中心型蝶形阀的制作方法

文档序号:26240850发布日期:2021-08-10 16:44阅读:151来源:国知局
中心型蝶形阀的制作方法

本发明涉及中心型蝶形阀,特别地涉及在阀体的阀片外周端设置截面m字状的外周密封部并且谋求阀体周围与阀杆周围的密封性的提高和开闭操作转矩的降低的中心型蝶形阀。



背景技术:

一般而言,蝶形阀兼具:为简单的构造且小型/重量轻并且与其它阀类比较而言能够减小结构长度的构造上的优点;和由于能够在90度的操作范围内进行阀的开闭操作而适于自动操作化并且流量控制优异这一功能上的优点。因而在供水和排水、空调设备、工厂工艺等各种场景下以各种各样的方式被广泛使用。

蝶形阀构成为:具备在内部形成有流路的主体、被主体支撑的阀杆以及配置于主体的流路且与阀杆一起旋转地固定地安装于阀杆的阀体,使用阀杆来使阀体在主体内旋转,使阀体的外周部与形成于主体的流路的内周面按压接触、分离,从而能够使阀开闭。

因此,在这样的蝶形阀中,变得特别重要的是:确保阀体与形成于主体内部的流路的内周面之间以及阀杆周围的密封性而防止流体的泄漏,并且抑制开闭阀时的操作转矩而提高操作性。

作为谋求提高闭阀时的密封性和减轻开闭阀时的操作转矩的中心型蝶形阀,例如在专利文献1中公开了中心型蝶形阀,该中心型蝶形阀将弹性密封部件覆盖并固定于阀体,分别在凸台面形成环状突起且在阀片部外周端形成圆周突起,使环状突起与圆周突起以无高低差的状态连续。

在该中心型蝶形阀中,将圆周突起与环状突起的联结部以无高低差的状态联结,因而能够防止来自阀杆周围的流体的泄漏而发挥密封性,并且由于以截面圆弧状设置环状突起和圆周突起,因而闭阀时的环状突起与圆周突起的压缩余量较小而易于变形,因此能够减小阀的开闭操作转矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭61-140675号公报。



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在专利文献1中所公开的中心型蝶形阀中,为了减小阀的开闭操作转矩,使截面圆弧状的环状突起和圆周突起的宽度与阀片部的弹性密封部件的宽度相比较小地形成,由此减小闭阀时的环状突起与圆周突起的压缩余量,所以闭阀时即使圆周突起被压扁,阀片部的表面压力也难以变得均匀,在密封性上存在问题。

另外,该宽度较小地形成的截面圆弧状的环状突起和圆周突起当在闭阀时与内部流路的密封面接触而产生局部摩擦力时,应力集中,易于产生断裂的起点,在耐久性上存在问题。

本发明为了解决上述的课题点而开发,其目的在于提供一种中心型蝶形阀,该中心型蝶形阀在阀体周围和阀杆周围具备良好的密封性,并且开闭操作转矩较小,另外耐久性优异。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的,权利要求1所涉及的发明是一种中心型蝶形阀,其特征在于:在圆筒型的主体内经由阀杆旋转自如地设置阀体,该阀体具有设置于上方和下方的上下凸台面和设置于阀片外周端的外周密封部,并且所述外周密封部设为将弯曲形状的顶部和弯曲形状的谷底部平滑地连结的截面m字状部。

权利要求2所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:截面m字状部的2条顶部附近具有彼此大致相同的半径尺寸,且谷底部的半径尺寸相对于顶部附近的半径尺寸而言在1/2-2倍左右的范围内。

权利要求3所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:上下凸台面和截面m字状部的顶部构成与阀体的中心相距大致相同半径的球面的一部分。

权利要求4所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:具有使上下凸台面成为球面状并且设置使该上下凸台面的球面向阀片部侧连续地略微伸展的延伸部的阀体。

权利要求5所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:将从上下凸台面到阀片部的阀片外周端的截面m字状部的谷底部以平滑的倾斜面连结。

