CN216768388U - 一种双向硬密封旋球阀阀板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向硬密封旋球阀阀板，包括：阀板本体；浮动阀芯，用于与旋球阀的阀体连接以密封旋球阀；浮动阀芯活动安装于阀板本体一侧的周缘，能在外力作用下调整与阀板本体的相对间距；浮动环，能与浮动阀芯相抵以减少浮动阀芯受到单向压力时产生的弹性形变；活动套设于阀板本体外周壁并能相对浮动阀芯滑动；浮动环内环面与阀板本体密封连接，并设有与浮动阀芯密封连接的结构；限位块，安装于阀板本体，用于对浮动环进行滑动限位。根据本实用新型的一种双向硬密封旋球阀阀板，能够与普通的蝶阀的阀体通用，降低了生产和制造成本，同时还为后续维护、维修，变更阀门密封方向的功能等都提供方便和可行性。

Description

一种双向硬密封旋球阀阀板

技术领域

本实用新型涉及蝶阀相关技术领域，特别是涉及一种双向硬密封旋球阀阀板。

背景技术

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件(阀板或蝶板或阀芯)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。而普通的蝶阀普遍存在启闭力矩大、密封接触处应力集中、密封面易磨损等问题影响阀板的使用寿命；而目前很多的双向密封旋球阀的阀体与阀板结构又与普通蝶阀存在较大差异，导致普通蝶阀阀板磨损后只能采用整体更换的方式维护，维护成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种双向硬密封旋球阀阀板，能够与普通的蝶阀的阀体通用，降低了生产和制造成本，同时还为后续维护、维修，变更阀门密封方向的功能等都提供方便和可行性。

根据本实用新型实施例的一种双向硬密封旋球阀阀板，包括：阀板本体；浮动阀芯，用于与旋球阀的阀体连接以密封旋球阀；所述浮动阀芯活动安装于所述阀板本体一侧的周缘，能在外力作用下调整与所述阀板本体的相对间距；浮动环，活动套设于所述阀板本体外周壁并能相对所述浮动阀芯滑动；所述浮动环内环面与所述阀板本体密封连接，并设有与所述浮动阀芯密封连接的结构；限位块，安装于所述阀板本体，用于对所述浮动环进行滑动限位。

根据本实用新型实施例的一种双向硬密封旋球阀阀板，至少具有如下技术效果：浮动阀芯与阀板本体活动相连，能有效降低密封面的摩擦力，降低阀门启闭扭矩以延长设备的使用寿命，同时简化阀门结构；浮动阀芯、浮动环和限位块均安装于阀板本体，使旋球阀的双向承压能力仅通过阀板本体及部件的调整就能实现，旋球阀的阀体部分可与常规蝶式阀门的阀体通用，降低了生产和制造成本，同时还为后续维护、维修，变更阀门密封方向的功能等都提供方便和可行性。

根据本实用新型的一些实施例，所述阀板本体设置有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有锁紧螺栓，所述浮动阀芯套设于所述锁紧螺栓上并能沿所述锁紧螺栓滑动，以调整与所述阀板本体的间距。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮动阀芯朝向所述阀板本体的一侧设有安装槽，所述安装槽内安装有驱动所述浮动阀芯远离所述阀板本体的驱动结构。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动结构为复位弹簧，所述复位弹簧套设于所述锁紧螺栓上，所述复位弹簧两端分别与所述安装槽的槽底和所述阀板本体相抵。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位块与所述阀板本体背离所述浮动阀芯的一侧通过螺钉连接；所述限位块部分延伸出所述阀板本体周缘，以对所述浮动环进行滑动限位。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮动阀芯一侧设有用于与旋球阀的阀体密封连接的密封面，另一侧设有朝所述浮动环方向延伸的密封舌，所述密封舌与所述浮动环密封连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮动环朝向所述浮动阀芯的一侧设有环槽，所述密封舌端部能嵌入所述环槽内以对所述浮动环进行滑动限位。

根据本实用新型的一些实施例，所述环槽一侧设有朝所述浮动阀芯方向延伸的延伸部，所述延伸部与所述密封舌密封连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮动环内环面与所述阀板本体之间设有第一密封圈，所述延伸部与所述密封舌之间设有第二密封圈。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的安装结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本实用新型实施例反向受力时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例正向受力时的结构示意图。

附图标记：

阀板本体100、螺纹孔110、锁紧螺栓111；

浮动阀芯200、安装槽210、复位弹簧220、密封面230、密封舌240；

浮动环300、第一密封圈301、第二密封圈302、环槽310、延伸部320；

限位块400；

阀体500、阀座510。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，本实用新型实施例的一种双向硬密封旋球阀阀板，包括：阀板本体100，阀板本体100上安装有浮动阀芯200、浮动环300和限位块400，浮动环300滑动安装于浮动阀芯200和限位块400之间，且两侧能分别与浮动阀芯200和限位块400相抵，浮动阀芯200和限位块400分别对于浮动环300的两侧进行滑动限位。浮动环300内环面与阀板本体100密封连接，并设有与浮动阀芯200密封连接的结构，浮动环300与阀板本体100的连接处设置有第一密封圈301，浮动环300和浮动阀芯200的连接处设置有第二密封圈302。浮动阀芯200、浮动环300和限位块400均安装于阀板本体100，且浮动阀芯200、浮动环300及阀板本体100的外周壁之间形成一个容积可变腔。旋球阀的双向承压能力仅通过阀板本体100及部件的调整就能实现，旋球阀的阀体500部分可与常规蝶式阀门的阀体500通用，降低了生产和制造成本，同时还为后续维护、维修，变更阀门密封方向的功能等都提供方便和可行性。

