浮動式閥座熱力蝶閥的製作方法
2023-05-25 00:54:36
浮動式閥座熱力蝶閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種浮動式閥座熱力蝶閥，包括閥體、蝶板、閥杆和雙活塞效應閥座，蝶板通過閥杆安裝於閥體的流道並繞閥杆轉動，在閥體與蝶板周側密封面之間設有雙活塞效應閥座，該雙活塞效應閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，所述雙活塞效應閥座可以沿閥體軸線自由浮動進而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。本實用新型的閥杆設有彈性元件加載的PTFE密封，確保動載密封的可靠性能。
【專利說明】浮動式閥座熱力蝶閥
【技術領域】
[0001]本實用新型公開一種浮動式閥座熱力蝶閥，按國際專利分類表(IPC)劃分屬於蝶閥製造【技術領域】，尤其是適用於石油天然氣長輸管線中石油、天然氣介質和冶金、輕工、電力、城市供暖等熱力管線高溫蒸汽的輸送。
【背景技術】
[0002]蝶閥是指關閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節流作用。蝶閥的密封問題一直是業內人員研究改進的課題之一，目前金屬密封蝶閥常見的有多層次金屬密封和U形圈金屬密封:其中的多層次金屬密封蝶閥，蝶板上的金屬片夾層柔性石墨易被介質衝損，介質溫度變化易降低密封性能，且金屬密封片的強制變形使啟閉力矩大，密封容易失效；而U形圈金屬密封蝶閥的機理是錐形蝶板使U形密封圈強制變形配合密封，啟閉力矩較大。而U形圈的彈性疲勞會使蝶閥密封性能下降，密封區域有限制，越界後不能恢復功能。中國文獻CN201436427公開一種浮動閥座雙向金屬密封蝶閥，在閥體流道一側並與蝶板的密封面相配合形成密封副的密封閥座，該密封閥座由浮動閥座和壓圈構成，浮動閥座的一側和蝶板相接觸，另一側分別和閥體、壓圈相接觸，然而，該文獻中的浮動閥座只有在介質壓力下作微量位移，即在低壓狀態下不能實現閥座初密封，且浮動閥座外側由壓圈限位。
實用新型內容
[0003]針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種結構合理的浮動式閥座熱力蝶閥，該蝶閥採用雙活塞效應閥座能可靠的保證對介質的雙向密封。
[0004]為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種浮動式閥座熱力蝶閥，包括閥體、蝶板和閥杆，蝶板通過閥杆安裝於閥體的流道並繞閥杆轉動，閥體的流道口向內延伸形成環狀凸緣，在環狀凸緣內側與蝶板周側密封面之間設有雙活塞效應閥座，該雙活塞效應閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，每一孔設有一彈簧，彈簧一端牴觸於彈簧座上，彈簧另一端牴觸於閥體環狀凸緣內側壁，所述雙活塞效應閥座可以沿閥體軸線自由浮動進而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。
[0006]進一步，所述蝶板與閥座之間的密封為球面對球面的金屬密封結構，蝶板的密封球面對應的流道直徑略大於閥體流道口處環狀凸緣的口徑。
[0007]進一步，所述蝶板的密封球面鍍硬鉻，對應閥座密封球面堆焊STL司太立合金，兩者配合形成金屬對金屬的密封副。
[0008]進一步，所述閥座是由基座環及一體成型的座筒組成，彈簧座套於座筒上並抵壓於基座環上，基座環與彈簧座接觸的支撐面為斜面，該斜面與座筒周的徑向面夾角為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊，所述雙活塞效應閥座置於閥座與閥體組成的封閉空間內，以防止管道內的雜質等進入到上述空間而影響雙活塞效應閥座正常使用或縮短使用壽命。
[0009]進一步，所述彈簧座外周壁及內周壁設有環形槽並配有O形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
