洩壓式切換蝶閥的製作方法

2023-04-24 06:49:06

專利名稱：洩壓式切換蝶閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種由閥體、閥座、閥瓣和驅動機構構成的切換蝶閥。
專利號為ZL94227329X，名稱為翻板式氣動切換蝶閥的中國實用新型專利，公開了一種新型結構的蝶閥。該蝶閥由閥體，設置在閥體上的閥座，與閥座相配置的閥瓣，帶動閥瓣實現後退翻轉複合運動的驅動機和動力裝置構成。其主要技術特點是，將傳統蝶閥由閥瓣外圓面與閥座內圓面構成的周邊密封付變成由閥座密封端面與閥瓣密封端面構成的端面密封付。密封性能大大提高，有效地降低了啟閉摩擦阻力，提高了閥的使用可靠性，為蝶閥技術的進步做出了貢獻。但該專利仍存在一些不足。這些不足也是該技術領域長期渴望解決的問題。這就是，由於蝶閥一般都用作較大管道的切換閥門，閥瓣的直徑比較大，即流體介質作用於閥瓣上的壓力很大，加之現有技術的蝶閥，其閥瓣的開啟都是一次性的到位開啟，因此，閥瓣開啟需要的驅動力很大，閥的組成構件要設計得有足夠強度，這就導致了閥的構件粗笨，體積大。特別是當閥瓣的直徑或閥瓣兩邊的介質壓力差較大時，現有技術蝶閥的這種不足更為突出。另外，由於現有技術蝶閥開啟動力大，為了能夠更有利地提供足夠的開啟動力，一般將帶動閥瓣複合運動的驅動機構的偏心距和偏心角都設計得比較小，這就導致了閥瓣開啟時後退效果不明顯，閥瓣與閥座密封面之間產生摩擦，密封付的壽命降低。再就是，現有技術蝶閥驅動機構的工作彈簧是直接暴露在流體介質中，流體介質衝蝕嚴重，同時，彈簧不僅承受軸向壓縮力，還要承受橫向彎曲力，受力狀況不好，因而彈簧的壽命短，閥的運行可靠性低。
針對已有技術的不足，本發明所公開的洩壓式切換蝶閥的首要目的是降低閥瓣開啟驅動力和閥的體積，提高閥的密封性能和使用壽命。
本發明的另一個目的是改善驅動機構工作彈簧的工作環境，提高彈簧的使用壽命和閥的運行可靠性。
本發明的第一個目的是通過採取以下技術措施來實現的切換蝶閥由閥體，設置在閥體上的閥座，與閥座相配置的閥瓣，帶動閥瓣啟閉運動的驅動機構和先於閥瓣開啟的洩壓裝置構成。洩壓裝置可以設置在閥體上，也可設置在閥座上，但最好是設置在閥瓣上。洩壓裝置可為閥式洩壓裝置，即為包括有閥座體和閥芯的閥式洩壓裝置。當閥的直徑和介質的壓力不是很大時，洩壓裝置可採用止回閥式洩壓裝置，其結構包括設置在閥瓣上的閥座體，與閥座體相配置的閥芯，與閥芯相連接的閥杆和復位壓緊密封彈。閥式洩壓裝置閥芯的開啟，可由帶動閥瓣啟閉運動的同一個驅動機構驅動，即閥芯與帶動閥瓣啟閉運動的驅動機構連接，也可另外設置一個獨立驅動機構專門驅動洩壓裝置的閥芯開啟運動。當採用前一個方案時，即閥瓣與洩壓裝置的閥芯由同一個驅動機構驅動時，洩壓裝置的閥芯可通過一端與閥芯活動連接，另一端與驅動機構的轉臂相固定的撥叉帶動開啟運動。
為了同時實現本發明的兩個目的，本發明還應採取如下措施，即將驅動閥瓣啟閉運動的驅動機構的工作彈簧設置在密閉的彈簧座體內，而工作彈簧最好是通過具有球連接功能的彈簧座連接作用於閥瓣。
本發明的核心思想，也是本發明的創造性所在，是在閥上設置一個先於閥瓣開啟的洩壓裝置，閥瓣兩則的壓力差降低到一定程度，再將閥瓣打開，以降低閥瓣開啟驅動力和閥的體積。本發明的另一個創造性之處，是巧妙地將驅動機構的工作彈簧設置在一個密閉的彈簧座體內，彈簧通過一端具有球連接功能的彈簧座連接作用於閥瓣，有效地改善了彈簧的工作環境和受力狀況。