权利要求6所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:延伸部在阀片外周端的顶部的位置处向阀片部侧延伸最多,且具有宽度朝向该延伸最多的位置逐渐变窄的形状。

权利要求7所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:截面m字状部的谷底部到阀体中心的距离与主体的内周面到阀体中心的距离大致相同。

权利要求8所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:将主体的内周面设为圆弧面。

权利要求9所涉及的发明是如下的中心型蝶形阀:在上下凸台面的阀杆外周设置环状间隙。

发明的效果

依据权利要求1所涉及的发明,将设置于阀体的阀片外周端的外周密封部作为截面m字状部,从而阀关闭时平行地形成有2条线状密封部,其中由于流体压力的负荷集中于位于一次侧的线状密封部地施加,从而产生高的密封面压力,因而能够得到良好的密封性。

另外,平行地形成为2条的线状密封部遍及阀体的阀片外周端的整体而从阀体中心起等距离地形成,因而在阀体的阀片外周端得到均匀的表面压力,能够得到良好的密封性。

而且,阀片外周端的外周密封部与阀的开闭相应地反复地被推压,特别是截面m字状部的谷底部附近反复地受到压缩力,但由于外周密封部成为将弯曲形状的顶部与弯曲形状的谷底部平滑地连结的截面m字状部,因而抑制应力集中的产生并防止断裂的起点的产生,因此能够使外周密封部的耐久性提高。

依据权利要求2所涉及的发明,将外周密封部的截面m字状部的顶部和谷底部的半径尺寸在彼此接近的范围内形成,由此能够将闭阀时在截面m字状部产生的应力有效地分散,因而防止外周密封部中产生应力的集中,能够使外周密封部的耐久性提高。

依据权利要求3所涉及的发明,上下凸台面和设置于阀体的阀片外周端的外周密封部的截面m字状部的顶部构成与阀体的中心相距大致相同半径的球面的一部分,因而在阀完全关闭时覆盖上下凸台面的弹性材料和阀片部的外周密封部均匀地被压扁,因此能够遍及阀体的整周而得到良好的密封性。

依据权利要求4所涉及的发明,具有将上下凸台面设为球面状并且设置使上下凸台面的球面向阀片部侧连续地略微伸展的延伸部的阀体,因而在阀完全关闭时,由于来自主体的密封面的推压力,覆盖阀体的上下凸台面的弹性材料和阀片部的外周密封部均匀地被压扁,因而能够遍及阀体的整周而得到良好的密封性。

另外,设置使上下凸台面的球面向阀片部侧连续地略微伸展的延伸部,由此上下凸台面与阀体外周端之间连续地连结,在完全关闭位置处,所覆盖的弹性材料从上下凸台面到阀体外周端的截面m字状部的顶部均匀地被压扁,因而难以产生如牵涉到泄漏那样的部位,因此能够使阀杆周围的密封性提高。

依据权利要求5所涉及的发明,由于将从上下凸台面到阀片部的外周端部的截面m字状部的谷底部以平滑的倾斜面连结,因而抑制当上下凸台面被主体的密封面推压时在外周密封部处产生应力集中,能够使外周密封部的耐久性提高。

依据权利要求6所涉及的发明,延伸部在阀片外周端的顶部的位置处向阀片部侧延伸最多,具有宽度朝向该延伸最多的位置逐渐变窄的形状,因而能够将上下凸台面与阀片外周端部的截面m字状部的顶部连续且平滑地连接,因此在完全关闭位置处,弹性材料从上下凸台面到阀体外周端的截面m字状部的顶部均匀地被推压,并且难以在弹性材料产生应力的集中,能够使阀体的周围和阀杆周围的密封性提高。

依据权利要求7所涉及的发明,外周密封部的截面m字状部的谷底部到阀体中心的距离与主体的内周面到阀体中心的距离大致相同,因而即使阀体成为完全关闭位置,截面m字状部的谷底部也几乎不被主体的内周面推压,除了谷底部的弹性材料的移动量较小之外,被主体的内周面推压的外周密封部的截面m字状部的顶部部分能够被压扁而沿该谷底部的方向退避,因而对外周密封部的其它部位的影响小,作为外周密封部整体而言抑制弹性材料的位移,由此能够减轻阀的开闭操作转矩。

