CN104006173B - 双向密封蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向密封蝶阀，旨在提供一种双向密封蝶阀，能够在波纹管承受介质的来回冲击的交变载荷情况下，保证密封效果以及使用寿命，其技术方案要点是包括阀体、阀座、阀杆、操作机构以及蝶板，阀体包括通道壁面，阀座的端面与环形凸台的端面之间连接有波纹管连接，波纹管的内壁与阀体通道相通，波纹管包括若干平面板与若干弧形板，各弧形板上均设有与波纹管同轴设置的环形气囊，各环形气囊穿过相邻的平面板导通，阀体上设有气嘴，气嘴穿过阀体导通连接环形气囊；阀杆两侧的通道壁面分别为第一通道与第二通道，阀体上设有分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表，本发明适用于双向密封蝶阀。

Description

双向密封蝶阀

技术领域

本发明涉及一种阀门制造技术领域，更具体地说，它涉及一种双向密封蝶阀。

背景技术

传统的蝶阀，其阀座基本都是为固定不动的，在使用过程中，当介质为反向流动且该介质压力较大时，压力会推使蝶板有一位移，从而与阀座之间形成间隙而造成泄露；有的蝶阀采用增加阀杆扭转力的手段解决这个问题，从而加大蝶板在关闭时其与发作的紧密力，依次来尽可能地阻止介质对蝶板的冲击使蝶板位移，从而以确保阀门的密封性能，可是，这种手段存在缺陷，会使得阀门在启闭时非常费力，从而影响阀门操作的方便性。

因此，申请号为200910096151.0的中国专利公开了一种波纹管双向硬密封蝶阀，它包括阀体、阀座、蝶板，与蝶板联动连接的阀杆以及带动阀杆旋转的操作机构，所述的蝶板的轴向密封工作面为锥斜面，所述的阀座的工作面为斜面，所述的阀座的外周侧与阀体的通道内壁之间形成间隙构成悬浮式结构，在阀体的通道内壁上还是设有环形凸台，所述的阀座的端面与环形凸台的端面之间通过波纹管连接，该波纹管的外层与阀座的阀体通道内壁之间的间隙相通，该波纹管的内壁与阀体通道相通，所述的阀体的内壁上且位于阀座的相对于波纹管的另一侧还设有一定位板，该定位板与阀座相隔一定距离。

这种波纹管双向硬密封蝶阀虽然操作轻便、密封可靠，但是，由于波纹管存在使用寿命有限，而且还与所选用材料的疲劳特性有关，特别是当所述蝶阀使用在介质不断来回冲击的情况下时，使波纹片一直承受交变载荷，从而大大降低了波纹管的使用寿命，最终影响蝶阀的密封效果以及使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种双向密封蝶阀，能够在波纹管承受介质的来回冲击的交变载荷情况下，保证密封效果以及使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种双向密封蝶阀，包括阀体、阀座、阀杆、操作机构以及蝶板，所述阀体包括通道壁面，所述蝶板与阀杆联动连接，操作机构带动所述阀杆旋转，所述蝶板的周向密封工作面为锥斜面，阀座的工作面为与蝶板的轴向密封工作面相抵的楔形面，所述阀体的通道壁面上还设有环形凸台，所述阀座的外周侧与阀体的通道壁面之间设有间隙，所述阀座的端面与环形凸台的端面之间连接有波纹管，所述波纹管的内壁与阀体通道相通，

所述波纹管包括若干平面板与若干弧形板，所述各平面板的一侧均设有与波纹管同轴设置的环形气囊，所述各相邻的环形气囊穿过平面板导通，所述阀体上设有气嘴，所述气嘴穿过阀体导通连接环形气囊；

所述阀杆两侧的通道壁面分别为第一通道与第二通道，所述阀体上设有分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表。

