本發(fā)明涉及機(jī)械裝置，具體是一種三桿式蝶閥。

背景技術(shù)：

三桿蝶閥通常包括有閥體、閥座、閥桿和蝶板；閥座固定于該閥體內(nèi)腔中，蝶板位于閥座的內(nèi)腔中。三桿蝶閥的工作原理是由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)傳動(dòng)連桿，傳動(dòng)連桿帶動(dòng)閥桿，閥桿帶動(dòng)蝶板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，蝶板旋轉(zhuǎn)后其邊緣和閥座密封或打開。因此，通過連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。然而，在啟閉的過程中蝶板開關(guān)瞬間，蝶板的運(yùn)動(dòng)是一段比較小的圓弧，會(huì)跟閥座發(fā)生干涉，同時(shí)在密封副間存在沖擊阻力致力矩增大。因此，頻繁的啟閉容易造成密封面磨損加速，密封性能下降，最終導(dǎo)致閥門泄漏。申請(qǐng)?zhí)?3279456.8公開了一種三桿式蝶閥，該蝶閥較好地解決了該問題：其閥體與驅(qū)動(dòng)裝置之間通過支架聯(lián)結(jié)，閥軸安裝在閥體內(nèi)，閥軸一端伸入驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)，二者通過鍵連接。閥軸與閥體通過填料和填料壓蓋密封，閥軸在閥體內(nèi)靠對(duì)開圓環(huán)作軸向限位，閥軸上裝有連接桿和連接板，連接桿與閥軸通過鍵固定連接，連接板與閥軸為活動(dòng)連接，閥軸可以在連接板內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定板焊接在閥體內(nèi)，連接板與固定板通過螺栓和螺母固定連接。滾輪安裝在連接板的槽內(nèi)，可以繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪和蝶板通過銷軸連接，連接桿與蝶板通過轉(zhuǎn)軸連接。調(diào)整墊安裝在端蓋內(nèi)，端蓋安裝在閥體底部法蘭處，在蝶板與閥座的密封面處堆焊硬質(zhì)合金。動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)閥軸，閥軸帶著連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)，連接桿帶動(dòng)蝶板運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，蝶板通過滾輪繞其圓心處轉(zhuǎn)動(dòng)，其原理相當(dāng)于一個(gè)三桿機(jī)構(gòu)，蝶板的運(yùn)動(dòng)軌跡為先平移后旋轉(zhuǎn)。關(guān)閉時(shí)，蝶板先轉(zhuǎn)動(dòng)，后平移，把蝶板平行推向閥座。密封泄漏問題得以解決，延長了三桿蝶閥的使用壽命。但這種蝶閥仍存在不足：與所述三桿機(jī)構(gòu)相關(guān)的結(jié)構(gòu)精度實(shí)際要求非常高，加工困難，工裝程序復(fù)雜且大幅增加了產(chǎn)品成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種三桿式蝶閥。該蝶閥在工作時(shí)通過啟閉瞬間平移然后再旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，蝶板與閥座之間完全零磨損，通過三桿式機(jī)構(gòu)加上間歇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了蝶閥無磨損的運(yùn)動(dòng)要求；同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低廉，使用壽命長。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種三桿式蝶閥，包括閥座、閥蓋、圓柱體、銷軸緊固件、閥體、蝶板、密封件、密封件壓板、驅(qū)動(dòng)裝置、閥軸、填料墊、填料函和填料壓蓋；所述閥體的一端與閥座固定連接，另一端與蝶板固定連接；閥體的上部與閥蓋固定連接；所述閥體與閥座之間的貼合面安裝有密封圈；所述閥體與閥蓋之間的貼合面安裝有密封圈；所述密封件通過密封件壓板螺栓緊固在蝶板上，密封件位于蝶板和密封件壓板之間；閥體與密封件配合構(gòu)成密封副；所述閥體的外部安裝有中空的圓柱體；所述閥軸位于閥體和圓柱體內(nèi)，閥軸一端穿過圓柱體與驅(qū)動(dòng)裝置連接，閥軸與圓柱體之間通過密封填料和填料壓蓋密封；所述密封填料存放在填料函內(nèi)；所述填料函由填料墊密封；

