專利名稱：回轉(zhuǎn)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及回轉(zhuǎn)閥的改進(jìn)，這種閥有一個(gè)封閉件，在其兩端的閥桿部分緊密地置于閥體的孔中，使它能在開(kāi)與關(guān)的位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的新穎方面之一是，本發(fā)明涉及的是一種蝶閥，然而，可以預(yù)期，根據(jù)本發(fā)明更廣泛的方面，本發(fā)明也可用于其他類型的閥，例如旋塞閥或球閥。
本發(fā)明的閥在控制腐蝕性強(qiáng)的管道流體方面特別有用，這些流體會(huì)損壞閥桿或閥的其他零件，除非這些零件被防護(hù)起來(lái)。因此，這種用途的蝶閥的閥座通常都由聚四氟乙烯或其他耐腐蝕材料做成，它裝在與流道連通的閥體的管狀金屬構(gòu)件中，這樣，蝶板的圓周與閥座貼合時(shí)就可以把閥關(guān)閉。在某些情況下，蝶板本身可用聚四氟乙烯等材料涂覆，雖然人們更關(guān)心保護(hù)金屬閥桿部分和閥體金屬部分中緊緊包容閥桿的孔，以及密封和軸承組件，這些組件一般是裝在放置一個(gè)閥桿部分的一個(gè)閥體孔的沉孔中，此閥桿部分的外端與作動(dòng)器相連。
本發(fā)明的主要目的是提供一種閥，其閥桿受密封組件保護(hù)，使其免遭管道流體的腐蝕或其他破壞作用，同時(shí)密封組件本身也受到保護(hù)。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種蝶閥，其閥座和蝶板的安排和設(shè)計(jì)能使閥的裝配和拆卸容易進(jìn)行，并且密封組件安裝在蝶板上。
按照本發(fā)明圖示說(shuō)明的具體實(shí)施例，利用所述形式的回轉(zhuǎn)閥可以實(shí)現(xiàn)這些和其他一些目的，所述形式的回轉(zhuǎn)閥在封閉件和閥體之間有密封組件，它包圍每一個(gè)閥桿部分，密封組件包括一個(gè)基本上為U形并用耐腐材料制成的外環(huán)、外環(huán)帶有二片撓性的折邊，它們由環(huán)的閉合端徑向向內(nèi)延伸，以便放置在閥體和封閉件的相鄰的相對(duì)表面間，外環(huán)的二個(gè)折邊中間配置一個(gè)內(nèi)環(huán)，用于彈性地推動(dòng)折邊的外表面靠向所述的相對(duì)表面。這樣，管道流體的壓力作用在每一外環(huán)的閉合端，而不是敞開(kāi)端，因此不但保護(hù)了閥桿及閥體的有關(guān)部件，而且保護(hù)了內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)推動(dòng)折邊彎向閥體及封閉件的相對(duì)表面，使密封件與閥體及封閉件達(dá)到自緊密封。因此，第二個(gè)環(huán)可以是常規(guī)結(jié)構(gòu)，如螺旋彈簧或者是橡膠或其他彈性材料制成的O形圈，否則它們也可能被管道流體損壞。
在各附圖中用相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件。


圖1為根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的蝶閥部分剖開(kāi)的側(cè)視圖，圖中蝶板處于關(guān)閉位置;
圖2為圖1的閥沿著線2-2看的垂直剖面視圖;
圖3為圖1的閥沿著線3-3看的橫截面視圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的密封組件的放大橫截面視圖，它已從閥座與蝶板之間挪出;
圖5為閥的局部放大橫截面視圖，表示包圍一根閥桿并置于蝶板上的凹槽內(nèi)的密封組件;
圖6為表示本發(fā)明另一實(shí)施例的蝶板凹槽內(nèi)所裝的密封組件的視圖;
圖7為本發(fā)明又一實(shí)施例的閥座凹槽內(nèi)所裝的密封組件視圖;
圖8為本發(fā)明的還有一實(shí)施例的閥座凹槽中所裝的密封組件視圖;
圖9為表示本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例的各有一部分置于閥座和蝶板凹槽內(nèi)的密封組件視圖;
圖10A為從閥體的金屬管狀件內(nèi)取出的閥座和蝶板的側(cè)視圖，其中，如箭頭所示，閥座在直徑方向已變形，這樣，可讓蝶板橫向移入閥座的內(nèi)周邊，蝶板端面已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至閥座內(nèi)圓凸起的球形表面的一側(cè);