依据权利要求8所涉及的发明,使主体的内周面成为圆弧面,由此均匀地推压将顶部形成为球面的上下凸台面,能够在阀体的上下凸台面得到良好的密封性。

另外,通过使主体的内周面成为圆弧面,只要处于该圆弧面的范围内,就能够将均匀的表面压力施加至阀片外周端,因而即使在阀体的关闭停止位置略微偏离的情况下,只要该偏离处于圆弧面的形成的范围内,就不会影响到密封性,能够得到稳定的密封性。

依据权利要求9所涉及的发明,由于在上下凸台面的阀杆外周设置环状间隙,因而使始终被主体的内周侧按压接触而产生的覆盖上下凸台面的弹性材料的移动部分退避至该环状间隙,能够防止上下凸台面的表面压力过量地变高并且开闭操作转矩增大。

附图说明

图1是示出本发明中的中心型蝶形阀的外观的立体图。

图2是图1的中心型蝶形阀的流路方向的纵截面图。

图3是图1的中心型蝶形阀的与流路垂直的方向的纵截面图。

图4是图2的a-a线截面图。

图5是示出本发明中的中心型蝶形阀的阀体的外观的立体图。

图6是图5的阀体的正面半截面图。

图7是图5的阀体的俯视图。

关于图8,(a)是图6的阀体的b-b线截面图,(b)是(a)的a部放大图。

图9是示意性地示出本发明中的中心型蝶形阀的完全关闭位置处的从主体的密封面作用于外周密封部的表面压力的大小和弹性材料的位移方向的图。

图10是图2的中心型蝶形阀的a部放大图。

关于图11,(a)是图7的阀体的d-d线部分放大侧视图,(b)是图7的阀体的e-e线部分放大侧视图。

图12是本发明中的中心型蝶形阀的其它实施例的阀体的俯视图。

图13是说明本发明中的中心型蝶形阀的闭阀时工作状况和在阀体的外周密封部设置截面m字状部的效果的附图。

具体实施方式

以下,基于附图详细地说明本发明中的中心型蝶形阀的一个实施方式。

图1是示出本发明中的中心型蝶形阀的外观的立体图,图2是流路方向的纵截面图,图3是与流路垂直的方向的纵截面图。

在图1、图2和图3中,中心型蝶形阀(以下,称为阀本体1。)具有圆筒型主体2、阀体3、上部阀杆4和下部阀杆5。

主体2例如由可锻铸铁等铸铁一体地成形,如图1和图2所示,在主体2的内部设置贯通主体2的流路6,并且在主体2的外部在上侧具备使上部阀杆4插入贯通的上部轴插筒7,且在下侧具备使下部阀杆5插入贯通的下部轴插筒8,另外,在主体2的两端侧的外周部设置沟槽(槽)9、9。

该沟槽9、9也同样地设置在与该阀本体1连接的未图示的配管侧,能够由未图示的壳体跨过阀本体1和配管的连接部地夹入两侧的沟槽而固定,从而将阀本体1与配管连接(沟槽连接)。

此外,在本实施例中,为了缩短施工时间而采用了沟槽连接方式,但本发明中的中心型蝶形阀不限定于沟槽连接方式,也还能够采用凸缘连接方式等其它连接方式。

图2是沿着阀本体1的流路6的方向的纵截面图,图3是与阀本体1的流路6垂直的方向的纵截面图,两幅图都示出完全关闭状态。阀体3配置于在主体2的内部设置的流路6的中心位置,在阀体3的上方和下方装配有上部阀杆4和下部阀杆5,且旋转自如地设置。对流路6的内周面11仅施行涂装处理等,没有施行利用橡胶等进行的加衬(lining)。

