一种气动筒式正三通蝶阀及其使用方法与流程

1.本发明涉及蝶阀领域，更具体地说，涉及一种气动筒式正三通蝶阀及其使用方法。


背景技术：

2.气动蝶阀是由气动执行器和蝶阀组成。气动蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板做启闭性，以实现启用动作的气动阀门，主要做截断阀使用，亦可设计成具有调节或断阀兼调节的功能，蝶阀在低压大中口径管道上的使用越来越多。气动蝶阀的原理在于，气动蝶阀搭配yt定位器使用，yt定位器是一种从控制器中接收4-20ma的直流电流信号，并向气动执行机构输送空气来控制阀门位置的装置。
3.现有技术中，为了控制三通阀中流体的流通，一般设置两个蝶阀，两个蝶阀分别控制其中两个管道的启闭，蝶阀利用其圆形蝶板周侧的密封圈实现管道的截流，蝶板密封圈在随阀杆转动过程中，会与蝶壳内壁频繁发生滑动摩擦，造成密封圈磨损，导致密封性能下降。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气动筒式正三通蝶阀及其使用方法，它可以能够提高密封效果，同时可避免启闭蝶板转动过程中对密封气囊造成的磨损，能够大大延长该密封气囊的使用寿命。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种气动筒式正三通蝶阀，包括阀体、控制机构和气动执行器，控制机构、气动执行器和阀体依次连接，且控制机构通过导气管一向气动执行器中输送空气以调节阀体的状态，阀体包括阀壳、蝶板和阀杆；
9.蝶板位于阀壳的内侧，阀杆的上端与气动执行器相连接，阀杆的下端活动贯穿阀壳，并与蝶板的侧端相固定，蝶板的圆周侧套设有密封气囊；
10.阀杆的内侧设置有导气孔，控制机构通过导气管二连接阀杆远离气动执行器的端部，且导气管二与导气孔相连通，阀杆的侧壁设置有与导气孔相连通的气孔一，蝶板上的中心处设置有与气孔一相对应的气孔二，蝶板沿其半径方向上圆周阵列有多个与气孔二相连通的导气通道，密封气囊上固定贯穿有固定管，固定管固定插接于导气通道中，其使用方法如下：
11.a：蝶板处于闭合状态时，控制机构控制导气管二向阀杆中输送空气，气流依次经过导气孔和导气通道，最终导入密封气囊中，使得密封气囊膨胀，膨胀的密封气囊外圈壁与阀壳的内壁相抵，形成稳定密封作用；
12.b：打开蝶板之前，控制机构控制导气管二回收密封气囊中的空气，密封气囊失气变瘪，其外圈壁不与阀壳的内壁接触，此时利用控制机构通过导气管一向气动执行器中输
送空气以驱动阀杆转动蝶板，打开蝶板；
13.c：再次闭合蝶板后，控制机构控制导气管二向阀杆中输送空气，气流依次经过导气孔和导气通道，最终导入密封气囊中，使得密封气囊膨胀，膨胀的密封气囊外圈壁与阀壳的内壁相抵，再次形成稳定密封作用。
14.进一步的，蝶板的圆周侧端设置有与密封气囊相适配的收纳槽，收纳槽用于收纳密封气囊，在蝶板打开状态下，密封气囊收纳于收纳槽中，可有效减小通过的流体对密封气囊的冲击和磨损，阀壳的内壁和收纳槽的内壁上均固定连接有密封垫圈，密封气囊膨胀状态下，可降低对密封气囊表面的摩擦。
15.进一步的，导气管二上连接有漏气检测球，漏气检测球包括弹性球囊和硬质透明球壳，弹性球囊与导气管二固定连通，硬质透明球壳套设于弹性球囊的外侧，并与导气管二固定连接，弹性球囊的颜色不同于周侧其他结构的颜色，且弹性球囊的表面涂覆有荧光涂层，导气管二向密封气囊内充放气的同时，也对弹性球囊进行充放气，弹性球囊与密封气囊的膨胀和憋缩一致，工作人员可通过观察弹性球囊的状态得知密封气囊的状态，当位于三通阀内部的密封气囊意外漏气时，弹性球囊也随即变瘪，起到提示工作人员密封气囊漏气的作用，另外，弹性球囊的表面涂覆的荧光涂层使得弹性球囊在昏暗环境下依然能够起到醒目的提示作用，硬质透明球壳可对弹性球囊起到保护和限位的作用。
16.进一步的，密封气囊的外圈部分设置有加厚层，且加厚层与密封气囊为一体化形成，密封气囊的外圈部分的位置频繁与阀壳的内壁相接触，加厚层可提高密封气囊的抗磨损性能。
17.进一步的，蝶板靠近阀杆的端面中心处固定连接有密封圈一，密封圈一环绕于气孔二的外侧，且密封圈一与阀杆抵紧，密封圈一对气孔一和气孔二的周侧进行密封，防止漏气。
