專利名稱：雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通用機(jī)械用于流體裝置上普及率高的蝶閥。
背景技術(shù)：
通常的蝶閥以結(jié)構(gòu)簡單，只由少數(shù)幾個(gè)零件組成，材料耗用省、體積小、重量輕、操 作簡便，只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，并且還同時(shí)具有良好的流量調(diào)節(jié)功能和關(guān)閉密封特 性，在大中口徑、中低壓力的石油、煤氣、化工、水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。蝶閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式1、彈性密封蝶閥密封圈一般以橡膠為主，可以鑲嵌在蝶板周邊上，因密封材料受 溫度限制的缺陷，只能在常溫下使用。2、金屬密封蝶閥閥座和密封圈均由金屬制成，但目前最常用的此種密封圈以多 層金屬加石墨夾層的形式，也就是軟和硬結(jié)合體。用金屬密封的蝶閥一般比彈性密封的閥門壽命長，金屬密封能適應(yīng)較高的工作溫 度，但是該蝶閥的很大缺點(diǎn)通常只能單身受壓，因蝶板所承受的反向流體能力很差，要么蝶 板和閥軸做得足夠大，但是這是不可取的，太大的體積會(huì)堵塞管道影響流速，也是不經(jīng)濟(jì) 的，所以流體方向只能單流，有雙向要求的設(shè)施一般不被采用，這就給蝶閥進(jìn)一步拓展應(yīng)用 范圍和安裝使用帶來不利的因素。另外，上述的閥門無論是單偏心雙偏心還是三偏心蝶閥均是以扭力來開關(guān)閥門， 尤其是金屬密封蝶閥，其扭力對(duì)密封面存在較高的摩擦磨損，另外對(duì)于三偏心蝶閥而言， 不能承受高溫高壓的原因是其為層疊的密封圈為軟硬(一種鋼加石墨或石棉膠接而成) 的結(jié)合體承受不了高溫高壓流體的正面沖刷，而克服上述不足的方法是對(duì)蝶閥設(shè)計(jì)上的創(chuàng) 新，下面是有關(guān)最新幾項(xiàng)蝶閥技術(shù)發(fā)明的公開的摘要。CN1M9221A公開了一種低轉(zhuǎn)矩蝶閥，在閥桿下端設(shè)一斜槽和一偏于閥桿中心線的 直槽，閥桿下端外側(cè)設(shè)有滑叉，閥桿穿過兩滑叉之間，并通過槽孔、定位銷與滑叉相連接，滑 叉一端和蝶閥連接。CN100520132C提出了一種無磨損硬密封蝶閥，閥桿上下端均開有曲線槽，上下曲 線槽分別有斜槽和圓弧槽構(gòu)成，閥桿中部還開有長鍵槽，分別固連在上下連接座的上下滑 鍵上，推桿包括上下推桿，其一端均安裝滾子，下推桿一端鑲嵌在下曲線槽里，并可滑動(dòng)。簡單的說，上述兩項(xiàng)的發(fā)明均通過圓柱銷與其它構(gòu)件結(jié)合形成滑動(dòng)連接并傳遞動(dòng) 力。本技術(shù)領(lǐng)域人員熟知，蝶閥的特點(diǎn)是適合較大的管道尺寸，在蝶閥口徑的變化中，不同 單位面積上總的載荷小到幾噸大到幾十上百噸的壓力是常有的，然而大的力矩作用在圓柱 銷線接觸在所配合槽的邊緣上是不適宜的，其結(jié)果是一次或幾次的開關(guān)動(dòng)作就足以形成 壓痕，而且這個(gè)壓痕是難以修正的，隨著閥門啟閉次數(shù)的增加會(huì)進(jìn)一步加大加深的趨勢，最 終會(huì)影響設(shè)備的安全或者閥門使用壽命的縮減，其外，復(fù)雜的機(jī)構(gòu)意未著成本的增加，也會(huì) 使得維護(hù)變得困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種加工方便與更廉價(jià)的雙向流自密封彈性閥座高溫高壓 蝶閥(以下簡稱蝶閥)，并通過管道內(nèi)本身的壓力賦于其穩(wěn)定的密封性能，亦可減小蝶閥啟 閉的轉(zhuǎn)矩。按照本發(fā)明的實(shí)施例，蝶閥有蝶板與閥軸，在閥體一側(cè)的流體通路上內(nèi)壁上設(shè)有 動(dòng)力環(huán)和密封座，閥座未端的兩側(cè)面分別與閥體和密封座臺(tái)階接觸并形成密封。動(dòng)力環(huán)突出的大端外圓與密封座的內(nèi)圓臺(tái)階孔接觸，在反向壓力的情況下以至有 足夠的能力把閥座推向蝶板的密封面上。