專利名稱：多功能自驅(qū)動硬密封速動蝶閥的制作方法
技術領域：
本實用新型是“多功能速動蝶閥(專利號ZL9227091)”的改進型，涉及一種改進的用于控制流體(氣體或液體)止動的自驅(qū)動、硬密封、多功能速動蝶閥。
通用蝶閥，按驅(qū)動方式分為自動、手動兩大類，按密封形式分為軟密封(如橡膠密封)和硬密封(即金屬密封)兩大類。其主要問題是手動式用力大或啟閉慢，自動式(多為電動蝸桿式或氣動式)成本高，動作較慢；軟密封耐壓耐溫低，易老化，硬密封密封性差，且存在著制造成本(精度)與密封性能的尖銳矛盾。針對以上問題，本人數(shù)年前設計發(fā)明的“多功能速動蝶閥(專利號92227091.0)”，由于采用了靠被密封介質(zhì)本身壓力實現(xiàn)閥門啟閉(自驅(qū)動)的原理及漲圈式金屬密封等結(jié)構，使之與目前通用蝶閥及其它類型閥門比較，具有了功能多、動作快、重量輕、成本低、用途廣、效益高的優(yōu)點。但后來發(fā)現(xiàn)這種閥門在技術上仍然存在著明顯缺陷密封性略差；電磁閥中窄小通道易被介質(zhì)中雜質(zhì)堵塞而啟閉失靈；由于在常態(tài)下，電磁閥與活塞缸中存留介質(zhì)而降低了使用溫度和使用壽命；對于較大口徑閥門，手動、自動閥體不可分裝，給制造與使用帶來困難；缺乏手動分度限位裝置及外形保護等等。
針對以上缺陷，本實用新型的目的在于提供一種在性能和結(jié)構方面經(jīng)過重要改進的靠被密封介質(zhì)的壓力實現(xiàn)自動啟閉(自驅(qū)動)、金屬密封(硬密封)、多功能速動蝶閥。該蝶閥特點是除原型機動作快，重量輕、成本低，可封氣體、液體，可防腐、防爆，可常開、常閉之外，還具有密封性好，工作可靠(過濾性好)，壽命長，耐溫高，可排除閥中積液(氣)，同閥手動與自動可分、可合，手動可分度限位等。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的如


圖1-8所示，該蝶閥主要是由過濾器-電磁閥Ⅰ，兩位四通電磁閥Ⅱ，活塞-曲柄連桿傳動機構Ⅲ，閥體33，蝶板34，內(nèi)密封漲圈35，外密封漲圈36，閥桿37，手動限位裝置Ⅳ，外罩Ⅴ等部分組成。本實用新型較之原型的改進在于外密封漲圈36下面增設一道內(nèi)密封漲圈35；在重新設計的可用220v交流電流的兩位四通電磁閥Ⅱ之前增設專門設計的過濾器-電磁閥Ⅰ；執(zhí)行器殼體39用可裝拆的聯(lián)接件裝在閥體33之上、上安裝座45之下，它與裝在其上的過濾器-電磁閥Ⅰ，兩位四通電磁閥Ⅱ，曲柄連桿傳動機構Ⅲ組成獨立的、與閥體33、手動限位裝置Ⅳ可分可合的自驅(qū)動(靠被密封介質(zhì)壓力驅(qū)動)控制執(zhí)行機構；具有拉伸彈簧與壓縮彈簧等結(jié)構特殊的手動限位裝置Ⅵ置于主閥上端，可實現(xiàn)手柄式手動分度限位與自動自由開關(手動與自動)同體；閥桿37與撥軸38的結(jié)合部設計成正4n方結(jié)構，可使同閥實現(xiàn)常開、常閉、常α開度；活塞缸40上開有孔o與過濾器-電磁閥Ⅰ配合，可在閥門斷電后(常態(tài))排除兩位四通電磁閥Ⅱ及主閥C腔中積液(氣)；閥體33設計成整體鑄造結(jié)構；由兩外罩蓋及兩塊支板等組成的外罩Ⅴ包容過濾器-電磁閥Ⅰ、兩位四通電磁閥Ⅱ、活塞-曲柄連桿傳動機構Ⅲ、手動限位裝置Ⅳ等，保護閥門并美化外觀。
