一种低扭矩长寿命蝶阀的制作方法

本发明属于管道阀门技术领域，具体的说是涉及一种低扭矩长寿命蝶阀。

背景技术：

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的翻板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。当蝶阀用于大口径管道时，特别是在高压的工况下，管道内的介质对蝶板产生的压力很大，在开启时，阀杆所承受的扭矩很大，需要阀门开启时的扭矩也很大，配套的驱动装置的输出力矩相应也很大，致使阀门的结构庞大；当阀体由关闭至打开状态时，由于阀体内的压强较大，工作人员在扳动把手时，依然会有较大的扭矩，难以打开，给工作人员带来较大的工作难度。另外，在蝶板开启与关闭时，蝶板的的密封圈与阀体之间始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、磨损快，很容易出现泄漏，缩短了蝶阀的使用寿命；同时，并且在压力大的一侧对蝶板受力不均，容易造成蝶板损坏翻转。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低扭矩长寿命蝶阀，其不仅结构简单，而且密封效果好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低扭矩长寿命蝶阀，包括阀体，所述阀体内设有通道，所述通道的左端为出口、右端为进口，所述阀体的外侧面沿通道的径向设有一端伸入通道内的轴杆，所述轴杆在伸入通道内的一端转动连接有用于控制通道通断的阀板组件，所述阀板组件包括阀板，所述阀板的圆周侧面设置有能膨胀和缩回的胶筒；所述胶筒和阀板的圆周侧面之间形成膨胀腔；所述阀板的左端面设有上凸耳，所述上凸耳内设有上端开口的转轴孔，所述转轴孔与轴杆同轴设置；所述阀体的外侧面沿通道的径向设有下端伸入通道内的阀杆，所述阀杆与轴杆同轴设置，所述阀杆的下端穿过转轴孔；所述阀杆的侧面沿径向设有滑动连接在转轴孔内的环形凸肩，所述环形凸肩和转轴孔的底部之间形成有杆腔，所述有杆腔与膨胀腔连通；所述上凸耳的下端设有第一端面齿轮，所述阀杆固定安装有第二端面齿轮；所述阀杆处于第一位置时，有杆腔变小胶筒膨胀，第一端面齿轮与第二端面齿轮脱离啮合；所述阀杆向上运动至第二位置时，有杆腔增大胶筒收缩，第一端面齿轮与第二端面齿轮啮合，转动阀杆带动阀板转动；所述阀体内设有第一定位组件，所述第一定位组件用于给阀杆在第一位置或第二位置时定位；所述阀杆的上端位于阀体外侧且安装有手柄，所述手柄与阀杆沿阀杆的圆周方向固定连接且沿阀杆的轴向滑动连接；所述阀体上设有第二定位组件，所述第二定位组件用于给手柄定位。

进一步的技术方案中，所述阀板的左端面设有泄压孔，所述泄压孔的左端开口处固定安装有端盖，所述阀板内在泄压孔的右端设有与阀口，所述阀板的左端面设有与泄压孔连通的连通孔；所述端盖内转动连接有螺套，所述螺套内螺纹连接有与泄压孔同轴设置的螺杆，所述螺杆在位于泄压孔内的一端设有用于控制阀口通断的阀芯，所述阀芯沿螺杆轴向设有导滑孔，所述端盖沿螺杆轴向设有伸入导滑孔内的导滑杆；所述螺套的左端固定安装有第二锥齿轮，所述阀杆的下端固定安装有第一锥齿轮，在阀杆处于第一位置时，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，在阀杆处于第二位置时，第一锥齿轮与第二锥齿轮脱离啮合。

进一步的技术方案中，所述阀体内在阀杆的外侧沿阀杆的轴向设有与通道连通的第一安装槽，所述第一安装槽的右侧壁设有第二安装槽，所述第二安装槽内对称铰接有两个锁片，所述通道的内侧壁上对称设有两个与锁片一一对应的放置槽；所述第一安装槽内沿阀杆轴向滑动连接有动力块，所述动力块与阀杆固定连接；所述动力块内对称设有两个与锁片一一对应的动力槽，每个锁片上均设有伸入与其对应的动力槽内的凸柱；所述阀杆处于第一位置时，锁片在凸柱和动力槽的作用下伸入通道内用于防止阀板转动，阀杆向上运动至第二位置时，锁片在凸柱和动力槽的作用下缩入放置槽内。

