硬密封蝶阀的制作方法

1.本发明涉及蝶阀技术领域，具体的，涉及一种硬密封蝶阀。


背景技术：

2.蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。
3.蝶阀又分为软密封蝶阀和硬密封蝶阀，其中，软密封蝶阀的密封副一侧是金属材料，另一侧是有弹性的非金属材料，该种密封方式的密封效果较好，但不耐高温，易磨损；硬密封蝶阀的密封副的两侧均是金属材料，硬密封蝶阀适用于高温和腐蚀的环境，但密封效果较差。


技术实现要素：

4.为此，本发明提出一种硬密封蝶阀，以解决目前的硬密封蝶阀的密封效果较差的技术问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种硬密封蝶阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内设有蝶板，所述阀体上设有阀杆，所述阀杆的输出端与所述蝶板连接，所述阀腔的内壁上设有环形的第一凸台；
7.所述硬密封蝶阀还包括阀座组件，所述阀座组件位于所述第一凸台的一侧，且所述阀座组件包括密封圈、压紧结构和密封座；所述密封圈呈环形，所述压紧结构设于所述阀腔内，并对所述密封圈施加压力，使所述密封圈与所述第一凸台贴合；
8.所述密封座呈环形，并穿设在所述密封圈内，所述密封座的回转截面呈内凹的板状；
9.所述蝶板转动至外周与所述密封座的内壁贴合时，截断介质于所述硬密封蝶阀内的流通。
10.进一步的，所述蝶板包括板本体，所述板本体背离所述阀杆的一侧上设有第二凸台，所述第二凸台上套设有密封片和压板；
11.所述密封片呈碟簧状，所述压板与所述板本体连接，并与所述板本体夹紧所述密封片，所述密封片的外周能够与所述密封座的内壁贴合，以截断介质于所述硬密封蝶阀内的流通。
12.进一步的，所述板本体上设有第一环形槽，所述第一环形槽与所述第二凸台同轴；所述第一环形槽内设有密封垫圈，所述密封片的侧面与所述密封垫圈贴合。
13.进一步的，所述第二凸台的端面上设有若干个螺纹孔，各所述螺纹孔内分别螺接有螺柱；
14.所述压板正对所述板本体的端面呈台阶状，且所述压板具有对所述密封片施加压力的第一台阶面，并具有能够与各所述螺柱的端面贴合的第二台阶面。
15.进一步的，所述板本体上设有若干个滑块，各所述滑块分别能够沿所述板本体的径向滑动，且各所述滑块具有分别支撑所述压板的第一斜面；
16.所述板本体上设有致动件，所述致动件驱使各所述滑块滑动，以调整对所述压板的支撑高度。
17.进一步的，所述第二凸台上设有第三凸台，所述第三凸台与所述第二凸台同轴，且所述第三凸台的直径小于所述第二凸台的直径；
18.所述第三凸台的端面上设有中心孔，且所述第三凸台的端面上开设有若干个滑槽，各所述滑槽环所述第三凸台的轴线间隔布置，各所述滑槽的一端与所述中心孔连通，另一端沿所述第三凸台的径向延伸至贯穿所述中心孔的侧壁；
19.所述致动件呈锥轴状，并穿设在所述中心孔内，各所述滑块分别可滑动的设于各所述滑槽内，且各所述滑块与所述致动件的外周抵接；
20.所述压板上设有第二斜面，所述第二斜面能够与所述第一斜面贴合。
21.进一步的，还包括径向补偿组件；所述径向补偿组件包括若干个楔形块和若干个补偿板，各所述楔形块能够分别沿介质的流通方向滑动；
22.各所述补偿板分别具有能够与所述密封片的外周面贴合的贴合面，且各所述补偿板的外侧面与各所述楔形块的楔形面一一对应的抵接；
23.所述楔形块由介质推动而滑动时，能够推动各所述补偿板抱紧所述密封圈。
24.进一步的，所述阀体的内壁上开设有第二环形槽，所述压紧结构包括插装在所述第二环形槽内的多开环；所述多开环上设有若干个螺纹通孔，各所述螺纹通孔内分别螺接有压紧件，所述压紧件压紧所述密封圈。
25.进一步的，各所述补偿板分别位于所述密封圈和所述多开环之间；各所述补偿板上分别设有条形孔，所述条形孔套设在所述压紧件上，并能够沿所述密封座的径向导向滑动。
26.进一步的，所述多开环上设有通孔，所述楔形块滑动穿设在所述通孔内；
