专利名称：双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀的制作方法
技术领域：
本发明属于通用机械用于流体装置上普及率高的蝶阀。
背景技术：
通常的蝶阀以结构简单，只由少数几个零件组成，材料耗用省、体积小、重量轻、操 作简便，只需旋转90°即可快速启闭，并且还同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特 性，在大中口径、中低压力的石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式1、弹性密封蝶阀密封圈一般以橡胶为主，可以镶嵌在蝶板周边上，因密封材料受 温度限制的缺陷，只能在常温下使用。2、金属密封蝶阀阀座和密封圈均由金属制成，但目前最常用的此种密封圈以多 层金属加石墨夹层的形式，也就是软和硬结合体。用金属密封的蝶阀一般比弹性密封的阀门寿命长，金属密封能适应较高的工作温 度，但是该蝶阀的很大缺点通常只能单身受压，因蝶板所承受的反向流体能力很差，要么蝶 板和阀轴做得足够大，但是这是不可取的，太大的体积会堵塞管道影响流速，也是不经济 的，所以流体方向只能单流，有双向要求的设施一般不被采用，这就给蝶阀进一步拓展应用 范围和安装使用带来不利的因素。另外，上述的阀门无论是单偏心双偏心还是三偏心蝶阀均是以扭力来开关阀门， 尤其是金属密封蝶阀，其扭力对密封面存在较高的摩擦磨损，另外对于三偏心蝶阀而言， 不能承受高温高压的原因是其为层叠的密封圈为软硬(一种钢加石墨或石棉胶接而成) 的结合体承受不了高温高压流体的正面冲刷，而克服上述不足的方法是对蝶阀设计上的创 新，下面是有关最新几项蝶阀技术发明的公开的摘要。CN1M9221A公开了一种低转矩蝶阀，在阀杆下端设一斜槽和一偏于阀杆中心线的 直槽，阀杆下端外侧设有滑叉，阀杆穿过两滑叉之间，并通过槽孔、定位销与滑叉相连接，滑 叉一端和蝶阀连接。CN100520132C提出了一种无磨损硬密封蝶阀，阀杆上下端均开有曲线槽，上下曲 线槽分别有斜槽和圆弧槽构成，阀杆中部还开有长键槽，分别固连在上下连接座的上下滑 键上，推杆包括上下推杆，其一端均安装滚子，下推杆一端镶嵌在下曲线槽里，并可滑动。简单的说，上述两项的发明均通过圆柱销与其它构件结合形成滑动连接并传递动 力。本技术领域人员熟知，蝶阀的特点是适合较大的管道尺寸，在蝶阀口径的变化中，不同 单位面积上总的载荷小到几吨大到几十上百吨的压力是常有的，然而大的力矩作用在圆柱 销线接触在所配合槽的边缘上是不适宜的，其结果是一次或几次的开关动作就足以形成 压痕，而且这个压痕是难以修正的，随着阀门启闭次数的增加会进一步加大加深的趋势，最 终会影响设备的安全或者阀门使用寿命的缩减，其外，复杂的机构意未着成本的增加，也会 使得维护变得困难。发明内容本发明目的在于提供一种加工方便与更廉价的双向流自密封弹性阀座高温高压 蝶阀(以下简称蝶阀)，并通过管道内本身的压力赋于其稳定的密封性能，亦可减小蝶阀启 闭的转矩。按照本发明的实施例，蝶阀有蝶板与阀轴，在阀体一侧的流体通路上内壁上设有 动力环和密封座，阀座未端的两侧面分别与阀体和密封座台阶接触并形成密封。动力环突出的大端外圆与密封座的内圆台阶孔接触，在反向压力的情况下以至有 足够的能力把阀座推向蝶板的密封面上。内六角螺钉通过密封座圆周方向等均分布的孔与 阀体圆周上相应的螺纹形成连接。阀座为304牌号以上的不锈钢板材制造，中部一侧开有环状槽，槽的设计深度随 压力与温度的增大取小值，反之压力与温度减小取大值，更具体的尺寸应该根据设计计算 的理论数据获取，最好是通过有限元软件的测定，以适应在不同的压力与温度下提高可操 作性和可靠性。蝶板的密封面为球形，以阀体的流道和阀轴相交的中心设计，以至于在接近启闭 位置的任何一切点上都能和阀座有较的接触而密封，根据流体介质的不同的需求，蝶板的 密封面在其周面上堆焊耐腐蚀的CR13不锈钢或者更硬的合金层。阀座的密封端部可以是和蝶板密封面相一致配合的球形面，亦可是具有与蝶板的 球形面相近的锥形面的形态，也不仅限于此，还可以是其它的比如是一个凸出的R圆弧角 形式(图中未示出)。为了蝶阀在高温高压下使用，通常情况下阀座设计在接被近流道端的内圆的部分 不让被相邻的零件所约束，只有在反向受压时介质的压力作用在空间的A和B上，并紧压在 阀座头部的周圆使之向后退缩在阀体台阶的环形侧面上，由此阀座的密封端从低点到高点 的渐进式的作用在蝶板的球面上，形成与蝶板上的密封面相互紧密贴合而成密封的态势。阀座一侧的中部开有环状R槽，顺着槽向流道方向延伸的环形平面和接触，在阀 座的另一侧和阀体接触的下部分设环形槽，和动力环相配合的密封座的两零件之间留有间 隙，以有利于在反向受压往蝶板密封面靠近的状况下可以让其微量弯曲退让在阀体上、或 者说是蝶阀在处于高温时所引起的材料变形给予伸缩的条件。阀轴通常延伸出连接接头之外，从而连接阀门驱动装置为其驱动。本发明作用与效果如下1.阀座为板状环形结构，分体装配式设计，可方便拆卸与维修。2.可接受双向流体压力，不受安装位置的影响。3.全金属弹性阀座在承受高温高压时不会被卡死。4.启闭蝶阀时弹性阀座的可退让性使扭矩减轻操作更为方便。本发明的这些通过下面附图作详细描述。