為進一步說明上述技術方案，
以下結(jié)合附圖，對本實用新型對前專利“多功能速動蝶閥”的改進作具體說明。
圖1是總體結(jié)構布局圖(閥門打開位置)圖2是縮小的A向視圖圖3、4、5是總體結(jié)構概圖，即
圖1(折去外罩)從斷面F-F,G-G,J-J分開之三部分，其中圖3是過濾器-電磁閥Ⅰ結(jié)構簡圖，圖4是兩位四通電磁閥Ⅱ結(jié)構簡圖圖6是圖5 E-E剖面放大圖圖7是圖5之T處局部旋轉(zhuǎn)放大圖，即內(nèi)外漲圈與蝶板裝配關系圖圖8是純手動蝶閥圖在
圖1、3、4、5中，符號“→”表示氣(液)體流動方向，符號“--→”表示可通大氣或搜集器。
本實用新型較之前專利“多功能速動蝶閥”作了以下十項重要改進一是如
圖1、圖3所示，在兩位四通電磁閥Ⅱ之前增加了專門設計的過濾器-電磁閥Ⅰ，其結(jié)構特征是過濾器安裝座6之底部開有T型通孔，孔之背面開有裝嵌濾管7之環(huán)槽，中部空心圓柱壁上開有若干小孔R，通過其上的M1、M2、M3、分別與特扁螺母5、電磁閥安裝座8相連；電磁閥安裝座8也開有T形通孔，通過其上螺紋M4、與電磁閥殼體12’相連；墊片7’、骨架g用隔熱材料制成，墊片7’將過濾器Ⅰ1及電磁閥Ⅰ2隔開，過濾器安裝座6、電磁閥安裝座8表面作隔熱處理。其作用是過濾進入兩位四通電磁閥Ⅱ中的介質(zhì)，防止介質(zhì)中雜質(zhì)堵塞其通道；斷電后切斷介質(zhì)來路，使C腔中積液(氣)得以排除，減少對閥門腐蝕，同時提高整閥耐熱溫度。
二是如圖4所示，將原來由上附閥、下附閥、主閥三部分組成，上下附閥對稱布局的直流兩位四通電磁閥，改型設計為僅由主閥Ⅱ1及附閥Ⅱ2構成，附閥在主閥單面布局交流兩位四通電磁閥，從而簡化了結(jié)構，擴大了適用范圍。附閥上設計了緊定螺釘25，便于附閥中各軸向另件的定位與裝拆。
三是如圖5所示，在閥體33與上安裝座45之間設計了執(zhí)行器殼體39，使其與活塞缸40及其中活塞-曲柄連桿傳動機構Ⅲ，以及通過其上接嘴42、43兩個的安裝座與過濾器-電磁閥Ⅰ及兩位四通電磁閥Ⅱ相連，即將閥門設計成可分可合的單元組合式結(jié)構；當裝上執(zhí)行器殼體及與其相連的部件時，閥門即為自動-手動兩用閥；當去掉執(zhí)行器殼體及與其聯(lián)接的部件(自動控制執(zhí)行單元)，將上安裝座45與閥體33直接相連，并以純手動撥軸4代替撥軸38，閥門即成為如圖8所示純手動蝶閥。
四是如圖5、圖6所示，在閥桿37的端頭設計了正內(nèi)4n(n為整數(shù))方(圖例為正內(nèi)8方)端頭，與之相配的撥軸38(及純手動撥軸46)設計了正外4n方端頭，除連接、傳動外，還較原專利在軸37與蝶板34聯(lián)結(jié)處開+字孔與交叉孔巧妙而方便地實現(xiàn)了一閥既可常開，又可常閉，還可常α開度的功能，使軸37直徑及蝶板34孔徑減少10％以上，使件34裝漲圈的溝槽得以開深，為裝雙漲圈留下了空間。