內(nèi)六角螺釘通過密封座圓周方向等均分布的孔與 閥體圓周上相應(yīng)的螺紋形成連接。閥座為304牌號(hào)以上的不銹鋼板材制造，中部一側(cè)開有環(huán)狀槽，槽的設(shè)計(jì)深度隨 壓力與溫度的增大取小值，反之壓力與溫度減小取大值，更具體的尺寸應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算 的理論數(shù)據(jù)獲取，最好是通過有限元軟件的測定，以適應(yīng)在不同的壓力與溫度下提高可操 作性和可靠性。蝶板的密封面為球形，以閥體的流道和閥軸相交的中心設(shè)計(jì)，以至于在接近啟閉 位置的任何一切點(diǎn)上都能和閥座有較的接觸而密封，根據(jù)流體介質(zhì)的不同的需求，蝶板的 密封面在其周面上堆焊耐腐蝕的CR13不銹鋼或者更硬的合金層。閥座的密封端部可以是和蝶板密封面相一致配合的球形面，亦可是具有與蝶板的 球形面相近的錐形面的形態(tài)，也不僅限于此，還可以是其它的比如是一個(gè)凸出的R圓弧角 形式(圖中未示出)。為了蝶閥在高溫高壓下使用，通常情況下閥座設(shè)計(jì)在接被近流道端的內(nèi)圓的部分 不讓被相鄰的零件所約束，只有在反向受壓時(shí)介質(zhì)的壓力作用在空間的A和B上，并緊壓在 閥座頭部的周圓使之向后退縮在閥體臺(tái)階的環(huán)形側(cè)面上，由此閥座的密封端從低點(diǎn)到高點(diǎn) 的漸進(jìn)式的作用在蝶板的球面上，形成與蝶板上的密封面相互緊密貼合而成密封的態(tài)勢。閥座一側(cè)的中部開有環(huán)狀R槽，順著槽向流道方向延伸的環(huán)形平面和接觸，在閥 座的另一側(cè)和閥體接觸的下部分設(shè)環(huán)形槽，和動(dòng)力環(huán)相配合的密封座的兩零件之間留有間 隙，以有利于在反向受壓往蝶板密封面靠近的狀況下可以讓其微量彎曲退讓在閥體上、或 者說是蝶閥在處于高溫時(shí)所引起的材料變形給予伸縮的條件。閥軸通常延伸出連接接頭之外，從而連接閥門驅(qū)動(dòng)裝置為其驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明作用與效果如下1.閥座為板狀環(huán)形結(jié)構(gòu)，分體裝配式設(shè)計(jì)，可方便拆卸與維修。2.可接受雙向流體壓力，不受安裝位置的影響。3.全金屬彈性閥座在承受高溫高壓時(shí)不會(huì)被卡死。4.啟閉蝶閥時(shí)彈性閥座的可退讓性使扭矩減輕操作更為方便。本發(fā)明的這些通過下面附圖作詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥的局部截面圖。圖2是本發(fā)明雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥以的局部放大圖。圖3是本發(fā)明雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥剖視圖。圖示主要的零件標(biāo)號(hào)為1、閥體2、蝶板3、閥座4、動(dòng)力環(huán)5、密封座6、內(nèi)六角螺釘 7、閥軸8、反向流道9、正向流道。[0030]按照本發(fā)明的實(shí)施例，蝶閥在閥體⑴的流道內(nèi)設(shè)有蝶板(2)與閥軸(7)、一側(cè)的 流體通路的內(nèi)壁上設(shè)有動(dòng)力環(huán)⑷和密封座(5)，閥座(3)末端的一側(cè)(3-3)、(3-2)分別 與閥體(1)上的臺(tái)階(1-1)和密封座(5)的臺(tái)階(5-3)接觸并形成密封。動(dòng)力環(huán)(4)突出的大端外圓G-1)與密封座(5)的內(nèi)圓(5-2)臺(tái)階孔為間隙配合， 在反向流體壓力通過(A)和(B)的空間情況下以至有足夠的能力把通過閥座( 的一側(cè)環(huán) 形平面(3-4)推向蝶板的密封面(2- 上，內(nèi)六角螺釘(6)通過密封座(5)圓周方向等均 分布的孔與閥體圓周上相應(yīng)的螺紋(1- 形成連接的狀態(tài)。