27.各所述楔形块背离所述密封圈的一端上分别设有连接板，各所述连接板上设有导向孔，所述多开环上设有若干个导向轴，各所述导向轴能够一一对应的在各所述导向孔内导向滑动；
28.各所述导向轴上分别套设有弹性件，所述弹性件的一端与所述多开环抵接，另一端与所述连接板抵接。
29.本发明的工作原理及有益效果为：
30.本发明提供的硬密封蝶阀，通过在密封圈的内壁上设置密封座，且密封座的回转截面呈内凹的板状，当蝶板的外周与密封座的内壁贴合时，密封座能够通过自身的弹性进行密封补偿，从而能够使蝶板和密封座之间具有较好的密封效果。
附图说明
31.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.图1为本发明实施例一提供的硬密封蝶阀的结构示意图；
33.图2为图1中a处的局部放大图；
34.图3为本发明实施例二提供的蝶板的结构示意图；
35.图4为本发明实施例三提供的硬密封蝶阀的结构示意图；
36.图5为图4中b处的局部放大图；
37.图6为本发明实施例三提供的滑块与压板的相对移动关系的示意简图；
38.图7为本发明实施例四提供的硬密封蝶阀的结构示意图；
39.图8为图7中e处的局部放大图；
40.图9为本发明实施例四提供的补偿板的布置示意图。
41.图中：100-阀体，110-阀腔，120-第一凸台，200-蝶板，210-板本体，211-第二凸台，212-密封垫圈，213-螺纹孔，214-螺柱，215-第三凸台，2151-中心孔，220-密封片，230-压板，231-第一台阶面，232-第二台阶面，300-阀杆，400-阀座组件，410-密封圈，420-压紧结构，430-密封座，510-滑块，511-第一斜面，520-致动件，521-螺纹段，530-盖板，600-径向补偿组件，610-楔形块，611-连接板，620-补偿板，621-条形孔，700-多开环，710-压紧件，720-导向轴，730-弹性件。
具体实施方式
42.目前蝶阀的密封方式一般有两种，其一是软密封，也即密封副的一侧是金属，另一侧是具有弹性的非金属材料，由于非金属材料能够通过自身的弹性补偿金属和非金属材料之间的间隙，因此，软密封方式一般均具有非常好的密封效果，能够做到零泄露；不过，由于非金属材料通常耐高温低性能及耐腐蚀性能较差，因此，在输送高低温或具备腐蚀性介质的管路上，需要使用硬密封蝶阀。
43.硬密封蝶阀的密封副的两侧均是金属，其能够适应高低温环境，并具有较强的耐腐蚀性能。不过，由于金属材质的部件不能靠自身弹性进行密封补偿，因此，硬密封蝶阀的密封副的密封可靠性较差。如图1所示，目前硬密封蝶阀的密封结构一般是通过将阀座的密封面设置成锥形，并将蝶板200的密封面也设置为锥形，以通过锥面和锥面的配合实现密封；不过，为了实现锥面与锥面的密封配合，需要极高的加工精度，加工成本高；而且，随着蝶阀的多次启闭，锥面和锥面之间的磨损会导致密封效果失效，影响该硬密封蝶阀的使用寿命。
44.针对上述问题，本发明提供一种硬密封蝶阀，通过将该硬密封蝶阀的密封副的一侧的金属材料设置为具有弹性的形状，从而能够由该具有弹性形状的结构对硬质的密封副进行密封补偿，从而能够具有较好的密封效果，而且，通过将密封副的一侧设置为具有弹性的形状，能够减少密封副开合过程中的磨损，从而延长该硬密封蝶阀的使用寿命。
45.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
46.实施例一
47.本实施例提供一种硬密封蝶阀，参考图1和图2所示，其包括阀体100，阀体100内设有阀腔110，阀腔110内设有蝶板200，阀体100上设有阀杆300，阀杆300的输出端与蝶板200连接，以带动蝶板200转动，阀腔110的内壁上设有环形的第一凸台120；硬密封蝶阀还包括阀座组件400，阀座组件400位于第一凸台120的一侧，且阀座组件400包括密封圈410、压紧
结构420和密封座430；密封圈410呈环形，压紧结构420设于阀腔110内，并对密封圈410施加压力，使密封圈410与第一凸台120贴合；密封座430呈环形，并穿设在密封圈410内，密封座430的回转截面呈内凹的板状；蝶板200转动至外周与密封座430的内壁贴合时，截断介质于硬密封蝶阀内的流通。