五是如圖5、圖7所示，在外漲圈36下面增置了一個外徑與之內(nèi)徑相配合的內(nèi)密封漲圈35，改善了閥門密封性。
六是如
圖1、5、8所示，在閥門上部設計了手動分度限位裝置Ⅳ。該裝置由上安裝座45、撥軸38(純手動撥軸46)、錐度銷47、限位盤48、彈性圓柱銷49、壓縮彈簧50、手動套桿51、拉伸彈簧52，以及平時置于閥外的手柄61組成。需手動分度限位時，取下拉伸彈簧52，將其倒掛在限位盤48之Q孔上，用手柄61轉(zhuǎn)動手動套桿51，通過錐度銷47帶轉(zhuǎn)純手動撥軸46、閥桿37與蝶板34同步轉(zhuǎn)動，當?shù)?4轉(zhuǎn)到需要位置時，手動套桿51在壓縮彈簧50推動下，其扁形端頭P可嵌于上安裝座45之槽中，實現(xiàn)分度限位；當需自動開關時，將拉伸彈簧52掛于手動套桿51上，P端離開上安裝座45之溝槽，閥門即可自由開閉。解決了手柄手動套桿式限位裝置手動分度限位與自動自由開關的矛盾。
七是如
圖1所示，在活塞缸40一端設計了排液(氣)孔O并通過接嘴53、導管3與大氣或四通管接頭54相通，使在斷電狀態(tài)下，C腔中積液(氣)得以通過O孔排出，減小腐蝕，延長閥門壽命。
八是如
圖1、2所示，為保護閥門，美化外形，增設了由大、小罩蓋55、56及左、右支板57、58等件組成的外罩包裝保護結(jié)構。其中大罩蓋開了∩型槽，使手動手柄61能自由插入并靈活轉(zhuǎn)動。
九是如
圖1所示，大罩蓋上安裝了與兩位四通電磁閥Ⅱ及氣缸排液(氣)孔O相通的四通接頭53，使從兩位四通電磁閥Ⅱ及C腔中排出的氣(液)體經(jīng)截面S-S排入大氣或?qū)Ｓ盟鸭鳎褂杏媒橘|(zhì)得以回收，有害介質(zhì)不污染環(huán)境。
十是如圖5、8所示，閥體33由原來的焊接組合式結(jié)構改為整體鑄造式結(jié)構；閥上件2、4、9等所有接嘴及除件59(見
圖1)外所有連接導管(均以件3表示)均由專用改為通用件與標準件。
由于以上改進，使該實用新型除保留和加強了原閥的功能多、動作快、重量輕、成本低、用途廣、效益高、操作方便的優(yōu)點外，又具有以下特點與優(yōu)點一是密封性好，主要原因是采用了內(nèi)外兩道漲圈密封，避免了在外漲圈36接口處的泄漏，使泄漏量減少了90％以上；二是工作可靠性好主要因為設計了過濾器-電磁閥Ⅰ提高了進入兩位四通電磁閥Ⅱ中介質(zhì)的清潔度，避免了因雜質(zhì)在其中堵塞而開關失靈；當介質(zhì)純凈無害時，可拆去過濾器-電磁閥Ⅰ及導管59，導管3與接嘴21直接聯(lián)接，兩位四通電磁閥Ⅱ可用原專利中直流兩位四通電磁閥代替；三是適應面廣。其原因一是如上述，過濾器-電磁閥Ⅰ對介質(zhì)的過濾，放寬了對被密封介質(zhì)潔凈度的限制；二是兩位四通電磁閥Ⅱ控制電壓由直流改為通用交流電壓；三是帶有拉伸與壓縮彈簧的特殊的手動分度限位裝置的設計使同閥既可手動(分度)限位又可自動自由開關；執(zhí)行器殼體39及與之相連的自動控制執(zhí)行機構的可分可合的單元設計，使一閥既可手動、自動為一體，又可成為純手動閥；而閥桿37與撥軸38結(jié)合部位正4n方的設計，可使同一閥門，在不改變?nèi)魏尾考Y(jié)構與強度的情況下，輕而易舉地具有常開、常閉、常α開度三種功能。