本發明與已有技術相比具有以下多方面的優點1．由於本發明設置了先於閥瓣開啟的洩壓裝置，洩壓裝置閥芯的尺寸較之閥瓣尺寸又很小，而閥瓣的開啟又是在洩壓裝置閥芯打開後，閥瓣兩邊的壓力差降低到一定程度才開啟，因此，洩壓裝置閥芯開啟需要的驅動力和蝶閥閥瓣開啟需要的驅動力都很小，與蝶閥相配備的動力裝置可選用較小的規格，傳遞和承受動力的構件可以設計得小巧精細，大大降低了蝶閥裝置的體積。
2．驅動機構中的偏心距e和偏心角α與傳遞輸出的動力大小有關。偏心距e和偏心角α的值小，作用於閥瓣上的初始開啟動力大。反之則作用於閥瓣上的初始開啟動力小。由於本發明的閥瓣開啟所需要的驅動力較小，因此可以將驅動機構中的偏心距e和偏心角α設計得較大，使閥瓣開啟初時的後退效果更為明顯，這樣就大大減少了閥瓣與閥座密封面之間的摩擦，提高了密封付的密封性能和壽命，可使閥的密封效果達100萬次以上不洩漏。
3．由於本發明的閥瓣在開啟時，洩壓裝置的閥芯處於開啟狀態，閥瓣兩側的壓力差很小，即流體介質壓力對閥瓣的作用力很小，因此，閥瓣開啟時的聲音很小，閥瓣開啟衝擊作用也很小。本發明與已有技術的蝶閥相比，運行噪音大大降低，抗衝擊疲勞破壞的能力大大提高，即閥的使用壽命大為提高。
4．已有技術蝶閥驅動機構的工作彈簧暴露在流體介質中，一端與閥瓣固定連接，工作時不僅受到流體介質的衝蝕作用，且既要承受軸向壓縮力，又要承受橫向彎曲力，因而易損壞。而本發明蝶閥驅動機構的工作彈簧是設置在一個密閉的彈簧座內，且彈簧通過具有球連接功能的彈簧座連接作用於閥瓣，因而彈簧只受軸向壓縮力，不受橫向彎曲力的作用，改善了受力狀態和工作環境，彈簧的壽命大為提高，即大大提高了閥的運行可靠性。
本發明還具有其他方面的一些優點。
附圖是本發明的結構示意圖下面結合著


給出本發明的一個實施例，並通過實施例對本發明做進一步的詳細描述。
本發明所揭示的洩壓式切換蝶閥，由閥體1，固置在閥體上的閥座2，與閥座的密封面相配合，在閥體內可進行90°翻轉的閥瓣3，帶動閥瓣啟閉運動的驅動機構和設置在閥瓣上的止回閥式洩壓裝置構成。其中，帶動閥瓣啟閉運動的驅動機構又由閥杆4、轉臂5、心軸8、閥瓣上的凸耳和工作彈簧11構成。閥杆4與轉臂大端上的迴轉孔通過固定鍵裝配在一起，轉臂小端加工有與心軸8相配合的扁圓形孔6，心軸同時與閥瓣上的凸耳圓孔迴轉連接，工作彈簧11設置在與轉臂5固置在一起的彈簧座體內。e為閥杆軸線相對於閥體軸線的偏心距。α為閥杆軸心與心軸軸心的連線相對於閥體軸線的偏心角。f為心軸與扁圓形孔之間的最大間隙值。彈簧座體由套體9、活動彈簧座10和固定彈簧座12構成。套體9與轉臂5固置在一起，活動彈簧座10的外圓面與套體9的內圓面軸向滑動配合，其外露端為圓球形，與閥瓣接觸連接。固定彈簧座12通過螺紋付與套體固置在一起，形成密閉的彈簧座體。彈簧11兩端分別位於兩個彈簧座內。止回閥式洩壓裝置由固定在閥瓣上的閥座體13、與閥座體上的密封面相配合的閥芯14、閥杆15、復位壓緊密封彈簧16和彈簧座17構成。閥芯14為梅花柱形，可沿閥座體內壁面軸向滑動，當閥芯密封面與閥座體的密封面脫離接觸，閥芯內凹面成為流體通道。閥芯的背面為活動彈簧座，彈簧座17與閥座體固定連接構成彈簧的固定彈簧座。復位壓緊密封彈簧一端位於活動彈簧座內，另一端位於固定彈簧座內。