图4是图2的a-a截面图,示出设置于主体2的内部的流路6的详细的形状。在图4中,在流路6的内周面11的中央附近,以阀体3的中心o为中心的半径r1的圆弧面12除了使上部阀杆4和下部阀杆5插入贯通的部分之外,遍及整周地形成,从而构成主体2侧的密封面13。

照此,在主体2的内周面11形成圆弧面12,由此如后所述能够均匀地推压将顶部形成为球面的上下凸台面19、20,在阀体3的上下凸台面19、20能够得到良好的密封性。

另外,在主体2侧的阀体完全关闭位置附近由圆弧面12形成密封面13,由此只要处于该圆弧面12的范围内,就能够将均匀的表面压力施加至阀体3的阀片外周端24。因此,即使阀体3的关闭停止位置从阀体相对于流路方向垂直的完全关闭位置略微偏离的情况下,只要该偏离处于圆弧面12所形成的范围内,就不会影响密封性,能够得到稳定的密封性。

该圆弧面12的形成角度θ的范围优选相对于阀体3的动作角度为1成以上(9度以上),但若增大形成角度θ,则形成于圆弧面12的密封面13的阀口径变窄而使cv值减小,因而有必要考虑cv值的容许范围而设定。另外,在如本实施例那样采用一体型的主体的情况下,有必要还考虑从流路的口径部插入阀体地组装。

接着,基于附图详细地说明阀体3的构成。图5是阀体3的立体图,图6是阀体3正面的半截面图,图7是阀体3的俯视图,图8是图6的b-b截面图。

如图5、图6和图8(a)所示,阀体3由弹性材料15覆盖芯棒14的外周而构成。在本示例中,在芯棒14上使用不锈钢,在弹性材料15上使用epdm(三元乙丙橡胶)。此外,阀体3不限于如此用弹性材料覆盖芯棒的表面的加衬阀体,也可以是例如全部由金属构成的阀体。在此情况下,在主体侧的密封面设置用于密封的弹性材料等,但只要由于阀关闭时等的推压而被压扁的是设置于主体侧的弹性材料,而不是设置于阀体侧的弹性材料,就能够通过本发明的阀体形状来得到同样的效果。

在阀体3的上方和下方形成有上侧凸台部17和下侧凸台部18,上侧凸台部17的上凸台面19和下侧凸台部18的下凸台面20以球面形状形成。另外,在上侧凸台部17设置将上部阀杆4插入的上部阀杆插入孔22,在下侧凸台部18设置将下部阀杆5插入的下部阀杆插入孔23。

在阀体3的阀片外周端24,由弹性材料15形成有外周密封部25,如图7和图8(a)所示,在该外周密封部25设置截面m字状部29,该截面m字状部29将弯曲形状的两个顶部27、27与弯曲形状的谷底部28平滑地连结而形成。

照此,在阀体外周端24设置截面m字状部29的外周密封部25,由此在阀关闭时在阀体外周端24的整周平行地形成有2条由顶部27、27形成的线状密封部。其中,特别是在位于一次侧的线状密封部集中有流体压力的负荷,从而产生高的密封面压力,因此能够得到良好的密封性。

另外,由截面m字状部29的两个顶部27、27平行地形成为2条的线状密封部遍及阀体3的阀片外周端24的整周而与阀体中心o相距等距离地形成,因而在完全关闭位置,阀体3的阀片外周端24被以圆弧面状形成的密封面13推压,由此均匀的表面压力会作用于阀体3的外周密封部25,因而能够得到良好的密封性。

而且,伴着阀的开闭,阀体3的外周密封部25被反复地推压,特别是谷底部28附近反复地受到压缩力,但外周密封部25的外周端成为将弯曲形状的顶部27、27与弯曲形状的谷底部28平滑地连结的截面m字状部29,因而能够抑制产生应力集中,因此能够防止产生断裂的起点,使外周密封部25的耐久性提高。

