专利名称：多功能速动蝶阀的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于控制流体(气体或液体)止、动的多功能速动蝶阀。如附
图1－3所示，该蝶阀主要由两位四通电磁阀Ⅰ，活塞－曲柄连杆传动机构Ⅱ，阀体Ⅲ，以及密封涨圈24、蝶板25、轴26、备用手动手柄36等部分组成。
本实用新型的目的在于提供一种电控气(液)动、金属密封、多功能速动蝶阀。该蝶阀特点是有线控制，动作快，重量轻，防腐、防爆、耐温，可封气体和液体，不通电时，可以常闭也可以常开。
下面，结合附图，对该蝶阀的技术内容，即如何实现上述目的和特点，作进一步说明。
图1是总体结构布局图(阀门打开位置)图2、3是总体结构概图(打开位置)，即
图1从断面T－T、U－U分开之两部分图4是阀筒、蝶板和轴相对位置示意图(关闭位置)图5是图3拆去件23、25后，沿E－E线剖视旋转放大图，即用于三种状态(常开、常闭、常α开度)轴局部结构图图6是图3沿K－K线剖视放大图，即安装边结构－法兰联接方式图图7是图3之M处放大图，即蝶板和涨圈装配示意图图8是涨圈搭接形式图图9是图8的俯视图
图10是活塞环结构图
图11是
图10沿R－R线剖视图
图12是
图10沿Q－Q线剖视图
图13是图2之F(G、H、J)处放大示意图，即电磁阀局部结构放大图
图14是图2之L处放大图，即电磁阀下附阀局部结构放大图在
图1、2、3、4中，符号“→”表示气(液)体流动方向；符号“－－－→”表示“通大气”。
参照图2、3。图中所示为常闭状态阀门通电打开时各零部件位置。在电磁阀Ⅰ未通电时，活动铁心17在强弹簧13的作用下，处于紧贴柱塞［8］的位置。电磁阀上端弱弹簧7将上锥塞9顶离上柱塞8而将柱塞(8)封堵，使从输压管22、导管1来的被密封气(液)体不能从电磁阀A端排入大气；同时短顶针18顶下锥塞［9］离开柱塞［8］而将下柱塞［8］′封堵，使有压气(液)体也不能从B端排入大气，而只能通过固定铁心12和活动铁心17之边槽，柱塞［8］中孔，经接管咀20、管接咀21进入C腔，压迫活塞30退向活塞缸Ⅱ1之D腔左端极限位置。一端通过球轴承31与活塞30联接、另一端与阀轴26联接之曲柄连杆机构33，拉动用螺钉23与阀轴联接的蝶板25顺时针旋转，使阀门关闭。在此过程中，D腔中余气经接管咀28、导管11、接管咀10从A端排入大气。
当电磁阀Ⅰ通电后，固定铁心12立即吸引活动铁心17上移，长顶针14推锥塞9离开柱塞(8)封堵上柱塞8。从导管1进来之有压气(液)体，从柱塞(8)中孔经接管咀10进入导管11，从接管咀28进入D腔，推动活塞30右移，通过曲柄连杆机构33带动蝶板25逆时针旋转，阀门打开。这时由于活动铁心17上移，弱弹簧［7］将下锥塞［9］顶离下柱塞［8］′而将柱塞［8］封堵，一方面使从导管1进来之有压流体，不能经接管咀20进入C腔，同时使C腔中余气从下柱塞［8］′和弹簧座［6］、滤网［5］、滤网座［4］排入大气，C腔迅速减压。D腔与C腔的压差，使蝶板迅速开启。这时，阀门各部分位置如图2、3所示。当断电时，如上段所述，C腔进气(液)，D腔排气(液)，阀门自行关闭。
该实用新型较之以前主要由本人设计和负责研制的原型机(未曾公开)又作了以下几方面重要改进在总体构思和结构方面一是变原来单一常闭型(不通电时阀门关闭)为常闭、常开、常α开度三种形式，那就是如图3、图5所示，在阀轴26之E－E剖面开十字孔，常闭型用N孔，常开型用O孔，常α开度(α＜90°)型用P孔(按需打钻)，这样就使适用范围拓宽2倍，一阀三用；二是如
