專利名稱：一種無磨損硬密封蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種閥門，特別是一種無磨損硬密封蝶閥，國際專利分類號擬為Int.Cl.F16K1/22 (2006.01)。
技術(shù)背景現(xiàn)有的硬密封蝶閥通常包括閥體、閥桿、蝶板和閥座。閥座的內(nèi)圓與密 封件的外圓構(gòu)成密封副。在閥門關(guān)閉狀態(tài)下,依靠蝶板的徑向壓縮和正向介質(zhì) 的推力使密封圈發(fā)生彈性變形，實現(xiàn)過盈配合密封。由于結(jié)構(gòu)的原因，蝶閥 開啟和關(guān)閉時，密封副間總存在著摩擦，使啟閉閥門的力矩增大，啟閉速度 減慢，不可避免的頻繁啟閉會造成密封面的加速磨損，密封性能下降，最終 導(dǎo)致閥門(泄漏)損壞。為此，有人研究了 "一種無磨損蝶閥"(參見中國專 利ZL200420010685.X)，其閥體內(nèi)置與蝶板相配合的閥座，在閥座的內(nèi)、外端 面設(shè)置有溶池，閥門啟閉時，閥座在外溶池卸壓、內(nèi)溶池增壓的作用下實現(xiàn) 與蝶板的脫離，啟閉力矩大大減小，可實現(xiàn)密封副之間的無摩損。但這種蝶 閥仍存在以下缺點l.與所述溶池相關(guān)的結(jié)構(gòu)精度實際要求非常高，加工困 難，且大幅增加了產(chǎn)品成本；2.所述溶池本身也需要密封，且密封效果難于 保證，影響或降低其充壓、卸壓性能，蝶閥的密封問題沒有徹底解決；3.該 閥門驅(qū)動不能同時采用手動和電動形式，適用面窄，使用不方便。實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種無磨 損硬密封蝶閥。該蝶閥的閥座可沿閥體軸向移動，密封副之間無摩擦，操作 力矩低，啟閉速度快，且沖擊作用小，使用壽命長，驅(qū)動方式多樣，同時制 造工藝簡單，成本低廉。' 本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計一種無磨損硬密封蝶 閥，該蝶閥包括閥體、閥桿、蝶板和閥座，其特征在于所述的閥座為可沿閥體內(nèi)壁作軸向移動的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的移動式閥座，設(shè)置在所述閥體內(nèi)，并與安 裝在蝶板邊緣的密封件相配合構(gòu)成密封副；所述閥體的一側(cè)固裝有側(cè)體；所 述移動式閥座與所述閥體及側(cè)體之間均安裝有密封圈；所述密封件使用密封 件壓板通過螺栓緊固在蝶板架上，密封件被夾在蝶板架和密封件壓板之間， 其外圓超出蝶板架的外邊緣；所述閥座的內(nèi)、外側(cè)面和所述閥體及側(cè)體之間 留有移動配合間隙，并且在移動式閥座的外端面與所述側(cè)體之間安裝有彈簧, 閥座的內(nèi)端面通過推桿與閥桿相連；所述側(cè)體的內(nèi)端面開有彈簧孔，彈簧孔 內(nèi)安裝有彈簧；所述閥桿的上、下端分別開有上曲線槽和下曲線槽，所述的 上曲線槽和下曲線槽各自分別由一段斜槽和一段垂直于閥桿中心線的圓弧槽 平滑連接構(gòu)成，所述閥桿中部還開有長鍵槽，長鍵槽上安裝有可沿其滑移的 上滑鍵和下滑鍵，上滑鍵和下滑鍵分別固連在上連接座和下連接座上，上連 接座和下連接座分別通過螺栓緊固在蝶板上；所述推桿包括對稱設(shè)置的上推 桿和下推桿，上推桿和下推桿的一端均安裝有圓柱形滾子，所述下推桿安裝 有圓柱形滾子的一端鑲嵌在所述閥桿下端的下曲線槽里，并可沿下曲線槽滑 動，其另一端與所述移動式閥座的內(nèi)端面鉸接；所述上推桿與下推桿對稱安 裝在所述閥桿上端的上曲線槽里，并可沿上曲線槽滑動；所述蝶板的轉(zhuǎn)動軸 線和密封副平面之間存在軸向偏心，為單偏心結(jié)構(gòu)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型蝶閥的有益效果是1. 效能提高。本實用新型蝶閥將傳統(tǒng)的固定式閥座改進設(shè)計成為可沿閥 體中心線軸向移動的移動式閥座，閥門開啟時，閥桿先作直線運動，通過推 桿帶動閥座先與密封件脫離，然后閥桿轉(zhuǎn)動，通過滑鍵與連接座的作用，打 開蝶板。