用于风阀的密封条和风阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于多叶风阀的不对称型密封条和一种使用该密封条的多叶风阀。所述不对称型密封条包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中设有空腔，搭接部横截面的外周弧线呈现为不对称形状。本实用新型的多叶风阀包括阀体、两个以上并列的叶片、用于驱动叶片转动的传动齿轮、将叶片与传动齿轮连接固定一起的传动轴、安装于叶片的密封条、以及用于安装传动齿轮和传动轴的安装板，其中至少一个叶片上安装有供相邻叶片的叶尖搭接的不对称型密封条。本实用新型的多叶风阀结构简单、泄露率低、安装简便、风量控制精确，可以广泛应用在工业、民用和医疗行业空调及通风系统中。
【专利说明】用于风阀的密封条和风阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于风阀的不对称型密封条和一种使用该密封条的风阀。
【背景技术】
[0002]评价多叶风阀质量的一个重要指标是密闭性，即低泄露率，这对于风量的控制精确度和适用场合都很重要。除此之外，安装简便性、特殊环境(比如高温、强腐蚀、化工、医院)适用性也是选择多叶风阀的考察指标。
[0003]密闭型多叶风阀3的工作原理参见图1至图4，它们分别显示了具有三个叶片2的多叶风阀3安装于风道4时由开启状态逐步关闭到密闭状态的过程。图1至图4中的箭头代表气流方向。该过程中，多叶风阀3呈开启状态时，叶片2的叶尖-叶尾方向与气流方向平行；多叶风阀3逐渐关闭时，叶片2开始倾斜，一个叶片2的叶尖21朝向相邻叶片2的叶尾22靠近，叶尾22处插接有密封条1 ;随着叶片2的转动，多叶风阀3即将关闭，叶片2的叶尖21接触到相邻叶片2的叶尾22处密封条1，开始搭接；叶片2继续转动，叶尖-叶尾方向与气流方向垂直，一个叶片2的叶尖21与相邻叶片2的叶尾22处密封条1形成抵顶状态，完成搭接，此时多叶风阀3呈密闭状态。
[0004]然而，现有技术的多叶风阀很难同时满足上述多种要求，尤其是低泄露率，其中一个重要原因是，多叶风阀的某些组成部件，比如安装在叶片上的密封条，在结构上存在缺陷。参见图5，其为现有技术的用于风阀叶片的密封条1’，其包含嵌插部11’和搭接部12’，其中搭接部12’横截面的外周弧线13’沿轴线B-B’呈对称形状，故称为对称型密封条1’。参见图6和图7，当多叶风阀关闭时，一个叶片2的叶尾22处的对称型密封条1’与相邻叶片2的叶尖21进行搭接，叶片2的叶尖21端部最先接触到的密封条1’的部位不是密封条1’顶部中心位置(即图5中外周弧线13’与轴线B-B’的交点位置)，由此会造成在叶片2完全关闭时搭接的密封条1’变形后成两边不对称形状，即一头大、一头小。这就造成风阀在关闭后密封条1’形状小的一侧所承受的风压比另一侧(即密封条1’形状小的一侧)所承受的小的多。因叶片2是对开结构，超过两个叶片2时会总有一个叶片2上的密封条1’形状小的一面整体耐压小。而且，当风阀3具有超过两个叶片2时，比如当风阀3具有三个叶片2时，因叶片2工作时呈对开结构，除紧邻阀体的叶片2外，中间的每一个叶片2既具有搭接前一个叶片2上密封条1’的叶尖21，又具有供后一个叶片2的叶尖21搭接的密封条1 ’，这两个搭接的方向是相反的，如图2和图3所示，一个搭接是沿顺时针方向，另一个搭接是沿逆时针方向。这就会造成风阀3关闭后中间叶片2两侧的两个密封条1’变形后形状相反，也容易导致气体泄露，降低了风阀3的密闭性。
实用新型内容
[0005]针对上述问题，本实用新型提供一种用于风阀的不对称型密封条和一种使用该密封条的风阀，以解决现有技术中的多叶风阀密闭性不高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种用于风阀的密封条，其包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中设有空腔，搭接部横截面的外周弧线呈现为不对称形状。
[0008]在本实用新型的密封条中，优选搭接部中弧形部分的腔壁厚度均匀一致。
[0009]在本实用新型的密封条中，优选嵌插部中设有空腔。
