記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的雙偏心蝶閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的雙偏心蝶閥。記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，包括閥座組件和壓緊組件，其特征在于：閥座組件包括閥座、金屬密封環(huán)和記憶合金板彈簧；金屬密封環(huán)為一端大一端小的T型，金屬密封環(huán)的小端裝在閥座內(nèi)孔中，金屬密封環(huán)的大端底面緊貼閥座的內(nèi)端面，金屬密封環(huán)的大、小兩端分別設(shè)有大端C形圈、小端C形圈；記憶合金板彈簧套裝在金屬密封環(huán)的小端上，記憶合金板彈簧兩端支撐在閥座上，記憶合金板彈簧外壁與閥座之間留有緩沖空間，記憶合金板彈簧的內(nèi)壁支撐著金屬密封環(huán)。本實(shí)用新型具有密封性能好、耐磨性好，所需要扭矩小，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠保證閥門設(shè)備安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】
記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的雙偏心蝶閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及閥門設(shè)備，具體地說(shuō)是一種適用于深冷工況下的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的雙偏心蝶閥，屬于流體控制閥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在空氣分離、液氧、液氮、LNG等行業(yè)的過(guò)程裝置中，由于行業(yè)的特殊性，閥門面臨著深冷工況的嚴(yán)格考驗(yàn)。如-172 °C的LNG、-115 °C的液氧、-112 °C的液氮等介質(zhì)，這些都對(duì)閥門的耐低溫能力提出了非常高的要求。
[0003]在已有技術(shù)中，常規(guī)的雙偏心金屬密封蝶閥選用316或Incoel718等材質(zhì)制作成金屬密封環(huán)，其為帶有一定角度或一段圓弧的沖壓板材，金屬密封環(huán)的背部依靠壓圈或閥體上的臺(tái)階作為剛性支撐，通過(guò)金屬密封環(huán)自身材料的彈性變形，與閥板密封面形成密封。在低溫工況下，零部件的尺寸產(chǎn)生難以預(yù)測(cè)的變形，金屬密封背部的剛性支撐點(diǎn)得不到補(bǔ)償，從而達(dá)不到閥門密封所需的密封比壓，導(dǎo)致密封環(huán)與閥板密封面結(jié)合處出現(xiàn)縫隙，引起閥門泄漏。通常的處理辦法是縮小金屬密封環(huán)內(nèi)圈尺寸，加大金屬密封環(huán)與閥板之間的過(guò)盈量，加上普通金屬材料出現(xiàn)“冷脆”現(xiàn)象，金屬密封環(huán)的彈性大幅降低，金屬密封環(huán)與閥板密封面在僅僅幾次動(dòng)作行程后便開(kāi)始磨損，最終導(dǎo)致通過(guò)閥座的泄漏量增大、閥門卡澀，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法正常開(kāi)關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，從而提供一種記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的雙偏心蝶閥，應(yīng)用所述閥座結(jié)構(gòu)的雙偏心蝶閥在低溫工況下也具有密封性能好、耐磨性好，所需要扭矩小，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠保證閥門設(shè)備安全、平穩(wěn)地運(yùn)tx，提尚生廣效率。
[0005]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案:記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，包括閥座組件和壓緊組件，所述壓緊組件用于將閥座組件緊固在閥體內(nèi)腔中；其特征在于:所述閥座組件包括閥座、金屬密封環(huán)和記憶合金板彈簧;所述金屬密封環(huán)為一端大一端小的T型，金屬密封環(huán)的小端裝在閥座內(nèi)孔中，金屬密封環(huán)的大端底面緊貼閥座的內(nèi)端面，金屬密封環(huán)的大、小兩端分別設(shè)有大端C形圈、小端C形圈;所述記憶合金板彈簧套裝在金屬密封環(huán)的小端上，記憶合金板彈簧兩端支撐在閥座上，記憶合金板彈簧外壁與閥座之間留有緩沖空間，記憶合金板彈簧的內(nèi)壁支撐著金屬密封環(huán)，金屬密封環(huán)的小端C形圈用于與閥板密封面密封配合。