正錐浮閥座雙向密封蝶閥的製作方法
2023-05-23 02:59:26 2
專利名稱：正錐浮閥座雙向密封蝶閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閥門，特別是一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥。
背景技術：
正錐浮閥座雙向密封蝶閥是一種新型的具有雙向密封作用的蝶閥，其允許任意方向的介質流動，同現有蝶閥相比，不僅使用方便，體積小、密封性好、可靠性高、使用壽命長，製造工藝簡單、具有雙向密封，而且具有密封副多樣化、適用性廣、根據不同工況可選用不同的密封副。
現有蝶閥通常包括閥體、蝶板和閥座，所述閥座設置在所述閥體內腔右部，所述蝶板設置在所述閥體內腔裡，蝶板的外圓和閥座的內圓構成閥門的密封副，密封副中心線和閥體通道中心線不平行，加工密封副時工藝複雜、製造成本高。蝶板是由整塊鋼板加工而成的，或者是在整個鋼板的邊緣上壓合或嵌置環形密封件，鋼板的周邊或密封件的周邊就形成了所述用於閥門密封的蝶板外圓，當鋼板周邊或密封件周邊磨損後，就得更換整個蝶板，由此增大了蝶閥的使用和維護成本。此類蝶閥閥座固定，無浮動功能，只能單向密封，密封副單一，適用性窄。
實用新型內容為克服現有技術的上述缺陷，本實用新型提供了一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，當這種蝶閥的蝶板外圓磨損後，只需要更換密封件，不需要更換整個蝶板；閥座能浮動，使蝶閥具有雙向密封；密封副中心線和閥體中心線重合，加工密封副時製造工藝簡單、製造成本低；具有二偏心結構，密封性好。
本實用新型實現上述目的的技術方案是一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設置在所述閥體內腔右部，其外側面和所述閥體的內側面之間留有移動配合間隙，受介質流向變化閥座隨之浮動。所述蝶板設置在所述閥體內腔裡，其主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內圓構成閥門的密封副。蝶板轉動中心和密封副平面存在一個偏心，和密封副中心線也存在另一個偏心，使它呈二偏心結構。
本實用新型的有益效果是由於密封件是通過密封件壓板夾緊在蝶板架上的，而密封件夾板可以通過螺栓緊固在蝶板架上，當需要更換密封件時，只要將密封件壓板從蝶板架上卸下來，就可以方便地進行密封件的更換。同時蝶板具有二偏心結構，使得開啟關閉過程中密封副磨擦少、操作力矩小、密封性好。另外，這種獨立的密封件加工方便，可以根據閥門的使用要求，採用不同材料加工成不同的形狀(特別是形成蝶板外圓的密封件外圓面形狀)，使閥門具有更好的密封效果，並分別適應於不同的場合。再者閥座具有浮動功能，不論介質流向不同，密封副總能很好地吻合併密封，使得此閥具有雙向密封性。
圖1是本實用新型一種實施方式的整體結構示意圖；圖2是本實用新型一種蝶板結構下的K-K剖面結構示意圖；圖3是本實用新型另一種蝶板結構下的K-K剖面結構示意圖；圖4是本實用新型第三種蝶板結構下的K-K剖面結構示意圖；圖5是本實用新型第四種蝶板結構下的K-K剖面結構示意圖；圖6是本實用新型第五種蝶板結構下的K-K剖面結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1-6，本實用新型提供的正錐浮閥座雙向密封蝶閥包括閥體8、蝶板6和浮動閥座7，所述浮動閥座設置在所述閥體內腔右部，其外側面和所述閥體的內側面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設置在所述閥體內腔裡，其主要由蝶板架6.1、密封件6.2和密封件壓板6.3構成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內圓構成閥門的密封副。