四(第四個優(yōu)點與特點)是壽命長。主要原因是氣缸上排液(氣)孔O及過濾器-電磁閥Ⅰ的設計，使在常態(tài)下閥門(斷電情況下)兩位四通電磁閥Ⅱ及主閥C腔中積液(氣)得以排除，減少了對閥門的腐蝕；同時外罩的設置有利于對閥的保護；五是耐溫高，原因除金屬密封外，過濾器-電磁閥Ⅰ在斷電時切斷了介質(zhì)到兩位四通電磁閥Ⅱ及主閥去路，且隔熱墊片7′、線圈骨架g用了隔熱材料，安裝座6、8表面采取了隔熱處理，使自動閥耐溫提高了50℃以上；六是防污染原因是過濾器-電磁閥Ⅰ、兩位四通電磁閥Ⅱ、O孔及四通接頭54的配合使用，使在開關及斷電過程中，從閥中排出的有害介質(zhì)(液、氣體)得以搜集，處理；七是工藝性好主要由于閥體改為整體鑄造，執(zhí)行器殼體的設計減小了閥體回旋半徑，閥桿及撥軸接合部正4n方的設計使改裝方便，緊定螺釘25的設計使兩位四通電磁閥Ⅱ裝拆方便等；八是外形美觀，主要是設計了外罩Ⅴ。
下面，對照附
圖1-8，對該蝶閥的技術內(nèi)容即實現(xiàn)本實用新型的方式作進一步詳細描述。
參照
圖1、2、3、4、5。圖5所示為常閉狀態(tài)(不通電時關閉)閥門，通電打開時主體部分各另部件位置。在未通電時，過濾器-電磁閥之彈簧11推動活動鐵心10將過濾器安裝座6封堵(見圖3)，使從輸壓管1導警3來的有壓氣(液)體不能經(jīng)接嘴9及G-G截面進入兩位四通電磁閥Ⅱ。當過濾器-電磁閥Ⅰ(見圖3)、兩位四通電磁閥Ⅱ(見圖4)同時通電后，過濾器-電磁閥Ⅰ之活動鐵心10被固定鐵心12吸引上移，從輸壓管1、導管3、接嘴4引來之氣(液)體，經(jīng)濾管7過濾，經(jīng)接嘴9、G-G截面及接嘴43、44及H-H截面(見圖5)進入兩位四通電磁閥Ⅱ(見圖4)。此時，件Ⅱ之活動鐵心15被固定鐵心13吸引上移，弱彈簧27推動下錐塞24及上錐塞19，分別將雙面柱塞23及長柱塞17下端封堵，經(jīng)H-H截面來的氣(液)體，經(jīng)濾網(wǎng)22過濾，經(jīng)上錐塞19之周邊槽道及接嘴31、Ⅰ-Ⅰ截面，接嘴37進入活塞缸40(見圖5)之D腔，推動活塞Ⅲ1右移，通過曲柄連桿機構Ⅲ2帶動蝶板34逆時針旋轉(zhuǎn)，閥門打開。
欲關閉閥門時，先將兩位四通電磁閥Ⅱ斷電，則其強彈簧14通過長頂針16、短頂針20將上錐塞19、下錐塞24推向下位，分別將雙面柱塞23、短柱塞26封堵，接嘴21與接嘴3O，接嘴18與接嘴31處于相通狀態(tài)，使從過濾器-電磁閥Ⅰ之接嘴9、G-G截面進來之有壓氣(液)體，經(jīng)H-H、J-J截面進入執(zhí)行器殼體39與活塞缸40之C腔，推動活塞Ⅲ1左移。同時，D腔中之余氣(液)，經(jīng)Ⅰ-Ⅰ截面，接嘴31、接嘴18、L-L截面從四通管接頭54(見
圖1)排出，C腔與D腔之壓差，使活塞Ⅲ1迅速左移至極限位置，閥門即閉。在兩位四通電磁閥Ⅱ斷電1-2秒鐘后，即將過濾器-電磁閥Ⅰ斷電，其彈簧11推動活動鐵心10將過濾器安裝座7封堵(見圖3)。使從輸壓管1、導管3來的氣(液)體不能經(jīng)接嘴9及G-G截面進入兩位四通電磁閥Ⅱ。同時，活塞缸C腔中之余液(氣)經(jīng)氣缸上小孔O(見