其特征在于所述蝶閥還包括第一連桿、第二連桿、限位板、閥體導(dǎo)軌、支撐架、第三連桿、連接架、第二定位支撐架、第一定位支撐架、滑動(dòng)聯(lián)軸器、軸套和蝶板轉(zhuǎn)軸；所述閥軸的另一端與滑動(dòng)聯(lián)軸器連接；所述軸套安裝于閥軸外部，位于圓柱體內(nèi)；所述第一定位支撐架和第二定位支撐架固定安裝在閥體內(nèi)，垂直于水平面，并且均與閥軸垂直；所述第一連桿的下部右側(cè)通過第一連桿右銷軸與第一定位支撐架和滑動(dòng)聯(lián)軸器連接，第一連桿的下部左側(cè)通過第一連桿左銷軸與第二定位支撐架連接；所述第一連桿的中部是中空的，第一連桿的上部通過銷軸緊固件與第二連桿一端連接；所述第二連桿的另一端與限位板的一端連接，限位板的另一端與安裝在蝶板上的支撐架連接；所述第三連桿的一端通過銷軸緊固件與第一連桿和第二連桿連接；所述第三連桿另一端與安裝在蝶板上的連接架連接；所述閥體內(nèi)壁開有閥體導(dǎo)軌；所述蝶板上安裝有蝶板轉(zhuǎn)軸，蝶板轉(zhuǎn)軸與閥體導(dǎo)軌配合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

1.效能提高。本發(fā)明蝶閥將傳統(tǒng)的蝶板旋轉(zhuǎn)啟閉方式設(shè)計(jì)成蝶閥的蝶板的“平移+旋轉(zhuǎn)”的復(fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡：三桿機(jī)構(gòu)由間歇機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的作用是在第一連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，蝶板可以保持水平方向位移，在蝶板開關(guān)的時(shí)候可以先平移一段距離然后在旋轉(zhuǎn)；間歇機(jī)構(gòu)的作用就是在蝶板開關(guān)平移的時(shí)候，控制其不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)咫x開閥座一段距離后，蝶板才開始旋轉(zhuǎn)工作。從而形成蝶板“平移+旋轉(zhuǎn)”的復(fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡。這種“平移+旋轉(zhuǎn)”的設(shè)計(jì)避免了蝶板在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與密封副之間產(chǎn)生摩擦力，可緩解或者消除閥門開關(guān)時(shí)在密封副間沖擊阻力，并且開啟蝶板時(shí)，蝶板兩邊的介質(zhì)壓力已卸掉大部分，所以啟閉力矩大大減小，僅為一般蝶閥的10％左右，可使驅(qū)動(dòng)裝置相應(yīng)減少，從而降低了成本，節(jié)約了能源，同時(shí)提高了啟閉速度。

2.壽命延長。本發(fā)明蝶閥在開啟蝶板時(shí)，由于密封件先行脫開，蝶板兩邊的壓力差減小，所以流體介質(zhì)對(duì)蝶板的開啟沖擊作用減小，運(yùn)行噪音也減小，所以蝶閥的抗沖擊疲勞破壞能力大大提高，可使閥門的使用壽命由目前的幾千次提高到幾十萬次。同時(shí)，通過三桿機(jī)構(gòu)將力施加于蝶板上，使得蝶板進(jìn)行平移以及翻轉(zhuǎn)來開啟、關(guān)閉閥門，同樣也延長了閥門的使用壽命。

3.密封性好。本發(fā)明蝶板啟閉瞬間平移然后再旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)有效避免了傳統(tǒng)蝶板啟閉瞬間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶來的磨損，保證了良好的密封性能。

4.易于制造。本發(fā)明蝶閥結(jié)構(gòu)緊湊，閥的體積及重量比較輕，操作簡(jiǎn)易輕便，生產(chǎn)制造比較容易。

5.結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定。通過在閥體和第一連桿之間設(shè)置有兩定位支撐架，在蝶板和第二連桿之間設(shè)置的連接架以及加設(shè)加強(qiáng)筋使結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固，延長了三桿蝶閥的使用壽命。閥體導(dǎo)軌與蝶板轉(zhuǎn)軸配合，保證了閥門開啟瞬間蝶板的直線運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)更為精準(zhǔn)，控制更加方便。

