CN210715983U

CN210715983U - 一种高性能耐磨金属密封蝶阀

Info

Publication number: CN210715983U
Application number: CN201921516314.1U
Authority: CN
Inventors: 刘振华
Original assignee: Henan Hongjia Weiye Mechanical Equipment Co ltd
Current assignee: Henan Hongjia Weiye Mechanical Equipment Co ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2029-09-12

Abstract

本实用新型公开一种高性能耐磨金属密封蝶阀，涉及阀门技术领域。它包括阀体，贯穿于阀体管壁的阀杆，固定套装在阀杆的中下部的阀板，连接在阀杆顶端的蜗轮操作机构；在偏离阀杆轴线距离为E的流道横切面所对应的阀体内壁上设置有一圈呈圆锥状凸起的阀座，在阀座的圆锥表面分布有一层高硬度高精度的阀座密封圈；阀板的基体是圆盘状结构，圆盘状结构的外沿加工为圆锥面，且在圆锥面上分布有一层高硬度高精度的阀板密封圈；阀板密封圈与阀座密封圈的结合面构成一组三偏心结构的密封副，密封副与流道中心的夹角为α。本实用新型是一种高性能耐磨金属密封蝶阀，具有密封效果好、稳定可靠、耐磨损、使用寿命长、开启灵活等优点。

Description

一种高性能耐磨金属密封蝶阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，更具体讲是一种高性能耐磨金属密封蝶阀，尤其适合在压力较高、含杂质多、温度变化大、磨损严重、冲刷严重等复杂工况中使用。

背景技术

现有技术中的金属密封蝶因其结构和材料等因素的局限存在着下述不足之处：1、密封副是先加工再组装：阀体上的阀座、阀板的密封圈都是先单独进行精密加工，再用紧固件将阀座组装在阀体上或者将密封圈组装到阀板上，此种结合方式虽然便于加工，但在组装后的使用过程中常常是故障频发——例如会因紧固件过度磨损、松动或脱落等因素而造成阀门严重失效，尤其是在压力较高、含杂质多、温度变化大、磨损严重、冲刷严重等复杂工况中使用时。2、现有技术金属密封蝶中的阀体、阀板大多采用普通材料，而密封副则选用不锈钢制作，在含有较多杂质和磨粒的工况下使用时效果很差。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术的不足而提供的一种高性能耐磨金属密封蝶阀。本实用新型是一种高性能耐磨金属密封蝶阀，具有密封效果好、稳定可靠、耐磨损、使用寿命长、开启灵活等优点。

本实用新型的目的可采用下述技术措施来实现：

本实用新型的一种高性能耐磨金属密封蝶阀包括法兰管腔结构的阀体，沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线安装的贯穿于阀体管壁的阀杆（阀杆的旋转中心相对于流道中心存在径向偏心，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），固定套装在阀杆的中下部、在阀体的内腔中进行90度回转的阀板（阀板与阀杆结合为一体，在蜗轮操作机构的驱动下，阀板与阀杆一起进行90度回转，进而启闭阀门），连接在阀杆顶端的蜗轮操作机构（提供阀门启闭的动力）；在偏离阀杆轴线距离为E的流道横切面所对应的阀体内壁上设置有一圈呈圆锥状凸起的阀座（阀杆的旋转中心阀板中面存在轴向偏心距E，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），在阀座的圆锥表面分布有一层高硬度高精度的阀座密封圈；所述阀板的基体是圆盘状结构，圆盘状结构的外沿加工为圆锥面，且在圆锥面上分布有一层高硬度高精度的阀板密封圈；所述阀板密封圈与阀座密封圈的结合面构成一组三偏心结构的密封副，密封副与流道中心的夹角为α（密封副采用三偏心结构：即阀杆的旋转中心相对于阀板中面存在轴向偏心距E、相对于流道中心存在径向偏心，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命；同时密封副的密封面是圆锥面，密封面相对于流道中心存在夹角为α，圆锥面密封可以增强密封性能、提高系统可靠性）。

