斜切正置偏心蝶阀装置的制作方法

本发明涉及阀技术领域，尤其是涉及一种斜切正置偏心蝶阀装置。

背景技术：

在相关技术中，三偏心蝶阀包括阀座、阀芯和固定于阀芯的驱动轴，其中，驱动轴的回转中心线与阀芯的顶面之间偏离预设距离。在阀座上开设有阀孔，阀芯的中心线与阀孔的中心线偏离预设距离且不重合。并且，阀孔的壁面设有锥度且锥面非正锥形面，以构成偏心的曲面。

因此三偏心蝶阀具有三个偏心量，并且，阀孔的内壁面设为非正锥形面，其加工精度低，统配性差，导致产品的合格率低，成本高。在驱动轴与阀座的连接部位密封效果差，蝶阀所引导的液体易渗入驱动轴与阀座的间隙处，引起蝶阀的腐蚀或渗出蝶阀外，导致其他部件的腐蚀或污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种斜切正置偏心蝶阀装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明公开的第一方面：提供了一种斜切正置偏心蝶阀装置，包括正锥正置蝶阀和驱动连接于所述正锥正置蝶阀的驱动组件，所述正锥正置蝶阀包括阀座、阀芯、固设于所述阀芯的转动轴、套设于所述转动轴并密封于所述阀座和转动轴之间的密封组件，所述阀座设有阀孔，至少部分所述阀孔的内壁面设为内正锥面且垂直于所述阀孔中心线的截面轮廓线呈圆形，所述转动轴可转动连接于所述阀座并带动所述阀芯相对于所述阀孔转动，所述阀芯的外侧壁设有与所述内正锥面匹配的外正锥面，且所述阀芯的中心线与所述转动轴的回转中心线偏心预设距离；

所述转动轴在所述驱动组件的驱动下带动所述阀芯向第一方向转动，所述阀芯相对于所述阀座转动并开启所述阀孔；

所述转动轴在所述驱动组件的驱动下带动所述阀芯向第二方向转动，所述阀芯相对于所述阀座转动，直至所述阀芯的外正锥面密封贴合于所述阀孔的内正锥面，所述阀芯的中心线与所述阀孔的轴线重合。

可选地，所述阀芯包括板体部和凸设于所述板体部的一侧表面的凸台部，所述转动轴固连于所述凸台部且所述转动轴的回转中心线与所述板体部的顶面间隔预设距离，所述外正锥面环设于所述板体部的外周壁。

可选地，所述板体部设为板状结构，所述阀芯还包括呈倒角状的第一避空部和第二避空部，所述第一避空部与所述第二避空部分别设于所述板体部两端的边缘处，所述板体部通过所述第一避空部与所述第二避空部避开所述阀芯转动过程中与所述阀座的内正锥面的干涉部位。

可选地，所述转动轴包括同轴设置且固定于所述阀芯的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴贯穿所述阀座并与所述驱动组件驱动连接，所述第二转轴可转动连接于所述阀座。

可选地，所述阀座开设有密封孔，所述密封组件穿插于所述密封孔且所述密封组件在外力作用下弹性形变并密封贴合于所述密封孔的孔壁。

可选地，所述密封组件包括套设于所述转动轴的至少一个第一密封环和抵接于所述第一密封环的第一抵接件，所述第一密封环在所述第一抵接件的推力作用下密封于所述密封孔的孔壁。

可选地，所述密封组件还包括间隔环，所述间隔环将第一密封环间隔开。

可选地，所述密封孔设为台阶孔，所述密封组件还包括第二抵接件和至少一个第二密封环，所述第二抵接件推抵所述至少一个第二密封环抵接于所述台阶孔的台阶面，所述第一密封环抵接于所述第二抵接件，所述第一密封环的外径小大于第二密封环的外径。

可选地，所述阀座包括底座和可拆卸连接于所述底座的盖板，所述阀孔开设于所述盖板，所述阀芯可转动装配于所述底座。

可选地，所述阀座还包括安装于所述底座与所述盖板之间的弹性垫，所述弹性垫弹性形变并调整所述盖板与所述阀芯的贴合部位。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

阀座与阀芯的配合面设为正锥形面，加工精度高，统配性好。阀芯封闭于阀座时，阀芯的中心线与阀孔的轴线重合，配合紧密性好，密封效果好。在转动轴与阀座的配合部位设置密封组件，用于隔绝阀孔中引导的液体渗出蝶阀，隔绝效果好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明中正锥正置蝶阀的结构示意图。