[0010]進一步，所述閥杆設有彈性元件加載的PTFE密封圈，該彈性元件為螺旋彈簧。
[0011]本實用新型具有如下有益效果:
[0012]1、本實用新型蝶閥鍛鋼製造，強度高。結構緊湊，密封可靠，操作靈活方便，備有開關指示和機械限位；
[0013]2、熱力蝶閥的密封形式為前級密封，它由金屬鍍硬鉻和司太立合金組成的密封副耐顆粒介質和結垢的衝刷，閥座採為雙活塞效應形式，可沿閥體的軸線自由浮動，在低壓差條件下通過閥座後的彈簧加載，獲得初始密封，隨著管線上遊或下遊的介質壓力增加，補充了閥座推力，使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸，達到更好的密封效果；
[0014]3、熱力蝶閥的金屬密封結構採用球面對球面的密封。浮動閥座可防止介質溫度變化造成的密封力矩增大。克服了其他類型金屬密封蝶閥的弊端，如多層次金屬密封蝶閥，蝶板上的金屬片夾層柔性石墨易被介質衝損，介質溫度變化易降低密封性能，且金屬密封片的強制變形使啟閉力矩大，密封容易失效；u形圈金屬密封蝶閥的機理是錐形蝶板使U形密封圈強制變形配合密封，啟閉力矩較大，而U形圈的彈性疲勞會使蝶閥密封性能下降，密封區域有限制，越界後不能恢復功能；
[0015]4、熱力蝶閥的閥杆密封採用彈簧加載的U形圈和多道密封的密封環，耐老化的高分子材料和密封結構，可以克服填料因溫差變化的形變和長期使用的磨損，達到了免維護效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型剖視圖；
[0017]圖2是本實用新型側面圖；
[0018]圖3是本實用新型閥體剖視圖；
[0019]圖4是本實用新型閥座剖視圖；
[0020]圖5是本實用新型彈簧座剖視圖；
[0021]圖6是本實用新型彈簧座側視圖；
[0022]圖7是本實用新型蝶板剖視圖；
[0023]圖8是本實用新型蝶板俯視圖；
[0024]圖9是本實用新型閥杆密封示意圖；
[0025]圖10是本實用新型雙活塞效應閥座使用原理一示意圖；
[0026]圖11是本實用新型雙活塞效應閥座使用原理另一不意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0028]實施例:請參閱圖1至圖11，一種浮動式閥座熱力蝶閥，包括閥體1、蝶板2和閥杆3，蝶板2通過閥杆3安裝於閥體I的流道並繞閥杆3轉動，閥體I的流道口向內延伸形成環狀凸緣100，在環狀凸緣內側與蝶板周側密封面之間設有雙活塞效應閥座4，該雙活塞效應閥座包括閥座41和相配合的彈簧座42，彈簧座42周向均勻分布有若干彈簧槽孔420，每一槽孔設有一彈簧43,彈簧43 —端牴觸於彈簧座42上,彈簧43另一端牴觸於閥體環狀凸緣100內側壁，且閥體環狀凸緣100內側壁與彈簧座之間預留間隙L，所述雙活塞效應閥座4可以沿閥體軸線自由浮動進而使閥座41密封面與蝶板2保持緊密接觸。本實用新型蝶板2與閥座41之間的密封為球面對球面的金屬密封結構，蝶板2的密封球面對應的流道直徑Rl略大於閥體流道口處環狀凸緣的口徑R2。所述蝶板2的密封球面鍍硬鉻層21，對應閥座41密封球面堆焊STL司太立合金層410，兩者配合形成金屬對金屬的密封副。
[0029]請參閱圖1、圖4及圖5、圖6，本實用新型的閥座41是由基座環411及一體成型的座筒412，彈簧座42套於座筒412上並抵壓於基座環上，基座環與彈簧座接觸的支撐面為斜面4110，該斜面與座筒周的徑向面夾角α為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊4120，所述雙活塞效應閥座4置於閥座41與閥體I組成的封閉空間內，以防止管道內的雜質等進入到上述空間而影響雙活塞效應閥座正常使用或縮短使用壽命。在彈簧座42外周壁及內周壁設有環形槽421、422並配有ο形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
[0030]請參閱圖9，本實用新型閥杆3設有彈性元件加載的PTFE密封圈，閥杆3的閥體I結合處還設有密封環5，密封環與閥杆及閥體的結合面加設多道橡膠O形圈6密封。
