CN210440591U - 一种双夹角双向密封蝶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，阀门组件包括阀体、阀座、蝶板、密封环，安装孔在阀座两端的周线分别为椭圆Ⅰ和椭圆Ⅱ，本实用新型所创新的双夹角共轭宽面密封副设计，从根本上改变了蝶阀密封机理，即通过双夹角这种强制密封结构，使其在密封部位产生高接触应力来密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决密封部位内漏问题，同时密封副不受安装方向限制，给客户带来更好体验。本实用新型可以使阀杆轴线与阀体中心线垂直相交，优化偏心参数，简化偏心结构，消除了现有的蝶阀中，为了需求高效密封必须增加越多的偏心参数的技术偏见。

Description

一种双夹角双向密封蝶阀

技术领域

本实用新型涉及蝶阀技术领域，具体涉及一种双夹角双向密封蝶阀。

背景技术

近年来，随着我国经济规模的扩大以及经济不断深化改革，石化项目从原来单一的炼油加化工各自的项目变为炼化一体化项目，规模也逐步加大成为世界级的一体化项目，原来装置选用进口产品，现在国家在逐步推行以国代进并推进实施中国制造2025，在此大环境下，市场迫切需要创新的民族品牌，用更多的自主品牌建设好我国的项目。同时在石油、石化、化工、能源、矿产等行业生产过程中，随着生产工艺的改进，使用工况越来越苛刻。

蝶阀根据结构主要分为：同心蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀。同心蝶阀的蝶板会与阀座挤压，损伤密封副。因此为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题，由此产生了单偏心蝶阀。单偏心蝶阀是在同心蝶阀的基础上，将蝶板的回转中心线(即阀杆轴线)设置成与密封截面形成一个尺寸偏差L₁的位置，即阀杆轴心偏离蝶板中心。双偏心蝶阀是在单偏心蝶阀的基础上，将阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离阀体中心线，阀杆的轴心与阀体的中心形成一个尺寸偏差L₂，以使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了开闭过程中蝶板与阀座之间刮擦现象。三偏心蝶阀如图1所示，阀座、密封圈和阀体的轴线重合，三偏心蝶阀是在双偏心的蝶阀的基础上，将两侧为互相对称的锥面密封中的一侧变成平面密封，其与阀体轴线平行，这样两侧密封面的夹角不在阀体轴线上，其与阀体轴线形成一个夹角，以使在截面中两侧的密封面之间的中心线(即两侧密封面之间夹角的等分线)与阀座中心线(即阀体中心线)形成一定角度β的角偏置，即蝶板的密封断面不再是真圆而是椭圆，其密封面形状也因此而不对称：一边倾斜于阀体中心线、另一边则平行于阀体中心线。三偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造，其不再是位置密封而是扭力密封，即其不是依靠阀座的弹性变形，而是完全依靠阀座的接触面压这种强制密封来达到密封效果，其解决了金属阀座零泄漏这一难题。

常规三偏心多层金属密封蝶阀具有不耐磨，寿命短，互换性差，高温下容易卡死，只能单向密封，结构复杂等缺点，完全满足不了市场发展的需求。且蝶阀的偏心参数越多，其密封性能越好，但是其几何参数却越复杂、制造难度越大、制造成本越大。

因此为响应市场需求，克服现有技术的不足，迫切需要发明创造出一种纯金属双夹角双向密封蝶阀以适应市场的需求，达到真正的双向密封零泄漏。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供了一种双夹角双向密封蝶阀，解决了现有的蝶阀中，为了需求高效密封，必须增加越多的偏心参数的技术偏见。本实用新型对蝶阀所采用的密封副中一侧的密封部位进行了创新性且巧妙的设计，以使此密封副既能实现现有的三偏心蝶阀中的强制密封效果，又能取消阀杆轴心偏离阀体中心线这个偏心设置，使阀杆轴线与阀体中心线重合，降低具有强制密封效果的阀体制造成本、提高其装配便利性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔的阀体、安装在阀腔腔壁上的阀座、位于阀腔中并与阀杆连接的蝶板、安装在蝶板上且其外侧壁与阀座的安装孔密封配合的密封环，所述阀杆的顶端穿出阀体，所述安装孔的横截面为椭圆，所述安装孔在阀座靠近蝶阀阀杆的端面以及远离阀杆的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ和椭圆Ⅱ，在所述椭圆Ⅰ上且径向与阀杆的轴线垂直的两个点分别为A点和C点，沿着阀座的轴向，椭圆Ⅱ上与A点和C点对应的点分别为B点和D点，A点和B点之间的连线为线段 AB，线段AB距离阀座轴线的距离从A点到B点逐渐增大，C点和D点之间的连线为线段 CD，线段CD距离阀座轴线的距离从C点到D点逐渐减小，且直线线段AB的斜率k_a＞直线线段CD的斜率k_b；

