本發(fā)明屬于蝶閥領域，具體涉及一種四偏心蝶閥。

背景技術：

現(xiàn)有的三偏心蝶閥由于其“瞬開”、“瞬關”的特性，在關閉時，具有嚴重“水錘”現(xiàn)象；當采用氣動控制裝置時，更是需要配置相應液壓緩沖裝置進行消除，增加了蝶閥的復雜性以及使用成本。

為了減輕三偏心蝶閥“順開”、“順關”所帶來的嚴重的“水錘”現(xiàn)象，去掉三偏心蝶閥使用時附加配置的液壓緩沖裝置，簡化結(jié)構，節(jié)約成本，提出了一種四偏心蝶閥結(jié)構?，F(xiàn)目前設計的四偏心蝶閥是針對不同的問題進行解決，沒有對“水錘”現(xiàn)象進行解決；且其中有些四偏心蝶閥提出的第四個偏心在三偏心蝶閥結(jié)構上已經(jīng)存在，只是未明確進行說明，其結(jié)構在實質(zhì)上沒有改變。因此，現(xiàn)有的技術沒有解決三偏心的“水錘”現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是減輕三偏心蝶閥“順開”、“順關”所帶來的嚴重的“水錘”現(xiàn)象，從而省去三偏心蝶閥使用時所附加配置的液壓緩沖裝置。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術方案是這樣的，一種四偏心蝶閥，包括閥體、多層次密封圈、蝶板、閥軸、壓板、閥座和端蓋。所述閥體具有一閥門流道，所述蝶板設置在閥門流道內(nèi)。所述蝶板的旋轉(zhuǎn)中心線與閥門流道中心線之間存在偏心距e。所述壓板將多層次密封圈壓緊在蝶板的一側(cè)。所述壓板通過螺栓與蝶板固定連接。所述閥軸通過鍵和定位銷連接在蝶板的另一側(cè)。

所述閥座通過端蓋固定在閥體內(nèi)。所述蝶板的旋轉(zhuǎn)中心線與閥座的中性面之間存在偏心距d。所述閥座的內(nèi)表面與多層次密封圈的外表面相配合，從而形成帶有錐度的環(huán)形密封面。所述環(huán)形密封面的軸線與閥門流道中心線在平面Ⅰ內(nèi)形成夾角α。所述平面Ⅰ為閥體的對稱平面，且平面Ⅰ與閥軸的軸線垂直。所述環(huán)形密封面的軸線與平面Ⅰ之間形成夾角δ。

進一步，所述蝶板的一側(cè)中心具有凸臺，另一側(cè)中心具有凹槽。所述壓板的中心開有與凸臺相配合的通孔。所述閥軸與凹槽之間形成空隙。

進一步，所述多層次密封圈由三層金屬硬密封圈和兩層石墨軟密封圈相間組合而成。

進一步，所述多層次密封圈與蝶板之間還設置有柔性墊圈。所述多層次密封圈通過柔性墊圈的擠壓變形產(chǎn)生位移。

進一步，帶有錐度的環(huán)形密封面為錐體側(cè)面的一部分，它的橫截面為橢圓。

本發(fā)明的技術效果是毋庸置疑的。四偏心蝶閥的第四個偏心δ，改變了密封面的形狀，使得在密封面的相同位置，四偏心蝶閥的密封面錐度與三偏心蝶閥密封面錐度不同，其密封擾亂了小開度下，流體的流動，增大了流阻，減小了流量，從而減少了關閉瞬間的流量變化量，減輕了“水錘”現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明四偏心蝶閥的剖視圖；

圖2為本發(fā)明四偏心蝶閥的左視圖；

圖3為三偏心蝶閥的左視圖；

圖4為三偏心蝶閥與四偏心蝶閥密封面的投影對比圖；

圖5為三偏心蝶閥10°開度下的流線圖；

圖6為四偏心蝶閥10°開度下的流線圖。

圖中：閥體1、多層次密封圈2、連接螺栓3、蝶板4、閥軸5、壓板6、柔性墊圈7、閥座8、端蓋9、端蓋螺栓10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想的情況下，根據(jù)本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

實施例1：

參見圖1和圖2，本實施例提供一種四偏心蝶閥，主要包括閥體1、多層次密封圈2、蝶板4、閥軸5、壓板6、閥座8和端蓋9。所述閥體1具有一閥門流道，所述蝶板4設置在閥門流道內(nèi)。所述蝶板4的旋轉(zhuǎn)中心線與閥門流道中心線之間存在偏心距e。所述壓板6將多層次密封圈2壓緊在蝶板4的一側(cè)。所述蝶板4的一側(cè)中心具有凸臺，另一側(cè)中心具有凹槽。所述壓板6的中心開有與凸臺相配合的通孔，這樣便于更好地將多層次密封圈固定在蝶板4上且節(jié)省材料。所述壓板6通過連接螺栓3與蝶板4固定連接。