[0010]在本实用新型的密封条中，优选密封条的材料为耐280 ° C温度的硅橡胶。
[0011]一种风阀，其包括阀体、两个以上并列的叶片、用于驱动叶片转动的传动齿轮、将叶片与传动齿轮连接固定一起的传动轴、安装于叶片的密封条、以及用于安装传动齿轮和传动轴的安装板，其中至少一个叶片上安装有供相邻叶片的叶尖搭接的上述密封条。
[0012]在本实用新型的风阀中，优选所有叶片上的密封条都是上述优选的密封条。
[0013]在本实用新型的风阀中，优选有3个或4个叶片。
[0014]在本实用新型的风阀中，优选叶片横截面呈机翼状。
[0015]在本实用新型的风阀中，优选阀体和传动轴采用不锈钢材料，叶片采用铝合金阳极氧化材料。
[0016]在本实用新型的风阀中，所有部件选用的原材料的耐温均超过280 ° C，所以本实用新型的风阀的工作温度可以达到280 ° C。
[0017]本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚的了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为多叶风阀3呈开启状态的示意图，叶片2的叶尖21-叶尾22方向与气流方向平行。
[0019]图2为多叶风阀3呈半关闭状态的示意图，叶片2的叶尖21-叶尾22方向与气流方向呈45度角。
[0020]图3为多叶风阀3呈即将关闭状态的示意图，叶片2的叶尖21接触到相邻叶片2的叶尾22处密封条1，准备搭接。
[0021]图4为多叶风阀3呈关闭状态的示意图，叶片2的叶尖21-叶尾22方向与气流方向垂直，叶片2的叶尖21与相邻叶片2的叶尾22处密封条1搭接，形成密闭状态。
[0022]图5为现有技术的用于多叶风阀的密封条1’的横截面示意图。
[0023]图6为现有技术的密封条1’与叶片2的叶尖21准备搭接的示意图。
[0024]图7为现有技术的密封条1’与叶片2的叶尖21搭接后的示意图。
[0025]图8为本实用新型的密封条1的横截面示意图。
[0026]图9为本实用新型的具有叶尖21和叶尾22的叶片2的横截面示意图。
[0027]图10为本实用新型的没有叶尖21、只有叶尾22的叶片2的横截面示意图。
[0028]图11为本实用新型的密封条1与叶片2的叶尖21准备搭接的示意图。
[0029]图12为本实用新型的密封条1与叶片2的叶尖21搭接后的示意图。
[0030]图13为具有四个叶片2的多叶风阀3呈即将关闭状态的示意图，各个叶尖21接触到相邻叶片2的密封条1，准备搭接。
[0031]图14为具有四个叶片2的多叶风阀3呈关闭状态的不意图。
[0032]图15为本实用新型的多叶风阀3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。
[0034]密封条1
[0035]参见图8、图9和图10，本实用新型的密封条1包含嵌插部11和搭接部12，其中搭接部12中设有空腔14，搭接部12横截面的外周弧线13呈现为不对称形状，即沿轴线A-A’不对称，呈现一头大、一头小。其中搭接部12位于轴线A-A’上方的部分121整体上小于位于轴线A-A’下方的部分122 ;外周弧线13位于轴线A-A’上方的部分弧线的曲率半径大于位于轴线A-A’下方的部分弧线的曲率半径。因此，该密封条1称作不对称型密封条1。
[0036]密封条1在与叶片2的叶尖21搭接时，叶尖21抵顶密封条1的搭接部12，引起搭接部12发生变形，形成嵌合形态。为了使搭接部12变形均匀，优选搭接部12中弧形部分121、122的腔壁厚度均匀一致，此时空腔14横截面的外周弧线15与搭接部12横截面的外周弧线13基本平行。
[0037]密封条1通过嵌插方式安装于叶片2的叶尾22处。叶片2的叶尾22处设有插接槽23，供密封条1的嵌插部11插入，以便固定密封条1。
[0038]为了便于密封条1的嵌插部11插入叶片2的插接槽23，优选嵌插部11中设有空腔16。更优选空腔16沿轴线A-A’对称。