进一步的技术方案中，所述上凸耳和阀板内设有与有杆腔连通的第一通孔，所述第一通孔的右端开口处安装有单向阀，所述单向阀用于控制通道内的介质向第一通孔内流入；所述阀板内设有用于连通第一通孔和膨胀腔的第二通孔；设置单向阀的作用是，当有杆腔体积最小的时候，如果因为泄漏造成有杆腔、第一通孔、第二通孔、膨胀腔内压力过低，可由通道内介质自动经单向阀进入有杆腔、第一通孔、第二通孔、膨胀腔内进行补液。

进一步的技术方案中，所述第一定位组件包括定位球，所述阀体内沿阀杆的径向设有定位孔，所述定位球位于定位孔内，所述定位孔内设有用于迫使定位球压向阀杆的第一定位弹簧；所述阀杆的外侧设有第一定位环槽和第二定位环槽，所述阀杆处于第一位置时，定位球进入第一定位环槽内，所述阀杆处于第二位置时，定位球进入第二定位环槽内。

进一步的技术方案中，所述阀杆的外圆周侧面沿其轴向设有限位滑槽，所述手柄内固定安装有伸入限位滑槽内的限位滑块。

进一步的技术方案中，所述手柄的一端铰接有压杆，所述压杆在靠近阀杆上端的一端设有动力滑槽，所述阀杆的上端侧面设有伸入动力滑槽内的凸起。

进一步的技术方案中，所述阀体的外侧面设有凸块，所述凸块内在阀杆的外侧设有密封槽，所述密封槽内设有套接在阀杆上的密封圈，所述密封槽的上端开口处固定安装有套接在阀杆上的螺堵，所述螺堵用于防止密封圈脱离密封槽。

进一步的技术方案中，所述定位组件包括定位盘、定位杆、第二定位弹簧，所述定位盘固定安装在螺堵的上端，所述定位杆铰接在手柄上，所述第二定位弹簧位于手柄和定位杆之间，所述第二定位弹簧用于迫使定位杆的一端插入定位盘外圆周侧面的定位槽内。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)在阀板关闭时，驱动阀杆向下运动，有杆腔体积变小，膨胀腔体积增大使得胶筒膨胀完全阀板与通道之间的密封；在蝶板开启时，驱动阀杆向上运动，有杆腔的体积大，膨胀腔体积变小，胶筒完全收缩；这样可以通过阀板在开启或关闭时使胶筒逐渐的收缩或膨胀，减小密封圈的磨损，从而提高使用的寿命和密封性能；

