三偏心調節蝶閥的製作方法

2023-10-04 03:05:19

專利名稱：三偏心調節蝶閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業過程控制閥，特別涉及一種適用於大口徑、高壓差的三 偏心調節蝶閥。
背景技術：
在上世紀四十年代已出現了蝶閥，它有結構簡單、重量輕、體積小等優點；但是初 期的結構都是中軸翻板的開放式蝶板，不平衡力矩大、穩定性差、洩漏等級低等缺點，所以 只能用於大口徑(DN300以上)、壓差小、洩漏要求不高的非重要場所。由於石油化工企業的單體工程越來越大、各種管道口徑不斷增大；輸氣輸油管道 不斷發展，水利工程的規模日益擴大，大口徑控制閥的需求量不斷增加。直行程控制閥，球 閥等閥門，口徑DN300以上的產品都很笨重，而蝶閥尺寸小、重量輕，因此銷量逐漸增加。在 市場的推動下，控制閥製造商不斷改進蝶閥結構，上世紀八十年代引進的產品中，就出現了 後座型蝶閥，後來出現二偏心蝶閥，九十年代後出現了三偏心蝶閥，再加上閥門定位器功能 大大提高，基本上克服了蝶閥的不平衡力矩大、穩定性差、洩漏等級低等三大缺點，加上它 體積小、重量輕的優點成了整體優勢，所以在大口徑閥門領域，三偏心蝶閥是首選產品，別 的型號產品無法與它競爭；現在無論國內國外，生產蝶閥的廠家越來越多，口徑越做越大。但是目前生產的三偏心硬密封蝶閥存在幾個問題1，普通的三偏心調節蝶閥，其公稱壓力彡PN4. OMPa，允許壓差〔ΔΡ〕彡1. OMPa，超 過這個範圍就相當困難，限止了它的使用範圍。2，常用的三偏心蝶閥都用金屬閥座對金屬閥板，即硬密封結構，閥座直接加工在 閥體上，用專用夾具加工出斜錐面；金屬閥板的外圓也用特殊的夾具加工成斜錐面；當閥 板關閉時，若尺寸完全理想，二個斜錐面接觸呈一個完整的橢圓形，洩漏等級可達V級，但 是在實際機械加工時，很難達到理想狀態，特別是大口徑閥，加工後變形量無法預測，所以 洩漏等級經常為IV級，為達到VI級洩漏等級，三偏心蝶閥的閥座和閥板襯塑料或橡膠，但 由襯裡材料的原因，使用溫度、工作壓力、壓差都受到限制。3，常用的三偏心蝶閥，閥杆的軸向不平衡力只靠閥板頂著閥體，長時間運行後引 起磨損，使閥板與閥座的錐面密封線發生位移，最後引起閥板卡死。4，常用的三偏心蝶閥，其閥板關閉時，部分錐面靠過盈與閥座錐面密封，所以脫開 時需要很大的轉動力矩；這個磨擦力矩要佔總力矩的90%以上，所以不能用於壓差大的場 所。因此，缺乏一種適用於大口徑、高壓差場所的三偏心蝶閥。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題是提供一種三偏心調節蝶閥，克服現有技術中存在的 上述問題。本實用新型的一種三偏心調節蝶閥，包括閥體、閥杆和閥板，閥體內設有閥座，閥 杆貫穿在閥體內並與閥板相連，所述閥板包括固定連接的閥板體和壓板，在閥板體和壓板之間設有彈性密封件，並彈性密封件的外周面與所述閥座的內周面為頂角相同的斜錐面。本實用新型所述彈性密封件為多層不鏽鋼薄板夾膨脹石墨構成的密封件。本實用新型所述彈性密封件的斜錐面傾角最小處設有圓柱銷。本實用新型還包括纏繞式密封墊圈，設在所述彈性密封件與所述閥板體之間。本實用新型在還包括閥杆防竄結構，由設在所述閥杆末端的止推軸承壓板和設在 閥體底部的止推軸承組成。