CN219774828U - 在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀 - Google Patents

Abstract

一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，包括阀体、阀杆和蝶板，所述阀体内形成阀腔，所述阀腔的两侧设置流道，所述蝶板设置在阀腔内，所述阀杆的一端伸入阀腔与蝶板连接，所述蝶板上设置密封圈，所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心距E1，所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心锥角，所述阀腔内设置活动阀座，所述密封圈的一端与活动阀座密封相接，通过采用四偏心密封结构，密封副为正圆形几何形状，流通面积更大，阀门流通能力更强；圆周密封比压均匀，密封性能更好；椭圆锥体斜置后的凸轮原理，阀门启闭过程中，密封副之间无摩擦干涉作用，扭矩很小；凸轮原理，介质正向压力越大，密封效果越好。

Description

在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀

技术领域

本实用新型涉及蝶阀技术领域，具体涉及一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀。

背景技术

蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭或调节介质流量的一种阀门。蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小、驱动力矩小、操作简便、迅速，并且还可以同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。蝶阀的使用非常广泛，其使用的品种和数量仍在继续扩大，并向高温、高压、大口径、高密封性、优良的调节特性，以及一阀多功能发展。其可靠性及其他性能指标均达到较高水平。

蝶阀的卓越性能与其自身不断地偏心、演变、发展密切相关。为满足各种工况要求、蝶阀先后经历了从同心向单偏心、双偏心、三偏心、四偏心等多偏心的演变。

三偏心双向金属硬蝶阀作为阀门最新科技的结晶、扬各种阀门之长、避各种阀门之短，其最大压力等级可以到达 2500 磅级、耐温低至 -196 ℃、高达 700 ℃、密封达到 0泄漏、调控比高达 100:1 以上。标准口径可以做到DN6000、而且对夹、凸耳、法兰、环接、对接焊、夹套、各种结构长度等都可以对应，更由于材料选择余地很大，高低温及各种酸、碱等腐蚀性介质也都能对应自如。特别是在大口径方面，以其零泄漏的优势，在关断阀上正在不断地取代粗大的闸阀和球阀。蝶阀同样以其优异的调控机能，作为调控阀也正在不断地取代笨重的截止阀。

但是，所有的三偏心双向压金属密封蝶阀，存在着一个明显的弊端。蝶阀开启后，蝶板、密封圈及部分阀轴段始终处于介质冲刷过程中，加之高温、低温、腐蚀、磨损等长时间各种复杂的工况作用下，各零部件容易变形，阀轴与轴套间隙积累公差变大，密封圈与阀座密封面极易磨损，最终密封圈与阀座密封面不能完全吻合，密封性能变差，使用一段时间后，蝶阀就容易产生泄漏，双向密封效果变差。最后结果，就是需要频繁从管线中整体拆卸出阀门，更换密封圈、阀座或者更换整体新阀门。

这样从管线上拆卸阀门，然后返厂维修，或整体更换的方式，会导致整个工厂运行设备处理停机状态，严重影响企业的正常的生产运营，增加企业成本，降低企业效益，给公司造成不必要的损失。

鉴于因为密封泄漏导致拆卸、更换、维修阀门且影响设备运行的状况，特别需要设计一种无需拆卸阀门，阀座可随时在线调整位置，并始终使密封圈与阀座处于严密吻合状态的新型蝶阀密封机构。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，包括阀体、阀杆和蝶板，所述阀体内形成阀腔，所述阀腔的两侧设置流道，所述蝶板设置在阀腔内，所述阀杆的一端伸入阀腔与蝶板连接，所述蝶板上设置密封圈，所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心距E1，所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心锥角，所述阀腔内设置活动阀座，所述密封圈的一端与活动阀座密封相接。

较佳的，所述密封圈具有斜置椭圆锥面，所述斜置椭圆锥面远离蝶板的一端与流道的横向中心线之间形成偏心距E1。

较佳的，所述密封圈具有密封面，所述密封面呈斜置的椭圆锥面设置，所述偏心锥角包括偏心角α和偏心角β，所述偏心角α形成在密封面的一侧的锥线与密封面的中轴线之间，所述偏心角β形成在密封面另一侧锥线与密封面的中轴线之间，所述偏心角α≠偏心角β。

较佳的，所述偏心锥角的角度为18°-40°，所述偏心锥角越大，所述偏心距E1越大。

较佳的，所述活动阀座包括阀座本体和限位调整螺杆，所述阀体的一侧设置法兰，所述阀座本体设置在法兰与阀体之间，所述阀座本体具有密封部和调节连接部，所述法兰与阀体之间形成调节槽，所述调节连接部伸入调节槽，且所述限位调整螺杆的一端贯穿法兰和调节槽内的调节连接部与阀体螺纹连接，且所述限位调整螺杆带动调节连接部在调节槽内移动。

较佳的，所述调节连接部上开设限位环槽，所述限位调整螺杆的一端贯穿限位环槽的两侧槽壁，且所述限位调整螺杆位于限位环槽的部分上设置限位卡环，所述限位卡环与限位环槽的两侧槽壁限位固定。

