CN208431385U - 全衬型陶瓷蝶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全衬型陶瓷蝶阀，包括阀杆、阀体、阀板、阀座和支承轴；阀体内腔内设置有过流件，所述过流件包括进水段衬套和出水段衬套；阀座包括安装在阀体上的上阀座和下阀座，阀体与阀座密封连接；阀板安装在上阀座和下阀座之间，阀板的上部设有便于操作控制的转向槽，阀杆通过转向槽与阀板相连以控制阀板的旋转，进而控制流量；阀板的下部设有支承孔，支承轴设置在支承孔内以对阀板进行支承。本实用新型通过优化阀板过水面的外形曲线，并对出水段衬套的长度、厚度进行优化设计，有效地减轻了普通陶瓷蝶阀出水段衬套及阀门后端管道容易磨损的情况，延长了阀门使用寿命，具有较高的实用价值和推广价值。

Description

全衬型陶瓷蝶阀

技术领域

本实用新型涉及管路器件领域，具体涉及一种全衬型陶瓷蝶阀。

背景技术

管路是用于输送介质以及液压、气压控制的重要设备，阀门普遍应用于各种管路中，用于接通、关闭、调节管路的流量、压力等，以满足生产需要。蝶阀由于其结构简单、成本低、启闭快速等优势应用较广，蝶阀又称为翻板阀，包括阀体、阀板和阀杆等，阀体内设置有进水段衬套和出水段衬套，进水段衬套与出水段衬套为等厚等长的对称设计，阀板的过水面为直线型结构，阀杆与阀板相连，各部件之间的紧密配合，通过阀板旋转实现阀门的开启或关闭，有效控制管道流体的流动。

在使用过程中，由于各种工况需要，阀板往往不是处于全开或全关状态，在流体高速通过时，由于阀板的过水面的直线型结构设计，且进水段衬套与出水段衬套为对称设计，流体特别流体中含有的杂质会对阀板的边角处以及出水段衬套造成较大腐蚀和磨损，严重影响阀门的寿命。为此，亟待提出一种结构，能充分利用蝶阀快速开启关闭的特点，又能有效减轻蝶阀在非全开或全关状态下的腐蚀和磨损，同时对流量能进行有效控制的阀门。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中蝶阀控制调节流量时，阀板和出水段衬套容易腐蚀和磨损的问题，提出一种全衬型陶瓷蝶阀，以提高其耐腐蚀及耐磨损性。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种全衬型陶瓷蝶阀，包括阀杆、阀体、阀板、阀座和支承轴；阀体内腔内设置有过流件，所述过流件包括进水段衬套和出水段衬套，所述阀座包括设置在阀体上的上阀座和下阀座，阀体与阀座密封连接；阀板设置在上阀座和下阀座之间，阀板的上部设有便于操作控制的转向槽，阀杆通过转向槽与阀板相连以控制阀板的旋转，进而控制流量，阀板的下部设有支承孔，支承轴设置在支承孔内并与阀板相连，以对阀板进行支承，保证确保阀板不受流体冲击而产生位置偏移；所述出水段衬套的长度大于进水段衬套的长度，且出水段衬套的厚度大于进水段衬套的厚度，且所述阀板的主过水面为外凸的曲面型结构。

进一步的，所述出水段衬套的长度为进水段衬套长度的1.48倍-4.12倍。

进一步的，所述出水段衬套的厚度为进水段衬套厚度的0.97倍～3.15倍。

进一步的，所述阀板的主过水面的曲率为0.01mm^-1～0.08m^-1，阀板的主过水面转角处的曲率为0.15mm^-1～0.90mm^-1，在边界层的效应作用下，流体可以在通过阀板后，更快的向流道中心汇集，减少对出水段衬套的冲击、磨损。

进一步的，所述出水段衬套与阀体之间还设置有垫块，所述垫块的长度为出水段衬套长度的1/5-4/5。

进一步的，所述垫块采用橡胶材质。

进一步的，所述垫块采用金属材质，比如钢、铁等，将普通金属材质替代陶瓷等贵重材质的衬套，可降低蝶阀的生产成本。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本方案公开的全衬型陶瓷蝶阀，充分利用流体力学原理及边界层原理，对阀板主过水面的外形曲线和边角的进行优化设计，其主过水面的曲率为0.01mm^-1～0.08mm^-1，阀板的过水面转角处的曲率为0.15mm^-1～0.90mm^-1，通过将阀板的过水面设计为曲线型结构，有效的改善了流体的流动状态，减轻流体对出水段的冲击和磨损；

并且，对于容易腐蚀磨损的出水段衬套进行特殊设计，出水段衬套的长度为进水段衬套长度的1.48倍-4.12倍，出水段衬套的厚度为进水段衬套厚度的0.97倍～3.15倍，并且，出水段衬套采用垫块与陶瓷衬套组合结构设计，垫块为橡胶、金属等材质，同时为降低陶瓷蝶阀成本、延长阀门的使用寿命提供支持，具有较高的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述全衬型陶瓷蝶阀的结构示意图；