本实用新型中所述阀板密封圈是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀板的外沿、然后进行精密机加工而成（耐磨硬质合金材料使阀板密封圈具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封面的精度和密封效果）；所述阀座密封圈是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀座的外沿、然后进行精密机加工而成（耐磨硬质合金材料使阀座密封圈具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封面的精度和密封效果）。

在本实用新型中所述阀体的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向外凸起的法兰接头Ⅰ和法兰接头Ⅱ（法兰接头Ⅰ用于连接连接盘，法兰接头Ⅱ用于固定底盖）；沿法兰接头Ⅰ中心纵向开设有穿装孔Ⅰ，沿法兰接头Ⅱ的中心纵向开设有穿装孔Ⅱ，所述穿装孔Ⅰ的中心线和穿装孔Ⅱ的中心线在同一条直线上（穿装孔Ⅰ和穿装孔Ⅱ共轴线布置，保证了阀杆的顺利安装和旋转）。

本实用新型中所述穿装孔Ⅰ为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ里自内至外依次安装有轴承、填料和填料压盖（轴承保证阀杆的顺利旋转，填料可以防止流道内的液体外泄，填料压盖用于固定填料），填料压盖的外端固定在连接盘上；所述穿装孔Ⅱ为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ里自内至外依次安装有轴承、限位环和底盖，底盖的外端固定在法兰接头Ⅱ上（轴承保证阀杆的顺利旋转，限位环用于限位轴承轴承，可以防止流道内的液体外泄，底盖用于固定限位环）。

本实用新型中所述法兰接头Ⅰ与蜗轮操作机构的连接盘相连接（将阀体与蜗轮操作机构连接为一体），法兰接头Ⅱ与底盖相连接（用于封堵阀杆）。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型中的密封副是由配对使用阀板密封圈和阀座密封圈构成，阀板密封圈和阀座密封圈与各自对应的基体均采用先堆焊再精加工的一体化设计，避免产生传统结构中密封圈先加工再组装到基体上带来的由于紧固件过度磨损、松动或脱落等因素而造成阀门密封失效的隐患和不足。另一方面，本实用新型中作为密封副基体的阀板和阀座均采用耐磨合金材料铸造而成，保证了阀门密封时能够承受足够大的压力；阀板密封圈采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀板的外沿、然后进行精密机加工而成，阀座密封圈采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀座的外沿、然后进行精密机加工而成，采用耐磨硬质合金材料的阀板密封圈和阀座密封圈具有良好的耐磨性能，大大提高了阀门的使用寿命，阀板密封圈和阀座密封圈的结合面经过精密机加工后保证了密封精度和密封效果。同时，本实用新型中的密封副采用三偏心结构，即阀杆的轴线相对于阀板中面存在轴向偏心距E、相对于流道中心存在径向偏心，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命；同时密封副的密封面是圆锥面，密封面相对于流道中心存在夹角为α，圆锥面密封可以增强密封性能、提高系统可靠性。更进一步讲，本实用新型由蜗轮操作机构驱动阀杆、并带动阀板做90度的回转，以此来完成阀门的启闭：当阀板沿着顺时针方向旋转，阀门进入关闭过程，关闭到位后阀板密封圈与阀座密封圈瞬时接触，同时作用在阀杆上的扭矩传递到圆锥面结构的密封副上转化成压应力、并形成密封比压，进而实现稳定的高精度密封；当阀板沿着逆时针方向旋转，密封副瞬时脱离接触、压应力消失，逆时针旋转90度后阀板阀门完全开启。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是一种高性能耐磨金属密封蝶阀，具有密封效果好、稳定可靠、耐磨损、使用寿命长、开启灵活等优点。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是图2中C处的局部放大图。

