CN2348190Y

CN2348190Y - 多功能自驱动硬密封速动蝶阀

Info

Publication number: CN2348190Y
Application number: CN 97216979
Authority: CN
Inventors: 杨法增
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2007-06-20

Abstract

多功能自驱动硬密封速动碟阀,由专用过滤器—电磁阀,两位四通电磁阀,活塞—曲柄连杆机构,全铸造阀体,蝶板,密封涨圈,阀杆,拨轴,独特手动限位装置,执行器壳体,外罩等组成。特征和优点:靠介质压力自驱动,双层硬密封,同阀可手动分度限位与自动自由开关,分装可作纯手动阀,更易常闭、常开、常半开。功能多,动作快,重量轻,成本低,密封好,寿命长,防污染,工作可靠,工艺性好,外形美。适于控制－60℃—350℃,0.5—20气压流体止动的广泛领域。　　

Description

多功能自驱动硬密封速动蝶阀

本实用新型是“多功能速动蝶阀(专利号ZL9227091)”的改进型，涉及一种改进的用于控制流体(气体或液体)止动的自驱动、硬密封、多功能速动蝶阀。

通用蝶阀，按驱动方式分为自动、手动两大类，按密封形式分为软密封(如橡胶密封)和硬密封(即金属密封)两大类。其主要问题是：手动式用力大或启闭慢，自动式(多为电动蜗杆式或气动式)成本高，动作较慢；软密封耐压耐温低，易老化，硬密封密封性差，且存在着制造成本(精度)与密封性能的尖锐矛盾。针对以上问题，本人数年前设计发明的“多功能速动蝶阀(专利号92227091.0)”，由于采用了靠被密封介质本身压力实现阀门启闭(自驱动)的原理及涨圈式金属密封等结构，使之与目前通用蝶阀及其它类型阀门比较，具有了功能多、动作快、重量轻、成本低、用途广、效益高的优点。但后来发现：这种阀门在技术上仍然存在着明显缺陷：密封性略差；电磁阀中窄小通道易被介质中杂质堵塞而启闭失灵；由于在常态下，电磁阀与活塞缸中存留介质而降低了使用温度和使用寿命；对于较大口径阀门，手动、自动阀体不可分装，给制造与使用带来困难；缺乏手动分度限位装置及外形保护等等。

针对以上缺陷，本实用新型的目的在于提供一种在性能和结构方面经过重要改进的靠被密封介质的压力实现自动启闭(自驱动)、金属密封(硬密封)、多功能速动蝶阀。该蝶阀特点是：除原型机动作快，重量轻、成本低，可封气体、液体，可防腐、防爆，可常开、常闭之外，还具有密封性好，工作可靠(过滤性好)，寿命长，耐温高，可排除阀中积液(气)，同阀手动与自动可分、可合，手动可分度限位等。

本实用新型的目的是这样实现的：如图1-8所示，该蝶阀主要是由过滤器-电磁阀Ⅰ，两位四通电磁阀Ⅱ，活塞-曲柄连杆传动机构Ⅲ，阀体33，蝶板34，内密封涨圈35，外密封涨圈36，阀杆37，手动限位装置Ⅳ，外罩Ⅴ等部分组成。本实用新型较之原型的改进在于：外密封涨圈36下面增设一道内密封涨圈35；在重新设计的可用220v交流电流的两位四通电磁阀Ⅱ之前增设专门设计的过滤器-电磁阀Ⅰ；执行器壳体39用可装拆的联接件装在阀体33之上、上安装座45之下，它与装在其上的过滤器-电磁阀Ⅰ，两位四通电磁阀Ⅱ，曲柄连杆传动机构Ⅲ组成独立的、与阀体33、手动限位装置Ⅳ可分可合的自驱动(靠被密封介质压力驱动)控制执行机构；具有拉伸弹簧与压缩弹簧等结构特殊的手动限位装置Ⅵ置于主阀上端，可实现手柄式手动分度限位与自动自由开关(手动与自动)同体；阀杆37与拨轴38的结合部设计成正4n方结构，可使同阀实现常开、常闭、常α开度；活塞缸40上开有孔o与过滤器-电磁阀Ⅰ配合，可在阀门断电后(常态)排除两位四通电磁阀Ⅱ及主阀C腔中积液(气)；阀体33设计成整体铸造结构；由两外罩盖及两块支板等组成的外罩Ⅴ包容过滤器-电磁阀Ⅰ、两位四通电磁阀Ⅱ、活塞-曲柄连杆传动机构Ⅲ、手动限位装置Ⅳ等，保护阀门并美化外观。