图2为图1中阀板的结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

其中：1、阀体；2、垫块；3、出水段衬套；4、下压盖；5、支承轴；6、下阀座；7、进水段衬套；8、阀板；9、上阀座；10.阀杆；11、上压盖；a、主过水面。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种全衬型陶瓷蝶阀，包括阀杆10、阀体1、阀板8、阀座和支承轴5；阀体1内腔内设置有过流件，所述过流件包括进水段衬套7和出水段衬套3，出水段衬套和进水段衬套为陶瓷材质；所述阀座包括设置在阀体1上的上阀座9和下阀座6，阀体1与阀座密封连接；阀板8设置在上阀座9和下阀座6之间，阀板8的上部设有便于操作控制的转向槽，阀杆10通过转向槽与阀板8相连以控制阀板8的旋转，进而控制流量，阀杆10的上端与阀体1连接处设置有上压盖11，阀板8的下部设有支承孔，支承轴5设置在支承孔内并与阀板8相连，支承轴5的下端与阀体1连接处设置有下压盖4，以对阀板8进行支承，保证确保阀板8不受流体冲击而产生位置偏移；所述出水段衬套3的长度大于进水段衬套7的长度，且出水段衬套3的厚度大于进水段衬套7的厚度，且所述阀板8的主过水面为外凸的曲面型结构，所述主过水面是指：当流体流经阀门，由一端流向另一端时，流体与阀板的直接冲击面(即图2中的a)。

由于进水段衬套3和出水段衬套7在使用中，受到冲击的情况偏差较大，将进水段衬套3、出水段衬套7采用不对称结构样式设计，通过数学建模分析，所述出水段衬套的长度设置为进水段衬套长度的1.48倍-4.12倍，出水段衬套的厚度为进水段衬套厚度的0.97倍～3.15倍，对于出水段衬套可以达到较好的耐磨损、防冲刷作用，本实施例中优选出水段衬套的长度为进水段衬套长度的2.53倍，出水段衬套的厚度为进水段衬套厚度的2.2倍。另外，对于出水段衬套7，根据实际应用中，出水段衬套7的磨损在接近阀板处最为严重，然后距离阀板稍远处会明显减轻，本实施例中，所述出水段衬套与阀体之间还设置有垫块2，所述垫块2的长度为出水段衬套长度的1/5-4/5，优选为出水段衬套长度的1/2，在出水段衬套7的外段1/2处开始，将衬套7的厚度减薄为正常厚度，所述垫块2采用橡胶材质或采用钢、铁等金属材质，用普通金属材质替代陶瓷等贵重材质的衬套，在提高蝶阀可靠性及使用寿命的前提下，可降低蝶阀的生产成本。

如图2和图3所示，阀板的主过水面a处，根据流体特性，通过数学建模分析进行了表面曲线优化设计，将传统的直线结构设计(虚线部分)，改成了曲线结构设计(实线部分)，阀板主过水面的曲率为y1＝0.01mm^-1～0.08mm^-1，优选0.02mm^-1，阀板转角处的曲率y2＝0.15mm^-1～0.90mm^-1，优选0.35mm^-1，在边界层的效应作用下，流体方向可以在通过阀板后，更快的向流道中心汇集，减少了对出水段衬套的冲击、磨损。

具体使用过程中：在阀板开启过程中及开启后，流体在通过阀板时，在特有的阀板表面流体曲线作用下，流体的阻力有所减小，而且充分利用了边界层的原理，减少了流体对阀板以及对出水段衬套的冲击，同时，对出水段衬套磨损相对严重的部位进行了加厚设计，有效地改善了出水段衬套的抗磨蚀能力，延长了阀门的使用寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.全衬型陶瓷蝶阀，包括阀杆、阀体、阀板、阀座和支承轴；阀体内腔内设置有过流件，所述过流件包括进水段衬套和出水段衬套，其特征在于：

所述阀座包括设置在阀体上的上阀座和下阀座，阀体与阀座密封连接；阀板设置在上阀座和下阀座之间，阀板的上部设有转向槽，阀杆通过转向槽与阀板相连以控制阀板的旋转，阀板的下部设有支承孔，支承轴设置在支承孔内并与阀板相连，以对阀板进行支承；

所述出水段衬套的长度大于进水段衬套的长度，且出水段衬套的厚度大于进水段衬套的厚度，所述阀板的主过水面为外凸的曲面型结构。

2.根据权利要求1所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述出水段衬套的长度为进水段衬套长度的1.48倍-4.12倍。

3.根据权利要求1或2所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述出水段衬套的厚度为进水段衬套厚度的0.97倍～3.15倍。

4.根据权利要求3所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述阀板的主过水面的曲率为0.01mm^-1～0.08mm^-1，阀板的主过水面转角处的曲率为0.15mm^-1～0.90mm^-1。

5.根据权利要求4所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述出水段衬套与阀体之间还设置有垫块，所述垫块的长度为出水段衬套长度的1/5～4/5。

6.根据权利要求5所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述垫块采用橡胶材质。

7.根据权利要求5所述的全衬型陶瓷蝶阀，其特征在于：所述垫块采用金属材质。