较佳的，所述限位卡环的一侧与限位环槽的槽壁之间形成第一调整间隙，所述限位卡环在限位调整螺杆的带动下在第一调整间隙内移动。

较佳的，所述阀座本体与法兰和阀体之间分别形成第二调整间隙和第三调整间隙，所述阀座本体在限位调整螺杆的带动下在第二调整间隙和第三调整间隙内移动。

较佳的，所述阀杆的中心线与密封圈的平面垂直距离之间形成偏心距E2，所述蝶板上设置阀杆连接孔，所述阀杆连接孔的中心线与流道的中心线之间形成偏心距E3。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用四偏心密封结构，密封副为正圆形几何形状，流通面积更大，阀门流通能力更强；圆周密封比压均匀，密封性能更好；椭圆锥体斜置后的凸轮原理，阀门启闭过程中，密封副之间无摩擦干涉作用，扭矩很小；介质正向压力越大，密封效果越好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

附图1为本实用新型阀体纵向剖面示意图；

附图2为本实用新型阀体横向剖面示意图；

附图3为附图1中的A处放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

下面将结合说明书附图对本实用新型做进一步描述。

本实用新型提供如下技术方案：

如附图1~3所示，本实用新型公开了一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，包括阀体1、阀杆2和蝶板3，所述阀体1内形成阀腔4，所述阀腔4的两侧设置流道5，所述蝶板3设置在阀腔4内，所述阀杆2的一端伸入阀腔4与蝶板3连接，所述蝶板3上设置密封圈6，所述密封圈6与流道5的横向中心线之间形成偏心距E1，所述密封圈6与流道5的横向中心线之间形成偏心锥角，所述阀腔4内设置活动阀座7，所述密封圈6的一端与活动阀座7密封相接。具体的，在本设计中，采用四偏心密封结构，密封副为正圆形几何形状，流通面积更大，阀门流通能力更强；圆周密封比压均匀，密封性能更好；椭圆锥体斜置后的凸轮原理，阀门启闭过程中，密封副之间无摩擦干涉作用，扭矩很小；凸轮原理，介质正向压力越大，密封效果越好。

进一步的，所述密封圈6具有斜置椭圆锥面8，所述斜置椭圆锥面8远离蝶板3的一端与流道5的横向中心线之间形成偏心距E1。

进一步的，所述密封圈6具有密封面9，所述密封面9呈斜置的椭圆锥面设置，所述偏心锥角包括偏心角α和偏心角β，所述偏心角α形成在密封面9的一侧的锥线与密封面9的中轴线之间，所述偏心角β形成在密封面9另一侧锥线与密封面9的中轴线之间，所述偏心角α≠偏心角β。

进一步的，所述偏心锥角的角度为18°-40°，所述偏心锥角越大，所述偏心距E1越大。具体的说，偏心锥角的角度大小与偏心距E2和偏心距E3相关，而偏心距E2和偏心距E3的大小又与流道5通径大小相关，流道5通径越大偏心距E2和偏心距E3的数值越大，使得偏心锥角的角度越大，当偏心锥角的角度大于40°或者小于18°的时候，密封圈6会与阀座之间出现干涉现象，从而影响密封圈6的密封性能。具体的，密封副的斜置椭圆锥面，沿阀体流道中心线横切后的剖面，其上下锥线与锥体轴线的两个夹角，不是一个恒定的角度值，而是变量值，且α≠β。上下锥角α和β与锥体轴线形成一个椭圆锥体，沿锥体轴线斜切后，阀座和密封圈的密封面彼此形成正圆几何密封形状。相较于三偏心的椭圆几何密封形状，正圆几何密封流道面积更大，流通性能更好；圆周密封面的密封比压均匀，密封性能更好。蝶板旋转启闭过程中，密封副无任何干涉和摩擦现象，密封圈与阀座之间，开启即脱离，关闭即接触。

进一步的，所述活动阀座7包括阀座本体10和限位调整螺杆11，所述阀体1的一侧设置法兰12，所述阀座本体10设置在法兰12与阀体1之间，所述阀座本体10具有密封部13和调节连接部14，所述法兰12与阀体1之间形成调节槽15，所述调节连接部14伸入调节槽15，且所述限位调整螺杆11的一端贯穿法兰12和调节槽15内的调节连接部14与阀体1螺纹连接，且所述限位调整螺杆11带动调节连接部14在调节槽15内移动。具体的，通过设置能够在阀体1和法兰12之间进行移动调节的活动阀座7，使得在需要对阀座本体10或者蝶板3进行拆卸检修的时候，能够通过选入或者旋出限位调整螺杆11，从而带动阀座本体10贴合或者脱离蝶板3上密封圈6的密封面9，进而对两者进行拆除检修。