图中序号：1、蜗轮操作机构，2、连接盘，3、填料压盖，4、填料，5、轴承，6、阀杆，7、阀体，7-1、法兰接头Ⅰ，7-2、法兰接头Ⅱ，7-3、穿装孔Ⅰ，7-4、穿装孔Ⅱ，8、阀板，8-1、阀板密封圈，10、阀座，10-1、阀座密封圈，11、限位环，12、底盖。e、相对于阀板轴心线的径向偏心距，E、相对于圆盘状结构厚度中心的偏心距，α、密封圈圆锥面的法线相对于阀体内腔轴线的夹角。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作以进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型的一种高性能耐磨金属密封蝶阀包括法兰管腔结构的阀体（7），沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线安装的贯穿于阀体管壁的阀杆（6）（阀杆（6）的旋转中心相对于流道中心存在径向偏心，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），固定套装在阀杆（6）的中下部、在阀体（7）的内腔中进行90度回转的阀板（8）（阀板（8）与阀杆（6）结合为一体，在蜗轮操作机构（1）的驱动下，阀板（8）与阀杆（6）一起进行90度回转，进而启闭阀门），连接在阀杆（6）顶端的蜗轮操作机构（1）（提供阀门启闭的动力）；在偏离阀杆轴线距离为E的流道横切面所对应的阀体（7）内壁上设置有一圈呈圆锥状凸起的阀座（10）（阀杆（6）的旋转中心阀板中面存在轴向偏心距E，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），在阀座（10）的圆锥表面分布有一层高硬度高精度的阀座密封圈（10-1）；所述阀板（8）的基体是圆盘状结构，圆盘状结构的外沿加工为圆锥面，且在圆锥面上分布有一层高硬度高精度的阀板密封圈（8-1）；所述阀板密封圈（8-1）与阀座密封圈（10-1）的结合面构成一组三偏心结构的密封副，密封副与流道中心的夹角为α（密封副采用三偏心结构：即阀杆（6）的旋转中心相对于阀板中面存在轴向偏心距E、相对于流道中心存在径向偏心，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命；同时密封副的密封面是圆锥面，密封面相对于流道中心存在夹角为α，圆锥面密封可以增强密封性能、提高系统可靠性）。

本实用新型中所述阀板密封圈（8-1）是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀板（8）的外沿、然后进行精密机加工而成（耐磨硬质合金材料使阀板密封圈（8-1）具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封面的精度和密封效果）；所述阀座密封圈（10-1）是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀座（10）的外沿、然后进行精密机加工而成（耐磨硬质合金材料使阀座密封圈（10-1）具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封面的精度和密封效果）。

在本实用新型中所述阀体（7）的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向外凸起的法兰接头Ⅰ（7-1）和法兰接头Ⅱ（7-2）（法兰接头Ⅰ（7-1）用于连接连接盘（2），法兰接头Ⅱ（7-2）用于固定底盖（12））；沿法兰接头Ⅰ（7-1）中心纵向开设有穿装孔Ⅰ（7-3），沿法兰接头Ⅱ（7-2）的中心纵向开设有穿装孔Ⅱ（7-4），所述穿装孔Ⅰ（7-3）的中心线和穿装孔Ⅱ（7-4）的中心线在同一条直线上（穿装孔Ⅰ（7-3）和穿装孔Ⅱ（7-4）共轴线布置，保证了阀杆（6）的顺利安装和旋转）。

本实用新型中所述穿装孔Ⅰ（7-3）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ（7-3）里自内至外依次安装有轴承（5）、填料（4）和填料压盖（3）（轴承（5）保证阀杆（6）的顺利旋转，填料（4）可以防止流道内的液体外泄，填料压盖（3）用于固定填料（4）），填料压盖（3）的外端固定在连接盘（2）上；所述穿装孔Ⅱ（7-4）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ（7-4）里自内至外依次安装有轴承（5）、限位环（11）和底盖（12），底盖（12）的外端固定在法兰接头Ⅱ（7-2）上（轴承（5）保证阀杆（6）的顺利旋转，限位环（11）用于限位轴承轴承（5），可以防止流道内的液体外泄，底盖（12）用于固定限位环（11））。