图1、2、3所示，在总体结构和布局上其一是去掉了原来不必要的结构，如安装凸耳、加强筋之类，简化了结构，减轻了重量；其二是变原来Ⅰ、Ⅱ两部分轴向布局为近似轴对称布局，改善了阀筒Ⅲ2受力状况，减小变形，同时便于安装、操作，外型也美观；其三是鉴于原型机安装后阀筒Ⅲ2变型漏气，将阀筒壁厚增加了1.5－2倍(视口径、压力而定)，增大强度，减少变形，保证密封；三是如图6所示，变原来单1斜面快卸环安装边，为斜面－螺孔双安装形式法兰，可用快卸环或镙钉两种形式与外接管道联接，进而扩大了阀门适用范围。
在密封方面一是如图8、9所示将主密封涨圈24的搭接形式由原来挂钩式改为斜切插入式，改善了工艺性，增加了密封性(当然，条件许可，也可仍用前者)；二是如
图10、11、12所示，活塞环29之横断面R－R由原来Ⅱ字型改为实心，简化了工艺；在其外端面开了V形槽，增强密封，并作为温度变化时活塞环涨缩裕度结构，同时减少了活塞环(槽)的数量；三是如图6所示，法兰增加了密封槽结构；四是电磁阀之上下锥塞9和［9］与柱塞8、［8］之密封形式由面密封改为线密封。
在电磁阀结构方面，除上述锥塞与柱塞密封形式改变外，一是如
图13所示，在F、G、H、J处，电磁阀上附阀3、下附阀19、主阀线圈管设计了台阶结构，以防在使用过程中由于振动等原因，引起柱塞8、(8)、［8］和固定铁心12下移，保持密封和电磁阀运作可靠；二是消除了原设计中滤网座［4］、滤网［5］与弹簧座［6］以及座［6］与下柱塞［8］′之间的间隙，在图示L处浅冲点铆紧，既保证定位，又便于装拆。
另外，在手动装置方面，轴26上端和手柄36套孔都由原来四方改为六方，增加了通用性，便于操作。
本蝶阀优点和特点主要有六个。一是动作快，开关一次仅需0.5秒。原因是电控；灵敏的曲柄连杆传动；利用了被密封介质的压力，合理设计了C腔、D腔的压差和弹簧32的配合；采用了涨圈密封、轴端石墨轴承27，以及图3、图4所示轴、蝶板、阀筒的装配形式，活塞环29用石墨＋聚四氟乙稀材料，磨擦阻力及开闭扭矩小。二是重量轻，只有目前通用同样口径蝶阀的1／4。三是可实现有线远控和多阀同时操作，操作者不必接近有害物质。四是功能多，用途广因为介质只要有0.05MPa压力阀门即可灵活开关，适用压力范围可从0.05MPa至2MPa或更高；因采用金属密封和活塞环、电磁阀线圈用非金属耐温材料，适用温度可从－50℃至300℃；因涨圈24(镍基合金)、蝶板25、阀筒Ⅲ2、电磁阀Ⅰ、传动机构Ⅱ等与密封介质接触零部件均由防腐材料(不锈钢、镀铬钢、石墨、塑料等)制造，故可防酸、碱、盐腐蚀；因电磁线圈引线深埋在硅橡胶绝缘胶柱15中，并直接与国产快速插销座16(CKZ－2K型)引线柱焊接，外接保险快速插销，不会有明火外泄，故可防爆；使用状态可以是常开，也可以常闭，还可以常开任－α°；控制形式，可以电控，也可以手控(在无电地区或应急)；安装形式，可以是快卸环，也可以螺钉－－法兰。五是操作方便，安全可靠，因为可以电控和手控，并采取了
图13、
图14等结构措施。
本蝶阀第六个重要优点和特点是虽用金属密封，仍有较好的密封性。实验表明在密封气体压力为0.8MPa(表压8个大气压)，密封截面积57cm2情况下，泄漏量仅为0.0003克／秒，只是阀门打开后每秒流量的五百万分之一，超过了国外相近阀门的密封性能。而在密封介质为水的同样压力和截面下，15分钟观察，泄漏量为零。这除了前述对本蝶阀原型机有关各项改进外，还有如图7所示，涨圈24与蝶板采用了沟槽嵌入式装配方式，在介质压力作用下，将涨圈推向紧贴蝶板槽一边，而在周向有涨圈24与阀筒Ⅲ2之精密配合(关闭时不透光)，轴两端石墨轴承27密封，引气导管22、导管1、阀筒Ⅲ2、小座Ⅲ4相互之间采用了焊接或线性密封，保证了主通道流体不外泄；同时，接管咀2、10、20、28，电磁阀锥塞9、［9］都改用了线性密封，C腔上端有螺母压紧密封圈35，使C腔、D腔及电磁阀在阀门关闭时，流体不会外泄。