本實用新型所述閥體上端設有上導套，下端設有下導套，所述閥杆貫穿在上、下導套內。通過以上技術方案，本實用新型的三偏心調節閥具有以下優點(1)閥板採用閥板體、壓板和彈性密封件構成的組合體，其中彈性密封件是多層不 鏽鋼薄板夾石墨的層壓板，具有剛柔相濟的特點，可以萬向壓縮，以此彌補密封面微量的形 位誤差，當閥關閉時斜錐面中的幾道石墨層同時壓緊到閥座錐面中上，形成多道密封，所以 達到無洩漏水平。(2)該閥板的彈性密封件與閥板體間設有密封，因閥板用幾個零件組裝而成，與國 內常用的三偏心蝶閥相比，該蝶閥在彈性密封件的一側用纏繞式密封墊圈進行密封，介質 無法側面滲漏，保徵做到無洩漏。(3)利於彈性密封件的定位，彈性密封件的外周加工成斜錐面後，由於錐角各個角 度不同，一旦卸下就無法辨認，斜錐面傾角最小處打一個圓柱銷，增強互換性，便於拆卸維 修。

圖1本實用新型三偏心調節閥的結構圖。圖2為圖1中A處放大圖。圖3氣動三偏心調節閥結構圖。圖4本實用新型三偏心調節閥關閉密封示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的三偏心調節蝶閥，包括閥體6、閥杆10和閥板5，閥體6 為圓筒內設有閥座，在閥體的上端部內設有上導套8，其下端部內設有下導套9，上導套8的 外部填充有填料12，閥杆10貫穿整個閥體並在上、下導套內，通過平鍵7與閥板5相連。如 圖2所示，閥板5包括固定連接的閥板體5A和壓板5B，在閥板體5A和壓板5B之間設有彈 性密封件4，並彈性密封件4的外周面與閥座的內周面為頂角相同的斜錐面，彈性密封件4 為多層不鏽鋼薄板夾膨脹石墨構成的密封件，具有剛柔相濟的特點，當閥板關閉時，彈性密 封件具有柔韌性，可以萬向壓縮，以此彌補密封面微量的形位誤差，彈性密封件中的幾道石 墨層同時壓緊閥座錐面中上，形成多道密封，介質無法滲漏，所以達到無洩漏水平。在彈性 密封件4與閥板體5A間設有纏繞式密封墊11，使介質無法從彈性密封件的一側滲漏到另一 側，保證做到無洩漏。因這種蝶閥的工作壓力高，閥杆較粗，悶頭一端產生很大的向外推力，這個力由閥 杆臺肩全部推到填料上，填料無法承受，導致閥杆、閥板向外竄動。為防止閥杆竄動引起閥，在閥杆的末端和閥體底部設有相互配合的閥杆防竄結構，該閥杆防竄 結構包括設在閥杆末端的止推軸承壓板2和設在閥體底部的止推軸承3。用高強度鋼板制 成止推軸承壓板2，其直徑大於閥杆10，固定在閥杆尾端；用耐磨鋼板製成止推軸承3，固定 在閥體下閥套臺肩上；介質的推力將通過止推軸承，傳遞到閥體上，防止閥杆竄動。在閥體 6的底部還設有下閥蓋1。彈性密封件的外周加工成斜錐面後，由於錐角各個角度不同，一旦卸下就無法辨 認，斜錐面傾角最小處打一個圓柱銷，增強互換性，便於拆卸維修。如圖3所示，為本實用新型三偏心調節蝶閥的一具體實例，把該三偏心調節蝶閥 用於氣動三偏心調節蝶閥，它包括氣動活塞式執行機構13、安裝架14和蝶閥15，氣動活塞 式執行機構13的輸出動力傳遞給蝶閥15的閥杆10，閥杆10帶動閥板5運動。根據公稱通 徑DN大小、和工作壓差的不同，配用不同型號氣動活塞式執行機構，圖3中表示的是DN350， Class600蝶閥15，配用二個缸徑為D320活塞式執行機構13，二個活塞杆同時推動曲柄，產 生巨大的扭矩驅動閥杆旋轉。