所述密封环的外侧壁的横截面的形状尺寸与安装孔上与之对应的横截面的形状尺寸一致；

所述阀杆轴线与阀体中心线垂直相交。

所述密封环的外侧壁的横截面的形状尺寸与安装孔上与之对应的横截面的形状尺寸一致，此处“与之对应的”是指外侧壁上每个横截面的外周与安装孔上配合接触的外周所在的横截面。

现有技术的三偏心蝶阀中，其三处偏心为：阀杆轴心偏离蝶板中心、阀杆轴心偏离阀体中心线以及密封面之间的中心线与阀体中心线形成一个角度β的角偏置。现有技术的三偏心蝶阀中，线段CD距离阀座轴线的距离不变，即其为平行于阀座轴线的线段，从而线段CD与线段AB之间的夹角的中心线与阀体中线形成一个角度β偏置的中心线的夹角。现有技术中，当阀杆轴线与阀体轴线正相交时，线段AB处的阀座与密封圈之间能迅速实现无刮擦的脱离，而线段CD处则会出现一定刮擦，刮擦损伤从线段CD到线段AB之间是逐渐减小并消除的，线段CD处的刮擦损伤是整个密封部位中最严重的。因此为了降低刮擦损伤，是需要将阀杆轴心偏离阀体中心线的，且向线段AB处靠近，即阀杆的轴心与阀体的中心形成一个尺寸偏差L₂，从而使密封圈上与线段CD处配合的部位具有更大的线速度，继而在开启蝶板时，密封圈上与线段CD配合部位获得更快的离开线段CD的速度，让阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座，以尽量减小开闭过程中蝶板与阀座之间刮擦现象。

而本实用新型中，将线段CD设置成距离阀座轴线的距离逐渐减小的一个线段，其既不是同心、单偏心以及双偏心阀体中与线段AB关于阀座轴线对称的线段，也不是三偏心中平行于阀座轴线的线段，而是跟线段AB斜向相同，但斜率低于线段AB的一条线段，即本实用新型中，在线段CD处靠近阀座轴线的一个点，即在C点处做一条平行于阀座轴线的参考线，线段AB与参考线形成一个夹角，此夹角为夹角一，为原本的三偏心蝶阀所具备的用于产生角偏置的夹角；同时线段CD与参考线形成一个夹角，此夹角为夹角二，为本实用新型增加的一个夹角。

在实际布局时，由于夹角二的设置，采用本实用新型所设计的蝶阀，其阀杆轴线与阀体轴线正相交。具体地，本实用新型在打开蝶板时，一旦转动蝶板，密封圈上与线段CD 对应的部位即立马离开线段CD，即线段CD处的阀座与密封圈之间能迅速实现完全无刮擦的脱离。具体地，密封圈上与C点和D点相对应的点分别为C’点和D’点，开启蝶板时，点C’绕着阀杆轴线向点D即向安装孔的孔壁上距离阀座轴线更远的部位转动，即蝶板闭合时，点C’与阀座上距离阀座轴线更近的部位接触，蝶板打开后，是向距离阀座轴线距离更远的部位转动，从而使本实用新型所设计的密封圈在一开动蝶板的那一瞬间就能实现与阀座脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，实现开启过程中的零摩擦，防止了密封面被刮擦损伤，保证了密封圈和阀座之间密封性能的高效性，大大降低开闭阀门所需的扭矩，从而便于采用扭矩较小的执行器，降低执行器的成本，而扭矩小的执行器其体积也小，利于本实用新型所设计的阀门的安装。