图2是本发明中正锥正置蝶阀的剖视结构示意图。

图3是图2中a处的放大结构示意图。

图4是本发明中阀芯封闭于阀孔的结构示意图。

图5是本发明中阀芯打开部分阀孔的结构示意图。

图6是本发明中阀芯完全打开阀孔的结构示意图。

图7是本发明中阀芯的立体结构示意图。

图8是本发明中阀芯的主视结构示意图。

图9是本发明中阀座的结构示意图。

图10是本发明中斜切正置偏心蝶阀装置的结构示意图。

图中：阀座10；阀孔11；盖板12；密封孔121；转动孔122；底座13；本体部131；支撑部132；驱动部133；流动孔14；安装件15；弹性垫16；阀芯20；外正锥面21；板体部22；凸台部23；第一避空部24；第二避空部25；安装孔26；转动轴30；第一转轴31；第二转轴32；密封组件40；第一抵接件41；第一密封环42；间隔环43；第二抵接件44；第二密封环45；驱动组件50；锁定螺母60。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，见图1至图6所示：正锥正置蝶阀包括阀座10、阀芯20和固设于阀芯20的转动轴30，阀座10设有阀孔11，至少部分阀孔11的内壁面设为内正锥面且垂直于阀孔11中心线的截面轮廓线呈圆形，转动轴30可转动连接于阀座10并带动阀芯20相对于阀孔11转动。阀芯20的外侧壁设有与内正锥面匹配的外正锥面21，阀芯20的中心线与转动轴30的回转中心线偏心预设距离。转动轴30在外力驱动下带动阀芯20向第一方向转动，阀芯20相对于阀座10转动并开启阀孔11。转动轴30在外力驱动下带动阀芯20向第二方向转动，阀芯20相对于阀座10转动，直至阀芯20的外正锥面21密封贴合于阀孔11的内正锥面，阀芯20的中心线与阀孔11的轴线重合。

阀孔11开设于阀座10并贯穿阀座10，可选地，阀孔11整体设为正锥形孔，其内壁面均设为内正锥面，在垂直于阀孔11的横向截面处，阀孔11的孔壁构成一圆形的完整圆形轮廓形，阀孔11相对于阀座10构成正锥正置结构，阀孔11的内正锥面加工方便。可选地，阀孔11设为台阶孔状，其中，阀孔11与阀芯20配合的部分壁面设为内正锥面。阀芯20的外正锥面21与阀孔11的内正锥面的锥度相同，转动轴30带动阀芯20转动并使阀芯20的外正锥面21与阀孔11的内正锥面贴合，密封效果好。

见图8所示：阀芯20的中心线即为外正锥面21的轴线，阀芯20贴合于阀孔11，则阀芯20的中心线与阀孔11的轴线重合，密封效果好。阀芯20与阀孔11均设为正锥面，加工精度高，密封效果好。可选地，转动轴30的回转中心线与阀芯20的中心线的偏心量设为a，1mm≤a≤20mm。

转动轴30固设于阀芯20并能带动阀芯20转动，转动轴30的回转中心线垂直于阀芯20的中心线并且两者偏离预设距离。当转动轴30向第一方向转动时，阀芯20在转动轴30的驱动下偏移并控制阀孔11开启。当转动轴30向第二方向转动时，阀芯20在转动轴30的驱动下偏移并控制阀孔11关闭。其中，第一方向与第二方向的转动方向相反。可选地，转动轴30在外力作用下控制阀芯20开启预设的角度。

阀座10与阀芯20的配合面设为正锥形面，加工精度高，统配性好。阀芯20封闭于阀座10时，阀芯20的中心线与阀孔11的轴线重合，配合紧密性好，密封效果好。

见图1至图3所示：可选地，阀芯20包括板体部22和凸设于板体部22的一侧表面的凸台部23，转动轴30固连于凸台部23，外正锥面21环设于板体部22的外周壁。凸台部23自板体部22的一侧表面凸出，以形成凸台或凸筋结构，转动轴30固定于凸台部23上，以使凸台部23与板体部22另一侧的表面之间间隔预设距离以形成偏心量。