另外,如图8(b)所示,截面m字状部29的2条顶部27、27附近具有彼此大致相同的半径尺寸,而且谷底部23的半径尺寸相对于顶部27、27附近的半径尺寸而言在1/2-2倍左右的范围内形成。

照此,将外周密封部25的截面m字状部29的顶部27、27和谷底部28的半径尺寸在彼此接近的范围内形成,由此能够将在完全关闭位置处在截面m字状部29产生的应力有效地分散,所以能够防止产生外周密封部25中的应力集中,使外周密封部25的耐久性提高。

照此,在本发明的中心型蝶形阀中,以下更详细地说明在外周密封部25设置截面m字状部29而构成平行的2条密封部的效果。

图9是示意性地示出在完全关闭位置处由圆弧面12推压阀体3的阀体外周端24时对外周密封部25施加表面压力的方式和外周密封部25的弹性材料15的位移方向的图,(a)示出外周密封部为现有的单一凸部构造的外周密封部的情况,(b)示出设置截面m字状部的外周密封部的情况。

在具有(a)所示的单一凸部构造的外周密封部的现有的阀体的情况下,如果阀体3到达关闭位置,则比主体2的圆弧面12更突出的部分的弹性材料15被圆弧面12压扁。此时,被压扁的弹性材料15如白色箭头31所示地沿施加压力的方向大致保持原状地被压入,因而橡胶连锁性地从阀片外周端24朝向阀体3的中心方向移动。另外,单一凸部被压扁,因而大致均匀的表面压力如黑色箭头32所示地从主体2的圆弧面12起作用。

与此相对,在将截面m字状部29设置于(b)所示的外周密封部的构造中,即使阀体3在完全关闭位置处被圆弧面12压扁阀片外周端24的弹性材料15的情况下,由于在截面m字状部29的两个顶部27、27之间的谷底部28存在空间33,因而除了弹性材料15的移动量与空间33的体积的量相应地减小之外,弹性材料15易于如白色箭头34所示地沿该空间33的方向移动,因此也抑制弹性材料15向阀体3的中心方向的移动。另外,截面m字状部29的顶部27、27大体上立即被压扁,另一方面,除此之外的部分的弹性材料15的移动方向易于分散,因而表面压力如黑色箭头35所示会易于集中于截面m字状部29的顶部27。其结果遍及阀体外周端24的整周而由截面m字状部29的顶部27、27以两条线状形成有密封部,因而能够闭阀时发挥良好的密封性。

另外,如前所述,由于作用于闭阀时的阀体的流体压力而导致负荷进一步施加至这些两条线状密封部中的位于上游侧的密封部,因此密封面压力进一步上升而密封性提高。

如图6、图7所示,在阀体3的上方和下方,在上部阀杆4和下部阀杆5的外周设置间隙c并覆盖弹性材料15。图10是图2的a部的放大图,示出在下部阀杆5的外周设置间隙c的状态。该图示出阀体3的下侧凸台部18的状况,但对于阀体3的上侧凸台部17也同样地设置间隙c。

照此,作为在上部阀杆4和下部阀杆5的外周设置间隙c的理由,是为了设置覆盖阀体3的上下凸台面19、20的弹性材料15被主体2的内周面11推压时能够退入(移动)的空间。在中心型蝶形阀中,如果将阀体3安装于主体2内,则阀体3的上下凸台面19、20始终被主体2的内周面11推压,因而覆盖上下凸台面19、20的弹性材料15被压扁而发生表面压力的上升,该表面压力的上升使开闭操作转矩上升。因此,若在上部阀杆4和下部阀杆5的外周设置间隙c而预先设定该弹性材料15的被压扁的部分(在图10中,示出弹性材料15的截面的阴影线与示出主体2的截面的阴影线交叉的部分)37能够退入(移动)的空间38,则弹性材料15的被压扁的部分37能够退入至该空间38,因而覆盖上下凸台面19、20的弹性材料15的表面压力不会过量地变高,能够抑制开闭操作转矩的上升。