6.設(shè)計(jì)理念新穎。本發(fā)明蝶閥通過間歇機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的巧妙配合，將一個(gè)周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)沿軸線的平動(dòng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了蝶板先平動(dòng)一段距離，使密封件與閥座脫離，然后再在無摩擦的情況下旋轉(zhuǎn)打開。避免了蝶板開啟瞬間密封件與閥座的摩擦，保證密封性良好。第一連桿結(jié)構(gòu)為中空的桿狀結(jié)構(gòu)，避免連桿運(yùn)動(dòng)過程中的干涉，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明三桿式蝶閥一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)軸測(cè)示意圖；

圖2是本發(fā)明三桿式蝶閥沿圖1中的A-A方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明三桿式蝶閥沿圖2中的B-B方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明三桿式蝶閥圖3中I處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明三桿式蝶閥一種實(shí)施例的第一連桿的軸測(cè)示意圖；(圖中：1、閥座；2、閥蓋；3、圓柱體；4、第一連桿；41、第一連桿右銷軸；42、第一連桿左銷軸；5、銷軸緊固件；6、第二連桿；7、限位板；8、閥體導(dǎo)軌；9、閥體；10、支撐架；11、蝶板；12、第三連桿；13、連接架；14、第二定位支撐架；15、密封件；16、密封件壓板；17、第一定位支撐架；18、滑動(dòng)聯(lián)軸器；19、閥軸；20、軸套；21、填料墊；22、填料函；23、填料壓蓋；24、驅(qū)動(dòng)裝置；25、蝶板轉(zhuǎn)軸；

具體實(shí)施方式

下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例。具體實(shí)施例僅用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，不限制本申請(qǐng)權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種三桿式蝶閥(簡(jiǎn)稱蝶閥，參見圖1-5)，包括閥座1、閥蓋2、圓柱體3、第一連桿4、銷軸緊固件5、第二連桿6、限位板7、閥體導(dǎo)軌8、閥體9、支撐架10、蝶板11、第三連桿12、連接架13、第二定位支撐架14、密封件15、密封件壓板16、第一定位支撐架17、滑動(dòng)聯(lián)軸器18、閥軸19、軸套20、填料墊21、填料函22、填料壓蓋23、驅(qū)動(dòng)裝置24和蝶板轉(zhuǎn)軸25；

所述閥體9的橫截面呈圓形；所述閥體9的一端通過螺栓與閥座1固定連接，另一端通過螺栓與蝶板11固定連接；閥體9的上部通過螺栓與閥蓋2固定連接；所述閥體9與閥座1和閥蓋2之間的貼合面均安裝有密封圈；所述密封件15通過密封件壓板16螺栓緊固在蝶板11上，密封件15位于蝶板11和密封件壓板16之間，其外緣超出蝶板11的外邊緣；閥體9與密封件15配合構(gòu)成密封副；所述閥體9的外部焊接有中空的圓柱體3；所述閥軸19位于閥體9和圓柱體3內(nèi)，閥軸19一端穿過圓柱體3通過緊定螺栓與驅(qū)動(dòng)裝置24連接，另一端與滑動(dòng)聯(lián)軸器18連接；所述閥軸19與圓柱體3之間通過密封填料和填料壓蓋23密封；所述密封填料存放在填料函22內(nèi)；所述填料函22由填料墊21密封；所述軸套20安裝于閥軸19外部，位于圓柱體3內(nèi)，對(duì)閥軸19在閥體9內(nèi)的運(yùn)動(dòng)起軸向限位的作用；所述第一定位支撐架17和第二定位支撐架14焊接在閥體9內(nèi)，并且均與閥軸19垂直，保證閥軸19水平；所述第一連桿4的下部右側(cè)通過第一連桿右銷軸41與第一定位支撐架17和滑動(dòng)聯(lián)軸器18連接，第一連桿4的下部左側(cè)通過第一連桿左銷軸42與第二定位支撐架14連接；所述第一連桿4的上部通過銷軸緊固件5與第二連桿6一端連接，所述第二連桿6的另一端通過銷軸與限位板7的一端連接，限位板7的另一端通過銷軸與安裝在蝶板11上的支撐架10連接；所述第三連桿12的一端通過銷軸緊固件5與第一連桿4和第二連桿6連接；所述第三連桿12另一端通過銷軸與安裝在蝶板11上的連接架13連接；所述閥體9內(nèi)壁開有閥體導(dǎo)軌8；所述蝶板11上安裝有蝶板轉(zhuǎn)軸25，蝶板轉(zhuǎn)軸25與閥體導(dǎo)軌8配合，蝶板轉(zhuǎn)軸25在閥體9內(nèi)側(cè)的閥體導(dǎo)軌8中運(yùn)動(dòng)，蝶板11能夠沿閥體9的中心線的平移。