板体部22的外周壁设为外正锥面21，板体部22的外周壁加工方便。可选地，板体部22的表面设为与阀芯20的中心线相倾斜的斜面，以使阀芯20转动过程中避开与阀孔11的内壁面的干涉部位。

见图4至图8所示：在一可选地实施例中，板体部22设为板状结构，阀芯20还包括呈倒角状的第一避空部24和第二避空部25，第一避空部24与第二避空部25分别设于板体部22两端的边缘处，板体部22通过第一避空部24与第二避空部25避开阀芯20转动过程中与阀座10的内正锥面的干涉部位。

第一避空部24及第二避空部25设为倒角结构且位于板体部22边缘处，第一避空部24分布于板体部22的一端，第二避空部25位于板体部22的另一端，其中，板体部22在该端设有凸出的凸台部23。板体部22的表面设为与阀芯20的中心线相垂直的平面，在阀芯20转动过程中，阀芯20通过第一避空部24与第二避空部25避开与阀孔11的内壁面的干涉部位。

在一可选地实施例中，第一避空部24对称分布于板体部22并且第一避空部24的倒角尺寸自对称轴的第一端向另一端逐渐减小，其中，第一避空部24的对称轴垂直于转动轴30的回转中心线。可选地，第二避空部25对称分布于板体部22并且第二避空部25的倒角尺寸自对称轴的第一端向另一端逐渐减小，其中，第二避空部25的对称轴垂直于转动轴30的回转中心线。

第一避空部24的对称轴与第二避空部25的对称轴处于同一平面，转动轴30垂直于该平面处。对称轴与板体部22中第一避空部24的边缘具有两交点，包括第一大端和第一小端，其中，第一大端的倒角尺寸大于第一小端的倒角尺寸。在阀芯20转动过程中，第一避空部24的倒角尺寸自第一大端向第一小端逐渐减小，第一避空部24的第一大端位于阀芯20转入阀孔11内的方向。

相应地，对称轴与板体部22中第二避空部25的边缘具有两交点，包括第二大端和第二小端，其中，第二大端的倒角尺寸大于第二小端的倒角尺寸。在阀芯20转动过程中，第二避空部25的倒角尺寸自第二大端向第二小端逐渐减小，第二避空部25的第二大端位于阀芯20转出阀孔11内的方向。并且，第一大端和第二大端设于板体部22的两对角处。

在一实施例中，凸台部23包括凸设于板体部22的凸筋，转动轴30固定于凸筋且转动轴30的回转中心线与板体部22的顶面之间间隔预设距离。凸筋自板体部22的表面局部凸出形成的凸起结构，转动轴30固定于凸筋的两端，连接方便。凸台部23设为凸起结构，减小阀芯20转动过程中与阀座10之间的干涉部位，偏转效果好。值得一提的是，阀芯20也可不设置凸台部23，转动轴30直接固定于板体部22且与板体部22的表面偏离预设距离。

在一实施例中，转动轴30与阀芯20可拆卸连接。在阀芯20上开设有安装孔26，转动轴30固定于安装孔26内，并通过插销、紧固件等连接件锁定于阀芯20上，转动轴30的安装方便。阀芯20的装配过程为：阀芯20封闭于阀孔11处，转动轴30贯穿阀座10并穿插至安装孔26，在通过连接件锁定于阀芯20，阀芯20与阀座10及转动轴30之间的安装位置牢固。

可选地，板体部22的外正锥面21与阀座10的内正锥面密封贴合，转动轴30贯穿阀座10并插接连接凸台部23，以使阀芯20能相对于阀座10转动，并控制阀孔11开启或关闭，操作灵活性好。

转动轴30固定于阀芯20上，其中，转动轴30可设为一整体轴贯穿阀芯20。或者，转动轴30设为分体结构，其由同轴设置的两根转轴构成。在一实施例中，转动轴30包括同轴设置且固定于阀芯20的第一转轴31和第二转轴32，第一转轴31贯穿阀座10并能在外力驱动下带动阀芯20转动，第二转轴32可转动连接于阀座10。转动轴30设为分体结构，第一转轴31和第二转轴32分别由阀座10的两端穿插并连接至阀芯20，安装方便，定位精度高。

见图2和图9所示：阀座10可设为整体结构，由一整体材料加工而成，如压铸件加工而成、型材切削加工而成等。或者，阀座10由多个部件组合而成。在一实施例中，阀座10包括底座13和可拆卸连接于底座13的盖板12，转动轴30安装于底座13，阀孔11开设于盖板12。