当蝶阀关闭时，传递给密封圈的扭矩力和介质作用力形成的高接触应力，远大于密封介质本身的压力，从而实现双向强制密封。本实用新型中，创新的双夹角共轭宽面密封副设计，从根本上改变了蝶阀密封机理，即通过双夹角这种强制密封结构，使其在密封部位产生高接触应力来密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决密封部位内漏问题，同时密封副不受安装方向限制，给客户带来更好体验。

综上，本实用新型对蝶阀用的密封圈和阀座之间的密封结构进行创新性设计，在具有原本的线段AB侧的夹角一，以使其保持原本位置的强制密封的基础上，还通过在线段CD 处创新性设置夹角二，以在蝶板闭合时，在线段CD处产生强制密封，从而使整个阀座和密封环形成共轭密封副，即在线段AB处与线段CD处形成两处强制密封的中心点，并从这两个中心部位沿着椭圆周线向上、下两侧辐射，以实现强制双向零泄漏密封；并在开启蝶板时，能瞬时实现整个密封圈与整个阀座的脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，保证了密封面的质量，保证了密封性能的稳定性；同时，基于线段CD部位的特别设置，还便于本实用新型所设计的阀门取消阀杆轴心与阀体中心线之间的偏离，可以使阀杆轴线与阀体中心线垂直相交，优化偏心参数，简化偏心结构，消除了现有的蝶阀中，为了需求高效密封必须增加越多的偏心参数的技术偏见。本实用新型通过对阀门重新设计，以使阀门取消了一个偏心参数，从而使蝶阀结构更简单、几何参数的复杂度降低、制造更加容易、制造成本降低，其结构比三偏心蝶阀更简单，加工工艺更容易实现，同时性能比三偏心蝶阀更好。

由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，对蝶阀用的密封圈和阀座之间的密封结构进行创新性设计，在具有原本的线段AB侧的夹角一，以使其保持原本位置的强制密封的基础上，还通过在线段CD处创新性设置夹角二，以在蝶板闭合时，在线段CD处产生强制密封，从而使整个阀座和密封环形成共轭密封副，即在线段AB处与线段CD处形成两处强制密封的中心点，并从这两个中心部位沿着椭圆周线向上、下两侧辐射，以实现强制双向零泄漏密封；

2.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，在开启蝶板时，能瞬时实现密封圈与阀座的脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，保证了密封面的质量，保证了密封性能的稳定性，大大降低开闭阀门所需的扭矩，从而便于采用扭矩较小的执行器，降低执行器的成本，而扭矩小的执行器其体积也小，利于本实用新型所设计的阀门的安装；

3.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，基于线段CD部位的特别设置，还便于采用本实用新型所设计的密封副的阀门取消阀杆轴心与阀体中心线之间的偏离，可以使阀杆轴线与阀体中心线垂直相交，优化偏心参数，简化偏心结构，消除了现有的蝶阀的密封副中，为了需求高效密封必须增加越多的偏心参数的技术偏见，以使阀门取消了一个偏心参数，以使采用本实用新型所设计的蝶阀结构更简单、几何参数的复杂度降低、制造更加容易、制造成本降低；

4.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，当蝶阀关闭时，传递给密封圈的扭矩力和介质作用力形成的高接触应力，远大于密封介质本身的压力，从而实现双向强制密封；创新的双夹角共轭宽面密封副设计，根本改变蝶阀密封机理，即通过强制密封结构，使双夹角密封副的高接触应力密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决内漏问题。同时不受安装方向限制，给客户带来更好体验

5.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，密封环通过蝶板压环压紧在蝶板上，而密封环通过第一螺钉紧固在蝶板上，当密封环密封失效时，无需替换蝶板整体，只需针对性替换失效的密封环即可，可大大节省维护时间和成本；

6.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，蝶板压环通过内六角螺钉紧固在蝶板上，同时通过第一内六角螺钉施加预紧力，压紧石墨垫片，实现密封环和蝶板之间的密封，以确保密封环和蝶板之间的高效密封性；

7.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，当阀座密封失效时，无需替换整个阀体，只需针对性替换失效的阀座即可，可大大节省维护时间和成本；

8.本实用新型一种用于蝶阀的双夹角密封副，通过第二内六角螺钉施加预紧力，将阀座压紧在石墨垫片上，实现阀座和阀体凸台之间的密封，以确保阀座和凸台之间的高效密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是是图1中B-B的剖视图；