另外，本蝶阀已有全套成熟工艺、工装设计和加工经验。批生产单台成本不高于目前通用同口径阀门。
由于本阀门具有以上一些优点和特点，因此可广泛应用于化工、农业、水暖(锅炉等)、油田、航海、航空航天等需要控制流体止、动的民用和军用广泛领域中。
权利要求1.一个由两位四通电磁阀Ⅰ，活塞--曲柄连杆传动机构Ⅱ，阀体Ⅲ，金属密封涨圈24，蝶板25，轴26，备用手柄36组成的蝶阀，其特征是蝶阀由改进设计的件Ⅰ控制、件Ⅱ传动、件Ⅲ安装、件24密封，件Ⅰ用CKZ-2K型快速插销座16与外接电源相连，轴26之E-E截面开有相互垂直的N、O两孔或按需开通的P孔，蝶板25可根据使用需要分别通过N、O、P孔用镙钉与轴26联接，在阀筒Ⅲ2装引气管22一端内腔有压力流体情况下，接通电源，蝶板25可处于打开(常闭型)、关闭(常开型)、打开(90-α)状态(常α开度型)。
2.按权利要求1规定的蝶阀，其特征是电磁阀Ⅰ通过接管咀2、10、20，分别与阀筒Ⅲ2内腔、活塞30两侧的D腔、C腔相通，曲柄连杆机构33一端用球轴承31与活塞30联接，曲柄用螺栓与轴26固定联接，轴26用螺钉23与蝶板25联接，蝶板25的矩形槽中装嵌着密封涨圈24，涨圈24的外园端面与阀筒Ⅲ2内园配合密封，阀筒两端是带螺孔的斜面安装边，可用快卸环或螺栓与外接管道联接。
3.按权利要求1和2规定的蝶阀，其特征是阀筒Ⅲ2轴线与轴26轴线之间、轴26轴线与蝶板25中心平面之间，成互余倾角安装，保证装有涨圈24之蝶板转动灵活，并在关闭时其中心平面与阀筒Ⅲ2轴线垂直。
4.按权利要求1和2规定的蝶阀，其特征是两位四通电磁阀Ⅰ，中心部分由滤网座4、滤网5、弹簧座6、弱弹簧7、柱塞8、锥塞9、固定铁心12、强弹簧13、长顶针14、活动铁心17、短顶针18构成，通电时，接咀2与10通，接咀20与B端通，断电时，接咀2与20通，接咀10与A端通。
5.按权利要求4规定的蝶阀，其特征是两位四通电磁阀Ⅰ，锥塞9与柱塞8采用线性密封，在上附阀3之F、G处，下附阀19之J处，线圈柱H处，有台阶结构，以保证柱塞8、(8)、［8］及固定铁心12轴向定位，滤网座4、［4］，滤网5、［5］，弹簧座6、［6］，柱塞8、［8］′之间没有轴向间隙，在下附阀19与滤网座［4］接触之L处，沿周边冲点铆紧。
6.按权利要求1规定的蝶阀，其特征是活塞－－曲柄连杆传动机构Ⅱ由活塞缸Ⅱ1、活塞环29、活塞30、球轴承31、弹簧32、曲柄连杆33组成，活塞环29用石墨＋聚四氟乙稀材料制成，断面实心，外园周面开有V形槽，斜切口搭接方式，装在活塞30之等深矩形槽中。
7.按权利要求1规定的蝶阀，其特征是阀体Ⅲ由上阀体Ⅲ1、阀筒Ⅲ2、下阀体Ⅲ3、小座Ⅲ4焊接而成，阀筒两端是斜面－－螺孔两用安装边。
8.按权利要求1规定的蝶阀，其特征是金属密封涨圈24用镍基合金制成，其搭接方式为斜切插入式，或用挂钩式。
9.按权利要求1和2规定的蝶阀，其特征是阀体Ⅲ中嵌有石墨轴承27，对轴26进行密封润滑，轴26上端有外六方结构，与备用手柄36端头之内六方配合使用。
专利摘要一种多功能速动蝶阀，由专用两位四通电磁阀，活塞-曲柄连杆传动机构，带斜面-螺孔两用安装边阀体，端部插接、装在蝶板槽中的金属密封胀圈，在与蝶板联接处结构独特、上端有外六方的阀轴，与轴倾斜安装的蝶板等部分组成。特征和优点电控气(液)动，金属密封；可常闭，常开，常半开；可封气封液；动作快；重量轻；防腐防爆耐温；密封性好；可电动或手动。适用于控制0.5—20大气压，-50—300℃流体止、动的广泛领域。
文档编号F16K1/22GK2142165SQ9222709
公开日1993年9月15日 申请日期1992年6月25日 优先权日1992年6月25日
发明者杨法增 申请人:杨法增