專利名稱：正錐浮閥座雙向密封蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，特別是一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥。
背景技術(shù)：
正錐浮閥座雙向密封蝶閥是一種新型的具有雙向密封作用的蝶閥，其允許任意方向的介質(zhì)流動，同現(xiàn)有蝶閥相比，不僅使用方便，體積小、密封性好、可靠性高、使用壽命長，制造工藝簡單、具有雙向密封，而且具有密封副多樣化、適用性廣、根據(jù)不同工況可選用不同的密封副。
現(xiàn)有蝶閥通常包括閥體、蝶板和閥座，所述閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔右部，所述蝶板設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔里，蝶板的外圓和閥座的內(nèi)圓構(gòu)成閥門的密封副，密封副中心線和閥體通道中心線不平行，加工密封副時工藝復(fù)雜、制造成本高。蝶板是由整塊鋼板加工而成的，或者是在整個鋼板的邊緣上壓合或嵌置環(huán)形密封件，鋼板的周邊或密封件的周邊就形成了所述用于閥門密封的蝶板外圓，當(dāng)鋼板周邊或密封件周邊磨損后，就得更換整個蝶板，由此增大了蝶閥的使用和維護成本。此類蝶閥閥座固定，無浮動功能，只能單向密封，密封副單一，適用性窄。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，當(dāng)這種蝶閥的蝶板外圓磨損后，只需要更換密封件，不需要更換整個蝶板；閥座能浮動，使蝶閥具有雙向密封；密封副中心線和閥體中心線重合，加工密封副時制造工藝簡單、制造成本低；具有二偏心結(jié)構(gòu)，密封性好。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔右部，其外側(cè)面和所述閥體的內(nèi)側(cè)面之間留有移動配合間隙，受介質(zhì)流向變化閥座隨之浮動。所述蝶板設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔里，其主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構(gòu)成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側(cè)，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內(nèi)圓構(gòu)成閥門的密封副。蝶板轉(zhuǎn)動中心和密封副平面存在一個偏心，和密封副中心線也存在另一個偏心，使它呈二偏心結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是由于密封件是通過密封件壓板夾緊在蝶板架上的，而密封件夾板可以通過螺栓緊固在蝶板架上，當(dāng)需要更換密封件時，只要將密封件壓板從蝶板架上卸下來，就可以方便地進行密封件的更換。同時蝶板具有二偏心結(jié)構(gòu)，使得開啟關(guān)閉過程中密封副磨擦少、操作力矩小、密封性好。另外，這種獨立的密封件加工方便，可以根據(jù)閥門的使用要求，采用不同材料加工成不同的形狀(特別是形成蝶板外圓的密封件外圓面形狀)，使閥門具有更好的密封效果，并分別適應(yīng)于不同的場合。再者閥座具有浮動功能，不論介質(zhì)流向不同，密封副總能很好地吻合并密封，使得此閥具有雙向密封性。


圖1是本發(fā)明一種實施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種蝶板結(jié)構(gòu)下的K-K剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明另一種蝶板結(jié)構(gòu)下的K-K剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第三種蝶板結(jié)構(gòu)下的K-K剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明第四種蝶板結(jié)構(gòu)下的K-K剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明第五種蝶板結(jié)構(gòu)下的K-K剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖1-6，本發(fā)明提供的正錐浮閥座雙向密封蝶閥包括閥體8、蝶板6和浮動閥座7，所述浮動閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔右部，其外側(cè)面和所述閥體的內(nèi)側(cè)面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔里，其主要由蝶板架6.1、密封件6.2和密封件壓板6.3構(gòu)成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側(cè)，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內(nèi)圓構(gòu)成閥門的密封副。