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述記憶合金板彈簧為一端大一端小的錐筒形，記憶合金板彈簧的中部向內(nèi)鼓起成弧形。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥座內(nèi)孔靠外端的部分設(shè)有凹槽，所述記憶合金板彈簧一端支撐在所述凹槽底部，記憶合金板彈簧另一端支撐在閥座內(nèi)孔壁上;所述凹槽內(nèi)側(cè)邊的頂部頂住金屬密封環(huán)小端C形圈的底部。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)的大端C形圈、小端C形圈均是由端部邊沿向內(nèi)圓弧彎折形成。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)采用整體板材沖壓而成。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)的大端C形圈的尺寸小于小端C形圈的尺寸。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬密封環(huán)的大端C形圈內(nèi)裝有第一螺旋彈簧、小端C形圈內(nèi)裝有第二螺旋彈簧。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓緊組件包括壓圈、六角螺母和螺桿，所述壓圈定位在閥體內(nèi)腔中，壓圈上設(shè)有螺孔，所述螺桿螺裝在所述螺孔內(nèi)，螺桿內(nèi)端頂住閥座外側(cè)面，螺桿上安裝螺母;通過(guò)螺桿與螺母的配合可調(diào)節(jié)螺桿的高度，將所述閥座、金屬密封環(huán)和記憶合金板彈簧緊固住。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓圈通過(guò)設(shè)置在其外側(cè)的金屬圈定位，所述金屬圈外半部分鑲嵌在閥體內(nèi)腔壁上的定位槽內(nèi)，金屬圈內(nèi)半部分卡住壓圈實(shí)現(xiàn)定位。
[0014]雙偏心蝶閥，包括閥體、閥板和閥桿，所述閥板固定安裝在閥桿上并能在閥桿帶動(dòng)下繞閥桿樞轉(zhuǎn)，閥板在樞轉(zhuǎn)時(shí)與安裝在閥體內(nèi)腔中的閥座結(jié)構(gòu)配合，控制蝶閥流道的打開(kāi)與閉合;其特征在于:所述閥座結(jié)構(gòu)采用上述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu);所述記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)中的金屬密封環(huán)的大端C形圈對(duì)應(yīng)嵌入閥體上設(shè)有的溝槽中，大端C形圈與閥體和閥座之間形成兩道平面密封;金屬密封環(huán)小端C形圈與閥板之間形成密封，通過(guò)小端C形圈的彈性變形擠壓閥板，從而相互配合對(duì)蝶閥流道進(jìn)行密封。
[0015]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本實(shí)用新型中的記憶合金板彈簧采用記憶合金材料制成，在深冷工況下會(huì)產(chǎn)生微變形，其變形量能補(bǔ)償金屬密封環(huán)與閥板因深冷工況收縮而減少的過(guò)盈量，滿足密封環(huán)與閥板之間所需的密封比壓，提高了閥門在深冷工況下的密封性能。
[0017]2、本實(shí)用新型中的壓緊組件可通過(guò)螺桿與螺母的配合來(lái)調(diào)節(jié)螺桿的高度，將閥座、金屬密封環(huán)和記憶合金板彈簧緊固住，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝及維護(hù)方便。
[0018]3、本實(shí)用新型的雙偏心蝶閥在常溫和深冷工況下，密封面都不會(huì)出現(xiàn)過(guò)高的密封比壓，減輕磨損，延長(zhǎng)閥門使用壽命，同時(shí)具有較低的操作扭矩。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1閥座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中金屬密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為圖1中記憶合金板彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為圖1中記憶合金板彈簧的微變形示意圖(虛線為記憶合金板彈簧在深冷工況下的產(chǎn)生的微變形)。
[0023]圖5為應(yīng)用實(shí)施例1中閥座結(jié)構(gòu)的雙偏心蝶閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為圖5中的A部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1?圖4所示，實(shí)施例1是一種記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其主要由閥座1、金屬密封環(huán)2和記憶合金板彈簧3等組成。