[0039]参见图11和图12，当一个叶片2的叶尾22处的不对称型密封条1与相邻叶片2的叶尖21进行搭接时，叶尖21从密封条1的搭接部12的小头部分121开始靠近密封条1，叶尖21端部最先接触到的密封条1的部位是密封条1搭接部12横截面的外形周长的中心位置。当两个叶片2完全关闭时，搭接后的密封条1搭接部12变形后横截面呈两边对称形状，此时搭接部12横截面的小头部分121和大头部分122变得基本相同，沿轴线A-A’形成对称。这就造成叶片2完全关闭后两侧所承受的风压相同，有效地保证了风阀的密闭性，降低了气体的泄露率。
[0040]为了保障叶尖21端部最先接触到、并且抵顶的密封条1的部位是密封条1搭接部12横截面的外形周长的中心位置，搭接部12横截面的外周弧线13的形状、小头部分121和大头部分122各自的曲率半径需要采用数学方法进行设计，这是本领域的技术人员所熟知的、并且能够容易做到的。总体而言，所述外形周长的中心位置位于轴线A-A’下方的大头部分122，而且小头部分121弧线的曲率半径大于大头部分122弧线的曲率半径。
[0041]同时，如同图4所示的那样，风阀3关闭后，所有叶片2两侧的两个密封条1变形后横截面的形状皆对称，沿着由所有叶片2相连而形成的轴线对称分布。即便风阀3具有三个以上叶片2，也能够保证风阀的密闭性。图13和图14显示了具有四个叶片2的风阀3在关闭时各个密封条1变形后横截面形成对称结构的情况。
[0042]由于本实用新型的密封条1为不对称型，因此在安装时需要考虑安装方向，使得一个叶片2上的密封条1与相邻叶片2的叶尖21进行搭接时，叶尖21从密封条1的搭接部12横截面的小头部分121开始靠近密封条1，这样才能使叶尖21端部最先接触到的密封条1的部位是密封条1搭接部12横截面外形周长的中心位置。这样当叶片2完全关闭后，风阀形成密闭。虽然这种安装相对于传统的对称型密封条1’的安装看起来似乎比较麻烦，但是，由于密封条1是一次安装、长期使用，加上密封条1是可以大规模生产的工业产品，密封条1本身的生产和安装相对于传统结构的密封条1’而言并不会增加生产和维护成本。相反，由于密封条1提高了风阀3的密闭性，可以避免频繁检修风阀3，因而延长了风阀3的使用寿命，因此相对于传统结构的密封条1’而言，在经济上具有显著的优势。
[0043]在本实用新型的密封条1可使用传统的密封条材料比如橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯等弹性材料来制备。橡胶比如是三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、以及它们的改性橡胶。普通的橡胶密封条一般在温度100 ° C以下可以正常使用，但超过100 ° C时，橡胶很容易劣化，长时间工作后就会降低密封效果。
[0044]另一方面，考虑到许多特殊环境比如石油化工行业有防火隔烟的通风系统中需要具有耐高温、耐化学腐蚀的风阀3，密封条1的制备材料可选用具有耐280 ° C高温功能和耐腐蚀的硅橡胶。将密封条1材料选择为耐高温硅橡胶，不仅在280 ° C时能正常工作，而且还具有耐强酸碱腐蚀的性能，可以在腐蚀性很强的环境中比如化工厂等使用。
[0045]本文中，硅橡胶密封条有时称为“硅胶密封条”。硅胶密封条的密封性能好，耐高温耐侯性，抗老化抗击打，防震防水，能贴合各类光滑表面材质。
[0046]本实用新型的密封条所用的硅橡胶可以是发泡硅橡胶，其发泡均匀，密度可做到0.25-0.85g/cm3,邵氏硬度8-30A。其表面无气泡无气孔,不仅环保无毒无臭味，回弹性好，柔韧性好，而且强度高，耐高低温，耐压缩，耐酸碱。因此在特殊环境中使用时，相比普通的橡胶密封条，可大大延长风阀3的使用寿命，也可避免频繁检修风阀3及通风系统。
[0047]风阀3本实用新型的风阀3为包含多个叶片2的多叶风阀，其采用共板式法兰设计，安装接管不需要打孔，并能安装各种电动气动执行器，具有安装方便的优点。
[0048]参见图15，本实用新型的多叶风阀3包括阀体31、两个以上并列的叶片2、用于驱动叶片2转动的传动齿轮5、将叶片2与传动齿轮5连接固定一起的传动轴6、安装于叶片2的密封条1、以及用于安装传动齿轮5和传动轴6以及必要的各种电动气动执行器(未图示)的安装板7，其中至少一个叶片2上安装有供相邻叶片2的叶尖21搭接的本实用新型的密封条1。