所述密封件壓板通?？梢允褂寐菟?.4緊固在所述蝶板架上，這樣可方便安裝和拆卸。
所述浮動閥座的內(nèi)圓面為正圓錐面(錐臺的側(cè)面)，以提高與所述蝶板外圓密封面配合的可靠性，同時浮閥座密封面為正錐面，簡化了制造工藝、降低了制造成本，所述浮動閥座的正錐形內(nèi)圓面的錐角可以是60°-20°，優(yōu)選40°±5°。根據(jù)設(shè)計需要，在一定的整體結(jié)構(gòu)下，其他角度范圍也是可行的，本發(fā)明不排除采用其他任意角度的可能性。所述蝶板轉(zhuǎn)動中心和密封副所在平面存在一個偏心距，和密封副中心線存在一個偏心距，由于二個偏心距的存在，使得此閥具有雙偏心結(jié)構(gòu)。
所述密封件的外圓面(也就是蝶板的外圓面)通?？梢圆捎门c所述浮動閥座內(nèi)圓面錐角相同的正圓錐面(如圖5-6所示)，或者采用圓弧形面(如圖2-4所示)。
當(dāng)所述密封件外圓面采用與所述浮動閥座內(nèi)圓面的錐角相同的正圓錐面時，蝶板的外圓面同浮動閥座的內(nèi)圓面接觸為面密封。
當(dāng)所述密封件外圓面為圓弧形面時(指密封件外圓在蝶板中心軸線和蝶板任一半徑線所在平面上的剖面的外邊緣形狀為圓弧形或類似于圓弧形的其他任意曲線形)，蝶板的外圓面同浮閥座的內(nèi)圓面接觸為線接觸。
參見圖2，所述密封件可以是外表面為半圓環(huán)型的金屬鋼環(huán)或非金屬環(huán)，當(dāng)采用金屬環(huán)時，該金屬環(huán)和蝶板架之間可以設(shè)置墊層。
參見圖3，所述密封件可以是內(nèi)外兩層的金屬鋼環(huán)，所述內(nèi)層為密封件架6.22，該密封件架呈圓環(huán)狀，外表面為半圓環(huán)型，所述外層6.21為密封面，由板材經(jīng)成型工藝包在所述密封件架的外圓弧表面，其外表面也是半圓環(huán)型。
參見圖4，所述密封件可以是由板材沖壓而成的彈性密封圈，其外表面為半圓環(huán)型。
參見圖5，所述密封件可以是外表面為正錐面的金屬鋼環(huán)或非金屬環(huán)，當(dāng)采用金屬環(huán)時，該金屬環(huán)和蝶板架之間可以設(shè)置墊層。
參見圖6，所述密封件可以是外表面為正錐面的金屬片6.23和非金屬片6.24疊加的疊層環(huán)。
參見圖1-6，作為一個具體實施例，本發(fā)明其余部分可以采用這樣的結(jié)構(gòu)所述閥體設(shè)有擋在所述浮動閥座右側(cè)的內(nèi)臺階7.1，所述浮動閥座的左側(cè)是將其向右壓的壓縮彈簧12，浮動閥座內(nèi)圓的中心線與所述閥體內(nèi)腔的中心線重合，所述蝶板固定安裝在閥桿5上，閥門的閥桿自所述閥體外上方穿過所述閥體上部的上閥桿孔，插入閥體內(nèi)腔，其延伸方向與所述閥體內(nèi)腔的中心線垂直，所述蝶板架的左側(cè)表面為呈流線型的中部凸起曲面，蝶板架右側(cè)表面內(nèi)凹，設(shè)有若干加強筋。
所述閥桿帶動蝶板轉(zhuǎn)動的軸線(即閥桿中心線)到蝶板中心線之間的距離與到浮動閥座內(nèi)圓面的中心線之間的距離相等，使得所述密封件外圓面的中心線在閥門關(guān)閉狀態(tài)同所述浮動閥座內(nèi)圓面的中心線重合，此距離稱為徑向偏心；所述密封副所在平面(指外圓面中間與中心線垂直的橫斷面)和所述閥體內(nèi)腔中心線相垂直，和閥桿中心線之間存在一定距離，此距離稱為軸向偏心。所述蝶板架的內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝套管，所述閥桿穿過所述安裝套管，向下延伸至所述閥體的下閥桿孔，所述閥桿和蝶板架之間采用銷軸相連，所述閥體的內(nèi)腔縱向延伸，穿透整個閥體，所述閥體的左右兩端設(shè)有垂直于內(nèi)腔中心線的法蘭10，所述閥體的下閥桿孔外端設(shè)有下法蘭，該法蘭上固定安裝有封閉的下蓋9，所述閥體上部設(shè)有向上延伸的連接部，該連接部的上端設(shè)有上法蘭，所述上閥桿孔穿透該連接部，構(gòu)成該連接部的中央通孔，其上部設(shè)有包圍在閥桿外側(cè)的填料函，該填料函內(nèi)裝有填料4，并設(shè)有壓在填料上的壓蓋3，所述上法蘭上安裝有支架2，支架上裝有驅(qū)動裝置1，驅(qū)動裝置上設(shè)有手輪11。
可以理解的是，除特別限定的技術(shù)特征外，本發(fā)明允許閥門整體以及各部分借鑒或采用任意的現(xiàn)有技術(shù)和其他可能的技術(shù)，由此可以產(chǎn)生若干不同的具體實施方式