所述密封件壓板通常可以使用螺栓6.4緊固在所述蝶板架上，這樣可方便安裝和拆卸。
所述浮動閥座的內圓面為正圓錐面(錐臺的側面)，以提高與所述蝶板外圓密封面配合的可靠性，同時浮閥座密封面為正錐面，簡化了製造工藝、降低了製造成本，所述浮動閥座的正錐形內圓面的錐角可以是60°-20°，優選40°±5°。根據設計需要，在一定的整體結構下，其他角度範圍也是可行的，本實用新型不排除採用其他任意角度的可能性。所述蝶板轉動中心和密封副所在平面存在一個偏心距，和密封副中心線存在一個偏心距，由於二個偏心距的存在，使得此閥具有雙偏心結構。
所述密封件的外圓面(也就是蝶板的外圓面)通常可以採用與所述浮動閥座內圓面錐角相同的正圓錐面(如圖5-6所示)，或者採用圓弧形面(如圖2-4所示)。
當所述密封件外圓面採用與所述浮動閥座內圓面的錐角相同的正圓錐面時，蝶板的外圓面同浮動閥座的內圓面接觸為面密封。
當所述密封件外圓面為圓弧形面時(指密封件外圓在蝶板中心軸線和蝶板任一半徑線所在平面上的剖面的外邊緣形狀為圓弧形或類似於圓弧形的其他任意曲線形)，蝶板的外圓面同浮閥座的內圓面接觸為線接觸。
參見圖2，所述密封件可以是外表面為半圓環型的金屬鋼環或非金屬環，當採用金屬環時，該金屬環和蝶板架之間可以設置墊層。
參見圖3，所述密封件可以是內外兩層的金屬鋼環，所述內層為密封件架6.22，該密封件架呈圓環狀，外表面為半圓環型，所述外層6.21為密封面，由板材經成型工藝包在所述密封件架的外圓弧表面，其外表面也是半圓環型。
參見圖4，所述密封件可以是由板材衝壓而成的彈性密封圈，其外表面為半圓環型。
參見圖5，所述密封件可以是外表面為正錐面的金屬鋼環或非金屬環，當採用金屬環時，該金屬環和蝶板架之間可以設置墊層。
參見圖6，所述密封件可以是外表面為正錐面的金屬片6.23和非金屬片6.24疊加的疊層環。
參見圖1-6，作為一個具體實施例，本實用新型其餘部分可以採用這樣的結構所述閥體設有擋在所述浮動閥座右側的內臺階7.1，所述浮動閥座的左側是將其向右壓的壓縮彈簧12，浮動閥座內圓的中心線與所述閥體內腔的中心線重合，所述蝶板固定安裝在閥杆5上，閥門的閥杆自所述閥體外上方穿過所述閥體上部的上閥杆孔，插入閥體內腔，其延伸方向與所述閥體內腔的中心線垂直，所述蝶板架的左側表面為呈流線型的中部凸起曲面，蝶板架右側表面內凹，設有若干加強筋。
所述閥杆帶動蝶板轉動的軸線(即閥杆中心線)到蝶板中心線之間的距離與到浮動閥座內圓面的中心線之間的距離相等，使得所述密封件外圓面的中心線在閥門關閉狀態同所述浮動閥座內圓面的中心線重合，此距離稱為徑向偏心；所述密封副所在平面(指外圓面中間與中心線垂直的橫斷面)和所述閥體內腔中心線相垂直，和閥杆中心線之間存在一定距離，此距離稱為軸向偏心。所述蝶板架的內側設有安裝套管，所述閥杆穿過所述安裝套管，向下延伸至所述閥體的下閥杆孔，所述閥杆和蝶板架之間採用銷軸相連，所述閥體的內腔縱向延伸，穿透整個閥體，所述閥體的左右兩端設有垂直於內腔中心線的法蘭10，所述閥體的下閥杆孔外端設有下法蘭，該法蘭上固定安裝有封閉的下蓋9，所述閥體上部設有向上延伸的連接部，該連接部的上端設有上法蘭，所述上閥杆孔穿透該連接部，構成該連接部的中央通孔，其上部設有包圍在閥杆外側的填料函，該填料函內裝有填料4，並設有壓在填料上的壓蓋3，所述上法蘭上安裝有支架2，支架上裝有驅動裝置1，驅動裝置上設有手輪11。
可以理解的是，除特別限定的技術特徵外，本實用新型允許閥門整體以及各部分借鑑或採用任意的現有技術和其他可能的技術，由此可以產生若干不同的具體實施方式
，這些實施方式均為本實用新型的具體實施方式
。