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例1中，所述金屬密封環(huán)2為一端大一端小的T型，金屬密封環(huán)2的小端裝在閥座I內(nèi)孔中，金屬密封環(huán)2的大端底面緊貼閥座I的內(nèi)端面，金屬密封環(huán)2的大、小兩端分別設(shè)有大端C形圈2a、小端C形圈2b;所述記憶合金板彈簧3套裝在金屬密封環(huán)2的小端上，記憶合金板彈簧3兩端支撐在閥座I上，記憶合金板彈簧3外壁與閥座I之間留有緩沖空間，記憶合金板彈簧3的內(nèi)壁支撐著金屬密封環(huán)2，金屬密封環(huán)2的小端C形圈2b用于與閥板10密封面密封配合。
[0029]如圖1所示，本實(shí)施例1中，所述記憶合金板彈簧3為一端大一端小的錐筒形，記憶合金板彈簧3的中部向內(nèi)鼓起成弧形。這樣的結(jié)構(gòu)可以給金屬密封環(huán)2的小端C形圈2b提供穩(wěn)定的支撐力，提升密封性能。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例1中，所述閥座I內(nèi)孔靠外端的部分設(shè)有凹槽la，所述記憶合金板彈簧3—端支撐在所述凹槽Ia底部，記憶合金板彈簧3另一端支撐在閥座I內(nèi)孔壁上;所述凹槽Ia內(nèi)側(cè)邊的頂部頂住金屬密封環(huán)2小端C形圈2b的底部。
[0031]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例1中，所述金屬密封環(huán)2采用整體板材沖壓而成。金屬密封環(huán)2的大端C形圈2a、小端C形圈2b均是由端部邊沿向內(nèi)圓弧彎折形成。金屬密封環(huán)2的大端C形圈2a的尺寸小于小端C形圈2b的尺寸。金屬密封環(huán)2的大端C形圈2a內(nèi)裝有第一螺旋彈簧4.1、小端C形圈2b內(nèi)裝有第二螺旋彈簧4.2，所述第一螺旋彈簧4.1、第二螺旋彈簧4.2作為彈性增能。
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例1中，所述壓圈5、六角螺母7、螺桿6和金屬圈8組成一套用于將閥座1、金屬密封環(huán)2和記憶合金板彈簧3緊固在閥體9內(nèi)腔中的壓緊組件，所述壓圈5通過(guò)設(shè)置在其外側(cè)的金屬圈8定位在閥體9內(nèi)腔中，所述金屬圈8外半部分鑲嵌在閥體9內(nèi)腔壁上的定位槽內(nèi)，金屬圈8內(nèi)半部分卡住壓圈5實(shí)現(xiàn)定位;所述壓圈5上設(shè)有螺孔，所述螺桿6螺裝在所述螺孔內(nèi)，螺桿6內(nèi)端頂住閥座I外側(cè)面，螺桿6上安裝螺母7;通過(guò)螺桿6與螺母7的配合可調(diào)節(jié)螺桿6的高度，將所述閥座1、金屬密封環(huán)2和記憶合金板彈簧3緊固住。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如圖5、圖6所示，實(shí)施例2是一種雙偏心蝶閥，其主要包括閥體9、閥板10和閥桿11，所述閥板1固定安裝在閥桿11上并能在閥桿11帶動(dòng)下繞閥桿11樞轉(zhuǎn)，閥板1在樞轉(zhuǎn)時(shí)與安裝在閥體9內(nèi)腔中的閥座I結(jié)構(gòu)配合，控制蝶閥流道的打開(kāi)與閉合;所述閥座I結(jié)構(gòu)采用實(shí)施例I的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu);所述記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)中的金屬密封環(huán)2的大端C形圈2a對(duì)應(yīng)嵌入閥體9上設(shè)有的溝槽中，大端C形圈2a與閥體9和閥座I之間形成兩道平面密封；金屬密封環(huán)2小端C形圈2b與閥板1之間形成密封，通過(guò)小端C形圈2b的彈性變形擠壓閥板10，從而相互配合對(duì)蝶閥流道進(jìn)行密封。
[0035]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0036]本實(shí)用新型采用記憶合金板彈簧3來(lái)支撐金屬密封環(huán)2，由于記憶合金板彈簧3是采用記憶合金材料制成，在常溫工況下，記憶合金板彈簧3不產(chǎn)生任何變形，閥門依靠金屬密封環(huán)2自身的結(jié)構(gòu)形狀以及小端C形圈2b中安裝的第二螺旋彈簧4.2得到補(bǔ)償量，達(dá)到閥門的密封。在深冷工況下，記憶合金板彈簧3會(huì)產(chǎn)生微變形，其變形量能補(bǔ)償金屬密封環(huán)2與閥板10因深冷工況收縮而減少的過(guò)盈量，滿足密封環(huán)與閥板10之間所需的密封比壓，從而提高了閥門在深冷工況下的密封性能。保證閥門在常溫和深冷工況下均具有出色的密封性能，減輕密封面磨損，同時(shí)具有較低的操作扭矩。