，這些實施方式均為本發(fā)明的具體實施方式
。
本發(fā)明中的密封件可以采用不同的結(jié)構(gòu)和不同的材料，形成不同的閥門密封類型，以適應(yīng)于不同的用途，各種密封件結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際需要由設(shè)計人員任意選擇，可以選擇本說明書中具體描述的結(jié)構(gòu)，也可以選擇現(xiàn)有技術(shù)或其他可能的技術(shù)下的其他結(jié)構(gòu)。對于本說明書具體描述的結(jié)構(gòu)，可以按密封副接觸類型分為線接觸和面接觸兩大類。線接觸對加工制造精度來講要求低、制造成本低、易制造，本說明書中介紹的四種線接觸的密封件為第一種是半圓弧金屬環(huán)(參見圖2所示結(jié)構(gòu))，由于密封件為一個整體環(huán)，表面硬度可以做得很高，密封面可以經(jīng)磨銷加工方法獲得高精度、低粗糙度，它能耐高溫高壓，且密封性好，適應(yīng)于高溫高壓場合；第二種也是半圓弧金屬環(huán)(參見圖3所示結(jié)構(gòu))，但密封件為二件包疊而成，里面為一個內(nèi)半圓弧環(huán)，其表面精要不高，然后在其外面包疊一層成品不銹鋼板，其鋼板表面粗糙度低，用擠壓方法把它包疊在內(nèi)半圓弧環(huán)外面，不銹鋼板為密封面，內(nèi)半圓弧環(huán)為骨架，這種密封件制造精度比第一種低，制造成本也比第一種低，但密封面為不銹鋼板，所以硬度不高，它適用于高溫中壓場合；第三種是不銹鋼圈(參見圖4所示結(jié)構(gòu))，用鋼板沖壓成形，由于它具有彈性，所以它的形位公差對密封性能影響不大，但其表面粗糙度要求高，這可以用成品不銹鋼板表面來保證，這種密封件比第二種成本低，制造簡單，但不能耐高溫高壓，它只適合中溫中、低壓場合；第四種為半圓弧非金屬環(huán)(參見圖2所示結(jié)構(gòu))，由于非金屬耐腐蝕好，密封性好，所以它適合于常溫低壓場合或耐腐蝕場合。
本說明書描述的面接觸密封副的閥座也是正錐面，密封件為與閥座正錐面相吻合(角度相同)的正錐體，正錐面對正錐面接觸為面接觸，由于是面接觸，所以壽命長，易耐高壓。密封件分為三種第一種是正錐金屬環(huán)(參見圖5所示結(jié)構(gòu))，密封件為一個整體環(huán)，表面硬度可以做得很高，密封面可以經(jīng)磨銷加工方法獲得高精度、低粗糙度，它能耐高溫高壓，密封性好、壽命長；第二種為疊層正錐復(fù)合環(huán)(參見圖6所示結(jié)構(gòu))，密封件由金屬板和非金屬板疊加而成，和第一種相比其加工精度低、成本低、密封性好，它適合用中溫中低壓場合；第三種為正錐非金屬環(huán)(參見圖5所示結(jié)構(gòu))，由于非金屬耐腐蝕好、密封好，所以它適用常溫、中、低壓場合或耐腐蝕場合。
本說明書中所謂浮動閥座內(nèi)圓和內(nèi)圓面是指浮動閥座上構(gòu)成介質(zhì)流動通道的孔的內(nèi)壁，所述蝶板外圓或密封件外圓是指蝶板或密封件的環(huán)形外邊緣區(qū)域，外圓面是指該環(huán)形區(qū)域的表面。
本說明書及權(quán)利要求書表述方向位置時使用的“上”、“下”、“左”、“右”，僅僅是為了表述方便，用來區(qū)分各部位的相對位置，并不代表蝶閥使用時的方位，并且任意兩個相對方向的互換，不影響本發(fā)明的實施。
權(quán)利要求
1.一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔右部，其外側(cè)面和所述閥體的內(nèi)側(cè)面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔里，其特征在于所述蝶板主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構(gòu)成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側(cè)，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內(nèi)圓構(gòu)成閥門的密封副。
2.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述浮動閥座的內(nèi)圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面是與所述浮動閥座內(nèi)圓正圓錐面相同錐度的正圓錐面或者呈圓弧形面。
3.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述浮動閥座的內(nèi)圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面呈正圓錐面或者呈圓弧形面，所述呈正圓錐面的密封件外圓的錐角和所述浮動閥座的內(nèi)圓錐角一樣大，錐角度數(shù)為60°-20°，所述呈圓弧面的密封件外圓的圓弧半徑R3～R20。