图5是图4中B处的放大图；

图6是图4中C处的放大图；

图7是图6中D处的放大图；

图8是阀座和密封环配合示意图；

图9是阀座的主视图；

图10是沿图9中C-C的剖视图；

图11是沿图9中D-D的剖视图；

图12是图11中E处的放大图；

图13是密封圈的主视图；

图14是沿图13中E-E的剖视图；

图15是沿图13中F-F的剖视图；

图16是本实用新型的偏心示意图；

图17是蝶板小角度打开时的示意图；

图18是图17中F处的放大图；

图19是本实用新型与一种执行机构配合的结构示意图；

图20是现有技术的结构示意图。

附图中标号说明：

1-阀座，2-密封环，3-外侧壁，4-安装孔，5-椭圆Ⅰ，6-椭圆Ⅱ，7-A点，8-C点，9-B点，10-D点，11-蝶板，12-台阶Ⅰ，13-阀杆，14-台阶Ⅱ，15-蝶板压环，16-第一螺钉，17- 凸台，18-第一环形槽，19-三开环，20-第二螺钉，21-直角槽，22-C’点，23-D’点，24- 阀体，25-堵头，26-底面法兰，27-阀腔，28-石墨垫片，29-阀座轴线，30-参考线，31-上阀杆，32-下阀杆，33-上圆柱销，34-下圆柱销，35-上轴套，36-下轴套，37-填料座圈，38-填料，39-填料压盖，40-紧固螺钉，41-密封垫片，42-底面螺栓。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图20对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1-图20所示，一种用于蝶阀的双夹角密封副，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔27的阀体24、安装在阀腔27腔壁上的阀座1、位于阀腔27中并与阀杆13连接的蝶板11、安装在蝶板11上且其外侧壁3与阀座1的安装孔4密封配合的密封环2，所述阀杆13的顶端穿出阀体24，所述安装孔4的横截面为椭圆，所述安装孔4在阀座1靠近蝶阀阀杆13的端面以及远离阀杆13的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ5和椭圆Ⅱ6，在所述椭圆Ⅰ5上且径向与阀杆13的轴线垂直的两个点分别为A点7和C点8，沿着阀座1的轴向，椭圆Ⅱ6上与A点7和C点8对应的点分别为B点9和D点10，A点7和B点9之间的连线为线段AB，线段AB距离阀座1轴线的距离从A点到B点逐渐增大，C点8和D 点10之间的连线为线段CD，线段CD距离阀座1轴线的距离从C点到D点逐渐减小，且直线线段AB的斜率k_a＞直线线段CD的斜率k_b；

所述密封环2的外侧壁3的横截面的形状尺寸与安装孔4上与之对应的横截面的形状尺寸一致；

所述阀杆轴线与阀体中心线垂直相交。

现有技术的三偏心蝶阀中，如图20所示，其三处偏心为：阀杆轴心偏离蝶板中心、阀杆轴心偏离阀体中心线以及密封面之间的中心线与阀体中心线形成一个角度β的角偏置。现有技术的三偏心蝶阀中，线段CD距离阀座1轴线的距离不变，即其为平行于阀座1轴线的线段，从而线段CD与线段AB之间的夹角的中心线与阀体中线形成一个角度β偏置的中心线的夹角。现有技术中，当阀杆轴线与阀体轴线正相交时，线段AB处的阀座1与密封圈2之间能迅速实现无刮擦的脱离，而线段CD处则会出现一定刮擦，刮擦损伤从线段 CD到线段AB之间是逐渐减小并消除的，线段CD处的刮擦损伤是整个密封部位中最严重的。因此为了降低刮擦损伤，是需要将阀杆轴心偏离阀体中心线的，且向线段AB处靠近，即阀杆的轴心与阀体的中心形成一个尺寸偏差L₂，从而使密封圈2上与线段CD处配合的部位具有更大的线速度，继而在开启蝶板时，密封圈上与线段CD配合部位获得更快的离开线段CD的速度，让阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座，以尽量减小开闭过程中蝶板与阀座之间刮擦现象。