通过采用上述技术方案，在所述各平面板的一侧均设有与波纹管同轴设置的环形气囊，同时配合两个分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表，能够通过监测所述压力测量仪表，判断出通道壁面内的介质是否在来回波动，当通道壁面内的介质对所述波纹板造成交变载荷时，便利用设置在外部的充气泵，通过气嘴对环形气囊充气，利用环形气囊填充所述波纹管相邻两个平面板之间的空间，使波纹管处于一个半延伸状态，从而避免所述波纹管一直作大幅度伸展、收缩运动，短时间内减少大量使用寿命。

本发明进一步设置为：所述各相邻的平面板均一一对应固定连接有环形气囊，所述波纹管上各环形气囊均设于各平面板的同一侧。

通过采用上述技术方案，所述各相邻的平面板均一一对应固定连接有环形气囊、并设于平面板的同一侧，能够保证所述波纹管的结构紧凑性，同时，防止环形气囊因介质发生浮动，失去工作效果。

本发明进一步设置为：所述弧形板分为若干厚板与若干薄板，所述各厚板与薄板均沿波纹管的轴线方向间隔设置。

通过采用上述技术方案，将所述弧形板分为厚板与薄板并沿波纹管的轴线方向间隔设置，由于厚板结构强度高、承受载荷量大，而薄板拉伸需要的作用力小，因此，所述设置能够同时结合厚板与薄板的优点，提高所述波纹管的使用效果，在介质压力小时，能够利用薄板的延展拉伸，同时利用厚板保护波纹管，不至于在薄板遇到疲劳的时候所述波纹管失去使用效果。

本发明进一步设置为：所述阀座与阀体之间设有圆环状的弹性圈，所述弹性圈上设有若干供介质流通的通孔。

通过采用上述技术方案，在所述阀座与阀体之间设有圆环状的弹性圈，能够利用所述弹性圈的弹性来抵触阀座，减少所述阀座因介质来回波动的、冲击，连带波纹管，使所述波纹管承受径向载荷，从而造成波纹管的使用寿命下降；此外，在所述弹性圈的端面上设有若干供介质流通的通孔，保证所述蝶阀双密封机构的正常使用。

本发明进一步设置为：所述蝶板的外圆周面上嵌设有密封圈，所述密封圈包括若干304不锈钢板与若干柔性石墨板，所述各柔性石墨板与各304不锈钢板交错排列构成软硬密封嵌件；所述密封圈紧抵阀座的内圆周面，所述密封圈的外圆周面与蝶板轴线形成的夹角小于蝶板的外圆周面与自身轴线形成的夹角。

通过采用上述技术方案，在所述蝶板的外圆周面上嵌设由304不锈钢板与柔性石墨板构成的软硬密封嵌件，能够兼具304不锈钢材料与柔性石墨各自的特性，提高所述蝶板与阀座之间的密封性；而且，所述密封圈的外圆周面与蝶板轴线形成的夹角小于蝶板的外圆周面与自身轴线形成的夹角，能够在所述密封圈的工作面发生磨损、斜率逐渐减小的时候，保证与阀座之间的密封，此外，由于阀座与密封圈两个工作面倾斜角度不同，线接触密封的关系，在不降低密封效果的情况下可以使所述蝶板的启闭更加省力。

本发明进一步设置为：所述通道壁面上设有定位板，所述定位板位于阀座相对于波纹管的另一侧；所述定位板的表面包裹有柔性石墨。

通过采用上述技术方案，设置定位板能够避免所述波纹管过度拉伸、从而导致阀座过度位移，从而保证阀门动作的同时，能够防止波纹管过度伸展出现疲劳，进一步保证所述波纹管的使用寿命；此外，在所述定位板的表面包括柔性石墨，保护定位板不受腐蚀性介质的侵蚀，并提高定位板的耐压性。

