，阀门的阀杆自所述阀体外上方穿过所述阀体上部的上阀杆孔，插入阀体内腔，其延伸方向与所述阀体内腔的中心线垂直，所述蝶板架的左侧表面为呈流线型的中部凸起曲面，蝶板架右侧表面内凹，设有若干加强筋。

所述阀杆带动蝶板转动的轴线(即阀杆中心线)到蝶板中心线之间的距离与到浮动阀座内圆面的中心线之间的距离相等，使得所述密封件外圆面的中心线在阀门关闭状态同所述浮动阀座内圆面的中心线重合，此距离称为径向偏心；所述密封副所在平面(指外圆面中间与中心线垂直的横断面)和所述阀体内腔中心线相垂直，和阀杆中心线之间存在一定距离，此距离称为轴向偏心。所述蝶板架的内侧设有安装套管，所述阀杆穿过所述安装套管，向下延伸至所述阀体的下阀杆孔，所述阀杆和蝶板架之间采用销轴相连，所述阀体的内腔纵向延伸，穿透整个阀体，所述阀体的左右两端设有垂直于内腔中心线的法兰10，所述阀体的下阀杆孔外端设有下法兰，该法兰上固定安装有封闭的下盖9，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4，并设有压在填料上的压盖3，所述上法兰上安装有支架2，支架上装有驱动装置1，驱动装置上设有手轮11。

可以理解的是，除特别限定的技术特征外，本发明允许阀门整体以及各部分借鉴或采用任意的现有技术和其他可能的技术，由此可以产生若干不同的具体实施方式，这些实施方式均为本发明的具体实施方式。

本发明中的密封件可以采用不同的结构和不同的材料，形成不同的阀门密封类型，以适应于不同的用途，各种密封件结构可以根据实际需要由设计人员任意选择，可以选择本说明书中具体描述的结构，也可以选择现有技术或其他可能的技术下的其他结构。对于本说明书具体描述的结构，可以按密封副接触类型分为线接触和面接触两大类。线接触对加工制造精度来讲要求低、制造成本低、易制造，本说明书中介绍的四种线接触的密封件为：第一种是半圆弧金属环(参见图2所示结构)，由于密封件为一个整体环，表面硬度可以做得很高，密封面可以经磨销加工方法获得高精度、低粗糙度，它能耐高温高压，且密封性好，适应于高温高压场合；第二种也是半圆弧金属环(参见图3所示结构)，但密封件为二件包叠而成，里面为一个内半圆弧环，其表面精要不高，然后在其外面包叠一层成品不锈钢板，其钢板表面粗糙度低，用挤压方法把它包叠在内半圆弧环外面，不锈钢板为密封面，内半圆弧环为骨架，这种密封件制造精度比第一种低，制造成本也比第一种低，但密封面为不锈钢板，所以硬度不高，它适用于高温中压场合；第三种是不锈钢圈(参见图4所示结构)，用钢板冲压成形，由于它具有弹性，所以它的形位公差对密封性能影响不大，但其表面粗糙度要求高，这可以用成品不锈钢板表面来保证，这种密封件比第二种成本低，制造简单，但不能耐高温高压，它只适合中温中、低压场合；第四种为半圆弧非金属环(参见图2所示结构)，由于非金属耐腐蚀好，密封性好，所以它适合于常温低压场合或耐腐蚀场合。

本说明书描述的面接触密封副的阀座也是正锥面，密封件为与阀座正锥面相吻合(角度相同)的正锥体，正锥面对正锥面接触为面接触，由于是面接触，所以寿命长，易耐高压。密封件分为三种：第一种是正锥金属环(参见图5所示结构)，密封件为一个整体环，表面硬度可以做得很高，密封面可以经磨销加工方法获得高精度、低粗糙度，它能耐高温高压，密封性好、寿命长；第二种为叠层正锥复合环(参见图6所示结构)，密封件由金属板和非金属板叠加而成，和第一种相比其加工精度低、成本低、密封性好，它适合用中温中低压场合；第三种为正锥非金属环(参见图5所示结构)，由于非金属耐腐蚀好、密封好，所以它适用常温、中、低压场合或耐腐蚀场合。

本说明书中所谓浮动阀座内圆和内圆面是指浮动阀座上构成介质流动通道的孔的内壁，所述蝶板外圆或密封件外圆是指蝶板或密封件的环形外边缘区域，外圆面是指该环形区域的表面。

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，并且任意两个相对方向的互换，不影响本发明的实施。

Claims (10)

1.一种正锥浮阀座双向密封蝶阀，包括阀体、蝶板和浮动阀座，所述浮动阀座设置在所述阀体内腔右部，其外侧面和所述阀体的内侧面之间留有移动配合间隙，所述蝶板设置在所述阀体内腔里，其特征在于：所述蝶板主要由蝶板架、密封件和密封件压板构成，所述密封件压板固定安装在所述蝶板架的一侧，所述密封件被夹在所述蝶板架和密封件压板之间，其外圆超出所述蝶板架的边缘，与所述浮动阀座的内圆构成阀门的密封副。

2.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述浮动阀座的内圆面呈正圆锥面，所述密封件外圆面是与所述浮动阀座内圆正圆锥面相同锥度的正圆锥面或者呈圆弧形面。

3.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述浮动阀座的内圆面呈正圆锥面，所述密封件外圆面呈正圆锥面或者呈圆弧形面，所述呈正圆锥面的密封件外圆的锥角和所述浮动阀座的内圆锥角一样大，锥角度数为60°-20°，所述呈圆弧面的密封件外圆的圆弧半径R3～R20。

4.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述密封件为外表面为半圆环型的金属钢环或非金属环。

5.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述密封件为二层的金属钢环，内层为密封件架，呈圆环状，其外表面为半圆环型，外层为密封面，由板材经成型工艺包在密封件架的外圆弧表面，其外表面也是半圆环型。

6.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述密封件为由板材冲压而成的弹性密封圈，其外表面为半圆环型。

7.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述密封件为外表面为正锥面的金属钢环或非金属环。

8.如权利要求1所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述密封件为外表面为正锥面的金属片和非金属片叠加的叠层环。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述阀体设有挡在所述浮动阀座右侧的内台阶，所述浮动阀座的左侧是将其向右压的压缩弹簧，浮动阀座内圆的中心线与所述阀体内腔的中心线重合，所述蝶板固定安装在阀杆上，所述阀杆自阀体外上方穿过所述阀体上部的上阀杆孔，插入阀体内腔，其延伸方向与所述阀体内腔的中心线垂直，所述蝶板架的左侧表面为曲面，该曲面呈流线型，蝶板架右侧设有若干加强筋。

10.如权利要求9所述的正锥浮阀座双向密封蝶阀，其特征在于所述阀杆带动蝶板转动的轴线(即阀杆中心线)到蝶板中心线之间的距离与到浮动阀座内圆面的中心线之间的距离相等，此距离称蝶阀径向偏心；所述密封副所在平面和阀体内腔中心线相垂直，和蝶板转动的轴线之间存在一距离，此距离称蝶阀轴向偏心；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，阀杆的中心线同所述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等于其同蝶板中心线之间的距离，所述蝶板左侧板的内侧设有安装套管，所述阀杆穿过所述安装套管，向下延伸至所述阀体的下阀杆孔，所述阀杆和蝶板之间采用销轴相连，所述阀体的内腔纵向延伸，穿透整个阀体，所述阀体的左右两端设有垂直于内腔中心线的法兰，所述阀体的下阀杆孔外端设有下法兰，该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。

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