本实用新型中所述法兰接头Ⅰ（7-1）与蜗轮操作机构（1）的连接盘（2）相连接（将阀体（7）与蜗轮操作机构（1）连接为一体），法兰接头Ⅱ（7-2）与底盖（12）相连接（用于封堵阀杆（6））。

本实用新型的具体使用情况如下：

首先，根据上述结构描述组装本实用新型。组装完毕后，连接到专用的测试装置中进行相关参数的检测。检验合格后，将法兰管腔结构的阀体（7）与外部流体管道相连。当阀门需要闭合时，控制蜗轮操作机构来驱动阀杆、并带动阀板沿着顺时针方向旋转，阀门进入关闭过程，关闭到位后阀板密封圈与阀座密封圈瞬时接触，同时作用在阀杆上的扭矩传递到圆锥面结构的密封副上转化成压应力、并形成密封比压，进而实现稳定的高精度密封，管道内的流体被截流。当阀门需要开启时，控制蜗轮操作机构来驱动阀杆、并带动阀板沿着逆时针方向旋转，密封副瞬时脱离接触、压应力消失，逆时针旋转90度后阀板阀门完全开启，管道内的流体流通。

Claims

1.一种高性能耐磨金属密封蝶阀，其特征在于：它包括法兰管腔结构的阀体（7），沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线安装的贯穿于阀体管壁的阀杆（6），固定套装在阀杆（6）的中下部、在阀体（7）的内腔中进行90度回转的阀板（8），连接在阀杆（6）顶端的蜗轮操作机构（1）；在偏离阀杆轴线距离为E的流道横切面所对应的阀体（7）内壁上设置有一圈呈圆锥状凸起的阀座（10），在阀座（10）的圆锥表面分布有一层高硬度高精度的阀座密封圈（10-1）；所述阀板（8）的基体是圆盘状结构，圆盘状结构的外沿加工为圆锥面，且在圆锥面上分布有一层高硬度高精度的阀板密封圈（8-1）；所述阀板密封圈（8-1）与阀座密封圈（10-1）的结合面构成一组三偏心结构的密封副，密封副与流道中心的夹角为α。

2.根据权利要求1所述的一种高性能耐磨金属密封蝶阀，其特征在于：所述阀板密封圈（8-1）是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀板（8）的外沿、然后进行精密机加工而成；所述阀座密封圈（10-1）是采用耐磨硬质合金材料先堆焊在阀座（10）的外沿、然后进行精密机加工而成。

3.根据权利要求1所述的一种高性能耐磨金属密封蝶阀，其特征在于：在所述阀体（7）的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向外凸起的法兰接头Ⅰ（7-1）和法兰接头Ⅱ（7-2）；沿法兰接头Ⅰ（7-1）中心纵向开设有穿装孔Ⅰ（7-3），沿法兰接头Ⅱ（7-2）的中心纵向开设有穿装孔Ⅱ（7-4），所述穿装孔Ⅰ（7-3）的中心线和穿装孔Ⅱ（7-4）的中心线在同一条直线上。

4.根据权利要求3所述的一种高性能耐磨金属密封蝶阀，其特征在于：所述穿装孔Ⅰ（7-3）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ（7-3）里自内至外依次安装有轴承（5）、填料（4）和填料压盖（3），填料压盖（3）的外端固定在连接盘（2）上；所述穿装孔Ⅱ（7-4）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ（7-4）里自内至外依次安装有轴承（5）、限位环（11）和底盖（12），底盖（12）的外端固定在法兰接头Ⅱ（7-2）上。

5.根据权利要求3所述的一种高性能耐磨金属密封蝶阀，其特征在于：所述法兰接头Ⅰ（7-1）与蜗轮操作机构（1）的连接盘（2）相连接，法兰接头Ⅱ（7-2）与底盖（12）相连接。