本发明进一步设置为：所述蝶板的外圆周面为弧形面。

通过采用上述技术方案，将所述蝶板的外圆周面设置成弧形面，能够利用弧形的结构，既保证蝶阀的密封效果，又能进一步方便蝶板的启闭，减少蝶板在启闭过程中造成的摩擦。

附图说明

图1为本发明双向密封蝶阀实施例的结构示意图；

图2为图1中的A处放大图。

附图标记：1、阀体；11、通道壁面；12、定位板；2、阀座；3、阀杆；4、操作机构；5、蝶板；51、密封圈；6、环形凸台；7、波纹管；71、平面板；72、弧形板；721、薄板；722、厚板；8、环形气囊；81、气嘴；9、压力测量仪表；10、弹性圈；101、通孔。

具体实施方式

参照图1至图2对本发明双向密封蝶阀实施例做进一步说明。

如图1至图2所示，一种双向密封蝶阀，包括阀体1、阀座2、阀杆3、操作机构4以及蝶板5，所述阀体1包括通道壁面11，所述蝶板5与阀杆3联动连接，操作机构4带动所述阀杆3旋转，所述蝶板5的周向密封工作面为锥斜面，阀座2的工作面为与蝶板5的轴向密封工作面相抵的楔形面，所述阀体1的通道壁面11上还设有环形凸台6，所述阀座2的外周侧与阀体1的通道壁面11之间设有间隙，所述阀座2的端面与环形凸台6的端面之间连接有波纹管7连接，所述波纹管7的内壁与阀体1通道相通，

所述波纹管7包括若干平面板71与若干弧形板72，所述各平面板71的一侧均设有与波纹管7同轴设置的环形气囊8，所述各相邻的环形气囊8穿过平面板71导通，所述阀体1上设有气嘴81，所述气嘴81穿过阀体1导通连接环形气囊8；

所述阀杆3两侧的通道壁面11分别为第一通道与第二通道，所述阀体1上设有分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表9。

在所述各平面板71的一侧均设有与波纹管7同轴设置的环形气囊8，同时配合两个分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表9，能够通过监测所述压力测量仪表9，判断出通道壁面11内的介质是否在来回波动，当通道壁面11内的介质对所述波纹板造成交变载荷时，便利用设置在外部的充气泵，通过气嘴81对环形气囊8充气，利用环形气囊8填充所述波纹管7相邻两个平面板71之间的空间，使波纹管7处于一个半延伸状态，从而避免所述波纹管7一直作大幅度伸展、收缩运动，短时间内减少大量使用寿命（此处需说明的是，设置环形气囊8，还能够防止介质中的杂质在所述波纹管7的凹陷部位中堆积；此外，还可以设置单片机，利用程序以及检测装置自动检测通道壁面11内介质压力波动情况，自动充气以及根据介质的压力情况调节充气量，本实施例对充气泵等这么外部设备不再赘述）。

所述各相邻的平面板71均一一对应固定连接有环形气囊8，所述波纹管7上各环形气囊8均设于各平面板71的同一侧。

所述各相邻的平面板71均一一对应固定连接有环形气囊8、并设于平面板71的同一侧，能够保证所述波纹管7的结构紧凑性，同时，防止环形气囊8因介质发生浮动，失去工作效果。

所述弧形板72分为若干厚板722与若干薄板721，所述各厚板722与薄板721均沿波纹管7的轴线方向间隔设置。

将所述弧形板72分为厚板722与薄板721并沿波纹管7的轴线方向间隔设置，由于厚板722结构强度高、承受载荷量大，而薄板721拉伸需要的作用力小，因此，所述设置能够同时结合厚板722与薄板721的优点，提高所述波纹管7的使用效果，在介质压力小时，能够利用薄板721的延展拉伸，同时利用厚板722保护波纹管7，不至于在薄板721遇到疲劳的时候所述波纹管7失去使用效果。