所述圓柱體3的外側(cè)焊接有加強(qiáng)筋板，加強(qiáng)筋板焊接在閥體9上，以提高圓柱體3與閥體9之間的連接強(qiáng)度，增加使用壽命。

所述第一連桿4上部是孔結(jié)構(gòu)，用于與第二連桿6和第三連桿12連接；下部左右兩側(cè)帶有第一連桿右銷軸41和第一連桿左銷軸42的中通的桿結(jié)構(gòu)；下部的右側(cè)具有第一連桿右銷軸41，用于與第一定位支撐架17和滑動(dòng)聯(lián)軸器18連接；下部的左側(cè)具有第一連桿左銷軸42，用于與第二定位支撐架14連接。中部是中空的。

所述蝶板11的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(即閥軸19中軸線)與閥體9和密封件15配合構(gòu)成的密封副平面(密封面與閥軸19中心軸線垂直的橫斷面)之間存在一定距離，此距離稱為軸向偏心，使得蝶閥具有三偏心結(jié)構(gòu)，其目的是使所述三桿機(jī)構(gòu)裝置具有一定的操作空間。

所述閥座1的內(nèi)圓面為正圓錐面，其制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠。所述密封圈能保證蝶閥具有良好的密封性能。所述密封件15的外緣面采用與所述安裝式閥座1內(nèi)圓面錐角相同的正圓錐面。所述第一連桿4、第二連桿6和限位板7(第二連桿6和限位板7等同于一個(gè)桿)與第三連桿12組成三桿機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明三桿式蝶閥的工作原理和工作流程是：

閥門開啟瞬間，閥軸19在驅(qū)動(dòng)裝置24的作用下旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)第一連桿4繞閥軸19的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在此作用下帶動(dòng)限位板7轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，限位板7不受力的作用只是在第二連桿6的作用下繞與支撐架10連接的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿4、第三連桿12和蝶板11組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)蝶板11沿蝶板11中心軸線方向作向左平移的直線運(yùn)動(dòng)，使得閥座1與密封件15脫開一段距離，使閥體9內(nèi)腔的壓力大大減小。直到限位板7和支撐架10連接的端面與蝶板11重合，第二連桿6與限位板7等同于一個(gè)桿，與第一連桿4、第三連桿12組成三桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶板11在無摩擦的情況下沿閥軸19的中軸線旋轉(zhuǎn)90°，使閥門打開。此過程中由于第一連桿4的結(jié)構(gòu)為中空的，避免了第一連桿4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與第三連桿12發(fā)生干涉。限位板7為一個(gè)間歇機(jī)構(gòu)。

閥門關(guān)閉時(shí)，第一連桿4、第二連桿6和限位板7(第二連桿6和限位板7等同于一個(gè)桿)、第三連桿12組成的三桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶板11在無摩擦的情況下沿閥軸19的中軸線反向旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)閥座1與密封件15之間存在一定距離，兩者的中心軸線處于重合位置；然后第一連桿4帶動(dòng)限位板7轉(zhuǎn)動(dòng)直到限位板7的側(cè)面與蝶板11重合(所述限位板7的側(cè)面是限位板7上的垂直于限位板7和支撐架10連接的端面的面)，第一連桿4、第三連桿12與蝶板11組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)蝶板11沿蝶板11中心軸線方向作向右平移的直線運(yùn)動(dòng)，壓向密封填料，密封面完全密封，閥門關(guān)閉。

本發(fā)明三桿式蝶閥所述結(jié)構(gòu)或零部件的安裝位置或方向時(shí)所使用的“上”、“下”、“左”、“右”，“內(nèi)”、“外”等是以所給附圖的方位為依據(jù)，它們僅僅是為了表述方便，用來區(qū)分各部件或方向的相對(duì)位置，并不代表本發(fā)明蝶閥使用時(shí)的方位。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。