图1是本发明双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀的局部截面图。图2是本发明双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀以的局部放大图。图3是本发明双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀剖视图。图示主要的零件标号为1、阀体2、蝶板3、阀座4、动力环5、密封座6、内六角螺钉 7、阀轴8、反向流道9、正向流道。[0030]按照本发明的实施例，蝶阀在阀体⑴的流道内设有蝶板(2)与阀轴(7)、一侧的 流体通路的内壁上设有动力环⑷和密封座(5)，阀座(3)末端的一侧(3-3)、(3-2)分别 与阀体(1)上的台阶(1-1)和密封座(5)的台阶(5-3)接触并形成密封。动力环(4)突出的大端外圆G-1)与密封座(5)的内圆(5-2)台阶孔为间隙配合， 在反向流体压力通过(A)和(B)的空间情况下以至有足够的能力把通过阀座( 的一侧环 形平面(3-4)推向蝶板的密封面(2- 上，内六角螺钉(6)通过密封座(5)圆周方向等均 分布的孔与阀体圆周上相应的螺纹(1- 形成连接的状态。阀座(3) —侧(3-3)的中部开有环状R槽(3-1)，顺着槽向流道⑶方向延伸的环 形平面(3-4)和动力环(4)上的端面(4-2)接触，在阀座(3)的另一侧的阀体(1)内设环 形槽(H-B)，和动力环(4)相配合的密封座(5)的两零件之间留有间隙(H-A)。蝶板⑵的密封面为球形面0-1)，以阀体(1)的流道和阀轴(7)相交的中心设 计，以至于在接近启闭位置的任何一切点上都能和阀座C3)有较的接触而密封，蝶板(2)的 密封面(2- 球形圆周面上堆焊耐腐蚀的CR13不锈钢或者更硬的合金层。阀座(3)的密封端(3-5)部可以是和蝶板密封面相一致配合的球形面，亦 可是具有与蝶板O)的球形面相近的锥形面的形态，也不仅限于此，还可以是其它的比如 是一个凸出的R圆弧角形式。本发明已参考优选的实施例已经描述完毕，毋庸置疑，对于阅读并理解此说明书 的本领域的技术人员在不脱离本发明范围的情况下可进行多方面实行改进或进行更多的 变型设计，而本发明的双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀一些特征则有附后的权利要求 书中以加以限定。
权利要求1.一种双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀，其主要的特征是蝶阀的蝶板以阀体 (1)的流道和阀轴(7)相交的中心设计，一侧的流体通路的内壁上设有动力环(4)和密封座 (5)，阀座(3)末端的一侧(3-3)、(3-2)分别与阀体(1)上的台阶(1-1)和密封座(5)的台 阶(5-3)接触并形成密封。
2.根据权利要求1所述的双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀，其特征是动力环⑷ 突出的大端外圆G-1)与密封座(5)的内圆(5-2)台阶孔为间隙配合，在反向流体压力通 过(A)和(B)的空间使阀座(3)的一侧环形平面(3-4)推向蝶板的密封面(2- 上，内六 角螺钉(6)通过密封座(5)圆周方向等均分布的孔与阀体圆周上相应的螺纹(1- 连接。
3.根据权利要求1所述的双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀，其特征是阀座⑶ 一侧(3-3)的中部开有环状R槽(3-1)，顺着槽向流道(8)方向延伸的环形平面(3-4)和动 力环(4)上的端面(4-2)接触，在阀座(3)的另一侧的阀体(1)内设环形槽(H-B)，和动力 环⑷相配合的密封座(5)的两零件之间留有间隙(H-A)。
专利摘要一种双向流自密封弹性阀座高温高压蝶阀，特征是在阀体内壁上设有动力环和密封座，动力环与密封座配合，在反向压力的情况下把阀座推向蝶板的密封面上，蝶板的密封面为球形，以阀体的流道和阀轴相交的中心设计，阀座设计在流道端部分不让被相邻的零件所约束，在反向受压时介质的压力作用在套筒的A和B上，由此阀座的密封端以渐进式作用在蝶板的球面上，形成与蝶板上的密封面相互紧密贴合而成密封的态势，阀座的中部开有R槽，顺着槽向流道方向延伸的环形平面和接触，和动力环相配合的密封座的两零件之间留有间隙，以有利于在反向受压往蝶板密封面靠近的状况下可以让其微量弯曲退让在阀体上、或者蝶阀在高温时所能引起的材料变形给予伸缩的条件。
文档编号F16K25/04GK201909043SQ201020656779
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者戴学祥, 王克志, 王燊, 王爵义, 王靖胜, 陈贤良 申请人:浙江正华阀门厂