安裝架14的下方裝蝶閥15，左右二側安裝氣動活塞式執行機 構13，根據需要還可安裝閥門定位器、行程開關、空氣過濾減壓器等附件。閥體與管道的連 接可用對夾式、或法蘭式，見圖1，閥座直接加工在閥體內壁上，密封面是一個斜錐面。閥板 採用三偏心結構，是由壓板、彈性密封件、閥板等零件組成，彈性密封件外周面加工出斜錐 面(第三個偏心)，這個斜錐面頂角與閥座的斜錐面頂角相同，見圖2及圖4;其角度值α 大於鎖定角範圍(3 6° )，避免發生自鎖。針對高壓差工況，採用多層彈性密封件，不鏽 鋼板比常用的加厚，但夾石墨的層數加多1 2層。彈性密封件的側面與閥板體之間採用 纏繞式密封墊圈進行密封，用足夠多的螺栓壓緊墊圈，保證側面密封。如圖4所示，是三偏心調節閥閥板關閉密封時水平方向截面圖，閥座密封面是一 個斜錐面，其錐頂角a。三偏心調節閥中的三偏心就是圖4中的第一個偏心c、第二個偏心 e和第三個偏心角θ，三個偏心指的是現有技術中的三偏心。圖4中，上面的錐面傾角最大， 當關閉時用來擋住閥板5，防止閥板轉角超過規定值；下面的錐面傾角最小，當關閉時閥板 的彈性密封件4被微量壓縮後貼緊閥座。閥板中的彈性密封件比國內常用的要厚，中間夾的石墨紙層多出1 2層，不鏽鋼 板亦加厚，一旦閥門關閉，執行機構的扭矩把閥板密封件嵌緊到閥座的錐面中；幾道石墨層 同時壓緊到閥座上，能多道密封，所以能做到無洩漏。另外，彈性密封件僅僅露出閥板體外 圓2 5mm，具有相當好的剛性和硬度，經得起一般介質流動衝刷，可以經受很高的壓差。
權利要求1.一種三偏心調節蝶閥，包括閥體(6)、閥杆(10)和閥板(5)，閥體(6)內設有閥座，閥 杆(10)貫穿在閥體(6)內並與閥板(5)相連，其特徵在於，所述閥板(5)包括固定連接的 閥板體(5A)和壓板(5B)，在閥板體(5A)和壓板(5B)之間設有彈性密封件，並彈性密 封件的外周面與所述閥座的內周面為頂角相同的斜錐面。
2.根據權利要求1所述的三偏心調節蝶閥，其特徵在於，所述彈性密封件(4)為多層不 鏽鋼薄板夾膨脹石墨構成的密封件。
3.根據權利要求2所述的三偏心調節蝶閥，其特徵在於，所述彈性密封件的斜錐面傾 角最小處設有圓柱銷。
4.根據權利要求1或2所述的三偏心調節蝶閥，其特徵在於，還包括纏繞式密封墊圈 (11)，設在所述彈性密封件⑷與所述閥板體(5A)之間。
5.根據權利要求1所述的三偏心調節蝶閥，其特徵在於，還包括閥杆防竄結構，由設在 所述閥杆末端的止推軸承壓板( 和設在閥體底部的止推軸承( 組成。
6.根據權利要求1所述的三偏心調節蝶閥，其特徵在於，所述閥體上端設有上導套 (8)，下端設有下導套(9)，所述閥杆(10)貫穿在上、下導套內。
專利摘要本實用新型的一種三偏心調節蝶閥，包括閥體、閥杆和閥板，閥體內設有閥座，閥杆貫穿在閥體內並與閥板相連，所述閥板包括固定連接的閥板體和壓板，在閥板體和壓板之間設有彈性密封件，並彈性密封件的外周面與所述閥座的內周面為頂角相同的斜錐面。本實用新型的三偏心調節蝶閥，密封性好無洩漏，適合於口徑大、壓差高的地方。
文檔編號F16K1/226GK201884682SQ20102065820
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者吳勇, 朱衛標 申請人:上海大通自控設備有限公司