为进一步说明上述技术方案，下面结合附图，对本实用新型对前专利“多功能速动蝶阀”的改进作具体说明。

图1是总体结构布局图(阀门打开位置)

图2是缩小的A向视图

图3、4、5是总体结构概图，即图1(折去外罩)从断面F-F,G-G,J-J分开之三部分，其中图3是过滤器-电磁阀Ⅰ结构简图，图4是两位四通电磁阀Ⅱ结构简图

图6是图5 E-E剖面放大图

图7是图5之T处局部旋转放大图，即内外涨圈与蝶板装配关系图

图8是纯手动蝶阀图

在图1、3、4、5中，符号“→”表示气(液)体流动方向，符号“--→”表示可通大气或搜集器。

本实用新型较之前专利“多功能速动蝶阀”作了以下十项重要改进

一是如图1、图3所示，在两位四通电磁阀Ⅱ之前增加了专门设计的过滤器-电磁阀Ⅰ，其结构特征是：过滤器安装座6之底部开有T型通孔，孔之背面开有装嵌滤管7之环槽，中部空心圆柱壁上开有若干小孔R，通过其上的M₁、M₂、M₃、分别与特扁螺母5、电磁阀安装座8相连；电磁阀安装座8也开有T形通孔，通过其上螺纹M₄、与电磁阀壳体12’相连；垫片7’、骨架g用隔热材料制成，垫片7’将过滤器Ⅰ₁及电磁阀Ⅰ₂隔开，过滤器安装座6、电磁阀安装座8表面作隔热处理。其作用是：过滤进入两位四通电磁阀Ⅱ中的介质，防止介质中杂质堵塞其通道；断电后切断介质来路，使C腔中积液(气)得以排除，减少对阀门腐蚀，同时提高整阀耐热温度。

二是如图4所示，将原来由上附阀、下附阀、主阀三部分组成，上下附阀对称布局的直流两位四通电磁阀，改型设计为仅由主阀Ⅱ₁及附阀Ⅱ₂构成，附阀在主阀单面布局交流两位四通电磁阀，从而简化了结构，扩大了适用范围。附阀上设计了紧定螺钉25，便于附阀中各轴向另件的定位与装拆。

三是如图5所示，在阀体33与上安装座45之间设计了执行器壳体39，使其与活塞缸40及其中活塞-曲柄连杆传动机构Ⅲ，以及通过其上接嘴42、43两个的安装座与过滤器-电磁阀Ⅰ及两位四通电磁阀Ⅱ相连，即将阀门设计成可分可合的单元组合式结构；当装上执行器壳体及与其相连的部件时，阀门即为自动-手动两用阀；当去掉执行器壳体及与其联接的部件(自动控制执行单元)，将上安装座45与阀体33直接相连，并以纯手动拨轴4代替拨轴38，阀门即成为如图8所示纯手动蝶阀。

四是如图5、图6所示，在阀杆37的端头设计了正内4n(n为整数)方(图例为正内8方)端头，与之相配的拨轴38(及纯手动拨轴46)设计了正外4n方端头，除连接、传动外，还较原专利在轴37与蝶板34联结处开+字孔与交叉孔巧妙而方便地实现了一阀既可常开，又可常闭，还可常α开度的功能，使轴37直径及蝶板34孔径减少10％以上，使件34装涨圈的沟槽得以开深，为装双涨圈留下了空间。