接着,对阀体3的整体形状进行说明。如图6所示,构成阀体3的整体形状的上下凸台面19、20和截面m字状部29的顶部27、27,是除了设置上部阀杆插入孔22和下部阀杆插入孔23的部分以及设置于上部阀杆4和下部阀杆5的外周的间隙c的部分之外,以与阀体3的中心o相距大致相同半径r2形成的球面的一部分。即,阀体3的整体形状变得好像与从半径r2的球使球的中心位于其中心而切出的圆板大致相同。

另外,从阀体3的中心o到截面m字状部29的谷底部28的距离l,与由设置于内周面11的圆弧面12形成的密封面13的半径r1大致相同地形成。因此,截面m字状部29的谷底部28的直径变得与在主体2的流路6由圆弧面12构成的密封面13的直径大致相同的“零-零的位置关系”。

此外,由平缓的倾斜面39、39将阀体3的上下凸台面19、20与截面m字状部29的谷底部28之间连接,由此防止当上下凸台面19、20被主体2的圆弧面12推压时产生应力集中。

照此,使设置于主体2的密封面13的直径与设置于阀体3的外周密封部25的截面m字状部29的谷底部28的直径大致相同,由此除了能够使闭阀时被密封面13推压而产生的谷底部28的弹性体15的移动量极小化(或成为零)之外,能够使被密封面13推压而压扁的顶部27的部分沿该谷底部28的方向退避,因而对其它部位的影响减小,防止在外周密封部25产生过量的应力,能够抑制阀的开闭操作转矩的上升。

除了以上之外,如图7所示,从上凸台面19朝向阀片部40侧设置延伸部41,由该延伸部41将上凸台面19与阀体外周端24的截面m字状部29的顶部27平滑地连接。同样地,还从下凸台面20朝向阀片部40侧设置延伸部41,将下凸台面20与阀体外周端24的截面m字状部29的顶部27平滑地连接。

在此,以上凸台面19侧列举为例而对延伸部41的形状详细地进行说明,但下凸台面20侧也是同样的。上凸台面19是设置于上部阀杆插入孔22的周围的球状面。该上凸台面19与阀体外周端24连续地连结,因而不存在明确的边界,但在此假定在上凸台面19外周包括比阀体3的厚度突出的部分的圆,将该圆内的区域(到由图7中的虚线示出的部分为止的区域)的球面部作为上凸台面19。延伸部41是指上凸台面19的球面超过该圆内的区域(虚线部分)而向阀体外周端24侧延伸而形成的部分。

在图7所示的实施方式中,延伸部41在阀体外周端24的截面m字状部29的两个顶部27、27的位置处成为在阀片侧最长的终端部,并形成为宽度朝向那两个终端部分别逐渐变窄。另外,在该实施方式中,延伸部41的阀片侧的两个终端部之间的形状也由平滑的弯曲状连结。

通过如此设置延伸部41,上下凸台面19、20与阀体外周端24之间连续地连结,因而在完全关闭位置处,从上下凸台面19、20到阀体外周端24的截面m字状部29的顶部27所覆盖的弹性材料15均匀地被压扁,因此难以产生如牵涉到泄漏那样的部位,阀杆周围的密封性提高。如果假定未设置延伸部41而是阀体外周端24与上下凸台面19、20直接连结,则虽然上下凸台面19、20与阀体外周端24的截面m字状部29的两个顶部27、27成为相同高度,但上凸台面19所形成的面状密封在与阀体外周端24的边界部分处会突然地切换成两个顶部27、27所形成的线状密封,因而在该边界部分处表面压力会变化,有可能牵涉到泄漏。依据延伸部41,从上下凸台面19、20的面状密封平滑地切换成顶部27、27的线状密封,因而密封构造不会突然地改变,难以产生在边界部分处的泄漏。