48.其中，阀杆300在阀体100上的设置方式，以及阀杆300与蝶板200之间的连接方式可参考现有的蝶阀，在此不再赘述。本实施例中，上述的压紧结构420将密封圈410压紧在第一凸台120上，上述的密封座430固设在密封圈410的内壁上，从而在密封座430和阀腔110的内壁之间形成密封。
49.本实施例中，密封座430的回转截面为内凹的板状，其中，回转截面指的是能够绕密封座430的轴线旋转而形成该密封座430的截面；或者说，回转截面为密封座430的垂直于任一直径所在平面的截面，也即图3所示的截面。其中，内凹指的是密封座430的回转截面的中部向密封座430的回转轴线靠近。
50.本实施例中，通过将密封座430设置成上述的形状，能够使该密封座430具备弹性，当蝶板200转动至外周与密封座430的内圈贴合时，密封座430受到蝶板200的推动向外变形，此时，密封座430自身的弹性恢复能够为密封座430和蝶板200之间的密封结构自动进行补偿，从而使蝶板200和密封座430之间具有较好的密封效果。
51.本实施例中，上述的密封圈410采用柔性石墨圈，以能够对密封座430进行弹性支撑，使密封座430能够弹性变形。需要说明的是，该柔性密封圈410可采用现有产品，在此对其结构和工作原理不再赘述。
52.在上述结构的基础上，本实施例还提供了一种结构较优的蝶板200结构，以能够进一步提高该硬密封蝶阀的密封效果。具体的来说，参考图2所示，本实施例的蝶板200包括板本体210，在该板本体210背离阀杆300的一侧上设有第二凸台211，在该第二凸台211上套设有密封片220和压板230；其中，密封片220呈碟簧状，压板230与该板本体210连接，并与板本体210夹紧密封片220，密封片220的外周能够与密封座430的内壁贴合，以截断介质于该硬质密封蝶阀内的流通。
53.也即是说，本实施例的蝶板200中，具体是由密封片220的外周与密封座430的内壁的贴合而截断介质在该硬密封蝶阀内的流通。其中，密封片220呈碟簧状，可以说是该密封片220的垂直于经自身轴线的平面的截面为“八”字形。
54.通过由上述结构的密封片220与密封座430之间形成密封结构，如图1所示，密封片220向使该硬密封蝶阀截断的方向转动的过程中，除密封座430的弹性变形外，该密封片220自身也会具有弹性变形，因此，该密封片220的弹性恢复也会自动为密封片220和密封座430之间的密封进行补偿，从而进一步提高密封片220和密封座430之间的密封效果。
55.同时，通过设置上述结构的密封片220，当密封片220受到如图3中箭头方向所示的介质冲击时，由于密封片220和压板230之间具有间隙，密封片220将会具有同向的弹性变形，能够使密封片220和密封座430之间的贴合更为紧密，从而使密封片220和密封座430之间具有更好的密封效果。也即是说，该密封片220与密封座430之间的密封效果，与密封片220图2中左侧受到的介质压力正相关，介质压力越大，密封片220和密封座430之间的密封效果越好。
56.需要说明的是，如图2所示，由于密封片220受到板本体210的阻挡，即使密封片220
右侧受到的介质压力增大，也不会使密封片220向左侧收缩变形，不会影响密封片220和密封座430之间的密封。综上，本实施例提供的硬密封蝶阀具有较好的双向密封效果。
57.在此基础上，本实施例提供了一种能够提高密封片220和板本体210之间密封效果的结构，具体的来说，参考图2所示，本实施例中，在板本体210上设有第一环形槽，该第一环形槽与第二凸台211同轴，并环第二凸台211布置；在该第一环形槽内设有密封垫圈212，密封片220的一侧与该密封垫圈212贴合。
58.本实施例中，通过设置上述的第一环形槽和密封垫圈212，由压板230将密封片220压紧在密封垫圈212上，能够保证密封片220和板本体210之间的密封效果，也即保证蝶板200自身的密封效果。
59.实施例二
