专利名称：三偏心调节蝶阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业过程控制阀，特别涉及一种适用于大口径、高压差的三 偏心调节蝶阀。
背景技术：
在上世纪四十年代已出现了蝶阀，它有结构简单、重量轻、体积小等优点；但是初 期的结构都是中轴翻板的开放式蝶板，不平衡力矩大、稳定性差、泄漏等级低等缺点，所以 只能用于大口径(DN300以上)、压差小、泄漏要求不高的非重要场所。由于石油化工企业的单体工程越来越大、各种管道口径不断增大；输气输油管道 不断发展，水利工程的规模日益扩大，大口径控制阀的需求量不断增加。直行程控制阀，球 阀等阀门，口径DN300以上的产品都很笨重，而蝶阀尺寸小、重量轻，因此销量逐渐增加。在 市场的推动下，控制阀制造商不断改进蝶阀结构，上世纪八十年代引进的产品中，就出现了 后座型蝶阀，后来出现二偏心蝶阀，九十年代后出现了三偏心蝶阀，再加上阀门定位器功能 大大提高，基本上克服了蝶阀的不平衡力矩大、稳定性差、泄漏等级低等三大缺点，加上它 体积小、重量轻的优点成了整体优势，所以在大口径阀门领域，三偏心蝶阀是首选产品，别 的型号产品无法与它竞争；现在无论国内国外，生产蝶阀的厂家越来越多，口径越做越大。但是目前生产的三偏心硬密封蝶阀存在几个问题1，普通的三偏心调节蝶阀，其公称压力彡PN4. OMPa，允许压差〔ΔΡ〕彡1. OMPa，超 过这个范围就相当困难，限止了它的使用范围。2，常用的三偏心蝶阀都用金属阀座对金属阀板，即硬密封结构，阀座直接加工在 阀体上，用专用夹具加工出斜锥面；金属阀板的外圆也用特殊的夹具加工成斜锥面；当阀 板关闭时，若尺寸完全理想，二个斜锥面接触呈一个完整的椭圆形，泄漏等级可达V级，但 是在实际机械加工时，很难达到理想状态，特别是大口径阀，加工后变形量无法预测，所以 泄漏等级经常为IV级，为达到VI级泄漏等级，三偏心蝶阀的阀座和阀板衬塑料或橡胶，但 由衬里材料的原因，使用温度、工作压力、压差都受到限制。3，常用的三偏心蝶阀，阀杆的轴向不平衡力只靠阀板顶着阀体，长时间运行后引 起磨损，使阀板与阀座的锥面密封线发生位移，最后引起阀板卡死。4，常用的三偏心蝶阀，其阀板关闭时，部分锥面靠过盈与阀座锥面密封，所以脱开 时需要很大的转动力矩；这个磨擦力矩要占总力矩的90%以上，所以不能用于压差大的场 所。因此，缺乏一种适用于大口径、高压差场所的三偏心蝶阀。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是提供一种三偏心调节蝶阀，克服现有技术中存在的 上述问题。本实用新型的一种三偏心调节蝶阀，包括阀体、阀杆和阀板，阀体内设有阀座，阀 杆贯穿在阀体内并与阀板相连，所述阀板包括固定连接的阀板体和压板，在阀板体和压板之间设有弹性密封件，并弹性密封件的外周面与所述阀座的内周面为顶角相同的斜锥面。本实用新型所述弹性密封件为多层不锈钢薄板夹膨胀石墨构成的密封件。本实用新型所述弹性密封件的斜锥面倾角最小处设有圆柱销。本实用新型还包括缠绕式密封垫圈，设在所述弹性密封件与所述阀板体之间。本实用新型在还包括阀杆防窜结构，由设在所述阀杆末端的止推轴承压板和设在 阀体底部的止推轴承组成。