本實施例中，所述多層次密封圈2由三層金屬硬密封圈和兩層石墨軟密封圈相間組合而成，使其同時具有金屬硬密封承壓高和非金屬軟密封密封性好的雙重優(yōu)點。所述多層次密封圈2與蝶板4之間還設置有柔性墊圈7。在遇到過大關閉沖擊時，多層次密封圈2能夠通過柔性墊圈7的擠壓變形，略微向右移動，從而保護密封面。

所述閥軸5通過鍵和定位銷連接在蝶板4的另一側(cè)，其中鍵用于傳遞扭矩，定位銷用于蝶板4在閥軸5上的定位，以便于安裝。所述閥軸5與蝶板4的凹槽之間形成一段空隙，從而降低流阻系數(shù)，節(jié)約材料成本。

所述閥座8通過端蓋9固定在閥體1內(nèi)。所述蝶板4的旋轉(zhuǎn)中心線與閥座8的中性面之間存在偏心距d。所述閥座8的內(nèi)表面與多層次密封圈2的外表面相配合，從而形成帶有錐度的環(huán)形密封面。帶有錐度的環(huán)形密封面為錐體側(cè)面的一部分，它的橫截面為橢圓，其中橫截面是與閥門流道中心線相垂直的平面。所述環(huán)形密封面的軸線與閥門流道中心線在平面Ⅰ內(nèi)形成夾角α。所述平面Ⅰ為閥體1的對稱平面，且平面Ⅰ與閥軸5的軸線垂直。所述環(huán)形密封面的軸線與平面Ⅰ之間形成夾角δ。

即在本發(fā)明中的四個偏心具體為：蝶板4的旋轉(zhuǎn)中心線與閥座8的中性面之間的偏心距d；蝶板4的旋轉(zhuǎn)中心線與閥門流道中心線之間的偏心距e；環(huán)形密封面的軸線與閥門流道中心線在平面Ⅰ內(nèi)形成夾角α；環(huán)形密封面的軸線與平面Ⅰ之間形成夾角δ(如圖2所示)。其中在三偏心蝶閥的密封錐面軸線在平面Ⅰ內(nèi)，不存在δ這個偏心角(如圖3所示)。

環(huán)形密封面的軸線與平面Ⅰ之間形成夾角δ，改變了密封面的形狀，使得在密封面的相同位置，四偏心蝶閥的密封面錐度與三偏心蝶閥密封面錐度不同。如圖4所示，實線為四偏心蝶閥密封面的投影線框圖，虛線為三偏心蝶閥密封面的投影線框圖。從圖中可以看到，三偏心蝶閥密封面關于平面Ⅰ對稱，四偏心蝶閥密封面不再關于平面Ⅰ對稱。經(jīng)過流體分析軟件fluent模擬分析，其密封擾亂了小開度下，流體的流動，增大了流阻，減小了流量，從而減少了關閉瞬間的流量變化量，減輕了“水錘”現(xiàn)象。

實施例2：

參見圖5和圖6，分別為三偏心蝶閥和四偏心蝶閥結(jié)構在10°開度下的流線分布圖。從圖中可得，10°開度下，三偏心蝶閥在蝶板4上下兩端的高速射流之間先形成一個小型渦流，之后又形成一個大渦流，影響流體流動；

四偏心蝶閥在上下兩端的高速射流區(qū)先形成了三個小渦流，然后形成一個大渦流，閥后流體流動更為紊亂，增大了流體流動阻力；但影響蝶閥小開度下的流體流動的主要因素是閥后形成一個大渦流。因此，四偏心蝶閥未改變?nèi)牡y流體的整體流動狀態(tài)，但改變了其局部流體的流動狀態(tài)。

如下表格所示，下表為三偏心蝶閥與四偏心蝶閥的流量系數(shù)和流阻系數(shù)。

從表中可以得到，四偏心蝶閥結(jié)構在90°全開時，其流阻系數(shù)為2.10比三偏心結(jié)構2.12要小，略微提高了蝶閥的流通能力；因此，四偏心蝶閥沒有增大全開時流阻。在開度為10°時，四偏心蝶閥的流阻系數(shù)為931.20比三偏心蝶閥852.21要大；四偏心蝶閥的流量系數(shù)為61.19比三偏心蝶閥的63.87要小，減小了關閉瞬間的流量變化量，減輕了蝶閥關閉瞬間的“水錘”現(xiàn)象。

因此，四偏心蝶閥結(jié)構既保持了三偏心結(jié)構良好的流體特性情況下，又增大了在小開度下介質(zhì)的流阻、使得流量減小，能夠減輕了蝶閥關閉瞬間的“水錘”現(xiàn)象，降低使用成本。