而本实用新型中，将线段CD设置成距离阀座1轴线的距离逐渐减小的一个线段，其既不是同心、单偏心以及双偏心阀体中与线段AB关于阀座轴线对称的线段，也不是三偏心中平行于阀座1轴线的线段，而是跟线段AB斜向相同，但斜率低于线段AB的一条线段，即本实用新型中，如图11所示，在线段CD处靠近阀座1轴线的一个点，即在C点8处做一条平行于阀座1轴线的参考线30，线段AB与参考线30形成一个夹角，此夹角为夹角一，为原本的三偏心蝶阀所具备的用于产生角偏置的夹角；同时线段CD与参考线30形成一个夹角，此夹角为夹角二，为本实用新型增加的一个夹角，图6和图7中的角γ。

在实际布局时，由于夹角二的设置，采用本实用新型所设计的蝶阀，其阀杆轴线与阀体轴线正相交，如图4所示。具体地，本实用新型在打开蝶板时，一旦转动蝶板，如图17 和图18所示，密封圈2上与线段CD对应的部位即立马离开线段CD，即线段CD处的阀座1与密封圈2之间能迅速实现完全无刮擦的脱离。具体地，密封圈上与C点8和D点10 相对应的点分别为C’点22和D’点23，开启蝶板时，点C’绕着阀杆轴线向点D即向安装孔的孔壁上距离阀座1轴线更远的部位转动，即蝶板闭合时，点C’与阀座上距离阀座1轴线更近的部位接触，蝶板打开后，是向距离阀座1轴线距离更远的部位转动，从而使本实用新型所设计的密封圈在一开动蝶板的那一瞬间就能实现与阀座脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，实现开启过程中的零摩擦，防止了密封面被刮擦损伤，保证了密封圈2和阀座1之间密封性能的高效性，大大降低开闭阀门所需的扭矩，从而便于采用扭矩较小的执行器，降低执行器的成本，而扭矩小的执行器其体积也小，利于本实用新型所设计的阀门的安装。

当蝶阀关闭时，传递给密封圈的扭矩力和介质作用力形成的高接触应力，远大于密封介质本身的压力，从而实现双向强制密封。本实用新型中创新的双夹角共轭宽面密封副设计，从根本上改变了蝶阀密封机理，即通过双夹角这种强制密封结构，使其在密封部位产生高接触应力来密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决密封部位内漏问题，同时密封副不受安装方向限制，给客户带来更好体验。

综上，本实用新型对蝶阀用的密封圈2和阀座1之间的密封结构进行创新性设计，在具有原本的线段AB侧的夹角一，以使其保持原本位置的强制密封的基础上，还通过在线段CD处创新性设置夹角二，以在蝶板闭合时，在线段CD处产生强制密封，从而使整个阀座1和密封环2形成共轭密封副，即在线段AB处与线段CD处形成两处强制密封的中心点，并从这两个中心部位沿着椭圆周线向上、下两侧辐射，以实现强制双向零泄漏密封；在开启蝶板时，能瞬时实现整个密封圈与整个阀座的脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，保证了密封面的质量，保证了密封性能的稳定性；同时，基于线段CD部位的特别设置，还便于本实用新型所设计的阀门取消阀杆轴心与阀体中心线之间的偏离，可以使阀杆轴线与阀体中心线垂直相交，优化偏心参数，简化偏心结构，消除了现有的蝶阀中，为了需求高效密封必须增加越多的偏心参数的技术偏见。本实用新型通过对阀门重新设计，以使阀门取消了一个偏心参数，从而使蝶阀结构更简单、几何参数的复杂度降低、制造更加容易、制造成本降低，其结构比三偏心蝶阀更简单，加工工艺更容易实现，同时性能比三偏心蝶阀更好。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，对密封环2的固定结构做出实施说明。

如图2和图3所示，本实用新型中，在所述蝶阀的蝶板11的一端设置有用于支撑密封环2的圆柱形台阶Ⅰ12，所述密封环2套设在台阶Ⅰ12上，在所述台阶Ⅰ12上远离蝶阀阀杆13的一侧设置有直径小于台阶Ⅰ12的圆柱形台阶Ⅱ14，在所述台阶Ⅱ14上套设有将密封环2压紧在蝶板11上的蝶板压环15，所述蝶板压环15通过若干个第一螺钉16固定在台阶Ⅰ12上。