可选地，底座13设有流动孔14，流动孔14的最小外轮廓尺寸大于阀孔11的最大内径。

盖板12与底座13可拆卸连接，以使得盖板12与底座13固定呈一体，分别加工盖板12与底座13的相应位置，以实现相应的阀体功能，可减小加工量，提高加工效率并降低成本。可选地，阀孔11贯穿盖板12且位于盖板12的中心部位。阀孔11的内壁面设为内正锥面，其加工简单，加工精度高。可选地，盖板12设为法兰结构，相应地，在阀座10设有相应地台阶孔，用于引导和定位盖板12。

在阀座10上开设有流动孔14，该流动孔14用于引导阀体控制的液体流通。同时，阀芯20转动过程中，部分阀芯20转动至流动孔14内。流动孔14可设为圆形孔或其他形状的孔型，流动孔14的最细小外轮廓尺寸大于阀孔11的最大内径，以使得阀芯20能转入流动孔14内避免干涉，加工方便。

见图2和图3所示：在一实施例中，阀座10还包括安装于底座13与盖板12之间的弹性垫16，弹性垫16能弹性调整盖板12与阀芯20的贴合部位。弹性垫16由弹性材料制成，弹性垫16设于底座13与盖板12之间，在阀芯20转动抵接至盖板12时，盖板12能相对于底座13微量移动，以使阀芯20的外正锥面与阀孔11的内正锥面相互抵紧并保持密封的紧密性，密封效果好。盖板12在弹性垫16的微量变化下相对移动，以使阀芯20能相对于阀座10转动或密封贴合，转动灵活性好。可选地，弹性垫16可设为弹性密封圈或其他截面形状。可选地，弹性垫16设于底座13与盖板12的贴合面处。

见图2和图3所示：在一实施例中，阀座10还包括安装于底座13内且套设于转动轴30的密封组件40，转动轴30通过密封组件40与底座13密封连接。密封组件40安装于底座13内，用于提高阀座10与转动轴30之间的密封性。

在一实施例中，阀座10开设有密封孔121，密封组件40穿插于密封孔121且密封组件40在外力作用下弹性形变并密封贴合于密封孔121的孔壁。

阀座10设有安装转动轴30的转动孔122，转动孔122与转动轴30间隙配合。密封孔121开设于阀座10并与转动孔122形成台阶孔结构，密封组件40安装于密封孔121内并在外力作用下弹性形变，以使密封组件40将转动轴30与密封孔121之间的间隙封闭，以避免阀体所引导的液体渗入到阀座10外。密封组件40在外力作用下弹性形变，例如，在阀座10上安装有端盖，端盖推抵密封组件40弹性形变。或，转动轴30安装有锁紧螺母，锁紧螺母直接或间接抵接于密封组件40并推动密封组件40弹性形变。

在一可选地实施例中，密封组件40包括套设于转动轴30的至少一个第一密封环42和抵接于第一密封环42的第一抵接件41，第一密封环42在第一抵接件41的推力作用下密封于密封孔121的孔壁。第一密封环42设有一个或多个并依次套设于转动轴30上，位于一端的第一密封环42抵接于密封孔121的端面处，第一抵接件41抵接于另一端的第一密封环42处并推动第一密封环42紧密贴合于转动轴30及密封孔121的孔壁。在一可选地实施例中，第一密封环42由橡胶等弹性材料制成。可选地，第一密封环42由石墨等材料制成，用于阻隔焦油等液体的渗入。

可选地，第一抵接件41设为套筒结构，第一抵接件41在外力作用下抵接于第一密封环42。可选地，第一抵接件41设为法兰套筒结构，包括筒体部和法兰部，其中，筒体部抵接于第一密封环42，法兰部设于阀座10外并滑设于螺杆上。螺杆固定于阀座10，在螺杆上安装有锁定螺母60。锁定螺母60推动法兰部移动以使筒体部抵紧第一密封环42。

在一可选地实施例中，密封组件40还包括间隔环43，间隔环43将第一密封环42间隔开。第一密封环42设有两个及以上，间隔环43套设于转动轴30并将多个第一密封环42间隔形成第一密封部位和第二密封部位。间隔环43能扩大密封组件40的密封范围，并实现多段密封，密封效果好，阻隔效率高。可选地，间隔环43设为管状结构，在间隔环43的外侧壁设有凹槽，该凹槽用于减小间隔环43与阀座10及转动轴30的接触面积。