五是如图5、图7所示，在外涨圈36下面增置了一个外径与之内径相配合的内密封涨圈35，改善了阀门密封性。

六是如图1、5、8所示，在阀门上部设计了手动分度限位装置Ⅳ。该装置由上安装座45、拨轴38(纯手动拨轴46)、锥度销47、限位盘48、弹性圆柱销49、压缩弹簧50、手动套杆51、拉伸弹簧52，以及平时置于阀外的手柄61组成。需手动分度限位时，取下拉伸弹簧52，将其倒挂在限位盘48之Q孔上，用手柄61转动手动套杆51，通过锥度销47带转纯手动拨轴46、阀杆37与蝶板34同步转动，当蝶板34转到需要位置时，手动套杆51在压缩弹簧50推动下，其扁形端头P可嵌于上安装座45之槽中，实现分度限位；当需自动开关时，将拉伸弹簧52挂于手动套杆51上，P端离开上安装座45之沟槽，阀门即可自由开闭。解决了手柄手动套杆式限位装置手动分度限位与自动自由开关的矛盾。

七是如图1所示，在活塞缸40一端设计了排液(气)孔O并通过接嘴53、导管3与大气或四通管接头54相通，使在断电状态下，C腔中积液(气)得以通过O孔排出，减小腐蚀，延长阀门寿命。

八是如图1、2所示，为保护阀门，美化外形，增设了由大、小罩盖55、56及左、右支板57、58等件组成的外罩包装保护结构。其中大罩盖开了∩型槽，使手动手柄61能自由插入并灵活转动。

九是如图1所示，大罩盖上安装了与两位四通电磁阀Ⅱ及气缸排液(气)孔O相通的四通接头53，使从两位四通电磁阀Ⅱ及C腔中排出的气(液)体经截面S-S排入大气或专用搜集器，使有用介质得以回收，有害介质不污染环境。

十是如图5、8所示，阀体33由原来的焊接组合式结构改为整体铸造式结构；阀上件2、4、9等所有接嘴及除件59(见图1)外所有连接导管(均以件3表示)均由专用改为通用件与标准件。

由于以上改进，使该实用新型除保留和加强了原阀的功能多、动作快、重量轻、成本低、用途广、效益高、操作方便的优点外，又具有以下特点与优点：

一是密封性好，主要原因是采用了内外两道涨圈密封，避免了在外涨圈36接口处的泄漏，使泄漏量减少了90％以上；二是工作可靠性好：主要因为设计了过滤器-电磁阀Ⅰ提高了进入两位四通电磁阀Ⅱ中介质的清洁度，避免了因杂质在其中堵塞而开关失灵；当介质纯净无害时，可拆去过滤器-电磁阀Ⅰ及导管59，导管3与接嘴21直接联接，两位四通电磁阀Ⅱ可用原专利中直流两位四通电磁阀代替；三是适应面广。其原因一是如上述，过滤器-电磁阀Ⅰ对介质的过滤，放宽了对被密封介质洁净度的限制；二是两位四通电磁阀Ⅱ控制电压由直流改为通用交流电压；三是带有拉伸与压缩弹簧的特殊的手动分度限位装置的设计使同阀既可手动(分度)限位又可自动自由开关；执行器壳体39及与之相连的自动控制执行机构的可分可合的单元设计，使一阀既可手动、自动为一体，又可成为纯手动阀；而阀杆37与拨轴38结合部位正4n方的设计，可使同一阀门，在不改变任何部件结构与强度的情况下，轻而易举地具有常开、常闭、常α开度三种功能。四(第四个优点与特点)是寿命长。主要原因是气缸上排液(气)孔O及过滤器-电磁阀Ⅰ的设计，使在常态下阀门(断电情况下)两位四通电磁阀Ⅱ及主阀C腔中积液(气)得以排除，减少了对阀门的腐蚀；同时外罩的设置有利于对阀的保护；五是耐温高，原因除金属密封外，过滤器-电磁阀Ⅰ在断电时切断了介质到两位四通电磁阀Ⅱ及主阀去路，且隔热垫片7′、线圈骨架g用了隔热材料，安装座6、8表面采取了隔热处理，使自动阀耐温提高了50℃以上；六是防污染：原因是过滤器-电磁阀Ⅰ、两位四通电磁阀Ⅱ、O孔及四通接头54的配合使用，使在开关及断电过程中，从阀中排出的有害介质(液、气体)得以搜集，处理；七是工艺性好：主要由于阀体改为整体铸造，执行器壳体的设计减小了阀体回旋半径，阀杆及拨轴接合部正4n方的设计使改装方便，紧定螺钉25的设计使两位四通电磁阀Ⅱ装拆方便等；八是外形美观，主要是设计了外罩Ⅴ。