(2)在阀板旋转打开之前先使阀芯打开阀口，再使阀板开启可以减小操作力矩，使调节更加方便；

(3)设置锁片，可以在阀板关闭时，将阀板锁止，防止阀板翻转损坏；

(4)本发明中的阀杆即可以控制阀芯开启阀口，又可以控制阀板的开启或关闭，还可以控制胶筒的膨胀与收缩，通过一个零件完成了多种功能，设计巧妙，且节省了零部件。

附图说明

图1为本发明中的阀板处于关闭时的剖视图；

图2为图1中a-a方向的剖视图；

图3为本发明中的阀板处于将要开启时的剖视图；

图4为图3中b-b方向的剖视图；

图5为本发明中第二端面齿轮的结构图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种低扭矩长寿命蝶阀，包括阀体1，所述阀体1内设有通道101，所述通道101的左端为出口、右端为进口，所述阀体1的外侧面沿通道101的径向设有一端伸入通道101内的轴杆8，所述轴杆8在伸入通道101内的一端转动连接有用于控制通道101通断的阀板组件，所述阀板组件包括阀板2，所述阀板2的圆周侧面设置有能膨胀和缩回的胶筒7；所述胶筒7和阀板2的圆周侧面之间形成膨胀腔22；所述阀板2的左端面设有上凸耳26，所述上凸耳26内设有上端开口的转轴孔261，所述转轴孔261与轴杆8同轴设置；所述阀体1的外侧面沿通道101的径向设有下端伸入通道101内的阀杆3，所述阀杆3与轴杆8同轴设置，所述阀杆3的下端穿过转轴孔261；所述阀杆3的侧面沿径向设有滑动连接在转轴孔261内的环形凸肩31，所述环形凸肩31和转轴孔261的底部之间形成有杆腔201，所述有杆腔201与膨胀腔22连通；所述上凸耳26的下端设有第一端面齿轮41，所述阀杆3固定安装有第二端面齿轮42；其中第一端面齿轮41和第二端面齿轮42结构相同；所述阀杆3处于第一位置时，有杆腔201变小胶筒7膨胀，第一端面齿轮41与第二端面齿轮42脱离啮合；所述阀杆3向上运动至第二位置时，有杆腔201增大胶筒7收缩，第一端面齿轮41与第二端面齿轮42啮合，转动阀杆3带动阀板2转动；所述阀体1内设有第一定位组件，所述第一定位组件用于给阀杆3在第一位置或第二位置时定位；所述阀杆3的上端位于阀体1外侧且安装有手柄12，所述阀杆3的外圆周侧面沿其轴向设有限位滑槽32，所述手柄12内固定安装有伸入限位滑槽32内的限位滑块33；所述手柄12的一端铰接有压杆11，所述压杆11在靠近阀杆3上端的一端设有动力滑槽111，所述阀杆3的上端侧面设有伸入动力滑槽111内的凸起34；所述阀体1上设有第二定位组件，所述第二定位组件用于给手柄12定位。

所述阀板2的左端面设有泄压孔27，所述泄压孔27的左端开口处固定安装有端盖271，所述阀板2内在泄压孔27的右端设有与阀口272，所述阀板2的左端面设有与泄压孔27连通的连通孔21；所述端盖271内转动连接有螺套61，所述螺套61内螺纹连接有与泄压孔27同轴设置的螺杆621，所述螺杆621在位于泄压孔27内的一端设有用于控制阀口272通断的阀芯62，所述阀芯62沿螺杆621轴向设有导滑孔622，所述端盖271沿螺杆621轴向设有伸入导滑孔622内的导滑杆623；所述螺套61的左端固定安装有第二锥齿轮52，所述阀杆3的下端固定安装有第一锥齿轮51，在阀杆3处于第一位置时，第一锥齿轮51与第二锥齿轮52啮合，在阀杆3处于第二位置时，第一锥齿轮51与第二锥齿轮52脱离啮合。

所述阀体1内在阀杆3的外侧沿阀杆3的轴向设有与通道101连通的第一安装槽102，所述第一安装槽102的右侧壁设有第二安装槽103，所述第二安装槽103内对称铰接有两个锁片141,142，所述通道101的内侧壁上对称设有两个与锁片141,142一一对应的放置槽107,108；所述第一安装槽102内沿阀杆3轴向滑动连接有动力块13，所述动力块13与阀杆3固定连接；所述动力块13内对称设有两个与锁片141,142一一对应的动力槽131,132，每个锁片141,142上均设有伸入与其对应的动力槽131,132内的凸柱14；所述阀杆3处于第一位置时，锁片141,142在凸柱14和动力槽131,132的作用下伸入通道101内用于防止阀板2转动，阀杆3向上运动至第二位置时，锁片141,142在凸柱14和动力槽131,132的作用下缩入放置槽107,108内。

所述上凸耳26和阀板2内设有与有杆腔201连通的第一通孔28，所述第一通孔28的右端开口处安装有单向阀44，所述单向阀44用于控制通道101内的介质向第一通孔28内流入；所述阀板2内设有用于连通第一通孔28和膨胀腔22的第二通孔29；设置单向阀44的作用是，当有杆腔201体积最大的时候，如果因为泄漏造成有杆腔201、第一通孔28、第二通孔29、膨胀腔22内压力过低，可由通道101内介质自动经单向阀44进入有杆腔201、第一通孔28、第二通孔29、膨胀腔22内进行补液。