這種獨特的設(shè)計避免了蝶板在轉(zhuǎn)動時密封副之間產(chǎn)生摩擦力，并且 開啟蝶板時，蝶板兩邊的介質(zhì)壓力己卸掉大部分，所以啟閉力矩大大減小， 僅為一般蝶閥的10%左右，可使驅(qū)動裝置和執(zhí)行機構(gòu)型號相應(yīng)減少，從而降低 了成本，節(jié)約了能源，同時提高了啟閉速度。2. 壽命延長。本實用新型蝶閥在開啟蝶板時，由于密封面先行脫開，蝶 板兩邊的壓力差減小，所以流體介質(zhì)對蝶板的開啟沖擊作用減小，運行噪音 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。43. 適用性廣。本實用新型蝶閥的驅(qū)動方式多樣，可采用電動、手動、液 動或氣動方式驅(qū)動，使用非常方便。4. 密封性好。本實用新型蝶閥閥門關(guān)閉時，閥桿通過推桿推動閥座沿蝶 板中心軸線方向壓向密封件，同時彈簧的彈力也輔助將密封面壓緊，保證了 良好的密封性能。


圖1是本實用新型蝶閥一種實施例的整體結(jié)構(gòu)前視示意圖； 圖2是本實用新型蝶闊一種實施例圖1中的A-A剖面示意圖； 圖3是本實用新型蝶閥一種實施例圖2中的I處局部放大示意圖； 圖4是本實用新型蝶閥一種實施例圖1中的B-B剖面示意圖；圖5是本實用新型蝶閥一種實施例圖4中的n處局部放大示意圖；圖6是本實用新型蝶閥一種實施例圖1中的閥桿結(jié)構(gòu)后視示意圖；圖7是本實用新型蝶閥一種實施例圖6中的m處局部放大示意圖； 圖8是本實用新型蝶閥一種實施例圖6中的C-C剖面示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其附圖進一步敘述本實用新型，但它不限制本實用新 型的權(quán)利要求。本實用新型設(shè)計的一種無磨損硬密封蝶閥(以下簡稱蝶閥，參見的圖1-8) 實施例包括閥體5、閥桿6、蝶板17和閥座19，其特征在于所述的閥座19為 可沿閥體5內(nèi)壁作軸向移動的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的移動式閥座19，設(shè)置在所述閥體 5內(nèi)，軸向移動時，移動式閥座19的密封面垂直于蝶板17的中心軸線，與安 裝在蝶板17邊緣的密封件18相配合，構(gòu)成蝶閥的密封副；在所述閥體5的 一側(cè)通過螺釘緊固安裝有側(cè)體13;所述移動式閥座19與所述閥體5及側(cè)體 13之間均安裝有密封圈20;所述密封件18使用密封件壓板17. 2通過螺栓緊 固在蝶板架17.1上，可方便安裝和拆卸，密封件18被夾在蝶板架17. l和密 封件壓板17.2之間，其外圓超出蝶板架17.1的外邊緣；所述閥座19的內(nèi)、 外側(cè)面和所述閥體5及側(cè)體13之間留有移動配合間隙，并且在移動式閥座19的外端面與所述側(cè)體13之間安裝有彈簧14，閥座19的內(nèi)端面通過推桿15與 閥桿6相連；所述側(cè)體13的內(nèi)端面開有彈簧孔13. 1，彈簧孔13. 1內(nèi)安裝有 彈簧14;所述閥桿6的上、下端分別開有曲線槽IO (10. 1和10.2)，閥桿6 上端的曲線槽稱為上曲線槽(圖6—8中標記為10. 1)，閥桿6下端的曲線槽 稱為下曲線槽(圖6—8中標記為10. 2);所述的上曲線槽10. 1由一段上斜槽 10. 11和一段垂直于閥桿6中心線的上圓弧槽10. 12平滑連接組成，下曲線槽 10. 2同樣也由一段下斜槽10. 21和一段垂直于閥桿6中心線的下圓弧槽10. 22 平滑連接構(gòu)成，所述上圓弧槽10. 12和下圓弧槽10. 22的中心角度均為90度 (參見圖6-8);所述閥桿6中部開有長鍵槽9，長鍵槽9上安裝有可沿其滑 移的上滑鍵8和下滑鍵8'，上滑鍵8和下滑鍵8'分別固定連接在上連接座7 和下連接座7'上，上連接座7和下連接座7'分別通過螺栓緊固在蝶板17 上；所述推桿15包括對稱設(shè)置的上推桿15. 1和下推桿15. 2，上推桿15. 1和 下推桿15. 2的一端均安裝有圓柱形滾子22，所述下推桿15. 2安裝有圓柱形 滾子22的一端鑲嵌在所述閥桿6下端的下曲線槽10. 