[0049]为了使多叶风阀3结构紧凑，保持高密闭性，优选安装板7与阀体31合二为一，即传动齿轮5、传动轴6以及必要的各种电动气动执行器安装在阀体31上。
[0050]由于叶片2并列，用于驱动叶片2转动的传动齿轮5并列安装，并且尺寸和规格相同，相互哨合。相对应地，用于固定叶片2和传动齿轮5的传动轴6位于一条直线上。
[0051]另一方面，通过齿轮5传动来驱动叶片2转动，配上可调角度的执行器便可满足高精度控制风量的要求。优选齿轮5安装在齿轮盒(未图示)内，与阀体31连为一体，这样设计就看不到传动机构(包括传动齿轮5和传动轴6)，达到外形美观的效果。传动机构内润滑采用耐500 ° C高温的润滑剂，确保润滑剂能在280 ° C时不凝固、不溢流、不碳化，使传动机构在高温时也能够稳定工作。
[0052]参见图9和图10，本实用新型的叶片2的截面形状优选设计成机翼状，这样有助于在开启多叶风阀3时减小叶片2的风阻，达到降低噪音的效果。
[0053]本实用新型的风阀3中可包含多个叶片2，比如包含2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个叶片2。
[0054]为了实现本实用新型高度的密闭性，优选1个、2个、或3个上供叶尖21搭接的密封条是本实用新型的密封条1 ;优选所有供叶尖21搭接的密封条都是本实用新型的密封条1 ;更优选多叶风阀3中所有叶片2上的密封条都是本实用新型的密封条1。当多叶风阀3关闭时紧贴阀体31的密封条不参与与叶尖21的搭接。可选地，当多叶风阀3关闭时紧贴阀体31的密封条可以是传统结构的对称型密封条1’。
[0055]本实用新型的风阀3中，有一个紧贴一侧阀体31的叶片2是没有叶尖21、只有叶尾22的叶片2 (如图10所示)，其决定了风阀3开启和关闭时传动齿轮5的转动方向、以及各个叶尖21与密封条1的搭接方向；其余叶片2都是具有叶尖21和叶尾22的叶片2 (如图9所示)。
[0056]采用上述设计的多叶风阀3不仅结构简单合理、安装简便，而且摩擦力矩小、噪声小、运转灵活、叶片刚性好，同时泄露率极低，并可精确控制风量，可以广泛应用在工业、民用和医疗行业空调及通风系统之中。
[0057]另一方面，考虑到许多特殊环境比如石油化工行业有防火隔烟的通风系统中需要具有耐高温、耐化学腐蚀的风阀3，阀体31和传动轴6等有强度要求的零件均采用不锈钢材料，叶片2为铝合金阳极氧化材料，由上述部件组成的风阀3便可以在腐蚀性很强的严苛环境中比如化工厂等使用。
[0058]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.一种用于风阀的密封条，其包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中设有空腔，搭接部横截面的外周弧线呈现为不对称形状。
2.根据权利要求1所述的密封条，其特征在于，搭接部中弧形部分的腔壁厚度均匀一致。
3.根据权利要求1所述的密封条，其特征在于，所述嵌插部中设有空腔。
4.根据权利要求1所述的密封条，其特征在于，密封条的材料为耐280° C温度的硅橡胶。
5.一种风阀，其包括阀体、两个以上并列的叶片、用于驱动叶片转动的传动齿轮、将叶片与传动齿轮连接固定一起的传动轴、安装于叶片的密封条、以及用于安装传动齿轮和传动轴的安装板，其中至少一个叶片上安装有供相邻叶片的叶尖搭接的根据权利要求1至4中任一项所述的密封条。
6.根据权利要求5所述的风阀，其特征在于，所有叶片上的密封条都是根据权利要求1至4中任一项所述的密封条。
7.根据权利要求5所述的风阀，其特征在于，有3个叶片。
8.根据权利要求5所述的风阀，其特征在于，有4个叶片。
9.根据权利要求5所述的风阀，其特征在于，叶片横截面呈机翼状。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的风阀，其特征在于，阀体和传动轴采用不锈钢材料，叶片采用铝合金阳极氧化材料。
【文档编号】F16K31/53GK204140906SQ201420598115
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】丁宇峰, 赵磊 申请人:上海震业机电有限公司