密封环2通过蝶板压环15压紧在蝶板上，而密封环2通过第一螺钉16紧固在蝶板上，当密封环2密封失效时，无需替换蝶板整体，只需针对性替换失效的密封环2即可，可大大节省维护时间和成本。具体地，松卸第一螺钉16，然后将蝶板压环15取下，再将受损的密封环2取下，然后将新的密封环2套设在台阶Ⅰ12上，再依次安装上蝶板压环15和第一螺钉16。

进一步地，在所述密封环2和蝶板11之间设置有石墨垫片。

蝶板压环15通过内六角螺钉紧固在蝶板上，同时通过第一内六角螺钉施加预紧力，压紧石墨垫片，实现密封环和蝶板之间的密封，以确保密封环和蝶板之间的高效密封。

优选地，所述第一螺钉16为内六角螺钉。

实施例3

本实施例是在上述实施例的基础上，对阀座1的固定结构做出实施说明。

如图2和图3所示，本实用新型中，在所述阀腔的内壁上且位于阀座1和阀杆13之间的部位设置有防止阀座1向阀杆13移动的环形凸台17，在阀腔的内壁上且位于阀座1远离阀杆13的一侧设置有第一环形槽18，在第一环形槽18中安装有三开环19，在三开环19 上螺纹连接有多个第二螺钉20，所述第二螺钉20的螺杆末端压在阀座1上。

三开环19同自身结构特性卡设在第一环形槽18中，并通过与之螺纹连接的第二螺钉 20压紧在阀座1上。当阀座1密封失效时，无需替换整个阀体，只需针对性替换失效的阀座1即可，可大大节省维护时间和成本。具体地，利用三开环自身结构，将三开环拆散，并将其从第一环形槽18中取出，然后将受损的阀座1取下，然后将新的阀座1固定在阀腔中并使其阀杆13的端面与凸台17接触，再安装上三开环19并拧紧第二螺钉20。

进一步地，关于阀座1和凸台17之间的配合具体如下：在所述阀座1上靠近凸台17的一侧设置有环形的直角槽21，凸台17卡入直角槽21中，并与直角槽21的两侧槽壁接触。

进一步地，在所述直角槽21上与阀座轴线垂直的槽壁和凸台17之间设置有石墨垫片。

通过第二内六角螺钉施加预紧力，将阀座1压紧在石墨垫片上，实现阀座1和阀体凸台之间的密封，以确保阀座1和凸台之间的高效密封。

优选地，所述第二螺钉20为内六角螺钉。

实施例4

本实施例是在上述实施例的基础上，对密封环2和阀座1之间的配合结构做出实施说明。

如图2和图3所示，本实用新型中，所述密封环2在轴向上的厚度尺寸小于阀座1在轴向上的厚度尺寸。

进一步地，所述斜率k_b与阀座1的外径成正比。当阀体越大，其对应的阀座1越大，对应的密封圈厚度越大；而斜率k_b的增大会便于阀体与密封环在线段CD处的配合面迅速脱离；同时当阀体越大，其对应的阀座1越大，同时其所需的密封力越大；而斜率k_b的增大会增加阀体与密封环在线段CD处的配合面，继而获得更大的强制密封力。

实施例5

本实施例是对本实用新型的选材进行实施说明。

本实用新型所设计的密封圈2和阀座1均优选地采用纯金属结构；在工艺上，采用机械加工+自动化研磨工艺提高密封面光洁度，其优点为耐磨耐腐蚀，从而能应用于各类恶劣工况。

与现有技术相比，本实用新型结构简单，采用纯金属硬密封宽面密封副结构，密封性能优异，阀门服务生命周期更长。

实施例6

本实施例是对阀杆的结构做出实施说明。

如图2所示，本实用新型中，所述阀杆13包括彼此同轴的上阀杆31和下阀杆32，所述上阀杆31的底端插入蝶板11的上侧，并通过三个上圆柱销33与蝶板11连接，具体地，上圆柱销33的一端穿过蝶板11的一侧后插入上阀杆31中，并与蝶板11以及上阀杆31这两个部件中的一个或者两个过盈配合；上阀杆31的顶端穿出阀体24的上侧；所述下阀杆 32的顶端插入蝶板11的下侧，并通过下圆柱销34与蝶板11连接，具体地，下圆柱销34 的一端穿过蝶板11的一侧后插入下阀杆32中，并与蝶板11以及阀杆32其中一个或者两个过盈配合，下阀杆32的底端插入阀体24的下侧。