圖1)、接嘴53、N-N截面、四通接頭54排出，活塞靠彈簧41之彈力及管道中流體對蝶板34的作用力維持在關閉狀態(tài)。
對于常開型(斷電時開啟)閥門，只要將具有正內(nèi)4n方端頭的閥桿37與蝶板34一起，相對于具有正外4n(圖例中n=2)方端頭的撥軸38(見圖6)逆時針轉(zhuǎn)動n個邊角裝配，即可使在斷電狀態(tài)活塞Ⅲ1處于左端極限位置，閥門打開，C腔中積液(氣)排除；通電時，活塞右移，閥門關閉。
由于本實用新型蝶閥，除保留了原閥功能多，動作快，重量輕，成本低，效益高的特點外，又具備了密封好，壽命長，防污染，工作可靠，工藝性好，同閥可手動分度限位與自動自由開關，自動、手動可分可合，外形美觀等特點與優(yōu)點，可使該閥在化工、油田、氣田、煤田、水暖、水利、電力、輕紡、醫(yī)藥、食品、機械、船舶、航空等一切需要控制0.5-20大氣壓，-60℃-350℃(純手動閥450℃)氣、液體止動的室內(nèi)、戶外，民用及國防等等比原專利更為廣泛的領域中得到應用。
權利要求1．一個由過濾器-電磁閥Ⅰ，兩位四通電磁閥Ⅱ，活塞-曲柄連桿傳動機構Ⅲ，閥體33，蝶板34，內(nèi)密封漲圈35，外密封漲圈36，閥桿37，撥軸38，執(zhí)行器亮體39，手動限位裝置Ⅳ，外罩Ⅴ等部分組成的蝶閥，其特征是外密封漲圈36下面增設一道內(nèi)密封漲圈35，在重新設計的可用220V交流電的兩位四通電磁閥Ⅱ之前裝有專門設計的過濾器-電磁閥Ⅰ，執(zhí)行器殼體39用可裝拆的聯(lián)接件裝在閥體33之上、上安裝座45之下，它與裝在其上的過濾器-電磁閥Ⅰ，兩位四通電磁閥Ⅱ，曲柄連軒傳動機構Ⅲ組成獨立的、與閥體33、手動限位裝置Ⅳ可分可合的靠被密封介質(zhì)壓力實現(xiàn)自驅(qū)動的控制執(zhí)行機構，具有拉伸彈簧與壓縮彈簧等結(jié)構特殊的手動限位裝置Ⅳ置于主閥上端，閥桿37與撥軸38的結(jié)合部設計成正4n方結(jié)構，活塞缸40上開有孔O，閥體33設計成整體鑄造結(jié)構，由兩外罩蓋及兩塊支板等組成的外罩Ⅴ包容過濾器-電磁閥Ⅰ，兩立四通電磁閥Ⅱ，活塞-曲柄連桿傳動機構Ⅲ，手動限位裝置Ⅳ等。
2.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是可拆去過濾器-電磁閥Ⅰ及導管59，導管3與接嘴21直接聯(lián)接，兩位四通電磁閥Ⅱ可由原專利中直流兩位四通電磁閥代替。
3．由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是可拆除執(zhí)行器殼體39及與之聯(lián)結(jié)的過濾器-電磁閥Ⅰ、兩位四通電磁閥Ⅱ、活塞-曲柄連傳動機構Ⅲ，以及連接這些部件的導管、接頭，拆除接嘴12，其螺孔內(nèi)裝螺堵60，上安裝座45與閥體33聯(lián)結(jié)，以純手動撥軸46代替撥軸38。