本实用新型所述阀体上端设有上导套，下端设有下导套，所述阀杆贯穿在上、下导套内。通过以上技术方案，本实用新型的三偏心调节阀具有以下优点(1)阀板采用阀板体、压板和弹性密封件构成的组合体，其中弹性密封件是多层不 锈钢薄板夹石墨的层压板，具有刚柔相济的特点，可以万向压缩，以此弥补密封面微量的形 位误差，当阀关闭时斜锥面中的几道石墨层同时压紧到阀座锥面中上，形成多道密封，所以 达到无泄漏水平。(2)该阀板的弹性密封件与阀板体间设有密封，因阀板用几个零件组装而成，与国 内常用的三偏心蝶阀相比，该蝶阀在弹性密封件的一侧用缠绕式密封垫圈进行密封，介质 无法侧面渗漏，保征做到无泄漏。(3)利于弹性密封件的定位，弹性密封件的外周加工成斜锥面后，由于锥角各个角 度不同，一旦卸下就无法辨认，斜锥面倾角最小处打一个圆柱销，增强互换性，便于拆卸维 修。
图1本实用新型三偏心调节阀的结构图。图2为图1中A处放大图。图3气动三偏心调节阀结构图。图4本实用新型三偏心调节阀关闭密封示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的三偏心调节蝶阀，包括阀体6、阀杆10和阀板5，阀体6 为圆筒内设有阀座，在阀体的上端部内设有上导套8，其下端部内设有下导套9，上导套8的 外部填充有填料12，阀杆10贯穿整个阀体并在上、下导套内，通过平键7与阀板5相连。如 图2所示，阀板5包括固定连接的阀板体5A和压板5B，在阀板体5A和压板5B之间设有弹 性密封件4，并弹性密封件4的外周面与阀座的内周面为顶角相同的斜锥面，弹性密封件4 为多层不锈钢薄板夹膨胀石墨构成的密封件，具有刚柔相济的特点，当阀板关闭时，弹性密 封件具有柔韧性，可以万向压缩，以此弥补密封面微量的形位误差，弹性密封件中的几道石 墨层同时压紧阀座锥面中上，形成多道密封，介质无法渗漏，所以达到无泄漏水平。在弹性 密封件4与阀板体5A间设有缠绕式密封垫11，使介质无法从弹性密封件的一侧渗漏到另一 侧，保证做到无泄漏。因这种蝶阀的工作压力高，阀杆较粗，闷头一端产生很大的向外推力，这个力由阀 杆台肩全部推到填料上，填料无法承受，导致阀杆、阀板向外窜动。为防止阀杆窜动引起阀，在阀杆的末端和阀体底部设有相互配合的阀杆防窜结构，该阀杆防窜 结构包括设在阀杆末端的止推轴承压板2和设在阀体底部的止推轴承3。用高强度钢板制 成止推轴承压板2，其直径大于阀杆10，固定在阀杆尾端；用耐磨钢板制成止推轴承3，固定 在阀体下阀套台肩上；介质的推力将通过止推轴承，传递到阀体上，防止阀杆窜动。在阀体 6的底部还设有下阀盖1。弹性密封件的外周加工成斜锥面后，由于锥角各个角度不同，一旦卸下就无法辨 认，斜锥面倾角最小处打一个圆柱销，增强互换性，便于拆卸维修。如图3所示，为本实用新型三偏心调节蝶阀的一具体实例，把该三偏心调节蝶阀 用于气动三偏心调节蝶阀，它包括气动活塞式执行机构13、安装架14和蝶阀15，气动活塞 式执行机构13的输出动力传递给蝶阀15的阀杆10，阀杆10带动阀板5运动。根据公称通 径DN大小、和工作压差的不同，配用不同型号气动活塞式执行机构，图3中表示的是DN350， Class600蝶阀15，配用二个缸径为D320活塞式执行机构13，二个活塞杆同时推动曲柄，产 生巨大的扭矩驱动阀杆旋转。