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，包括閥座(I)組件和壓緊組件，所述壓緊組件用于將閥座(1)組件緊固在閥體(9)內(nèi)腔中；其特征在于:所述閥座(I)組件包括閥座(1)、金屬密封環(huán)(2)和記憶合金板彈簧(3);所述金屬密封環(huán)(2)為一端大一端小的T型，金屬密封環(huán)(2)的小端裝在閥座(I)內(nèi)孔中，金屬密封環(huán)(2)的大端底面緊貼閥座(I)的內(nèi)端面，金屬密封環(huán)(2)的大、小兩端分別設(shè)有大端C形圈(2a)、小端C形圈(2b);所述記憶合金板彈簧(3)套裝在金屬密封環(huán)(2)的小端上，記憶合金板彈簧(3)兩端支撐在閥座(I)上，記憶合金板彈簧(3)夕卜壁與閥座(I)之間留有緩沖空間，記憶合金板彈簧(3)的內(nèi)壁支撐著金屬密封環(huán)(2)，金屬密封環(huán)(2)的小端C形圈(2b)用于與閥板(10)密封面密封配合。2.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述記憶合金板彈簧(3)為一端大一端小的錐筒形，記憶合金板彈簧(3)的中部向內(nèi)鼓起成弧形。3.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥座(I)內(nèi)孔靠外端的部分設(shè)有凹槽(Ia)，所述記憶合金板彈簧(3)—端支撐在所述凹槽(Ia)底部，記憶合金板彈簧(3)另一端支撐在閥座(I)內(nèi)孔壁上;所述凹槽(Ia)內(nèi)側(cè)邊的頂部頂住金屬密封環(huán)(2)小端C形圈(2b )的底部。4.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬密封環(huán)(2)的大端C形圈(2a)、小端C形圈(2b )均是由端部邊沿向內(nèi)圓弧彎折形成。5.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬密封環(huán)(2)采用整體板材沖壓而成。6.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬密封環(huán)(2)的大端C形圈(2a )的尺寸小于小端C形圈(2b )的尺寸。7.如權(quán)利要求1所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬密封環(huán)(2)的大端C形圈(2a)內(nèi)裝有第一螺旋彈簧(4.1)、小端C形圈(2b)內(nèi)裝有第二螺旋彈簧(4.2)。8.如權(quán)利要求7所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓緊組件包括壓圈(5 )、六角螺母(7 )和螺桿(6 )，所述壓圈(5 )定位在閥體(9 )內(nèi)腔中，壓圈(5 )上設(shè)有螺孔，所述螺桿(6)螺裝在所述螺孔內(nèi)，螺桿(6)內(nèi)端頂住閥座(I)外側(cè)面，螺桿(6)上安裝螺母(7);通過(guò)螺桿(6)與螺母(7)的配合可調(diào)節(jié)螺桿(6)的高度，將所述閥座(1)、金屬密封環(huán)(2)和記憶合金板彈簧(3)緊固住。9.如權(quán)利要求8所述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓圈(5)通過(guò)設(shè)置在其外側(cè)的金屬圈(8 )定位，所述金屬圈(8 )外半部分鑲嵌在閥體(9)內(nèi)腔壁上的定位槽內(nèi)，金屬圈(8)內(nèi)半部分卡住壓圈(5)實(shí)現(xiàn)定位。10.雙偏心蝶閥，包括閥體(9)、閥板(1 )和閥桿(11)，所述閥板(1 )固定安裝在閥桿(11)上并能在閥桿(11)帶動(dòng)下繞閥桿(11)樞轉(zhuǎn)，閥板(10)在樞轉(zhuǎn)時(shí)與安裝在閥體(9)內(nèi)腔中的閥座(I)結(jié)構(gòu)配合，控制蝶閥流道的打開(kāi)與閉合;其特征在于:所述閥座(I)結(jié)構(gòu)采用上述的記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu);所述記憶合金密封閥座結(jié)構(gòu)中的金屬密封環(huán)(2 )的大端C形圈(2a)對(duì)應(yīng)嵌入閥體(9 )上設(shè)有的溝槽中，大端C形圈(2a)與閥體(9 )和閥座(I)之間形成兩道平面密封;金屬密封環(huán)(2)小端C形圈(2b)與閥板(10)之間形成密封，通過(guò)小端C形圈(2b)的彈性變形擠壓閥板(10)，從而相互配合對(duì)蝶閥流道進(jìn)行密封。
【文檔編號(hào)】F16K1/42GK205504016SQ201620102406
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】陳彥, 唐麟, 許義兵, 張海洋, 杭麗娜
【申請(qǐng)人】無(wú)錫智能自控工程股份有限公司