一种三杆式蝶阀的制作方法

本实用新型涉及机械装置，具体是一种三杆式蝶阀。

背景技术：

三杆蝶阀通常包括有阀体、阀座、阀杆和蝶板；阀座固定于该阀体内腔中，蝶板位于阀座的内腔中。三杆蝶阀的工作原理是由驱动机构驱动传动轴旋转，传动轴带动传动连杆，传动连杆带动阀杆，阀杆带动蝶板进行旋转，蝶板旋转后其边缘和阀座密封或打开。因此，通过连杆机构实现阀门的启闭。然而，在启闭的过程中蝶板开关瞬间，蝶板的运动是一段比较小的圆弧，会跟阀座发生干涉，同时在密封副间存在冲击阻力致力矩增大。因此，频繁的启闭容易造成密封面磨损加速，密封性能下降，最终导致阀门泄漏。申请号03279456.8公开了一种三杆式蝶阀，该蝶阀较好地解决了该问题：其阀体与驱动装置之间通过支架联结，阀轴安装在阀体内，阀轴一端伸入驱动装置内，二者通过键连接。阀轴与阀体通过填料和填料压盖密封，阀轴在阀体内靠对开圆环作轴向限位，阀轴上装有连接杆和连接板，连接杆与阀轴通过键固定连接，连接板与阀轴为活动连接，阀轴可以在连接板内转动。固定板焊接在阀体内，连接板与固定板通过螺栓和螺母固定连接。滚轮安装在连接板的槽内，可以绕圆心转动，滚轮和蝶板通过销轴连接，连接杆与蝶板通过转轴连接。调整垫安装在端盖内，端盖安装在阀体底部法兰处，在蝶板与阀座的密封面处堆焊硬质合金。动作时，驱动装置带动阀轴，阀轴带着连接杆转动，连接杆带动蝶板运动，同时，蝶板通过滚轮绕其圆心处转动，其原理相当于一个三杆机构，蝶板的运动轨迹为先平移后旋转。关闭时，蝶板先转动，后平移，把蝶板平行推向阀座。密封泄漏问题得以解决，延长了三杆蝶阀的使用寿命。但这种蝶阀仍存在不足：与所述三杆机构相关的结构精度实际要求非常高，加工困难，工装程序复杂且大幅增加了产品成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种三杆式蝶阀。该蝶阀在工作时通过启闭瞬间平移然后再旋转的运动，蝶板与阀座之间完全零磨损，通过三杆式机构加上间歇机构实现了蝶阀无磨损的运动要求；同时结构简单，制造容易，成本低廉，使用寿命长。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种三杆式蝶阀，包括阀座、阀盖、圆柱体、销轴紧固件、阀体、蝶板、密封件、密封件压板、驱动装置、阀轴、填料垫、填料函和填料压盖；所述阀体的一端与阀座固定连接，另一端与蝶板固定连接；阀体的上部与阀盖固定连接；所述阀体与阀座之间的贴合面安装有密封圈；所述阀体与阀盖之间的贴合面安装有密封圈；所述密封件通过密封件压板螺栓紧固在蝶板上，密封件位于蝶板和密封件压板之间；阀体与密封件配合构成密封副；所述阀体的外部安装有中空的圆柱体；所述阀轴位于阀体和圆柱体内，阀轴一端穿过圆柱体与驱动装置连接，阀轴与圆柱体之间通过密封填料和填料压盖密封；所述密封填料存放在填料函内；所述填料函由填料垫密封；

其特征在于所述蝶阀还包括第一连杆、第二连杆、限位板、阀体导轨、支撑架、第三连杆、连接架、第二定位支撑架、第一定位支撑架、滑动联轴器、轴套和蝶板转轴；所述阀轴的另一端与滑动联轴器连接；所述轴套安装于阀轴外部，位于圆柱体内；所述第一定位支撑架和第二定位支撑架固定安装在阀体内，垂直于水平面，并且均与阀轴垂直；所述第一连杆的下部右侧通过第一连杆右销轴与第一定位支撑架和滑动联轴器连接，第一连杆的下部左侧通过第一连杆左销轴与第二定位支撑架连接；所述第一连杆的中部是中空的，第一连杆的上部通过销轴紧固件与第二连杆一端连接；所述第二连杆的另一端与限位板的一端连接，限位板的另一端与安装在蝶板上的支撑架连接；所述第三连杆的一端通过销轴紧固件与第一连杆和第二连杆连接；所述第三连杆另一端与安装在蝶板上的连接架连接；所述阀体内壁开有阀体导轨；所述蝶板上安装有蝶板转轴，蝶板转轴与阀体导轨配合。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1.效能提高。本实用新型蝶阀将传统的蝶板旋转启闭方式设计成蝶阀的蝶板的“平移+旋转”的复合运动轨迹：三杆机构由间歇机构和曲柄滑块机构组成，曲柄滑块机构的作用是在第一连杆转动的情况下，蝶板可以保持水平方向位移，在蝶板开关的时候可以先平移一段距离然后在旋转；间歇机构的作用就是在蝶板开关平移的时候，控制其不发生旋转，当蝶板离开阀座一段距离后，蝶板才开始旋转工作。从而形成蝶板“平移+旋转”的复合运动轨迹。这种“平移+旋转”的设计避免了蝶板在转动时与密封副之间产生摩擦力，可缓解或者消除阀门开关时在密封副间冲击阻力，并且开启蝶板时，蝶板两边的介质压力已卸掉大部分，所以启闭力矩大大减小，仅为一般蝶阀的10％左右，可使驱动装置相应减少，从而降低了成本，节约了能源，同时提高了启闭速度。