18.进一步的，固定管的外端固定套接有密封圈二，密封圈二贴合于密封气囊设置，蝶板的侧端设置有与密封圈二相适配的密封槽，密封圈二一方面可对导气通道的周侧进行密封，另一方面还可以降低导气通道端口的蝶板部分对密封气囊造成的磨损。
19.进一步的，固定管的外壁上设置有环形槽一，蝶板上设置有与导气通道相连通的注胶孔，且注胶孔与环形槽一相对应，将固定管插入导气通道后，将胶黏剂从注胶孔注入，使得胶黏剂充满环形槽一，固化后实现固定管与导气通道之间的稳定固定，同时可增强固定管与导气通道之间的密封性。
20.可选的，导气通道的内壁上设置有环形槽二，环形槽二与环形槽一相对应，环形槽二配合环形槽一的设置，使得胶黏剂能够同时充满环形槽一和环形槽二，可进一步提高固定管与导气通道之间的稳定固定。
21.进一步的，密封气囊的相对两侧均设置有防护环，且防护环为弹性材质，两个防护环均朝向密封气囊的一侧倾斜设置，防护环与蝶板固定连接，防护环可在打开蝶板、密封气囊处于变瘪状态下对密封气囊起到一个保护作用，防止通过的流体直接冲击密封气囊。
22.3.有益效果
23.相比于现有技术，本发明的优点在于：
24.(1)本方案通过将蝶板上的固定式密封圈替换为可调节的密封气囊，对密封气囊进行充放气实现密封气囊的密封和非密封作用，一方面能够提高密封效果，另一方面，在进
行打开和闭合蝶板操作之前，均使得密封气囊处于变瘪状态，可避免启闭蝶板转动过程中对密封气囊造成的磨损，能够大大延长该密封气囊的使用寿命；
25.(2)本方案通过在蝶板的圆周侧端设置有与密封气囊相适配的收纳槽，收纳槽用于收纳密封气囊，在蝶板打开状态下，密封气囊收纳于收纳槽中，可有效减小通过的流体对密封气囊的冲击和磨损；
26.(3)本方案通过在阀壳的内壁和收纳槽的内壁上固定连接密封垫圈，密封气囊膨胀状态下，可降低对密封气囊表面的摩擦；
27.(4)本方案通过在密封气囊的外圈部分设置有加厚层，密封气囊的外圈部分的位置频繁与阀壳的内壁相接触，加厚层可提高密封气囊的抗磨损性能；
28.(5)本方案通过在蝶板靠近阀杆的端面中心处固定连接密封圈一，密封圈一对气孔一和气孔二的周侧进行密封，防止漏气，通过固定管的外端固定套接密封圈二，密封圈二一方面可对导气通道的周侧进行密封，另一方面还可以降低导气通道端口的蝶板部分对密封气囊造成的磨损；
29.(6)本方案通过在导气管二上连接包括弹性球囊和硬质透明球壳的漏气检测球，弹性球囊的颜色不同于周侧其他结构的颜色，更加醒目，导气管二向密封气囊内充放气的同时，也对弹性球囊进行充放气，弹性球囊与密封气囊的膨胀和憋缩一致，工作人员可通过观察弹性球囊的状态得知密封气囊的状态，当位于三通阀内部的密封气囊意外漏气时，弹性球囊也随即变瘪，起到提示工作人员密封气囊漏气的作用，另外，弹性球囊的表面涂覆的荧光涂层使得弹性球囊在昏暗环境下依然能够起到醒目的提示作用，硬质透明球壳可对弹性球囊起到保护和限位的作用；
30.(7)本方案通过在固定管的外壁上设置环形槽一，在蝶板上设置对应的注胶孔，将固定管插入导气通道后，将胶黏剂从注胶孔注入，使得胶黏剂充满环形槽一，固化后实现固定管与导气通道之间的稳定固定，同时可增强固定管与导气通道之间的密封性；
31.(8)本方案通过在导气通道的内壁上设置环形槽二，环形槽二配合环形槽一的设置，使得胶黏剂能够同时充满环形槽一和环形槽二，可进一步提高固定管与导气通道之间的稳定固定；
32.(9)本方案通过在密封气囊的相对两侧设置弹性的防护环，防护环可在打开蝶板、密封气囊处于变瘪状态下对密封气囊起到一个保护作用，防止通过的流体直接冲击密封气囊。
附图说明
33.图1为本发明的整体结构示意图；
34.图2为本发明的阀体的结构示意图；
35.图3为本发明的蝶板和密封气囊的拆分结构示意图；
36.图4为图3中a处的放大结构示意图；
37.图5为本发明的蝶板内部结构示意图；
38.图6为图5中b处的放大结构示意图；
39.图7为本发明的蝶板和阀杆的拆分结构示意图；
40.图8为本发明的蝶板的侧面结构示意图；
41.图9为本发明的密封气囊从膨胀到变瘪的演示图。