2里，并可沿下曲線槽 10.2滑動(參見圖4、 5)，其另一端與所述移動式閥座19的內(nèi)端面鉸接；所 述上推桿15. 1與下推桿15. 2對稱安裝在所述閥桿6上端的上曲線槽10. 1里， 并可沿上曲線槽10. 1滑動。所述蝶板17的轉(zhuǎn)動軸線(即閥桿中心線)和密 封副平面之間存在軸向偏心，為常規(guī)單偏心結(jié)構(gòu)。本實用新型進一步特征是所述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的移動式閥座19的內(nèi)圓面為正 圓錐面。其制造工藝簡單，成本低，工作可靠。本實用新型在閥座19與所述 閥體5及側(cè)體13的貼合面設(shè)置有密封圈20 (如圖2、 3所示)，所述的密封圈 .20包括幾組不同尺寸的密封圈20. 1、密封圈20.2和密封圈20.3，它們能保 證閥座19移動時，蝶閥具有良好的密封性能。所述密封件18實施例的外圓 面采用與所述移動式闊座19內(nèi)圓面錐角相同的正圓錐面。獨特的移動式閥座 19的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)密封面的無摩擦開閉，從而大大減小了蝶閥的啟閉力矩， 提高了蝶閥的使用壽命，同時提高了啟閉速度。本實用新型所述移動式閥座19的內(nèi)、外側(cè)面和所述閥體5的外側(cè)面及所 述側(cè)體13的內(nèi)側(cè)面之間留有移動配合間隙，以確保在閥門打開和關(guān)閉時，密 封面能完全脫開和密封(參見圖2、 3所示)；本實用新型所述閥體5的左右兩端設(shè)有垂直于閥體5中心線的法蘭，閥 體5的上、下端均開有閥桿6穿過的上閥桿孔和下閥桿孔，所述蝶板17的上、 下側(cè)各設(shè)有上連接座7和下連接座7';所述閥桿6從閥體5的上方依次穿過 所述的上閥桿孔、上連接座7、下連接座7，和下閥桿孔，閥桿6與上連接座 .7和下連接座7'之間分別用上滑鍵8和下滑鍵8'周向固定連接；閥體5的 下閥桿孔外端設(shè)有下管套11，其上固定安裝有下法蘭，下法蘭用螺栓與封閉 的下蓋12連接，閥體5的上閥桿孔外端設(shè)有上管套4，其上固定安裝有上法 蘭，上法蘭上用螺栓安裝有支架3，支架上3連接有驅(qū)動裝置1，驅(qū)動裝置l 上設(shè)有手輪21 (參見圖1)。本實用新型所述閥桿6的上部設(shè)有包圍在閥桿6外側(cè)的填料函，填料函 內(nèi)裝有填料，并設(shè)有壓在填料上的套筒和壓蓋2 (參見圖l)。本實用新型所述蝶板17的轉(zhuǎn)動軸線(即閥桿6中心線)和密封副平面(密 封面與閥體5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，使得蝶閥具有單偏心結(jié)構(gòu)，其目的是使所述推桿15裝置具有一定的操 作空間(參見圖1)。本實用新型所述蝶板17上設(shè)置有加強筋16，以提高強度，增加使用壽命。本實用新型蝶閥的工作原理是閥門開啟時，閥桿6在現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)(參 見中國專利CN00200523.9)的作用下，先向上作直線移動，推桿15沿著曲線 槽10向下移動，并帶動閥座19沿蝶板中心軸線方向向左平移，同時彈簧14 被壓縮，直至圓柱形滾子22的中心軸線與曲線槽10的圓弧槽的中心線所在 平面重合為止，使得閥座19與密封件18脫開一段距離，閥體內(nèi)腔的壓力大 大減小，然后閥桿6再作旋轉(zhuǎn)運動，并通過上、下滑鍵8、 8'與上、下連接 .座7、 7'的作用，帶動蝶板17在無摩擦的情況下旋轉(zhuǎn)90度，使閥門打開。閥門關(guān)閉時，閥桿6旋轉(zhuǎn)，通過上、下滑鍵8、 8'與上、下連接座7、 7' 的作用，帶動蝶板17在無摩擦的情況下反向旋轉(zhuǎn)90度，此時閥座19與密封 件18之間存在一定距離，兩者的中心軸線處于重合位置；然后閥桿6直線下 移，推桿15沿著曲線槽10向上移動，并帶動閥座19沿蝶板17中心軸線方 向向右平移，壓向密封件18，彈簧14也推動閥座19向右移，直至閥座19與密封件18被壓緊，密封面完全密封，閥門關(guān)閉。本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。同時借鑒現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的不同具體實施方式