本發明的切換蝶閥啟閉運行過程如下以閥瓣的關閉狀態為初始狀態。動力裝置帶動閥杆4轉動，與閥杆固定裝配在一起的轉臂5隨之轉動，由於與心軸8迴轉連接的轉臂小端上的裝配連接孔6為扁圓孔，心軸與扁圓孔之間有一定的間隙7，當轉臂轉動的初時，轉臂不能帶動心軸運動，即不能通過心軸和與心軸迴轉連接的凸耳帶動閥瓣開啟。但這時轉臂通過與其固置在一起的撥叉18使洩壓裝置的閥芯開啟，被控流體介質通過閥芯上的通道從高壓側流向低壓側，閥瓣兩側的壓力差迅速降低。當壓力差降低到一定的程度，動力裝置輸出的動力足以將閥瓣打開時，帶動閥杆繼續轉動，通過轉臂、心軸、閥瓣上的凸耳和彈簧使閥瓣邊後退邊上移，隨後翻轉90°。這時的洩壓裝置的閥芯在復位彈簧的作用下壓向閥座體的密封面復位。蝶閥關閉時，閥杆4在動力裝置的反向驅動下反向轉動，轉臂和與轉臂固置在一起的彈簧座體也隨之反向轉動，閥瓣在位於彈簧座體內的彈簧11作用下反向翻轉90°，再在驅動機構的帶動下壓向閥座，使閥處於密封狀態。
本發明的結構不限於實施例與附圖中所描述的形式，根據其所揭示的思想和工作環境還可設計成其他形式。
權利要求
1．一種洩壓式切換蝶閥，包括有閥體(1)，位於閥體上的閥座(2)，與閥座相配置的閥瓣(3)，帶動閥瓣啟閉運動的驅動機構，其特徵是設置有先於閥瓣(3)開啟的洩壓裝置。
2．根據權利要求1所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是洩壓裝置設在閥瓣(3)上。
3．根據權利要求2所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是洩壓裝置為包括有閥座體(13)和閥芯(14)的閥式洩壓裝置。
4．根據權利要求3所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是閥式洩壓裝置閥芯(14)與帶動閥瓣(3)啟閉運動的驅動機構連接。
5．根據權利要求4所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是閥式洩壓裝置的閥芯通過一端與閥芯活動連接，另一端與驅動機構的轉臂相固定的撥叉(18)與驅動機構連接。
6．根據權利要求5所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是所說的閥式洩壓裝置為止回閥式洩壓裝置，由設置在閥瓣(3)上的閥座體(13)，與閥座密封面相配置的閥芯(14)，與閥芯相連接的閥杆(15)和復位壓緊密封彈簧(16)構成。
7．根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是驅動機構的工作彈簧(11)設置在密閉的彈簧座體內。
8．根據權利要求7所述的洩壓式切換蝶閥，其特徵是彈簧(11)通過具有球連接功能的彈簧座(10)與閥瓣(3)接觸連接。
全文摘要
本發明是一種洩壓式切換蝶閥,由閥體,設置在閥體上的閥座,與閥座相配置的閥瓣,設置在閥瓣上先於閥瓣開啟的洩壓裝置和帶動閥瓣與洩壓裝置啟閉運動的驅動機構構成。本發明的切換蝶閥開啟運行過程是先打開洩壓裝置,使閥瓣兩邊的壓力差降低,當壓力差降低到一定的程度時再打開閥瓣,因此開啟閥瓣需要的驅動力小,蝶閥裝置的體積也較小。本發明的這一優點在蝶閥的尺寸和被控流體介質壓力較大時更為突出。
文檔編號F16K1/22GK1214425SQ9710771
公開日1999年4月21日 申請日期1997年10月10日 優先權日1997年10月10日
發明者艾軍, 楊永祥 申請人:楊永祥