本實用新型中的密封件可以採用不同的結構和不同的材料，形成不同的閥門密封類型，以適應於不同的用途，各種密封件結構可以根據實際需要由設計人員任意選擇，可以選擇本說明書中具體描述的結構，也可以選擇現有技術或其他可能的技術下的其他結構。對於本說明書具體描述的結構，可以按密封副接觸類型分為線接觸和面接觸兩大類。線接觸對加工製造精度來講要求低、製造成本低、易製造，本說明書中介紹的四種線接觸的密封件為第一種是半圓弧金屬環(參見圖2所示結構)，由於密封件為一個整體環，表面硬度可以做得很高，密封面可以經磨銷加工方法獲得高精度、低粗糙度，它能耐高溫高壓，且密封性好，適應於高溫高壓場合；第二種也是半圓弧金屬環(參見圖3所示結構)，但密封件為二件包疊而成，裡面為一個內半圓弧環，其表面精要不高，然後在其外面包疊一層成品不鏽鋼板，其鋼板表面粗糙度低，用擠壓方法把它包疊在內半圓弧環外面，不鏽鋼板為密封面，內半圓弧環為骨架，這種密封件製造精度比第一種低，製造成本也比第一種低，但密封面為不鏽鋼板，所以硬度不高，它適用於高溫中壓場合；第三種是不鏽鋼圈(參見圖4所示結構)，用鋼板衝壓成形，由於它具有彈性，所以它的形位公差對密封性能影響不大，但其表面粗糙度要求高，這可以用成品不鏽鋼板表面來保證，這種密封件比第二種成本低，製造簡單，但不能耐高溫高壓，它只適合中溫中、低壓場合；第四種為半圓弧非金屬環(參見圖2所示結構)，由於非金屬耐腐蝕好，密封性好，所以它適合於常溫低壓場合或耐腐蝕場合。
本說明書描述的面接觸密封副的閥座也是正錐面，密封件為與閥座正錐面相吻合(角度相同)的正錐體，正錐面對正錐面接觸為面接觸，由於是面接觸，所以壽命長，易耐高壓。密封件分為三種第一種是正錐金屬環(參見圖5所示結構)，密封件為一個整體環，表面硬度可以做得很高，密封面可以經磨銷加工方法獲得高精度、低粗糙度，它能耐高溫高壓，密封性好、壽命長；第二種為疊層正錐複合環(參見圖6所示結構)，密封件由金屬板和非金屬板疊加而成，和第一種相比其加工精度低、成本低、密封性好，它適合用中溫中低壓場合；第三種為正錐非金屬環(參見圖5所示結構)，由於非金屬耐腐蝕好、密封好，所以它適用常溫、中、低壓場合或耐腐蝕場合。
本說明書中所謂浮動閥座內圓和內圓面是指浮動閥座上構成介質流動通道的孔的內壁，所述蝶板外圓或密封件外圓是指蝶板或密封件的環形外邊緣區域，外圓面是指該環形區域的表面。
本說明書及權利要求書表述方向位置時使用的「上」、「下」、「左」、「右」，僅僅是為了表述方便，用來區分各部位的相對位置，並不代表蝶閥使用時的方位，並且任意兩個相對方向的互換，不影響本實用新型的實施。
權利要求1.一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設置在所述閥體內腔右部，其外側面和所述閥體的內側面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設置在所述閥體內腔裡，其特徵在於所述蝶板主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內圓構成閥門的密封副。
2.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述浮動閥座的內圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面是與所述浮動閥座內圓正圓錐面相同錐度的正圓錐面或者呈圓弧形面。
3.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述浮動閥座的內圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面呈正圓錐面或者呈圓弧形面，所述呈正圓錐面的密封件外圓的錐角和所述浮動閥座的內圓錐角一樣大，錐角度數為60°-20°，所述呈圓弧面的密封件外圓的圓弧半徑R3～R20。
4.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述密封件為外表面為半圓環型的金屬鋼環或非金屬環。