而且,延伸部41还具有从上凸台面19的外周朝向阀片部40的截面m字状部29的顶部27连结的连续部42。该连续部42设置成朝向顶部27逐渐变窄。依据该连续部42,上凸台面19不仅仅延伸至被阀片部40的截面m字状部29的顶部27夹持的区域,上凸台面19还延伸至被顶部27夹持的区域的外侧的部分。另外,连续部42同样地还从下侧凸台部18的侧部向阀片部40的截面m字状部29的顶部27形成。

通过如此设置连续部42,上下凸台面19、20不仅延伸至被阀片外周端24的两个顶部27、27夹持的部分,而且还向它们的外侧延伸,因而能够更进一步使密封构造从上下凸台面19、20朝向阀片外周端24逐渐变化,因此能够更进一步减少基于在它们的边界部分处的密封的不连续性的泄漏的发生。

为了更详细地说明延伸部41的构造,分别在图11的(a)、(b)中示出图7的c-c线放大侧视图、d-d线放大侧视图。在图11(a)中,图中的上部是上凸台面19的球面延伸的延伸部41,由虚线的箭头27a示出的位置成为相当于截面m字状部29的顶部27、27的高度的位置。延伸部41中的比该顶部27、27更靠近外侧的区域等同于连续部42。图11(b)示出延伸部41朝向两个顶部27、27分支的部分的阀体外周端附近的构造。照此,在d-d线上,延伸部41的上表面也成为大致m字状,虚线的箭头27a所示的部分成为相当于截面m字状部29的顶部27、27的高度的位置。另外,两个顶部27、27之间的谷底部28等同于倾斜面39,延伸部41中的比该顶部27、27更靠近外侧的区域等同于连续部42。

接着,通过图12来说明本发明的中心型蝶形阀的其它实施例。该其它实施例与图1至图9所示的实施例的区别仅仅是将阀体3的上下凸台面19、20与阀体外周端24的截面m字状部29的顶部27、27平滑地连接的延伸部的形状,其它部分相同,因而以下仅说明该延伸部的区别。

将上下凸台面19、20与阀体外周端24的截面m字状部29的顶部27、27连接的延伸部的形状相同,因而在图12中示出阀体的俯视图(上凸台面侧)而说明。如图12所示,关于上凸台面19,设置延伸部43而将上凸台面19从谷底部28侧向阀片外周端24的截面m字状部29的顶部27、27延长,但并不将上凸台面从阀体3的侧面侧向顶部27、27延长。即,不具有图7和图11所示的连续部42。

照此,即使是仅将延伸部43设置于顶部27、27的单侧的结构,由于上下凸台面19、20与阀片外周端24的截面m字状部29的顶部27、27连续地连结,因而被密封面13推压时,从上下凸台面19、20到阀片外周端24覆盖阀体3的弹性材料15也均匀地被压扁,因此难以产生如牵涉到泄漏那样的部位,阀杆周围的密封性提高。

通过附图来说明当如此构成的中心型蝶形阀闭阀时的工作状况和将截面m字状部29设置于阀体3的外周密封部25的效果。

图13(a)-(c)示出完全关闭位置附近的阀体3与设置于流路6的圆弧面12(密封面13)的位置关系,阀体3按(a)、(b)、(c)的顺序旋转到完全关闭位置。如图所示,在主体2的内周面11的完全关闭位置,作为密封面13而形成有圆弧面12,如前所述,以形成该圆弧面12的阀体的中心o为中心的半径r1与从阀体3的中心o至截面m字状部29的谷底部28的距离l大致相同。

(a)示出阀体3接近完全关闭位置的状态,首先,截面m字状部29的顶部27的单侧与主体2的内周的圆弧面12接触。截面m字状部29单侧的顶部27由于该接触被压扁,但该被压扁的部分的弹性材料主要被推出至截面m字状部29的谷底部28。因此,覆盖阀体3的表面的弹性材料15的移动限定于阀片外周端24附近,作为阀体3整体的弹性材料15的位移被抑制,因而弹性材料15的表面压力的上升较小,开闭操作转矩几乎不上升。