圖10B為沿圖10A的線10B-10B所取的閥座和蝶板的局部放大橫截面視圖;
圖11A為閥座與蝶板的另一個(gè)側(cè)視圖，和圖10A所見(jiàn)相同，但是消除了閥座的變形;
圖11B為沿圖11A的線11B-11B所取的閥座和蝶板的橫截面視圖;
圖12A為閥座與蝶板的另一個(gè)側(cè)視圖，但蝶板沿反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，如箭頭所示，從而使其外表面上的球形表面與閥座表面上的球形表面緊密貼合;
圖12B為沿圖12A的線12B-12B看的閥座和蝶板的局部放大的垂直斷面視圖，它顯示密封組件與閥座和蝶板二者的密封貼合。
現(xiàn)在討論上述附圖的細(xì)節(jié)，用標(biāo)號(hào)20表示整個(gè)閥，閥包括具有外部金屬管狀件22的閥體21，管狀件的相對(duì)兩端可與流管連接。管狀件由沿直徑方向分開(kāi)的部件22A和22B組成，它們彼此由螺釘22C可拆卸地連接在一起，并且還有一個(gè)頸狀部分23，它由上半部部件22A徑向向上伸出。
閥體21還包括一個(gè)由聚四氟乙烯或其他耐腐蝕材料制成的環(huán)形閥座24，它放置在管狀件22的內(nèi)圓周圍，形成一個(gè)通過(guò)閥體的耐腐蝕流道25。閥座在每一端都有向外延伸的法蘭，法蘭被夾在管狀件23與流管的管狀部分的相對(duì)端面中間，從而形成流道25的延續(xù)部分。閥座24的外徑圓周處有一凹槽26，它容納一個(gè)橡膠或其他彈性材料制成的、直徑方向分開(kāi)的環(huán)27，環(huán)27放置在此凹槽與管狀件23的內(nèi)徑之間，為閥座24提供一個(gè)彈性支承，這樣改善蝶板的周邊與較缺乏彈性的閥座材料之間的密封貼合。
閥20還包括一圓盤狀金屬蝶板28，如果希望的話，它可涂上聚四氟乙烯或其他耐腐蝕的材料。每一個(gè)管狀件的對(duì)分部件，閥座以及橡膠環(huán)27都有對(duì)準(zhǔn)孔，這些孔又與蝶板上下端外周表面上的孔對(duì)準(zhǔn)，以便安裝上、下閥桿29與30。在本發(fā)明所示的實(shí)施例中的閥桿部分是二根單獨(dú)的閥桿，它們緊密地裝在蝶板和閥體的各自孔內(nèi)，這樣蝶板可以繞閥桿的軸線在圖1和圖2所示的關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間旋轉(zhuǎn)，在打開(kāi)位置蝶板與圖示位置大約成90°。然而，很明顯，桿部也可以是在蝶板通孔內(nèi)的單根閥桿的上下兩端部。
閥體管狀件上半部中的孔是通孔，使閥桿29可以在其中穿過(guò)，作動(dòng)器(沒(méi)有示出)可安裝在頸狀部件上端的法蘭30′上并與閥桿29的外端31連接，從而使作動(dòng)器能夠轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿。為此目的，蝶板與上部閥桿用鍵等連接，供閥桿29用的軸承和密封組件32安裝在管狀件部件22A的孔的外端處的沉孔33中，以便包圍閥桿29的鄰近上端的部分，并用彈性擋環(huán)34將它們夾緊。
為了拆卸閥，只需要把零件22A與22B拆下，并將它們連同閥桿29和30從閥座中拉出即可。很顯然，將零件22A和22B重新連接就可以將閥桿和管狀件重新安裝在閥座和蝶板上。蝶板可用下文描述的方式安裝在閥座內(nèi)或從閥座中取出。
如前所述和如圖所示，密封組件SA在閥座的內(nèi)周表面35和蝶板各端的表面36之間，用于在閥桿周圍的表面之間進(jìn)行密封。更具體地說(shuō)，在相對(duì)的表面35與36之間安裝密封組件是為了不使管線流體流入閥孔中，從而不會(huì)流到置于孔中的閥桿以及軸承和密封組件上。
如圖所示，蝶板的每一個(gè)表面36都是在蝶板徑向增大部分的端面上形成的，而閥座上的每一個(gè)表面35是形成在它的相匹配部分的端面上。兩者的表面都是球面，如圖2上的半徑“R”所示。球面圍繞閥座和蝶板上的孔，并且如下面將要描述那樣，在蝶板裝入閥座時(shí)，球面進(jìn)入貼合。位于蝶板各端表面36中間的蝶板外周邊比較窄，以便與形成在閥座內(nèi)周邊的球面(見(jiàn)圖3)貼合，與閥座表面的球面連接。閥座球面每一側(cè)的閥座內(nèi)周基本上是園柱面，使進(jìn)入介于各球面相對(duì)側(cè)面上的凸起邊緣37之間的孔徑達(dá)到最大值。