双阀杆式结构，便于加工，显著降低阀门扭矩，同时减轻了阀门整机重量，同时上阀杆设计有回流通道，可以避免低温介质进入长颈阀盖时由于温度升高压力增大的现象。

实施例7

本实施例是对阀杆13上下两侧与阀体的配合结构做出实施说明。

如图2和图19所示，本实用新型中，在所述阀体24上的上、下两侧分别设置有供上阀杆31和下阀杆32穿过的上通孔和下通孔，在所述上通孔和上阀杆31之间设置有上轴套35，在所述下通孔和下阀杆32之间设置有下轴套36；

在上阀杆31和上通孔的上侧设置有将其配合部位密封的填料密封组件；在下通孔的底端设置有将其底端密封的法兰密封组件。

所述填料密封组件包括填料座圈37、填料38、填料压盖39和紧固螺钉40，所述填料座圈37位于上通孔中，并套设在上阀杆31上且位于上轴套35上方，所述填料38填设在上阀杆31和上通孔之间，其上、下两端分别与填料压盖39和填料座圈37接触，所述填料压盖39通过紧固螺钉固定在阀体24上。

所述法兰密封组件包括底面法兰26、堵头25、密封垫片41和底面螺栓42，所述底面法兰26通过底面螺栓42固定在阀体24下方，并将下通孔覆盖，所述密封垫片41设置在底面法兰26和阀体24之间，所述堵头25位于底面法兰26和下阀杆32之间。

密封垫片41优选地采用缠绕垫片。

实施例8

本实施例是对蝶阀的执行机构做出实施说明。

执行机构可以采用气动式执行机构、电动式执行机构以及手动式等。当采用手动执行机构时，优选地采用手轮，其结构如图19所示。执行机构通过上阀杆传递扭矩给蝶板实现流道孔的开关。执行机构通过上阀杆带动蝶板在90度范围内旋转实现流道开关。

实施例9

本实施例是在上述实施例的基础上，对本实用新型的装配进行实施说明。

装配步骤具体如下：

S1、将上、下轴套装入阀体；

S2、将蝶板本体放到阀体中间；

S3、装上阀杆，并对正蝶板上的销孔；

S4、将下阀杆套上对开环，装下阀杆，对正蝶板销孔；

S5、转动蝶板，确保开关灵活；

S6、装上下阀杆圆柱销；

S7、装保护垫片，放上缠绕垫片，装底面法兰即法兰螺栓；

S8、装上阀杆填料，装填料压盖及螺栓；

S9、装密封圈与蝶板间的石墨垫片，装阀座和阀体间的石墨垫片；

S10、蝶板打开约60到70度的开度；

S11、装密封圈，需注意密封圈高点标记符号，密封圈高低点连线应垂直于阀杆轴线，同时在蝶板龟背视图下，密封圈高点应在阀杆轴线正左侧以满足蝶板开启时密封圈的高点第一时间和阀座分开；

S12、装蝶板压环并至少对边安装两颗螺钉，注意不要拧紧，保持密封圈处于可自由转动的状态；

S13、安装阀座，注意阀座高点标记符号，阀座高低点连线应垂直于阀杆轴线，同时在蝶板龟背视图下，阀座高点应在阀杆轴线正左侧以满足蝶板开启时阀座的高点第一时间和密封圈分开；