4.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述密封件為外表面為半圓環(huán)型的金屬鋼環(huán)或非金屬環(huán)。
5.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述密封件為二層的金屬鋼環(huán)，內(nèi)層為密封件架，呈圓環(huán)狀，其外表面為半圓環(huán)型，外層為密封面，由板材經(jīng)成型工藝包在密封件架的外圓弧表面，其外表面也是半圓環(huán)型。
6.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述密封件為由板材沖壓而成的彈性密封圈，其外表面為半圓環(huán)型。
7.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述密封件為外表面為正錐面的金屬鋼環(huán)或非金屬環(huán)。
8.如權(quán)利要求1所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述密封件為外表面為正錐面的金屬片和非金屬片疊加的疊層環(huán)。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述閥體設(shè)有擋在所述浮動閥座右側(cè)的內(nèi)臺階，所述浮動閥座的左側(cè)是將其向右壓的壓縮彈簧，浮動閥座內(nèi)圓的中心線與所述閥體內(nèi)腔的中心線重合，所述蝶板固定安裝在閥桿上，所述閥桿自閥體外上方穿過所述閥體上部的上閥桿孔，插入閥體內(nèi)腔，其延伸方向與所述閥體內(nèi)腔的中心線垂直，所述蝶板架的左側(cè)表面為曲面，該曲面呈流線型，蝶板架右側(cè)設(shè)有若干加強筋。
10.如權(quán)利要求9所述的正錐浮閥座雙向密封蝶閥，其特征在于所述閥桿帶動蝶板轉(zhuǎn)動的軸線(即閥桿中心線)到蝶板中心線之間的距離與到浮動閥座內(nèi)圓面的中心線之間的距離相等，此距離稱蝶閥徑向偏心；所述密封副所在平面和閥體內(nèi)腔中心線相垂直，和蝶板轉(zhuǎn)動的軸線之間存在一距離，此距離稱蝶閥軸向偏心；所述閥桿的中心線同閥體內(nèi)腔的中心線互不相交，兩者之間有一距離，閥桿的中心線同所述蝶板的中心線也不重合，兩者之間也有一距離，所述閥桿中心線同閥體內(nèi)腔中心線之間的距離等于其同蝶板中心線之間的距離，所述蝶板左側(cè)板的內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝套管，所述閥桿穿過所述安裝套管，向下延伸至所述閥體的下閥桿孔，所述閥桿和蝶板之間采用銷軸相連，所述閥體的內(nèi)腔縱向延伸，穿透整個閥體，所述閥體的左右兩端設(shè)有垂直于內(nèi)腔中心線的法蘭，所述閥體的下閥桿孔外端設(shè)有下法蘭，該法蘭上固定安裝有封閉的下蓋，所述閥體上部設(shè)有向上延伸的連接部，該連接部的上端設(shè)有上法蘭，所述上閥桿孔穿透該連接部，構(gòu)成該連接部的中央通孔，其上部設(shè)有包圍在閥桿外側(cè)的填料函，該填料函內(nèi)裝有填料，并設(shè)有壓在填料上的壓蓋，所述上法蘭上安裝有支架，支架上裝有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置上設(shè)有手輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正錐浮閥座雙向密封蝶閥，包括閥體、蝶板和浮動閥座，所述浮動閥座設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔右部，其外側(cè)面和所述閥體的內(nèi)側(cè)面之間留有移動配合間隙，所述蝶板設(shè)置在所述閥體內(nèi)腔里，其主要由蝶板架、密封件和密封件壓板構(gòu)成，所述密封件壓板固定安裝在所述蝶板架的一側(cè)，所述密封件被夾在所述蝶板架和密封件壓板之間，其外圓超出所述蝶板架的邊緣，與所述浮動閥座的內(nèi)圓構(gòu)成閥門的密封副，所述浮動閥座的內(nèi)圓面呈正圓錐面，所述密封件外圓面是與所述浮動閥座內(nèi)圓正圓錐面錐度相同、相近的正圓錐面或者呈圓弧形面。這種蝶閥的體積小、成本低、磨損少、壽命長、密封性好、可靠性高、維修方便，并具有雙向密封。適于各種流體介質(zhì)輸送場合。
文檔編號F16K1/226GK1804441SQ20051013278
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者陳國順, 占春龍 申請人:陳國順