如圖2和5，以及圖10B，11B和12B所示，各密封組件SA都是放置在蝶板表面切出的凹槽40中，凹槽的底面是平的。在如圖6所示的本發(fā)明的另一實(shí)施例中，密封組件也放置在蝶板表面的凹槽41中，但閥座相對(duì)的表面也是平的。按圖9中的本發(fā)明的實(shí)施例，密封組件可有一部分放置在蝶板和閥座對(duì)應(yīng)表面的凹槽42和43中，每一個(gè)凹槽底面都是平的。在圖8的實(shí)施例中，密封組件放置在閥座上切出的凹槽44中，凹槽的底面以及對(duì)應(yīng)的蝶板表面都是平的。另一方面，在圖7中，密封組件的凹槽45也形成在閥座表面上，但在這種情況下，蝶板的相對(duì)表面為球面。從下面的說(shuō)明將會(huì)明白，圖5及在其他圖上所示的結(jié)構(gòu)都是較好的，因?yàn)樗沟逑鄬?duì)于閥座的裝拆容易進(jìn)行。
如前所述，且在圖4中作了最好的說(shuō)明，密封組件SA有一個(gè)基本上為U形的聚四氟乙烯或其他耐腐蝕材料的外環(huán)50，其折邊52從其外封閉端53向內(nèi)延伸。正如下文將要說(shuō)明那樣，密封組件還包括一個(gè)內(nèi)環(huán)51，它放在外環(huán)50的二折邊52之間，由類似彈簧的材料制成，它推動(dòng)折邊向外彎，當(dāng)裝在位置上時(shí)便與蝶板和閥座的表面緊密貼合。為此目的及如圖示，內(nèi)環(huán)51可為螺旋彈簧。另一種方案，例如，彈簧51可為橡膠或其他彈性材料做成的O形圈。在任何一種情況下，外環(huán)的折邊的厚度和按放密封組件的單個(gè)或多個(gè)凹槽的深度都必需使得，當(dāng)密封組件安裝在它們之間時(shí)，折邊52的二內(nèi)側(cè)要彼此互相貼合。如前所述，這樣包圍內(nèi)環(huán)51，可進(jìn)一步使它免遭管道流體的腐蝕。
因此，密封環(huán)SA是自緊式的，這是由于折邊的外側(cè)可屈服地緊密封貼合蝶板和閥座的相對(duì)表面，從而保持閥座與蝶板之間的密封，防止管道流體通過(guò)。所以，這個(gè)密封組件的結(jié)構(gòu)完全不同于傳統(tǒng)的密封組件，在傳統(tǒng)密封組件中，基本上為U形的外環(huán)的折邊是沿半徑方向朝外，而不是朝內(nèi)延伸的，而且外環(huán)的折邊可屈服地壓向?qū)?yīng)表面只為了建立初始的接觸，隨著流道流體進(jìn)入外密封環(huán)外徑周圍的開(kāi)放端，產(chǎn)生一個(gè)力，壓折邊彎向?qū)?yīng)表面，達(dá)到密封。當(dāng)然，在后者情況下，內(nèi)環(huán)是不封閉的，這樣，當(dāng)流道流體經(jīng)過(guò)外環(huán)封閉端泄漏時(shí)，就沒(méi)有辦法保護(hù)內(nèi)環(huán)免遭流道流體的腐蝕作用。
現(xiàn)在來(lái)討論圖10A-10B，11A-11B，和12A-12B所示的閥的最佳裝配方法。閥體的金屬管狀件彼此分開(kāi)，并且與橡膠圈27一起從閥座24四周拆下。這使得閥座可在直徑方向產(chǎn)生變形，如圖10A箭頭所示，這樣，通過(guò)閥座的流道在與閥孔中心線傾斜的方向被拉長(zhǎng)了。先將密封組件安裝在凹槽內(nèi)，然后將蝶板28側(cè)向移入流道，在孔拉長(zhǎng)的方向延伸，從而斜置入閥座孔中，由于蝶板表面與閥座表面的凸起棱邊37旁的流道之間存在間隙，這使得蝶板表面上的球面和密封組件裝入閥座流道變得較容易。如圖10B所示，密封組件外環(huán)的折邊內(nèi)側(cè)此刻是彼此隔開(kāi)的，但是，在把它們側(cè)向放入閥座的流道內(nèi)時(shí)，仍然留在原位。
如圖11A和11B所示，當(dāng)閥座的變形恢復(fù)后，其內(nèi)周向著密封組件的外折邊徑向向內(nèi)移動(dòng)，從而使外折邊向內(nèi)折邊移動(dòng)。然而，在蝶板沿反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)之前，如圖12A的箭頭所示，在蝶板表面和有流道通過(guò)的閥座之間仍然有一些空隙，這樣可使密封組件和蝶板表面40移動(dòng)至閥座凸起表面37的球面上，從而使密封組件和蝶板都進(jìn)入與閥座表面的球面貼合的位置，如圖12B所示。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，密封組件的外折邊向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使其內(nèi)側(cè)與密封組件內(nèi)折邊的相對(duì)側(cè)貼合，如圖8所示那樣，從而把密封組件的內(nèi)環(huán)封閉在外環(huán)內(nèi)。當(dāng)然，這時(shí)，已作好了進(jìn)一步總裝的準(zhǔn)備，將閥桿29和30放入蝶板和閥座內(nèi)的對(duì)中孔，再將橡膠圈37放在閥座外凹槽中并將對(duì)開(kāi)的金屬管狀件22A與22B圍繞閥座和橡膠圈四周連接好，再使它們放到裝配好的閥桿上相互連接。