S14、装三开环，三开环的径向切口应在上阀杆轴线上方，拧紧三开环锁紧内六角螺钉；

S15、开关蝶板两到三次，让蝶板上的双夹角密封圈自动找正，然后交叉安装拧紧蝶板压环上的内六角螺钉。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔(27)的阀体(24)、安装在阀腔(27)腔壁上的阀座(1)、位于阀腔(27)中并与阀杆(13)连接的蝶板(11)、安装在蝶板(11)上且其外侧壁(3)与阀座(1)的安装孔(4)密封配合的密封环(2)，所述阀杆(13)的顶端穿出阀体(24)，所述安装孔(4)的横截面为椭圆，其特征在于：所述安装孔(4)在阀座(1)靠近蝶阀阀杆(13)的端面以及远离阀杆(13)的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ(5)和椭圆Ⅱ(6)，在所述椭圆Ⅰ(5)上且径向与阀杆(13)的轴线垂直的两个点分别为A点(7)和C点(8)，沿着阀座(1)的轴向，椭圆Ⅱ(6)上与A点(7)和C点(8)对应的点分别为B点(9)和D点(10)，A点(7)和B点(9)之间的连线为线段AB，线段AB距离阀座(1)轴线的距离逐渐增大，C点(8)和D点(10)之间的连线为线段CD，线段CD距离阀座(1)轴线的距离逐渐减小，且直线线段AB的斜率k_a＞直线线段CD的斜率k_b；

所述密封环(2)的外侧壁(3)的横截面的形状尺寸与安装孔(4)上与之对应的横截面的形状尺寸一致；

所述阀杆轴线与阀体中心线垂直相交。

2.根据权利要求1所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述蝶板(11)的一端设置有用于支撑密封环(2)的圆柱形台阶Ⅰ(12)，所述密封环(2)套设在台阶Ⅰ(12)上，在所述台阶Ⅰ(12)上远离蝶阀阀杆(13)的一侧设置有直径小于台阶Ⅰ(12)的圆柱形台阶Ⅱ(14)，在所述台阶Ⅱ(14)上套设有将密封环(2)压紧在蝶板(11)上的蝶板压环(15)，所述蝶板压环(15)通过若干个第一螺钉(16)固定在台阶Ⅰ(12)上。

3.根据权利要求2所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述密封环(2)和蝶板(11)之间设置有石墨垫片。

4.根据权利要求1所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述阀腔(27)的内壁上且位于阀座(1)和阀杆(13)之间的部位设置有防止阀座(1)向阀杆(13)移动的环形凸台(17)，在阀腔的内壁上且位于阀座(1)远离阀杆(13)的一侧设置有第一环形槽(18)，在第一环形槽(18)中安装有三开环(19)，在三开环(19)上螺纹连接有多个第二螺钉(20)，所述第二螺钉(20)的螺杆末端压在阀座(1)上。

5.根据权利要求4所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述阀座(1)上靠近凸台(17)的一侧设置有环形的直角槽(21)，凸台(17)卡入直角槽(21)中，并与直角槽(21)的两侧槽壁接触。

6.根据权利要求5所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述直角槽(21)上与阀座轴线垂直的槽壁和凸台(17)之间设置有石墨垫片。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：所述阀杆(13)包括彼此同轴的上阀杆(31)和下阀杆(32)，所述上阀杆(31)的底端插入蝶板(11)的上侧，并通过上圆柱销(33)与蝶板(11)连接，上阀杆(31)的顶端穿出阀体(24)的上侧；所述下阀杆(32)的顶端插入蝶板(11)的下侧，并通过下圆柱销(34)与蝶板(11)连接，其底端插入阀体(24)的下侧。

8.根据权利要求7所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述阀体(24)上的上、下两侧分别设置有供上阀杆(31)和下阀杆(32)穿过的上通孔和下通孔，在所述上通孔和上阀杆(31)之间设置有上轴套(35)，在所述下通孔和下阀杆(32)之间设置有下轴套(36)；

在上阀杆(31)和上通孔的上侧设置有将其配合部位密封的填料密封组件；在下通孔的底端设置有将其底端密封的法兰密封组件。

9.根据权利要求8所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：所述填料密封组件包括填料座圈(37)、填料(38)、填料压盖(39)和紧固螺钉(40)，所述填料座圈(37)位于上通孔中，并套设在上阀杆(31)上且位于上轴套(35)上方，所述填料(38)填设在上阀杆(31)和上通孔之间，其上、下两端分别与填料压盖(39)和填料座圈(37)接触，所述填料压盖(39)通过紧固螺钉固定在阀体(24)上。

10.根据权利要求8所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：所述法兰密封组件包括底面法兰(26)、堵头(25)、密封垫片(41)和底面螺栓(42)，所述底面法兰(26)通过底面螺栓(42)固定在阀体(24)下方，并将下通孔覆盖，所述密封垫片(41)设置在底面法兰(26)和阀体(24)之间，所述堵头(25)位于底面法兰(26)和下阀杆(32)之间。

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