(b)示出阀体3进一步接近完全关闭位置的状态,阀片外周端24的整体相接于主体2的圆弧面12,截面m字状部29的两个顶部27、27被圆弧面12压扁,谷底部28成为与圆弧面12大体上相接的状态。顶部27、27的被压扁的部分的弹性材料易于沿存在于截面m字状部29的两个顶部27、27之间的空间38的方向移动,防止外周密封部25的截面m字状部29的弹性材料15的表面压力过量地变高,因而能够抑制开闭操作转矩的上升。

(c)示出阀体3最终到达完全关闭位置的状态,但由于圆弧面12的半径r1与谷底部28和阀体的中心的距离l大致相等,因而阀体3和圆弧面12的位置关系与由(b)示出的情况大致相同。因此,与由(b)示出的情况同样,截面m字状部29的顶部27、27被圆弧面12压扁而导致的对其它部位的影响较小,作为外周密封部25整体而言弹性材料15的位移被抑制,因此弹性材料15的表面压力的上升较小,开闭操作转矩不会大幅上升。

在现有的蝶形阀中,存在操作转矩在即将闭阀之前急剧地上升的问题,但在本发明的中心型蝶形阀中,在外周密封部25设置截面m字状部29,从而能够如上所述地抑制在即将闭阀之前的开闭操作转矩的急剧上升。

另外,由圆弧面12构成主体2的密封面13,从而根据图11的(b)和(c)能够知晓那样,即使在完全关闭位置操作时的阀体3的停止角度与流路6不垂直,只要阀体3停止在圆弧面12的形成范围内,就能够得到稳定的密封性。

如以上那样,在本发明的中心型蝶形阀中,在形成于主体2的流路6设置圆弧面12的密封部13,并且在阀体3的阀片外周端24设置具备截面m字构造部29的外周密封部25;以及以球面形状构成阀体3的上下凸台面19、20。从而,闭阀时阀体3的阀片外周端24被密封面13从整个圆周方向以均匀的表面压力推压,而且推压力集中于截面m字构造部29的顶部27、27,形成平行的2条密封面,因而能够得到良好的密封性。

除此之外,使上下凸台面19、20向阀片部40侧略微连续地伸展,设置与外周密封部25的截面m字状部29的顶部27平滑地连接的延伸部41,因而上下凸台面19、20与阀体外周端24之间连续地连结,闭阀时从上下凸台面19、20到阀片外周端24覆盖阀体3的弹性材料15均匀地被压扁,致使不间断地产生密封部,因而能够使阀杆周围的密封性提高。

另外,在阀体3的上部阀杆4、下部阀杆5的外周设置未覆盖弹性材料15的间隙c,由此设置将阀体3安装于主体2时上下凸台面19、20被推压而产生的弹性材料15的被压扁的部分能够退入的空间,并且外周密封部25构成为闭阀时被密封面13推压的截面m字构造部29的顶部27、27的弹性材料15的被压扁的部分能够退入至谷底部28的空间33,因而防止在外周密封部25的弹性材料15产生过量的应力,能够抑制开闭操作转矩的上升。

而且,将外周密封部25的截面m字状部29的顶部27、27和谷底部28的半径尺寸形成在彼此接近的范围内,能够将闭阀时在截面m字状部产生的应力有效地分散,并且由平缓的倾斜面39、39将上下凸台面19、20与外周密封部25的截面m字状部29的谷底部28连结,由连续部42从上下侧凸台部17、18的侧部连结阀片部40的截面m字状部29的顶部27,从而抑制在外周密封部14的弹性材料15产生应力集中,使外周密封部25的耐久性提高。

照此,本发明的中心型蝶形阀具备良好的密封性,并且开闭操作转矩较小,另外耐久性优异,因而能够在供水和排水、空调设备、工厂工艺等各种场景下广泛地使用。

符号说明

1阀本体

2主体

3阀体

4上部阀杆

5下部阀杆

11内周面

12圆弧面

14芯棒

15弹性材料

19上凸台面

20下凸台面

24阀片外周端

25外周密封部

27顶部

28谷底部

29截面m字状部。

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