42.图中标号说明：
43.1、阀体；101、阀壳；102、蝶板；103、阀杆；104、密封气囊；105、收纳槽；106、气孔一；107、密封圈一；108、导气通道；109、气孔二；110、固定管；111、环形槽一；112、环形槽二；113、注胶孔；114、密封槽；115、密封圈二；116、防护环；117、导气孔；118、加厚层；119、密封垫圈；2、控制机构；3、气动执行器；4、导气管一；5、导气管二；6、漏气检测球。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图；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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.实施例1：
48.请参阅图1，一种气动筒式正三通蝶阀，包括应用于筒式正三通中的阀体1、控制机构2和气动执行器3，控制机构2、气动执行器3和阀体1依次连接，气动蝶阀搭配yt定位器使用，控制机构2包括yt定位器和控制器，yt定位器从控制器中接收4-20ma的直流电流信号，并通过导气管一4向气动执行器3中输送空气以调节阀体1的状态。
49.请参阅图2，阀体1包括阀壳101、蝶板102和阀杆103，阀壳101、蝶板102和阀杆103均采用现有技术中的常用型号。
50.其中，蝶板102位于阀壳101的内侧，阀杆103的上端与气动执行器3相连接，阀杆103的下端活动贯穿阀壳101，并与蝶板102的侧端相固定，阀杆103可在阀壳101中转动，从而带着蝶板102在阀壳101中同步转动。
51.请参阅图3，蝶板102的圆周侧套设有密封气囊104，密封气囊104采用耐受性能较好的弹性材质，具体的，根据该蝶阀的实际应用环境进行选择。
52.阀杆103的内侧设置有导气孔117，请参阅图1，控制机构2通过导气管二5连接阀杆103远离气动执行器3的端部，且导气管二5与导气孔117相连通，阀杆103的侧壁设置有与导气孔117相连通的气孔一106，蝶板102上的中心处设置有与气孔一106相对应的气孔二109，蝶板102沿其半径方向上圆周阵列有多个与气孔二109相连通的导气通道108，密封气囊104上固定贯穿有固定管110，固定管110固定插接于导气通道108中，利用导气管二5配合导气
孔117、导气通道108和固定管110对密封气囊104进行充放气，实现密封气囊104的密封和非密封作用。
53.通过将蝶板102上的固定式密封圈替换为可调节的密封气囊104，只需对密封气囊104进行充放气即可实现密封气囊104的密封和非密封作用，一方面能够提高密封效果，另一方面，在进行打开和闭合蝶板102操作之前，均使得密封气囊104处于变瘪状态，可避免启闭蝶板102转动过程中对密封气囊104造成的磨损，能够大大延长该密封气囊104的使用寿命。
54.请参阅图3，蝶板102的圆周侧端设置有与密封气囊104相适配的收纳槽105，收纳槽105用于收纳密封气囊104，在蝶板102打开状态下，密封气囊104收纳于收纳槽105中，可有效减小通过的流体对密封气囊104的冲击和磨损。
55.请参阅图9，阀壳101的内壁和收纳槽105的内壁上均固定连接有密封垫圈119，密封气囊104膨胀状态下，可降低对密封气囊104表面的摩擦。
56.另外，导气管二5上连接有漏气检测球6，漏气检测球6包括弹性球囊和硬质透明球壳，弹性球囊与导气管二5固定连通，硬质透明球壳套设于弹性球囊的外侧，并与导气管二5固定连接，弹性球囊的颜色不同于周侧其他结构的颜色，且弹性球囊的表面涂覆有荧光涂层，弹性球囊的颜色不同于周侧其他结构的颜色，更加醒目，导气管二5向密封气囊104内充放气的同时，也对弹性球囊进行充放气，弹性球囊与密封气囊104的膨胀和憋缩一致，工作人员可通过观察弹性球囊的状态得知密封气囊104的状态，当位于三通阀内部的密封气囊104意外漏气时，弹性球囊也随即变瘪，起到提示工作人员密封气囊104漏气的作用，另外，弹性球囊的表面涂覆的荧光涂层使得弹性球囊在昏暗环境下依然能够起到醒目的提示作用，硬质透明球壳可对弹性球囊起到保护和限位的作用。