浮动阀芯200用于与旋球阀的阀体500连接以密封旋球阀；浮动阀芯200活动安装于阀板本体100一侧的周缘，能在外力作用下调整与阀板本体100的相对间距；具体的，外力指的是介质压力。本实用新型实施例阀板本体100能够适用的常规单向蝶式阀门，阀体500内一侧设置有阀座510，浮动阀芯200顶部一侧设有用于与阀座510密封接触的密封面230，另一侧设有朝浮动环300方向延伸的密封舌240，密封舌240与浮动环300密封连接。浮动阀芯200与阀座510密封接触且作用力可控，能有效降低密封面230与阀座510间的摩擦力，降低阀门启闭扭矩以延长设备的使用寿命，同时简化阀门结构。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2所示，浮动环300设有朝浮动阀芯200方向延伸的延伸部320，延伸部320与密封舌240密封连接。

浮动环300，活动套设于阀板本体100外周壁并能相对浮动阀芯200滑动；浮动环300内环面与阀板本体100密封连接，并设有与浮动阀芯200密封连接；具体的，如图1、图2所示，浮动环300朝向浮动阀芯200的一侧设有环槽310，密封舌240端部能嵌入环槽310内以对浮动环300进行滑动限位。环槽310一侧设有朝浮动阀芯200方向延伸的延伸部320，延伸部320与密封舌240密封连接。密封舌240的端面能与环槽310的槽底面相抵以对浮动环300进行限位；延伸部320设置于环槽310的上部，延伸部320的下表面与密封舌240的上表面密封连接。

需要注意的是，安装时先安装浮动环300，再安装浮动阀芯200。密封舌240是始终有部分嵌入在环槽310内的，以保证浮动环300能始终平行的在阀板本体100上滑动。

限位块400，安装于阀板本体100，用于对浮动环300进行滑动限位。具体的，限位块400和浮动阀芯200分别连接于阀板本体100的两侧，限位块400与浮动阀芯200通过螺钉连接；限位块400部分延伸出阀板本体100周缘，以对浮动环300进行滑动限位。阀板本体100剖面为圆形，浮动阀芯200和浮动环300均为环状，限位块400设有多个且均匀间隔设置于阀板本体100上。

在本实用新型的一些实施例中，阀板本体100设置有螺纹孔110，螺纹孔110螺纹连接有锁紧螺栓111，浮动阀芯200套设于锁紧螺栓111上并能沿锁紧螺栓111滑动，以调整与阀板本体100的间距。

在本实用新型的一些实施例中，浮动阀芯200朝向阀板本体100的一侧设有安装槽210，安装槽210内安装有驱动浮动阀芯200远离阀板本体100的驱动结构。

在本实用新型的一些实施例中，驱动结构为复位弹簧220，复位弹簧220套设于锁紧螺栓111上，复位弹簧220两端分别与安装槽210的槽底和阀板本体100相抵。具体的，如图1、图2所示，锁紧螺栓111包括杆身、头部和螺纹段，头部和螺纹段分别设于杆身的两端；螺纹段与螺纹孔110螺纹连接，浮动阀芯200能沿杆身滑动，头部和阀板本体100能分别与浮动阀芯200的两侧相抵以对浮动阀芯200进行滑动限位。

可以理解的是，复位弹簧220也可以不套设于锁紧螺栓111上。即安装槽210与锁紧螺栓111交错设置，复位弹簧220安装于安装槽210内，但是锁紧螺栓111并不穿设于安装槽210内。

如图3、图4所示，将从右至左的介质流向称之为正向，从左至右的介质流向称之为反向。在正向流工况中，关闭阀门后，介质压力会帮助阀板本体100压向阀体500的阀座510，保障密封效果，但过大的压力也会磨损密封面230和阀座510，以及加剧启闭的力矩；在反向流工况时，由于难以消除的工艺公差与材料弹性变形，阀板本体100将在介质推力下远离阀座510，而发生渗漏。因此本实用新型阀板本体100的工作原理如下：