所述第一定位组件包括定位球10，所述阀体1内沿阀杆3的径向设有定位孔109，所述定位球10位于定位孔109内，所述定位孔109内设有用于迫使定位球10压向阀杆3的第一定位弹簧45；所述阀杆3的外侧设有第一定位环槽38和第二定位环槽39，所述阀杆3处于第一位置时，定位球10进入第一定位环槽38内，所述阀杆3处于第二位置时，定位球10进入第二定位环槽39内。

所述阀体1的外侧面设有凸块112，所述凸块112内在阀杆3的外侧设有密封槽113，所述密封槽113内设有套接在阀杆3上的密封圈114，所述密封槽113的上端开口处固定安装有套接在阀杆3上的螺堵115，所述螺堵115用于防止密封圈114脱离密封槽113。所述定位组件包括定位盘9、定位杆91、第二定位弹簧92，所述定位盘9固定安装在螺堵115的上端，所述定位杆91铰接在手柄12上，所述第二定位弹簧92位于手柄12和定位杆91之间，所述第二定位弹簧92用于迫使定位杆91的一端插入定位盘9外圆周侧面的定位槽(现有技术图中均为示出)内。

如图1所示，当蝶阀处于关闭位置时，定位杆91的一端卡接到定位盘9的定位槽内，阀杆3处于第一位置，此时定位珠在第一定位弹簧45的作用下进入第一定位环槽38内，同时有杆腔201的体积最小，与有杆腔201连通的膨胀腔22体积最大，膨胀腔22内的压力作用到胶筒7上使胶筒7完全涨开，形成可靠的密封，另外，阀芯62封闭阀口272，锁片141,142挡住阀板2，防止阀板2翻转。

当需要打开蝶阀时，向上捏定位杆91，使定位杆91的一端脱离定位盘9的定位槽，然后旋转手柄12，手柄12带动阀杆3转动，进而通过第一锥齿轮51与第二锥齿轮52的啮合驱动螺套61旋转，螺套61旋转时通过螺杆621驱动阀芯62向左运动将阀口272打开，对阀板2两端的介质进行卸荷，然后下压压杆11的一端，使阀杆3运动到第二位置，此时定位珠在第一定位弹簧45的作用下进入第二环形定位槽内，第一端面齿轮41与第二端面齿轮42啮合，另外，在阀杆3向上运动时，带动力块13向上运动，锁片141,142在凸柱14和动力槽131,132的作用下缩入放置槽107,108内，同时使有杆腔201体积增大而使膨胀腔22内的压力降低，胶筒7向内收缩，然后旋转手柄12，阀杆3的转动通过第二端面齿轮42传递到第一端面齿轮41，从而将阀板2开启，阀板2开启后松开定位杆91，定位杆91在第二定位弹簧92的作用下卡入定位盘9的定位槽内。

当需要关闭蝶阀时，向上捏定位杆91，使定位杆91的一端脱离定位盘9的定位槽，然后回转手柄12，阀板2被带动旋转，当阀板2旋转到关闭位置后，往上抬压杆11，使阀杆3运动到第一位置，此时定位珠在第一定位弹簧45的作用下进入第一环形定位槽内，第一端面齿轮41与第二端面齿轮42脱离啮合，第一锥齿轮51与第二锥齿轮52相互啮合。另外，在阀杆3向下运动时，有杆腔201体积缩小，使与有杆腔201连通的膨胀腔22内的压力逐渐增大将胶筒7往外膨胀密封，同时动力块13向下运动，锁片141,142在凸柱14和动力槽131,132的作用下伸入通道101内用于防止阀板2转动，接着回转手柄12，带动阀杆3转动，阀杆3转动时通过第一锥齿轮51驱动第二锥齿轮52转动，第二锥齿轮52回转时通过螺套61与螺杆621的配合使阀芯62向右运动压紧在阀口272上，然后松开定位杆91，定位杆91在第二定位弹簧92的作用下卡入定位盘9的定位槽内，至此就完成了蝶阀的关闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。