均為本實用新型的具體實施方式
。本實用新型蝶閥所述結(jié)構(gòu)或零部件的安裝位置或方向時所使用的"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位置，并不代表本實用新型 蝶閥使用時的方位。
權(quán)利要求1.一種無磨損硬密封蝶閥，該蝶閥包括閥體、閥桿、蝶板和閥座，其特征在于所述的閥座為可沿閥體內(nèi)壁作軸向移動的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的移動式閥座，設(shè)置在所述閥體內(nèi)，并與安裝在蝶板邊緣的密封件相配合構(gòu)成密封副；所述閥體的一側(cè)固裝有側(cè)體；所述移動式閥座與所述閥體及側(cè)體之間均安裝有密封圈；所述密封件使用密封件壓板通過螺栓緊固在蝶板架上，密封件被夾在蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出蝶板架的外邊緣；所述閥座的內(nèi)、外側(cè)面和所述閥體及側(cè)體之間留有移動配合間隙，并且在移動式閥座的外端面與所述側(cè)體之間安裝有彈簧，閥座的內(nèi)端面通過推桿與閥桿相連；所述側(cè)體的內(nèi)端面開有彈簧孔，彈簧孔內(nèi)安裝有彈簧；所述閥桿的上、下端分別開有上曲線槽和下曲線槽，所述的上曲線槽和下曲線槽各自分別由一段斜槽和一段垂直于閥桿中心線的圓弧槽平滑連接構(gòu)成，所述閥桿中部還開有長鍵槽，長鍵槽上安裝有可沿其滑移的上滑鍵和下滑鍵，上滑鍵和下滑鍵分別固連在上連接座和下連接座上，上連接座和下連接座分別通過螺栓緊固在蝶板上；所述推桿包括對稱設(shè)置的上推桿和下推桿，上推桿和下推桿的一端均安裝有圓柱形滾子，所述下推桿安裝有圓柱形滾子的一端鑲嵌在所述閥桿下端的下曲線槽里，并可沿下曲線槽滑動，其另一端與所述移動式閥座的內(nèi)端面鉸接；所述上推桿與下推桿對稱安裝在所述閥桿上端的上曲線槽里，并可沿上曲線槽滑動；所述蝶板的轉(zhuǎn)動軸線和密封副平面之間存在軸向偏心，為單偏心結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磨損硬密封蝶閥，其特征在于所述的圓環(huán) 狀結(jié)構(gòu)的移動式閥座的內(nèi)圓面為正圓錐面；所述的密封件的外圓面為與所述 移動式閥座內(nèi)圓面錐角相同的正圓錐面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無磨損硬密封蝶陶，其特征在于所述蝶板上設(shè)置有加強筋。
專利摘要本實用新型涉及一種無磨損硬密封蝶閥，它包括閥體、閥桿、蝶板和閥座，其特征在于閥座為可沿閥體內(nèi)壁作軸向移動的移動式閥座；閥體一側(cè)有側(cè)體；閥座與閥體及側(cè)體之間均安裝有密封圈；密封件緊固在蝶板架上；閥座的內(nèi)、外側(cè)面和閥體及側(cè)體之間留有移動配合間隙，閥座外端面與側(cè)體之間安有彈簧，內(nèi)端面通過推桿與閥桿相連；側(cè)體內(nèi)端面安有彈簧；閥桿上、下端分別開有曲線槽，上、下曲線槽分別由斜槽和圓弧槽構(gòu)成，閥桿中部還開有長鍵槽，并安有分別固連在上、下連接座上的上、下滑鍵，上、下連接座分別緊固在蝶板上；推桿包括上、下推桿，其一端均安裝有滾子，下推桿一端鑲嵌在下曲線槽里，并可滑動，另一端與移動式閥座的內(nèi)端面鉸接；上推桿與下推桿對稱安裝；蝶板轉(zhuǎn)動軸線和密封副平面之間為單偏心結(jié)構(gòu)。
文檔編號F16K1/22GK201162834SQ20072009796
公開日2008年12月10日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者孫建廣, 張建輝, 張換高, 檀潤華 申請人:河北工業(yè)大學(xué)