[0031]本實用新型使用時，當介質流向如圖10所示時，介質的正向推力(右側箭頭)大於反向推力(左側箭頭)，浮動閥座在介質作用下移動以保證可靠密封；當介質流向如圖11所示時，介質反向推力(右側箭頭)大於正向推力(左側箭頭)，浮動閥座同樣向蝶板擠壓，從而保證閥門密封。
[0032]本實用新型閥門具有如下特點:
[0033]1、閥體使用材料為ASTM Α105，是高溫壓力容器的專用材料，閥門可以長期在< 250°C, < 5.0Mp的工作環境下工作；
[0034]2、閥門的密封副採用金屬對金屬，可抵禦介質中的其它顆粒雜質對密封表面的損傷；
[0035]3、本實用新型特殊的雙活塞效應閥座能可靠的保證對介質的雙向密封，閥門的彈簧座結構可補償溫差影響，使密封比壓保持穩定；
[0036]4、本實用新型閥杆保證閥門長期靜止後使用能可靠動作，閥杆的彈性元件加載的PTFE密封和密封環內多道橡膠密封確保動載密封的可靠，調整簡便；
[0037]5、本實用新型閥門的蝶板、閥座、彈簧座等內件零件用不鏽鋼製作，不會鏽蝕，本實用新型三偏心結構使閥門密封副摩擦力矩降低，閥門啟閉動作快，可以做流量調節使用；本實用新型焊接式結構便於和熱力管道的連接；
[0038]6、本實用新型閥門可以配置氣動或電動裝置，實現自動化控制；閥門可以埋地安裝，有專用的頂部操作驅動裝置。
[0039]以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。
【權利要求】
1.一種浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:包括閥體、蝶板、閥杆和雙活塞效應閥座，蝶板通過閥杆安裝於閥體的流道並繞閥杆轉動，閥體的流道口向內延伸形成環狀凸緣，在環狀凸緣內側與蝶板周側密封面之間設有雙活塞效應閥座，該雙活塞效應閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，每一孔設有一彈簧，彈簧一端牴觸於彈簧座上，彈簧另一端牴觸於閥體環狀凸緣內側壁，所述雙活塞效應閥座可以沿閥體軸線自由浮動進而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。
2.根據權利要求1所述的浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:所述蝶板與閥座之間的密封為球面對球面的金屬密封結構，蝶板的密封球面對應的流道直徑略大於閥體流道口處環狀凸緣的口徑。
3.根據權利要求2所述的浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:所述蝶板的密封球面鍍硬鉻，對應閥座密封球面堆焊STL司太立合金，兩者配合形成金屬對金屬的密封副。
4.根據權利要求1至3之一所述的浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:所述閥座是由基座環及一體成型的座筒組成，彈簧座套於座筒上並抵壓於基座環上，基座環與彈簧座接觸的支撐面為斜面，該斜面與座筒周的徑向面夾角為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊，所述雙活塞效應閥座置於閥座與閥體組成的封閉空間內，以防止管道內的雜質等進入到上述空間而影響雙活塞效應閥座正常使用或縮短使用壽命。
5.根據權利要求1至3之一所述的浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:所述彈簧座外周壁及內周壁設有環形槽並配有ο形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
6.根據權利要求1或2所述的浮動式閥座熱力蝶閥，其特徵在於:所述閥杆設有彈性元件加載的PTFE密封圈。
【文檔編號】F16K41/04GK203488731SQ201320385872
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月1日 優先權日:2013年7月1日
【發明者】陳德安, 陳庚芳 申請人:廈門德爾斯威流體控制有限公司