在一实施例中，密封孔121设为台阶孔，密封组件40还包括第二抵接件44和至少一个第二密封环45，第二抵接件44推抵至少一个第二密封环45抵接于台阶孔的台阶面。第一密封环42抵接于第二抵接件44，第一密封环42的外径小大于第二密封环45的外径。密封孔121设为多级台阶孔结构，如，密封孔121与转动孔122设为一级台阶结构，进一步的，密封孔121设为台阶孔结构，相应地，台阶孔与转动孔122之间形成两级台阶孔结构。

第二密封环45的外径小于第一密封环42的外径，相应地，第二密封环45所处的密封孔121的孔径小于第一密封环42所处密封孔121的孔径。密封组件40自阀座10向阀芯20方向延伸，相应地，第二密封环45靠近阀芯20一侧，以实现阀芯20的第一道密封。可选地，第二密封环45由橡胶等弹性材料制成。可选地，第二密封环45由石墨等材料制成，用于阻隔焦油等液体的渗入。可选地，第二抵接件44设为套筒结构，其可设为管状结构或法兰管状结构。

见图2、图9和图10所示：在一实施例中，底座13包括本体部131、设于本体部131一端的支撑部132和设于本体部131另一端的驱动部133，转动轴30的一端插接连接于支撑部132，另一端贯穿驱动部133并向外延伸，流动孔14贯穿本体部131。

流动孔14贯穿本体部131，以使阀芯20能在流动孔14内转动，并且可引导液体沿流动孔14流动。支撑部132和驱动部133分别位于流动孔14的两端并支撑和限定转动轴30，其中，转动轴30插接连接于支撑部132且支撑部132的端部密封。转动轴30贯穿驱动部133并向外延伸，以使转动轴30能与动力机构连接，以使转动轴30在动力结构的驱动下带动阀芯20转动。

可选地，驱动部133设有安装件15，该安装件15用于固定动力结构。可选地，安装件15与本体部131可拆卸连接。例如，安装件15设为钣金加工形成的固定支架、固定于本体部131的固定柱及其他型材结构。

将上述实施例所公开的正锥正置蝶阀应用于阀体装置中，以形成流量固定的定量阀或流量可调的调节阀。在一实施例中，斜切正置偏心蝶阀装置包括正锥正置蝶阀和驱动连接于正锥正置蝶阀的驱动组件50，其中，正锥正置蝶阀包括阀座10、阀芯20、固设于阀芯20的转动轴30、套设于转动轴30并密封于阀座10和转动轴30之间的密封组件40。阀座10设有阀孔11，至少部分阀孔11的内壁面设为内正锥面，转动轴30可转动连接于阀座10。阀芯20安装于阀孔11且阀芯20的外侧壁设有与内正锥面匹配的外正锥面21，阀芯20的中心线与转动轴30的回转中心线偏心预设距离且阀芯20的中心线与阀孔11的轴线重合。转动轴30在驱动组件50的驱动下带动阀芯20向第一方向转动，阀芯20相对于阀座10转动并开启阀孔11。转动轴30在驱动组件50的驱动下带动阀芯20向第二方向转动，阀芯20相对于阀座10转动，阀芯20的外正锥面21密封贴合于阀孔11的内正锥面。

驱动组件50连接于转动轴30上，以驱动阀芯20转动。其中，阀芯20的转动角度与驱动组件50的驱动角度相关。在一可选地实施例中，阀芯20的转动角度范围为0～90度。驱动组件50可设为马达、电机、电磁阀等驱动结构，驱动组件50控制阀芯20打开预设角度。

例如，驱动组件50控制阀芯20向第一方向转动，以使阀芯20相对于阀座10转动90度，正锥正置蝶阀处于最大打开位置。

可选地，驱动组件50设有控制组件和动力元件，该控制组件可根据控制指令控制阀芯20打开预设角度，如，控制组件控制动力元件运行，以使动力元件驱动阀芯20向第一方向转动，以使阀芯20相对于阀座10转动预设角度，如打开15度、30度、45度、60度、90度，正锥正置蝶阀能根据指令打开至预设角度，流量调节方便。

蝶阀目前已广泛使用，其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。