进一步的，所述调节连接部14上开设限位环槽16，所述限位调整螺杆11的一端贯穿限位环槽16的两侧槽壁，且所述限位调整螺杆11位于限位环槽16的部分上设置限位卡环17，所述限位卡环17与限位环槽16的两侧槽壁限位固定。具体的说，限位调整螺杆11在阀座本体10上的旋入和旋出的距离被限位卡环17限定，阀座本体10的调节连接部14上开设的限位环槽16，能够使得限位调整螺杆11的中间的限位卡环17伸入限位环槽16内；限位调整螺杆11靠近阀体1的一端设置螺纹，阀体1上开设螺孔，阀体1与限位调整螺杆11之间螺纹连接，限位调整螺杆11的另一端设置弹簧垫片和螺母，弹簧垫片和螺母均与限位调整螺杆11螺纹连接固定，防止螺杆松动；并且限位调整螺杆11远离阀体1的一端设置为方形结构，便于人工手动旋转调节。

在本实施例中，限位调整螺杆11和限位卡环17为一体式结构，限位环槽以及限位环槽两端的调节连接部上均开设有对应的开口，在安装限位调整螺杆的时候，限位调整螺杆由开口进入到限位环槽17内，并通过限位调整螺杆一侧的螺母将限位调整螺杆螺紧在调节连接部上，使得阀座本体与阀体进行连接固定。

进一步的，所述限位卡环17的一侧与限位环槽16的槽壁之间形成第一调整间隙18，所述限位卡环17在限位调整螺杆11的带动下在第一调整间隙18内移动。具体的说，通过在限位卡环和限位环槽的槽壁之间设置第一调整间隙，能够便于阀座本体通过调节连接部在限位调整螺杆上进行位置的微调。

进一步的，所述阀座本体10与法兰12和阀体1之间分别形成第二调整间隙19和第三调整间隙20，所述阀座本体10在限位调整螺杆11的带动下在第二调整间隙19和第三调整间隙20内移动。具体的说，第二调整间隙19和第三调整间隙20的设置能够为阀座本体10提供足够的调整空间，使得阀座本体10能够在阀体和法兰之间进行活动，从而根据不同的工况来调节阀座本体与蝶板之间的密封性能。

进一步的，四偏心结构还包括偏心距E2和偏心距E3，所述阀杆2的中心线与密封圈6的平面垂直距离之间形成偏心距E2，所述蝶板3上设置阀杆2连接孔，所述阀杆2连接孔的中心线与流道5的中心线之间形成偏心距E3。具体的说，偏心距E2的设置能够保证阀杆2不经过密封圈6，使密封圈6成为一个连续完整的密封环，从而确保密封圈6的密封性能；偏心距E3的设置使阀杆2中心偏离蝶板3中心一侧，保证蝶板3启闭过程中，密封圈6与阀座无干涉和摩擦作用。

在本实施例中，密封圈6通过压圈组件21固定在蝶板3上，压圈组件21为现有技术中的密封压圈和紧固螺钉，顾不在此赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，包括阀体、阀杆和蝶板，所述阀体内形成阀腔，所述阀腔的两侧设置流道，所述蝶板设置在阀腔内，所述阀杆的一端伸入阀腔与蝶板连接，所述蝶板上设置密封圈，其特征在于：所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心距E1，所述密封圈与流道的横向中心线之间形成偏心锥角，所述阀腔内设置活动阀座，所述密封圈的一端与活动阀座密封相接。

2.根据权利要求1所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述密封圈具有斜置椭圆锥面，所述斜置椭圆锥面远离蝶板的一端与流道的横向中心线之间形成偏心距E1。

3.根据权利要求1所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述密封圈具有密封面，所述密封面呈斜置的椭圆锥面设置，所述偏心锥角包括偏心角α和偏心角β，所述偏心角α形成在密封面的一侧的锥线与密封面的中轴线之间，所述偏心角β形成在密封面另一侧锥线与密封面的中轴线之间，所述偏心角α≠偏心角β。

4.根据权利要求1所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述偏心锥角的角度为18°-40°，所述偏心锥角越大，所述偏心距E1越大。

5.根据权利要求1所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述活动阀座包括阀座本体和限位调整螺杆，所述阀体的一侧设置法兰，所述阀座本体设置在法兰与阀体之间，所述阀座本体具有密封部和调节连接部，所述法兰与阀体之间形成调节槽，所述调节连接部伸入调节槽，且所述限位调整螺杆的一端贯穿法兰和调节槽内的调节连接部与阀体螺纹连接，且所述限位调整螺杆带动调节连接部在调节槽内移动。

6.根据权利要求5所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述调节连接部上开设限位环槽，所述限位调整螺杆的一端贯穿限位环槽的两侧槽壁，且所述限位调整螺杆位于限位环槽的部分上设置限位卡环，所述限位卡环与限位环槽的两侧槽壁限位固定。

7.根据权利要求6所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述限位卡环的一侧与限位环槽的槽壁之间形成第一调整间隙，所述限位卡环在限位调整螺杆的带动下在第一调整间隙内移动。

8.根据权利要求5所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述阀座本体与法兰和阀体之间分别形成第二调整间隙和第三调整间隙，所述阀座本体在限位调整螺杆的带动下在第二调整间隙和第三调整间隙内移动。

9.根据权利要求1所述的在线调整密封性能的四偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述阀杆的中心线与密封圈的平面垂直距离之间形成偏心距E2，所述蝶板上设置阀杆连接孔，所述阀杆连接孔的中心线与流道的中心线之间形成偏心距E3。