下面，对照附图1-8，对该蝶阀的技术内容即实现本实用新型的方式作进一步详细描述。

参照图1、2、3、4、5。图5所示为常闭状态(不通电时关闭)阀门，通电打开时主体部分各另部件位置。在未通电时，过滤器-电磁阀之弹簧11推动活动铁心10将过滤器安装座6封堵(见图3)，使从输压管1导警3来的有压气(液)体不能经接嘴9及G-G截面进入两位四通电磁阀Ⅱ。当过滤器-电磁阀Ⅰ(见图3)、两位四通电磁阀Ⅱ(见图4)同时通电后，过滤器-电磁阀Ⅰ之活动铁心10被固定铁心12吸引上移，从输压管1、导管3、接嘴4引来之气(液)体，经滤管7过滤，经接嘴9、G-G截面及接嘴43、44及H-H截面(见图5)进入两位四通电磁阀Ⅱ(见图4)。此时，件Ⅱ之活动铁心15被固定铁心13吸引上移，弱弹簧27推动下锥塞24及上锥塞19，分别将双面柱塞23及长柱塞17下端封堵，经H-H截面来的气(液)体，经滤网22过滤，经上锥塞19之周边槽道及接嘴31、Ⅰ-Ⅰ截面，接嘴37进入活塞缸40(见图5)之D腔，推动活塞Ⅲ₁右移，通过曲柄连杆机构Ⅲ₂带动蝶板34逆时针旋转，阀门打开。

欲关闭阀门时，先将两位四通电磁阀Ⅱ断电，则其强弹簧14通过长顶针16、短顶针20将上锥塞19、下锥塞24推向下位，分别将双面柱塞23、短柱塞26封堵，接嘴21与接嘴3O，接嘴18与接嘴31处于相通状态，使从过滤器-电磁阀Ⅰ之接嘴9、G-G截面进来之有压气(液)体，经H-H、J-J截面进入执行器壳体39与活塞缸40之C腔，推动活塞Ⅲ₁左移。同时，D腔中之余气(液)，经Ⅰ-Ⅰ截面，接嘴31、接嘴18、L-L截面从四通管接头54(见图1)排出，C腔与D腔之压差，使活塞Ⅲ₁迅速左移至极限位置，阀门即闭。在两位四通电磁阀Ⅱ断电1-2秒钟后，即将过滤器-电磁阀Ⅰ断电，其弹簧11推动活动铁心10将过滤器安装座7封堵(见图3)。使从输压管1、导管3来的气(液)体不能经接嘴9及G-G截面进入两位四通电磁阀Ⅱ。同时，活塞缸C腔中之余液(气)经气缸上小孔O(见图1)、接嘴53、N-N截面、四通接头54排出，活塞靠弹簧41之弹力及管道中流体对蝶板34的作用力维持在关闭状态。

对于常开型(断电时开启)阀门，只要将具有正内4n方端头的阀杆37与蝶板34一起，相对于具有正外4n(图例中n=2)方端头的拨轴38(见图6)逆时针转动n个边角装配，即可使在断电状态活塞Ⅲ₁处于左端极限位置，阀门打开，C腔中积液(气)排除；通电时，活塞右移，阀门关闭。

由于本实用新型蝶阀，除保留了原阀功能多，动作快，重量轻，成本低，效益高的特点外，又具备了密封好，寿命长，防污染，工作可靠，工艺性好，同阀可手动分度限位与自动自由开关，自动、手动可分可合，外形美观等特点与优点，可使该阀在化工、油田、气田、煤田、水暖、水利、电力、轻纺、医药、食品、机械、船舶、航空等一切需要控制0.5-20大气压，-60℃-350℃(纯手动阀450℃)气、液体止动的室内、户外，民用及国防等等比原专利更为广泛的领域中得到应用。