1.如图3所示，在反向流工况时，介质会推动阀板本体100产生弹性形变，进而带动阀板本体100以及连带的所有部件一起朝远离阀座510的方向后退，浮动阀芯200在复位弹簧220的作用会保持与阀座510的接触，并维持低压力工况下的密封。当反向压力升高时，推动阀板本体100继续朝远离阀座510的方向后退，由于浮动阀芯200与阀座510接触的密封中径为D2，密封舌240与浮动环300的配合尺寸为D1，D1＞D2，介质会通过锁紧螺栓111与浮动阀芯200之间的间隙进入容积可变腔，增大容积可变腔的容积，使浮动阀芯200与浮动环300之间形成间隙h1,浮动阀芯200与阀板本体100之间形成间隙e1。介质进入容积可变腔，一方面推动了浮动环300朝限位块400方向移动至与限位块400相抵位置，另一方面通过D1与D2之间的环面产生推动浮动阀芯200压向阀座510的推力，使其与复位弹簧220一起形成正向的合力，压力越高推力也会增加，从而保障密封面330与阀座111的密封；通过设定D1与D2之间的环面面积，可实现密封面230和阀座510保持密封的同时，又能避免产生有害作用的推力，从而实现降低阀门启闭力矩与避免密封面230和阀座510之间的磨损。

2.如图4所示，在正向流工况时，阀板本体100在介质推力下会产生压向阀座510方向的弹性变形，为避免阀板本体100直接推动浮动阀芯200作用到阀座510上而产生过压，特别设定阀板本体100在设定工作压力极限变形后，与浮动阀芯200之间依然保持间隙e2，介质压力同时推动浮动环300向浮动阀芯200方向移动，使密封舌240完全嵌入环槽310内并与环槽310的槽底相抵。此时浮动阀芯200与浮动环300之间的间距最小，为零，可变腔容积的容积也变为最小。浮动阀芯200与阀座510接触的密封中径为D2(密封中径是密封面230的中径，也就是内径+外径/2＝密封中径)，浮动环300与阀板本体100外圆的配合尺寸为D3，D2＞D3，由于浮动环300承压作用面积仅为D2与D3之间的环面，且复位弹簧220被压缩也会产生反作用力，介质压力对浮动环300产生的推力和复位弹簧220的反作用力一起产生合力，随着正向压力的升高，浮动阀芯200向阀座510的推力也会增加。通过设定D2与D3之间的环面面积，可实现密封面230和阀座510保持密封的同时，避免对浮动阀芯300过压，从而实现阀门启闭力矩可控以减少密封门230和阀座510之间的磨损。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种双向硬密封旋球阀阀板，安装于旋球阀阀体(500)内，用于与旋球阀阀体(500)密封连接以控制旋球阀的关闭或连通；其特征在于，包括：

阀板本体(100)；

浮动阀芯(200)，用于与旋球阀的阀体(500)连接以密封旋球阀；所述浮动阀芯(200)活动安装于所述阀板本体(100)一侧的周缘，能在外力作用下调整与所述阀板本体(100)的相对间距；

浮动环(300)，活动套设于所述阀板本体(100)外周壁并能相对所述浮动阀芯(200)滑动；所述浮动环(300)内环面与所述阀板本体(100)密封连接，并设有与所述浮动阀芯(200)密封连接的结构；

限位块(400)，安装于所述阀板本体(100)，用于对所述浮动环(300)进行滑动限位。

2.根据权利要求1所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述阀板本体(100)设置有螺纹孔(110)，所述螺纹孔(110)螺纹连接有锁紧螺栓(111)，所述浮动阀芯(200)套设于所述锁紧螺栓(111)上并能沿所述锁紧螺栓(111)滑动，以调整与所述阀板本体(100)的间距。

3.根据权利要求2所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述浮动阀芯(200)朝向所述阀板本体(100)的一侧设有安装槽(210)，所述安装槽(210)内安装有驱动所述浮动阀芯(200)远离所述阀板本体(100)的驱动结构。

4.根据权利要求3所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述驱动结构为复位弹簧(220)，所述复位弹簧(220)套设于所述锁紧螺栓(111)上，所述复位弹簧(220)两端分别与所述安装槽(210)的槽底和所述阀板本体(100)相抵。

5.根据权利要求1所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述限位块(400)与所述阀板本体(100)背离所述浮动阀芯(200)的一侧通过螺钉连接；所述限位块(400)部分延伸出所述阀板本体(100)周缘，以对所述浮动环(300)进行滑动限位。

6.根据权利要求1所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述浮动阀芯(200)一侧设有用于与旋球阀的阀体(500)密封连接的密封面(230)，另一侧设有朝所述浮动环(300)方向延伸的密封舌(240)，所述密封舌(240)与所述浮动环(300)密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述浮动环(300)朝向所述浮动阀芯(200)的一侧设有环槽(310)，所述密封舌(240)端部能嵌入所述环槽(310)内以对所述浮动环(300)进行滑动限位。

8.根据权利要求7所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述环槽(310)一侧设有朝所述浮动阀芯(200)方向延伸的延伸部(320)，所述延伸部(320)与所述密封舌(240)密封连接。

9.根据权利要求8所述的一种双向硬密封旋球阀阀板，其特征在于：所述浮动环(300)内环面与所述阀板本体(100)之间设有第一密封圈(301)，所述延伸部(320)与所述密封舌(240)之间设有第二密封圈(302)。

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