很明顯，例如把這個(gè)過(guò)程顛倒過(guò)來(lái)，就可拆開(kāi)閥，以便更換或修理閥座組件。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)閥，它包括有流道通過(guò)的閥體；一個(gè)封閉件，在其相對(duì)的兩端具有閥桿部分，閥桿緊密地放置在閥體的孔內(nèi)，使封閉件能在打開(kāi)與關(guān)閉流道的位置之間旋轉(zhuǎn)；和一個(gè)密封組件，放置在封閉件與閥體之間，它包圍每個(gè)閥桿部分，密封組件包括一個(gè)基本上為U形由耐腐蝕材料制成的外環(huán)，它具有撓性的折邊，折邊從其封閉端沿徑向向內(nèi)延伸，設(shè)置在鄰近閥體和封閉件的相對(duì)表面，和一個(gè)放置在外環(huán)二折邊之間的內(nèi)環(huán)，用以彈性地迫使折邊的外表面壓緊上述的相對(duì)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于外環(huán)二折邊的內(nèi)表面相互緊密貼合，以封閉內(nèi)環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，外環(huán)徑向內(nèi)端緊附著它所圍繞的閥桿。
4.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，閥體的表面具有環(huán)形凹槽，各外環(huán)部分地放置在此凹槽中。
5.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，封閉件的表面有凹槽，各外環(huán)部分地放置在此凹槽中。
6.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，每一個(gè)閥體和封閉件的表面上都有凹槽，外環(huán)放置在凹槽中。
7.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，內(nèi)環(huán)為一螺旋彈簧。
8.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，內(nèi)環(huán)為彈性材料制成的O形圈。
9.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，閥體和封閉件的表面為球形面。
10.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)閥為蝶閥，所述閥體包括一個(gè)可連接在流管中的管狀件和環(huán)繞管狀件內(nèi)徑的閥座，從而提供一個(gè)通過(guò)該處的流道，所述封閉件為圓盤狀蝶板，其相對(duì)兩端的閥桿部分緊密地放置在管狀件和閥座的孔中，在關(guān)閉位置蝶板周邊與閥座內(nèi)徑相貼合，和所述密封組件外環(huán)的折邊設(shè)置在鄰近閥座內(nèi)徑和蝶板外周的相對(duì)表面。
11.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，管狀件由沿直徑方向分開(kāi)的二部件組成，閥桿部分由分開(kāi)的桿組成，它們可從蝶板表面的孔中取出;閥座的每一表面有在閥座內(nèi)徑上圍繞閥座孔的球面;蝶板圓周的每一表面具有圍繞閥座孔的匹配的球形表面，與閥座表面的球面緊密貼合;該閥座直徑方向可以壓縮，因此蝶板可以與密封件一起裝入或取出，為此只需將蝶板的周邊橫向移入或移出閥座，此時(shí)蝶板球面與閥座的球面成一角度放置，然后再轉(zhuǎn)到這些球面相互貼合、外環(huán)的外折邊被擠向內(nèi)折邊的位置，拆的時(shí)候，則從這一位置轉(zhuǎn)出去。
全文摘要
本發(fā)明闡述了一種帶有碟板的碟閥，碟板二相對(duì)端的閥桿緊緊地放置在碟板及閥座相對(duì)表面內(nèi)的孔中。密封組件放置在包圍閥桿的表面之間，從而防止管道流體流入孔中。
文檔編號(hào)F16K41/04GK1097492SQ9410113
公開(kāi)日1995年1月18日 申請(qǐng)日期1994年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月14日
發(fā)明者小·F·J·雷蒙德, J·R·德諾夫塞克 申請(qǐng)人:布雷國(guó)際有限公司