4.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是過濾器-電磁閥Ⅰ，過濾器安裝座6之底部開有T型通孔，孔之背面開有裝嵌濾管7之環(huán)槽，中部空心圓柱壁上開有若干小孔R，通過其上的M1、M2、M3、分別與特扁螺母5、電磁閥安裝座8相連，電磁閥安裝座8也開有T形通孔，通過其上螺紋M4、與電磁閥殼體12’相連，墊片7’、骨架g用隔熱材料制成，墊片7’將過濾器Ⅰ1及電磁閥Ⅰ2隔開，過濾器安裝座6、電磁閥安裝座8表面作隔熱處理。
5.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是兩位四通電磁閥Ⅱ，附閥Ⅱ2配置在主閥Ⅱ1下方，其中心部分依次主要由固定鐵心13，強彈簧14，活動鐵心15，長頂針16，長柱塞17，上錐塞19，短頂針20，濾網(wǎng)22，雙面柱塞23，下錐塞24，短柱塞26，弱彈簧27，彈簧座28等組成，由緊定螺釘25從側(cè)面將短柱塞26固緊。
6.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是在蝶板34的矩形槽中裝嵌著外密封漲圈36及內(nèi)密封漲圈35，件36之外圓與閥體33之筒壁配合，內(nèi)圓與件35之外圓配合。
7.由權利要求1、2、3規(guī)定的蝶閥，其特征是手動限位裝置Ⅳ，主要由上安裝座45，撥軸38或純手動撥軸46，錐度銷47，限位盤48，彈性圓柱銷49，壓縮彈簧50，手動套桿51，拉伸彈簧52，以及平時置于閥外的手柄61等組成，件52可自由裝拆，當取下件52倒掛于孔Q上時，件51在件50作用下，可嵌于件45溝槽中，當將件52掛到件51上時，件51扁頭P離開件45溝槽。
8.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是軸37端部有正內(nèi)4n方結(jié)構，撥軸38端頭有與之相配合的正外4n方結(jié)構，n為＞1整數(shù)。
9.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是活塞缸體40上開有孔O，在外罩Ⅴ上裝有四通接頭54，用導管與接嘴18、29、53相連。
10.由權利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是外罩Ⅴ正視為矩形，側(cè)視為球臺形，主要由大罩蓋55、小罩蓋56，以及起支撐固定作用的左支板57、右支板58等組成，在罩蓋55上開有槽∩。
專利摘要多功能自驅(qū)動硬密封速動碟閥,由專用過濾器—電磁閥,兩位四通電磁閥,活塞—曲柄連桿機構,全鑄造閥體,蝶板,密封漲圈,閥桿,撥軸,獨特手動限位裝置,執(zhí)行器殼體,外罩等組成。特征和優(yōu)點:靠介質(zhì)壓力自驅(qū)動,雙層硬密封,同閥可手動分度限位與自動自由開關,分裝可作純手動閥,更易常閉、常開、常半開。功能多,動作快,重量輕,成本低,密封好,壽命長,防污染,工作可靠,工藝性好,外形美。適于控制－60℃—350℃,0.5—20氣壓流體止動的廣泛領域。
文檔編號F16K1/22GK2348190SQ97216979
公開日1999年11月10日 申請日期1997年6月20日 優(yōu)先權日1997年6月20日
發(fā)明者楊法增 申請人:楊法增