安装架14的下方装蝶阀15，左右二侧安装气动活塞式执行机 构13，根据需要还可安装阀门定位器、行程开关、空气过滤减压器等附件。阀体与管道的连 接可用对夹式、或法兰式，见图1，阀座直接加工在阀体内壁上，密封面是一个斜锥面。阀板 采用三偏心结构，是由压板、弹性密封件、阀板等零件组成，弹性密封件外周面加工出斜锥 面(第三个偏心)，这个斜锥面顶角与阀座的斜锥面顶角相同，见图2及图4;其角度值α 大于锁定角范围(3 6° )，避免发生自锁。针对高压差工况，采用多层弹性密封件，不锈 钢板比常用的加厚，但夹石墨的层数加多1 2层。弹性密封件的侧面与阀板体之间采用 缠绕式密封垫圈进行密封，用足够多的螺栓压紧垫圈，保证侧面密封。如图4所示，是三偏心调节阀阀板关闭密封时水平方向截面图，阀座密封面是一 个斜锥面，其锥顶角a。三偏心调节阀中的三偏心就是图4中的第一个偏心c、第二个偏心 e和第三个偏心角θ，三个偏心指的是现有技术中的三偏心。图4中，上面的锥面倾角最大， 当关闭时用来挡住阀板5，防止阀板转角超过规定值；下面的锥面倾角最小，当关闭时阀板 的弹性密封件4被微量压缩后贴紧阀座。阀板中的弹性密封件比国内常用的要厚，中间夹的石墨纸层多出1 2层，不锈钢 板亦加厚，一旦阀门关闭，执行机构的扭矩把阀板密封件嵌紧到阀座的锥面中；几道石墨层 同时压紧到阀座上，能多道密封，所以能做到无泄漏。另外，弹性密封件仅仅露出阀板体外 圆2 5mm，具有相当好的刚性和硬度，经得起一般介质流动冲刷，可以经受很高的压差。
权利要求1.一种三偏心调节蝶阀，包括阀体(6)、阀杆(10)和阀板(5)，阀体(6)内设有阀座，阀 杆(10)贯穿在阀体(6)内并与阀板(5)相连，其特征在于，所述阀板(5)包括固定连接的 阀板体(5A)和压板(5B)，在阀板体(5A)和压板(5B)之间设有弹性密封件，并弹性密 封件的外周面与所述阀座的内周面为顶角相同的斜锥面。
2.根据权利要求1所述的三偏心调节蝶阀，其特征在于，所述弹性密封件(4)为多层不 锈钢薄板夹膨胀石墨构成的密封件。
3.根据权利要求2所述的三偏心调节蝶阀，其特征在于，所述弹性密封件的斜锥面倾 角最小处设有圆柱销。
4.根据权利要求1或2所述的三偏心调节蝶阀，其特征在于，还包括缠绕式密封垫圈 (11)，设在所述弹性密封件⑷与所述阀板体(5A)之间。
5.根据权利要求1所述的三偏心调节蝶阀，其特征在于，还包括阀杆防窜结构，由设在 所述阀杆末端的止推轴承压板( 和设在阀体底部的止推轴承( 组成。
6.根据权利要求1所述的三偏心调节蝶阀，其特征在于，所述阀体上端设有上导套 (8)，下端设有下导套(9)，所述阀杆(10)贯穿在上、下导套内。
专利摘要本实用新型的一种三偏心调节蝶阀，包括阀体、阀杆和阀板，阀体内设有阀座，阀杆贯穿在阀体内并与阀板相连，所述阀板包括固定连接的阀板体和压板，在阀板体和压板之间设有弹性密封件，并弹性密封件的外周面与所述阀座的内周面为顶角相同的斜锥面。本实用新型的三偏心调节蝶阀，密封性好无泄漏，适合于口径大、压差高的地方。
文档编号F16K1/226GK201884682SQ20102065820
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者吴勇, 朱卫标 申请人:上海大通自控设备有限公司