Claims

1．一个由过滤器-电磁阀Ⅰ，两位四通电磁阀Ⅱ，活塞-曲柄连杆传动机构Ⅲ，阀体33，蝶板34，内密封涨圈35，外密封涨圈36，阀杆37，拨轴38，执行器亮体39，手动限位装置Ⅳ，外罩Ⅴ等部分组成的蝶阀，其特征是：外密封涨圈36下面增设一道内密封涨圈35，在重新设计的可用220V交流电的两位四通电磁阀Ⅱ之前装有专门设计的过滤器-电磁阀Ⅰ，执行器壳体39用可装拆的联接件装在阀体33之上、上安装座45之下，它与装在其上的过滤器-电磁阀Ⅰ，两位四通电磁阀Ⅱ，曲柄连轩传动机构Ⅲ组成独立的、与阀体33、手动限位装置Ⅳ可分可合的靠被密封介质压力实现自驱动的控制执行机构，具有拉伸弹簧与压缩弹簧等结构特殊的手动限位装置Ⅳ置于主阀上端，阀杆37与拨轴38的结合部设计成正4n方结构，活塞缸40上开有孔O，阀体33设计成整体铸造结构，由两外罩盖及两块支板等组成的外罩Ⅴ包容过滤器-电磁阀Ⅰ，两立四通电磁阀Ⅱ，活塞-曲柄连杆传动机构Ⅲ，手动限位装置Ⅳ等。

2、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：可拆去过滤器-电磁阀Ⅰ及导管59，导管3与接嘴21直接联接，两位四通电磁阀Ⅱ可由原专利中直流两位四通电磁阀代替。

3．由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：可拆除执行器壳体39及与之联结的过滤器-电磁阀Ⅰ、两位四通电磁阀Ⅱ、活塞-曲柄连传动机构Ⅲ，以及连接这些部件的导管、接头，拆除接嘴12，其螺孔内装螺堵60，上安装座45与阀体33联结，以纯手动拨轴46代替拨轴38。

4、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：过滤器-电磁阀Ⅰ，过滤器安装座6之底部开有T型通孔，孔之背面开有装嵌滤管7之环槽，中部空心圆柱壁上开有若干小孔R，通过其上的M₁、M₂、M₃、分别与特扁螺母5、电磁阀安装座8相连，电磁阀安装座8也开有T形通孔，通过其上螺纹M₄、与电磁阀壳体12’相连，垫片7’、骨架g用隔热材料制成，垫片7’将过滤器Ⅰ₁及电磁阀Ⅰ₂隔开，过滤器安装座6、电磁阀安装座8表面作隔热处理。

5、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：两位四通电磁阀Ⅱ，附阀Ⅱ₂配置在主阀Ⅱ₁下方，其中心部分依次主要由固定铁心13，强弹簧14，活动铁心15，长顶针16，长柱塞17，上锥塞19，短顶针20，滤网22，双面柱塞23，下锥塞24，短柱塞26，弱弹簧27，弹簧座28等组成，由紧定螺钉25从侧面将短柱塞26固紧。

6、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：在蝶板34的矩形槽中装嵌着外密封涨圈36及内密封涨圈35，件36之外圆与阀体33之筒壁配合，内圆与件35之外圆配合。

7、由权利要求1、2、3规定的蝶阀，其特征是：手动限位装置Ⅳ，主要由上安装座45，拨轴38或纯手动拨轴46，锥度销47，限位盘48，弹性圆柱销49，压缩弹簧50，手动套杆51，拉伸弹簧52，以及平时置于阀外的手柄61等组成，件52可自由装拆，当取下件52倒挂于孔Q上时，件51在件50作用下，可嵌于件45沟槽中，当将件52挂到件51上时，件51扁头P离开件45沟槽。

8、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：轴37端部有正内4n方结构，拨轴38端头有与之相配合的正外4n方结构，n为＞1整数。

9、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：活塞缸体40上开有孔O，在外罩Ⅴ上装有四通接头54，用导管与接嘴18、29、53相连。

10、由权利要求1规定的蝶阀，其特征是：外罩Ⅴ正视为矩形，侧视为球台形，主要由大罩盖55、小罩盖56，以及起支撑固定作用的左支板57、右支板58等组成，在罩盖55上开有槽∩。