60.本实施例提供一种硬密封蝶阀，其与实施例一提供的硬密封蝶阀的结构大致相同，不同的地方在于，参考图3所示，本实施例中，在第二凸台211的端面上设有若干个螺纹孔213，各螺纹孔213内分别螺接有螺柱214；其中，各螺纹孔213优选环板本体210的轴线均匀、间隔布置。
61.参考图3所示，压板230正对板本体210的端面呈台阶状，且压板230具对密封片220施加压力的第一台阶面231，并具有能够与各螺柱214的端面贴合的第二台阶面232。
62.在压板230与板本体210固定以压紧密封片220的过程中，压板230对密封片220的压紧程度对密封片220和密封座430之间的密封效果具有较大的影响，若压板230对密封片220过度压紧，密封片220自身的弹性变形将受到影响，密封片220自动弹性密封补偿也会受到影响，若压板230对密封片220的压紧不足，一方面，将会影响密封片220和密封垫圈212之间的密封，另一方面，还可能会导致密封片220和密封座430之间泄露。
63.实施例一提供的硬密封蝶阀中，压板230对密封片220的压紧程度依赖于装配人员自身的经验，本实施例的方案中，通过设置上述的螺柱214，由螺柱214构成对压板230的限位，当压板230与螺柱214的端面贴合时，表明压板230对密封片220的压紧已经到位，能够避免对密封片220过度压紧或压紧力不足的情况。
64.与在板本体210上设置固定的限位块相比，本实施例中，设置上述的螺柱214，能够通过调整螺柱214的高度，方便的对压板230施加在密封片220上的压紧力进行调整，使该硬密封蝶阀较为易用。具体的来说，当该硬密封蝶阀在测试或使用时，若发现其存在密封片220和密封座430之间的泄漏，可通过调整螺柱214的高度，调整压板230对密封片220施加的压紧力，以解决其泄漏的问题。
65.实施例三
66.本实施例提供一种硬密封蝶阀，其与实施例二提供的硬密封蝶阀具有大致相同的结构，不同的地方在于，本实施例中，参考图4和图5所示，在板本体210上设有若干个滑块510，各滑块510能够分别沿板本体210的径向滑动，且各滑块510分别具有支撑压板230的第一斜面511；且蝶板200上设有致动件520，该致动件520能够推动各滑块510滑动，以调整对压板230的支撑高度。
67.也即是说，本实施例中，能够通过操作致动件520而调整对压板230的支撑高度，也即调整压板230对密封片220的压紧程度。与实施例二的方案相比，实施例二的方案中，需要对各螺柱214的高度分别进行调节，而本实施例的方案中，仅操作致动件520即可调整对压
板230的支撑高度，操作较为方便。
68.具体结构上，参考图4和图5所示，本实施例中，在第二凸台211上设有第三凸台215，该第三凸台215与第二凸台211同轴，且第三凸台215的直径小于第二凸台211的直径；第三凸台215的端面上设有中心孔2151，且第三凸台215的端面上开设有若干个滑槽，各滑槽环第三凸台215的轴线间隔布置，各滑槽的一端与中心孔2151连通，另一端沿第三凸台215的径向延伸至贯穿中心孔2151的侧壁；致动件520呈锥轴状，并穿设在中心孔2151内，各滑块510分别可滑动的设于各滑槽内，且各滑块510与致动件520的外周抵接；压板230上设有第二斜面，第二斜面能够与第一斜面511贴合。
69.本实施例中，参考图5所示，在第三凸台215上固设有盖板530，在盖板530上开设有螺纹孔213，上述的致动件520具有与该螺纹孔213螺接的螺纹段521，以此，可通过转动致动件520，使致动件520具有沿自身轴向上的移动。
70.由于致动件520与滑块510接触的一段呈锥轴状，致动件520沿图5中x方向移动时，致动件520将推动滑块510如图6中c向滑动，由于滑块510是通过斜面与压块接触，滑块510c向滑块510将推动压板230向d向移动，也即可调小压板230对密封片220的压紧程度。
71.当需要调大压板230对密封片220的压紧程度时，可使致动件520沿图5中y方向移动，此时，压板230压紧密封片220的过程中，第二斜面对第一斜面511具有向内的推力，压板230将推动滑块510沿c向的反向滑动，直至滑块510的另一端受到致动件520的支撑。