5.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述密封件為二層的金屬鋼環，內層為密封件架，呈圓環狀，其外表面為半圓環型，外層為密封面，由板材經成型工藝包在密封件架的外圓弧表面，其外表面也是半圓環型。
6.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述密封件為由板材衝壓而成的彈性密封圈，其外表面為半圓環型。
7.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述密封件為外表面為正錐面的金屬鋼環或非金屬環。
8.如權利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述密封件為外表面為正錐面的金屬片和非金屬片疊加的疊層環。
9.如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述閥體設有擋在所述浮動閥座右側的內臺階，所述浮動閥座的左側是將其向右壓的壓縮彈簧，浮動閥座內圓的中心線與所述閥體內腔的中心線重合，所述蝶板固定安裝在閥杆上，所述閥杆自閥體外上方穿過所述閥體上部的上閥杆孔，插入閥體內腔，其延伸方向與所述閥體內腔的中心線垂直，所述蝶板架的左側表面為曲面，該曲面呈流線型，蝶板架右側設有若干加強筋。
10.如權利要求9所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特徵在於所述閥杆帶動蝶板轉動的軸線(即閥杆中心線)到蝶板中心線之間的距離與到浮動閥座內圓面的中心線之間的距離相等，此距離稱蝶閥徑向偏心；所述密封副所在平面和閥體內腔中心線相垂直，和蝶板轉動的軸線之間存在一距離，此距離稱蝶閥軸向偏心；所述閥杆的中心線同閥體內腔的中心線互不相交，兩者之間有一距離，閥杆的中心線同所述蝶板的中心線也不重合，兩者之間也有一距離，所述閥杆中心線同閥體內腔中心線之間的距離等於其同蝶板中心線之間的距離，所述蝶板左側板的內側設有安裝套管，所述閥杆穿過所述安裝套管，向下延伸至所述閥體的下閥杆孔，所述閥杆和蝶板之間採用銷軸相連，所述閥體的內腔縱向延伸，穿透整個閥體，所述閥體的左右兩端設有垂直於內腔中心線的法蘭，所述閥體的下閥杆孔外端設有下法蘭，該法蘭上固定安裝有封閉的下蓋，所述閥體上部設有向上延伸的連接部，該連接部的上端設有上法蘭，所述上閥杆孔穿透該連接部，構成該連接部的中央通孔，其上部設有包圍在閥杆外側的填料函，該填料函內裝有填料，並設有壓在填料上的壓蓋，所述上法蘭上安裝有支架，支架上裝有驅動裝置，驅動裝置上設有手輪。
專利摘要本實用新型涉及一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設置在所述閥體內腔右部，其外側面和所述閥體的內側面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設置在所述閥體內腔裡，其主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內圓構成閥門的密封副，所述浮動閥座的內圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面是與所述浮動閥座內圓正圓錐面錐度相同、相近的正圓錐面或者呈圓弧形面。這種蝶閥的體積小、成本低、磨損少、壽命長、密封性好、可靠性高、維修方便，並具有雙向密封。適於各種流體介質輸送場合。
文檔編號F16K1/226GK2903595SQ20052014698
公開日2007年5月23日 申請日期2005年12月26日 優先權日2005年12月26日
發明者陳國順, 佔春龍 申請人:陳國順