一种可调节与可调流的蝶阀的制作方法

本实用新型属于阀门技术领域，涉及一种可调节与可调流的蝶阀。

背景技术：

众所周知的蝶阀从诞生之日起便与调节分不开，蝶阀的流量特性近似于等百分比，被用于各种大口径(通常是DN350以上)调节系统中。但由于受到蝶板的结构限制，蝶阀在小开度范围内(小于20°)易产生汽蚀、冲蚀、振动和噪音，因此在此工况下一般不允许调节和调流；而蝶阀在大开度范围内(70-90°)流量基本没有变化，因此不易调节。故本领域普遍认为蝶阀的有效调节、调流范围一般在20-70°之间。

调节阀的工作原理是节流原理，调节阀是可变节流装置，阀芯的结构形状不仅影响着流量、流速、阻力，而且还决定着调节阀的流量特性。例如笼式调节阀套筒开孔的形状和单座调节阀的阀芯结构形状就决定了调节性能和流量特性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可调节与可调流的蝶阀，以使其在各开度范围内，包括小于20°的小开度和70-90°的大开度均可有效的调节、调流，从而基本上解决了现有蝶阀有效调节、调流范围仅在20-70°之间的技术问题。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其包括蝶板、空心薄壁半球笼，

在所述的蝶板的两个面上分别与所述的蝶板一体铸有所述的空心薄壁半球笼，每个所述的空心薄壁半球笼在蝶板开度20-90°的范围内开有多个下部是三角形，上部是长方形，且三角形与长方形之间通过圆弧连接在一起的窗口，多个窗口大小不同，从窗口流出的流体的流量为等百分比流量特性。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的多个窗口的数量为6-8个。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的多个窗口在该空心薄壁半球笼上的分布为沿半球笼球面均匀分布，并沿半球笼中线对称分布。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的多个窗口的上部朝向该空心薄壁半球笼的圆弧形外围，下部朝向所述的蝶板。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的多个窗口的总面积占该空心薄壁半球笼总表面积的55-65％。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼在蝶板开度小于20°的范围内开有三角形窗口。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中所述的三角形窗口为等腰三角形窗口。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的等腰三角形窗口的大小为沿半球笼中线到边缘相等，数量为8-10个。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的等腰三角形窗口在该空心薄壁半球笼上的分布为沿半球笼球面均匀分布，并沿半球笼中线对称分布。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的等腰三角形窗口的顶点与所述的蝶板相交，底与所述的蝶板平行。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中每个所述的空心薄壁半球笼上所述的等腰三角形窗口的总面积占该空心薄壁半球笼总表面积的20-25％。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种可调节与可调流的蝶阀，其中所述的蝶阀为衬胶中线蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀或三偏心蝶阀。

本实用新型的蝶阀在各开度范围内，包括小于20°的小开度和70-90°的大开度均可有效的调节、调流，从而基本上解决了现有蝶阀有效调节、调流范围仅在20-70°之间的技术问题。

附图说明

图1为示例性的本实用新型的蝶阀的结构示意图。

图2为图1中每个空心薄壁半球笼及其上窗口的展开示意图。

图3为图1中每个空心薄壁半球笼在蝶板开度20-90°的范围内所开窗口(其中一个)的法向投影展开图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步的说明。

如图1-3所示，示例性的本实用新型的可调节与可调流的蝶阀为衬胶中线蝶阀，包括阀体1、衬胶阀座2、空心薄壁半球笼3、蝶板4、阀杆5。蝶阀在蝶板4的中间安装有驱动和控制阀门开度的阀杆5，阀杆5的两端分别通过衬胶阀座2(橡胶材质为三元乙丙橡胶)中间的两个圆柱孔安装在衬胶阀座2和阀体1上，衬胶阀座2两个圆柱孔中模铸有密封环(阻断流体外泄)。衬胶阀座2安装在阀体1上，在蝶板4的两个面上分别与蝶板4一体铸有空心薄壁半球笼3。

每个空心薄壁半球笼3在蝶板4开度20-90°的范围内开有7个下部是三角形，上部是长方形，且三角形与长方形之间通过圆弧连接在一起的等百分比流量特性窗口7，7个等百分比流量特性窗口7大小不同，从等百分比流量特性窗口7流出的流体的流量为等百分比流量特性。等百分比流量特性窗口7在每个空心薄壁半球笼3上的分布为沿半球笼球面均匀分布，并沿半球笼中线对称分布。每个空心薄壁半球笼3上的每个等百分比流量特性窗口7的上部朝向该空心薄壁半球笼3的圆弧形外围，下部朝向蝶板4。每个空心薄壁半球笼3上7个等百分比流量特性窗口7的总面积占该空心薄壁半球笼3总表面积的65％。

每个空心薄壁半球笼3在蝶板4开度小于20°的范围内开有9个等腰三角形窗口6。9个等腰三角形窗口6大小为沿半球笼中线到边缘相等，分布为沿半球笼球面均匀分布，并沿半球笼中线对称分布。每个空心薄壁半球笼3 上的每个等腰三角形窗口6顶点与蝶板4相交，底与蝶板4平行。每个空心薄壁半球笼3上9个等腰三角形窗口6的总面积占该空心薄壁半球笼3总表面积的21％。

由于等腰三角形窗口6结构的存在，占据了流通面积，增加了节流的同时给调节提供了机会。当蝶板4开度小于20°时，随着开启角度的增加，由于等腰三角形窗口6的存在也随之增加流量，而增加的流量特性更接近于等百分比的流量特性。

当蝶板4继续开启超过20°之后，空心薄壁半球笼3上的等百分比流量特性窗口7随着转角增加也逐步开到进水口。此等百分比流量特性窗口7与笼式调节阀套筒上的窗口是一致的，不同的是笼式调节阀套筒上的窗口是开在圆筒面上的，而本实用新型中是开在空心薄壁半球笼3球面上。由于等百分比流量特性窗口7的存在，把原来的半圆形流道变成了多个等百分比流量特性的流道，使流量特性更接近于百分比，实现了大开度的调节。

众所周知，水在管道内的流动是由于水泵的推动。不论是离心泵、叶片泵、单级泵、还是多级泵推动，水从出水口流出的流态基本上是湍流(也称紊流)。而蝶阀经常装在水泵的出水口。当水流过空心薄壁半球笼3的窗口时，其流况会明显发生变化，在调节的同时也实现了调流。由于系统工况不同，水流过空心薄壁半球笼3的窗口后，有可能由湍流变成过渡流，也有可能由过渡流变成层流，这就是实现调流的原理。因此，本实用新型的技术方案的原理可以描述为：加窗口、增节流、调特性、调流况。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。上述实施方式只是对本实用新型的举例说明，本实用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本实用新型的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。