72.本实施例的硬密封蝶阀对压板230的调整过程为：先松开压板230和板本体210之间的连接螺栓，转动致动件520，直至致动件520移动至目标位置，然后紧固压板230和板本体210之间的连接螺栓即可，与实施例二的方案相比，实施例二的方案中，需要先将压板230拆下，才能调整螺柱214的高度，而且需要分别调整各螺柱214的高度，操作较为不便。本实施例的方案中，无需将压板230拆下，通过转动致动件520即可方便的调整对压板230的支撑高度，操作较为方便。
73.实施例四
74.本实施例提供一种硬密封蝶阀，其与上述的各硬密封蝶阀具有大致相同的结构，不同的地方在于，该硬密封蝶阀还包括径向补偿组件600，径向补偿组件600包括若干个楔形块610和若干个补偿板620，各楔形块610能够分别沿介质的流通方向滑动；各补偿板620分别具有能够与密封片220的外周面贴合的贴合面，且各补偿板620的外侧面与各楔形块610的楔形面一一对应的抵接；楔形块610由介质推动而滑动时，能够推动各补偿板620抱紧密封圈410。
75.前述的各实施例的硬密封蝶阀中，密封片220和密封座430之间的密封效果与密封片220左侧受到的介质压力正相关；本实施例中，通过设置上述的径向补偿组件600，能够使密封片220和密封座430之间的密封效果与密封片220右侧受到的介质压力也正相关，也即该密封片220无论受到两侧的介质压力时，均能够提高密封片220和密封座430之间的密封效果。
76.需要说明的是，上述所说的密封片220和密封座430之间的密封效果与密封片220左侧受到的介质压力正相关，密封片220左侧受到的介质压力具体是指密封片220左侧的介质压力和右侧的介质压力之间的差值，密封片220右侧受到的介质压力指的是密封片220右侧的介质压力与左侧的介质压力之间的差值，也即密封片220受到的总的介质压力。
77.参考图7至图9所示，在阀体100的内壁上开设有第二环形槽，压紧结构420包括插装在第二环形槽内的多开环700；多开环700上设有若干个螺纹通孔，各螺纹通孔内分别螺接有压紧件710，压紧件710压紧密封圈410。上述的各补偿板620分别位于密封圈410和多开环700之间；各补偿板620上分别设有条形孔621，条形孔621套设在压紧件710上，并能够沿密封座430的径向导向滑动。
78.本实施例中，上述的压紧件710的外周上设有相对布置的两个平面，上述的条形孔621的两个侧壁分别与压紧件710的两个平面贴合，以此可构成对补偿板620移动的导向。
79.本实施例中，在多开环700上开设有通孔，上述的楔形块610滑动穿设在所述通孔内；各所述楔形块610背离所述密封圈410的一端上分别设有连接板611，各所述连接板611上设有导向孔，所述多开环700上设有若干个导向轴720，各所述导向轴720能够一一对应的在各所述导向孔内导向滑动；各所述导向轴720上分别套设有弹性件730，所述弹性件730的一端与所述多开关抵接，另一端与所述连接板611抵接。
80.其中，上述的连接板611优选为与多开环700等径的弧形，以具有较大的承受介质推动的面积，上述的弹性件730优选为弹簧。
81.本实施例的径向补偿组件600的工作过程为：当连接板611受到如图8中z向所示的介质压力时，介质将推动连接板611压缩弹性件730，使连接板611向靠近多开环700的方向移动，连接板611将带动楔形块610移动，楔形块610的斜面将推动补偿板620沿密封座430的径向滑动，各补偿板620能够推动密封座430向内收缩，或者说，各补偿板620将抱紧密封座430，从而提高密封片220和密封座430之间的密封效果。
82.本实施例的硬密封蝶阀，通过设置该径向补偿组件600，该硬密封蝶阀受到的介质压力来自于左侧或右侧时，密封片220和密封座430之间的密封效果均匀介质的压力正相关。因此，该硬密封蝶阀具有较好的密封效果。
83.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。