57.请参阅图8，密封气囊104的外圈部分设置有加厚层118，且加厚层118与密封气囊104为一体化形成，密封气囊104的外圈部分的位置频繁与阀壳101的内壁相接触，加厚层118可提高密封气囊104的抗磨损性能；另外，密封气囊104的相对两侧均设置有防护环116，且防护环116为弹性材质，两个防护环116均朝向密封气囊104的一侧倾斜设置，防护环116与蝶板102固定连接，防护环116可在打开蝶板102、密封气囊104处于变瘪状态下对密封气囊104起到一个保护作用，防止通过的流体直接冲击密封气囊104。
58.请参阅图7，蝶板102靠近阀杆103的端面中心处固定连接有密封圈一107，密封圈一107采用橡胶或者硅胶材质，密封圈一107环绕于气孔二109的外侧，且密封圈一107与阀杆103抵紧，密封圈一107对气孔一106和气孔二109的周侧进行密封，防止漏气。
59.请参阅图3、图4、图5和图6，固定管110的外端固定套接有密封圈二115，密封圈二115采用橡胶或者硅胶材质，密封圈二115贴合于密封气囊104设置，蝶板102的侧端设置有与密封圈二115相适配的密封槽114，密封圈二115一方面可对导气通道108的周侧进行密封，另一方面还可以降低导气通道108端口的蝶板102部分对密封气囊104造成的磨损。
60.请参阅图3和图4，固定管110的外壁上设置有环形槽一111，蝶板102上设置有与导气通道108相连通的注胶孔113，且注胶孔113与环形槽一111相对应，将固定管110插入导气通道108后，将胶黏剂从注胶孔113注入，使得胶黏剂充满环形槽一111，固化后实现固定管110与导气通道108之间的稳定固定，同时可增强固定管110与导气通道108之间的密封性。
61.为了进一步提高固定管110与导气通道108之间的固定稳定性，导气通道108的内
壁上设置有环形槽二112，环形槽二112与环形槽一111相对应，环形槽二112配合环形槽一111的设置，使得胶黏剂能够同时充满环形槽一111和环形槽二112，进一步提高固定管110与导气通道108之间的稳定固定。
62.安装该蝶阀时，首先，将固定管110插入导气通道108后，将胶黏剂从注胶孔113注入，使得胶黏剂充满环形槽一111和环形槽二112，固化后实现固定管110与导气通道108之间的稳定固定，同时可增强固定管110与导气通道108之间的密封性。
63.利用现有安装方式将该蝶阀安装在筒式正三通上，该气动筒式正三通蝶阀的使用方法如下：
64.a：蝶板102处于闭合状态时，控制机构2控制导气管二5向阀杆103中输送空气，气流依次经过导气孔117和导气通道108，最终导入密封气囊104中，使得密封气囊104膨胀，膨胀的密封气囊104外圈壁与阀壳101的内壁相抵，形成稳定密封作用；
65.b：打开蝶板102之前，控制机构2控制导气管二5回收密封气囊104中的空气，密封气囊104失气变瘪，其外圈壁不与阀壳101的内壁接触，此时利用控制机构2通过导气管一4向气动执行器3中输送空气以驱动阀杆103转动蝶板102，打开蝶板102，此时流体可从阀壳101与蝶板102之间的缝隙流动，防护环116挡在密封气囊104外侧，对密封气囊104起到一个保护作用，防止通过的流体直接冲击密封气囊104；
66.c：再次闭合蝶板102后，控制机构2控制导气管二5向阀杆103中输送空气，气流依次经过导气孔117和导气通道108，最终导入密封气囊104中，使得密封气囊104膨胀，膨胀的密封气囊104外圈壁与阀壳101的内壁相抵，再次形成稳定密封作用。
67.相较于现有的固定式密封圈，本方案通过将蝶板102上的固定式密封圈替换为可调节的密封气囊104，只需对密封气囊104进行充放气即可实现密封气囊104的密封和非密封作用，一方面能够提高密封效果，另一方面，在进行打开和闭合蝶板102操作之前，均使得密封气囊104处于变瘪状态，可避免启闭蝶板102转动过程中对密封气囊104造成的磨损，能够大大延长该密封气囊104的使用寿命。
68.以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。