閥座(3) —側(cè)(3-3)的中部開有環(huán)狀R槽(3-1)，順著槽向流道⑶方向延伸的環(huán) 形平面(3-4)和動(dòng)力環(huán)(4)上的端面(4-2)接觸，在閥座(3)的另一側(cè)的閥體(1)內(nèi)設(shè)環(huán) 形槽(H-B)，和動(dòng)力環(huán)(4)相配合的密封座(5)的兩零件之間留有間隙(H-A)。蝶板⑵的密封面為球形面0-1)，以閥體(1)的流道和閥軸(7)相交的中心設(shè) 計(jì)，以至于在接近啟閉位置的任何一切點(diǎn)上都能和閥座C3)有較的接觸而密封，蝶板(2)的 密封面(2- 球形圓周面上堆焊耐腐蝕的CR13不銹鋼或者更硬的合金層。閥座(3)的密封端(3-5)部可以是和蝶板密封面相一致配合的球形面，亦 可是具有與蝶板O)的球形面相近的錐形面的形態(tài)，也不僅限于此，還可以是其它的比如 是一個(gè)凸出的R圓弧角形式。本發(fā)明已參考優(yōu)選的實(shí)施例已經(jīng)描述完畢，毋庸置疑，對(duì)于閱讀并理解此說明書 的本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可進(jìn)行多方面實(shí)行改進(jìn)或進(jìn)行更多的 變型設(shè)計(jì)，而本發(fā)明的雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥一些特征則有附后的權(quán)利要求 書中以加以限定。
權(quán)利要求1.一種雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥，其主要的特征是蝶閥的蝶板以閥體 (1)的流道和閥軸(7)相交的中心設(shè)計(jì)，一側(cè)的流體通路的內(nèi)壁上設(shè)有動(dòng)力環(huán)(4)和密封座 (5)，閥座(3)末端的一側(cè)(3-3)、(3-2)分別與閥體(1)上的臺(tái)階(1-1)和密封座(5)的臺(tái) 階(5-3)接觸并形成密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥，其特征是動(dòng)力環(huán)⑷ 突出的大端外圓G-1)與密封座(5)的內(nèi)圓(5-2)臺(tái)階孔為間隙配合，在反向流體壓力通 過(A)和(B)的空間使閥座(3)的一側(cè)環(huán)形平面(3-4)推向蝶板的密封面(2- 上，內(nèi)六 角螺釘(6)通過密封座(5)圓周方向等均分布的孔與閥體圓周上相應(yīng)的螺紋(1- 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥，其特征是閥座⑶ 一側(cè)(3-3)的中部開有環(huán)狀R槽(3-1)，順著槽向流道(8)方向延伸的環(huán)形平面(3-4)和動(dòng) 力環(huán)(4)上的端面(4-2)接觸，在閥座(3)的另一側(cè)的閥體(1)內(nèi)設(shè)環(huán)形槽(H-B)，和動(dòng)力 環(huán)⑷相配合的密封座(5)的兩零件之間留有間隙(H-A)。
專利摘要一種雙向流自密封彈性閥座高溫高壓蝶閥，特征是在閥體內(nèi)壁上設(shè)有動(dòng)力環(huán)和密封座，動(dòng)力環(huán)與密封座配合，在反向壓力的情況下把閥座推向蝶板的密封面上，蝶板的密封面為球形，以閥體的流道和閥軸相交的中心設(shè)計(jì)，閥座設(shè)計(jì)在流道端部分不讓被相鄰的零件所約束，在反向受壓時(shí)介質(zhì)的壓力作用在套筒的A和B上，由此閥座的密封端以漸進(jìn)式作用在蝶板的球面上，形成與蝶板上的密封面相互緊密貼合而成密封的態(tài)勢，閥座的中部開有R槽，順著槽向流道方向延伸的環(huán)形平面和接觸，和動(dòng)力環(huán)相配合的密封座的兩零件之間留有間隙，以有利于在反向受壓往蝶板密封面靠近的狀況下可以讓其微量彎曲退讓在閥體上、或者蝶閥在高溫時(shí)所能引起的材料變形給予伸縮的條件。
文檔編號(hào)F16K25/04GK201909043SQ201020656779
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者戴學(xué)祥, 王克志, 王燊, 王爵義, 王靖勝, 陳賢良 申請(qǐng)人:浙江正華閥門廠