2.寿命延长。本实用新型蝶阀在开启蝶板时，由于密封件先行脱开，蝶板两边的压力差减小，所以流体介质对蝶板的开启冲击作用减小，运行噪音也减小，所以蝶阀的抗冲击疲劳破坏能力大大提高，可使阀门的使用寿命由目前的几千次提高到几十万次。同时，通过三杆机构将力施加于蝶板上，使得蝶板进行平移以及翻转来开启、关闭阀门，同样也延长了阀门的使用寿命。

3.密封性好。本实用新型蝶板启闭瞬间平移然后再旋转的运动有效避免了传统蝶板启闭瞬间旋转运动带来的磨损，保证了良好的密封性能。

4.易于制造。本实用新型蝶阀结构紧凑，阀的体积及重量比较轻，操作简易轻便，生产制造比较容易。

5.结构性能稳定。通过在阀体和第一连杆之间设置有两定位支撑架，在蝶板和第二连杆之间设置的连接架以及加设加强筋使结构更加坚固，延长了三杆蝶阀的使用寿命。阀体导轨与蝶板转轴配合，保证了阀门开启瞬间蝶板的直线运动，使运动更为精准，控制更加方便。

6.设计理念新颖。本实用新型蝶阀通过间歇机构和曲柄滑块机构的巧妙配合，将一个周向旋转运动转化为一个沿轴线的平动和一个旋转运动，从而实现了蝶板先平动一段距离，使密封件与阀座脱离，然后再在无摩擦的情况下旋转打开。避免了蝶板开启瞬间密封件与阀座的摩擦，保证密封性良好。第一连杆结构为中空的杆状结构，避免连杆运动过程中的干涉，保证了结构的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型三杆式蝶阀一种实施例的整体结构轴测示意图；

图2是本实用新型三杆式蝶阀沿图1中的A-A方向的剖视结构示意图；

图3是本实用新型三杆式蝶阀沿图2中的B-B方向的剖视结构示意图；

图4是本实用新型三杆式蝶阀图3中I处的局部放大结构示意图；

图5是本实用新型三杆式蝶阀一种实施例的第一连杆的轴测示意图；(图中：1、阀座；2、阀盖；3、圆柱体；4、第一连杆；41、第一连杆右销轴；42、第一连杆左销轴；5、销轴紧固件；6、第二连杆；7、限位板；8、阀体导轨；9、阀体；10、支撑架；11、蝶板；12、第三连杆；13、连接架；14、第二定位支撑架；15、密封件；16、密封件压板；17、第一定位支撑架；18、滑动联轴器；19、阀轴；20、轴套；21、填料垫；22、填料函；23、填料压盖；24、驱动装置；25、蝶板转轴；

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种三杆式蝶阀(简称蝶阀，参见图1-5)，包括阀座1、阀盖2、圆柱体3、第一连杆4、销轴紧固件5、第二连杆6、限位板7、阀体导轨8、阀体9、支撑架10、蝶板11、第三连杆12、连接架13、第二定位支撑架14、密封件15、密封件压板16、第一定位支撑架17、滑动联轴器18、阀轴19、轴套20、填料垫21、填料函22、填料压盖23、驱动装置24和蝶板转轴25；

所述阀体9的横截面呈圆形；所述阀体9的一端通过螺栓与阀座1固定连接，另一端通过螺栓与蝶板11固定连接；阀体9的上部通过螺栓与阀盖2固定连接；所述阀体9与阀座1和阀盖2之间的贴合面均安装有密封圈；所述密封件15通过密封件压板16螺栓紧固在蝶板11上，密封件15位于蝶板11和密封件压板16之间，其外缘超出蝶板11的外边缘；阀体9与密封件15配合构成密封副；所述阀体9的外部焊接有中空的圆柱体3；所述阀轴19位于阀体9和圆柱体3内，阀轴19一端穿过圆柱体3通过紧定螺栓与驱动装置24连接，另一端与滑动联轴器18连接；所述阀轴19与圆柱体3之间通过密封填料和填料压盖23密封；所述密封填料存放在填料函22内；所述填料函22由填料垫21密封；所述轴套20安装于阀轴19外部，位于圆柱体3内，对阀轴19在阀体9内的运动起轴向限位的作用；所述第一定位支撑架17和第二定位支撑架14焊接在阀体9内，并且均与阀轴19垂直，保证阀轴19水平；所述第一连杆4的下部右侧通过第一连杆右销轴41与第一定位支撑架17和滑动联轴器18连接，第一连杆4的下部左侧通过第一连杆左销轴42与第二定位支撑架14连接；所述第一连杆4的上部通过销轴紧固件5与第二连杆6一端连接，所述第二连杆6的另一端通过销轴与限位板7的一端连接，限位板7的另一端通过销轴与安装在蝶板11上的支撑架10连接；所述第三连杆12的一端通过销轴紧固件5与第一连杆4和第二连杆6连接；所述第三连杆12另一端通过销轴与安装在蝶板11上的连接架13连接；所述阀体9内壁开有阀体导轨8；所述蝶板11上安装有蝶板转轴25，蝶板转轴25与阀体导轨8配合，蝶板转轴25在阀体9内侧的阀体导轨8中运动，蝶板11能够沿阀体9的中心线的平移。

所述圆柱体3的外侧焊接有加强筋板，加强筋板焊接在阀体9上，以提高圆柱体3与阀体9之间的连接强度，增加使用寿命。

所述第一连杆4上部是孔结构，用于与第二连杆6和第三连杆12连接；下部左右两侧带有第一连杆右销轴41和第一连杆左销轴42的中通的杆结构；下部的右侧具有第一连杆右销轴41，用于与第一定位支撑架17和滑动联轴器18连接；下部的左侧具有第一连杆左销轴42，用于与第二定位支撑架14连接。中部是中空的。

所述蝶板11的转动轴线(即阀轴19中轴线)与阀体9和密封件15配合构成的密封副平面(密封面与阀轴19中心轴线垂直的横断面)之间存在一定距离，此距离称为轴向偏心，使得蝶阀具有三偏心结构，其目的是使所述三杆机构装置具有一定的操作空间。

所述阀座1的内圆面为正圆锥面，其制造工艺简单，成本低，工作可靠。所述密封圈能保证蝶阀具有良好的密封性能。所述密封件15的外缘面采用与所述安装式阀座1内圆面锥角相同的正圆锥面。所述第一连杆4、第二连杆6和限位板7(第二连杆6和限位板7等同于一个杆)与第三连杆12组成三杆机构。

本实用新型三杆式蝶阀的工作原理和工作流程是：

阀门开启瞬间，阀轴19在驱动装置24的作用下旋转，旋转运动带动第一连杆4绕阀轴19的中轴线转动，从而在此作用下带动限位板7转动。此时，限位板7不受力的作用只是在第二连杆6的作用下绕与支撑架10连接的一端转动，第一连杆4、第三连杆12和蝶板11组成的曲柄滑块机构，带动蝶板11沿蝶板11中心轴线方向作向左平移的直线运动，使得阀座1与密封件15脱开一段距离，使阀体9内腔的压力大大减小。直到限位板7和支撑架10连接的端面与蝶板11重合，第二连杆6与限位板7等同于一个杆，与第一连杆4、第三连杆12组成三杆机构带动蝶板11在无摩擦的情况下沿阀轴19的中轴线旋转90°，使阀门打开。此过程中由于第一连杆4的结构为中空的，避免了第一连杆4转动时与第三连杆12发生干涉。限位板7为一个间歇机构。

阀门关闭时，第一连杆4、第二连杆6和限位板7(第二连杆6和限位板7等同于一个杆)、第三连杆12组成的三杆机构带动蝶板11在无摩擦的情况下沿阀轴19的中轴线反向旋转90°，此时阀座1与密封件15之间存在一定距离，两者的中心轴线处于重合位置；然后第一连杆4带动限位板7转动直到限位板7的侧面与蝶板11重合(所述限位板7的侧面是限位板7上的垂直于限位板7和支撑架10连接的端面的面)，第一连杆4、第三连杆12与蝶板11组成的曲柄滑块机构带动蝶板11沿蝶板11中心轴线方向作向右平移的直线运动，压向密封填料，密封面完全密封，阀门关闭。

本实用新型三杆式蝶阀所述结构或零部件的安装位置或方向时所使用的“上”、“下”、“左”、“右”，“内”、“外”等是以所给附图的方位为依据，它们仅仅是为了表述方便，用来区分各部件或方向的相对位置，并不代表本实用新型蝶阀使用时的方位。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。