所述阀座2与阀体1之间设有圆环状的弹性圈10，所述弹性圈10上设有若干供介质流通的通孔101。

在所述阀座2与阀体1之间设有圆环状的弹性圈10，能够利用所述弹性圈10的弹性来抵触阀座2，减少所述阀座2因介质来回波动的、冲击，连带波纹管7，使所述波纹管7承受径向载荷，从而造成波纹管7的使用寿命下降；此外，在所述弹性圈10的端面上设有若干供介质流通的通孔101，保证所述蝶阀双密封机构的正常使用。

所述蝶板5的外圆周面上嵌设有密封圈51，所述密封圈51包括若干304不锈钢板与若干柔性石墨板，所述各柔性石墨板与各304不锈钢板交错排列构成软硬密封嵌件；所述密封圈51紧抵阀座2的内圆周面，所述密封圈51的外圆周面与蝶板5轴线形成的夹角小于蝶板5的外圆周面与自身轴线形成的夹角。

在所述蝶板5的外圆周面上嵌设由304不锈钢板与柔性石墨板构成的软硬密封嵌件，能够兼具304不锈钢材料与柔性石墨各自的特性，提高所述蝶板5与阀座2之间的密封性；而且，所述密封圈51的外圆周面与蝶板5轴线形成的夹角小于蝶板5的外圆周面与自身轴线形成的夹角，能够在所述密封圈51的工作面发生磨损、斜率逐渐减小的时候，保证与阀座2之间的密封，此外，由于阀座2与密封圈51两个工作面倾斜角度不同，线接触密封的关系，在不降低密封效果的情况下可以使所述蝶板5的启闭更加省力。

所述通道壁面11上设有定位板12，所述定位板12位于阀座2相对于波纹管7的另一侧；所述定位板12的表面包裹有柔性石墨。

设置定位板12能够避免所述波纹管7过度拉伸、从而导致阀座2过度位移，从而保证阀门动作的同时，能够防止波纹管7过度伸展出现疲劳，进一步保证所述波纹管7的使用寿命；此外，在所述定位板12的表面包括柔性石墨，保护定位板12不受腐蚀性介质的侵蚀，并提高定位板12的耐压性。

所述蝶板5的外圆周面为弧形面。

将所述蝶板5的外圆周面设置成弧形面，能够利用弧形的结构，既保证蝶阀的密封效果，又能进一步方便蝶板5的启闭，减少蝶板5在启闭过程中造成的摩擦。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双向密封蝶阀，包括阀体、阀座、阀杆、操作机构以及蝶板，所述阀体包括通道壁面，所述蝶板与阀杆联动连接，操作机构带动所述阀杆旋转，所述蝶板的周向密封工作面为锥斜面，阀座的工作面为与蝶板的轴向密封工作面相抵的楔形面，所述阀体的通道壁面上还设有环形凸台，所述阀座的外周侧与阀体的通道壁面之间设有间隙，所述阀座的端面与环形凸台的端面之间连接有波纹管，所述波纹管的内壁与阀体通道相通，其特征是：

所述波纹管包括若干平面板与若干弧形板，所述各平面板的一侧均设有与波纹管同轴设置的环形气囊，所述各相邻的环形气囊穿过平面板导通，所述阀体上设有气嘴，所述气嘴穿过阀体导通连接环形气囊；

所述阀杆两侧的通道壁面分别为第一通道与第二通道，所述阀体上设有分别用于检测第一通道以及第二通道内介质压力波动的压力测量仪表。

2.根据权利要求1所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述各相邻的平面板均一一对应固定连接有环形气囊，所述波纹管上各环形气囊均设于各平面板的同一侧。

3.根据权利要求1或2所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述弧形板分为若干厚板与若干薄板，所述各厚板与薄板均沿波纹管的轴线方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述阀座与阀体之间设有圆环状的弹性圈，所述弹性圈上设有若干供介质流通的通孔。

5.根据权利要求4所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述蝶板的外圆周面上嵌设有密封圈，所述密封圈包括若干304不锈钢板与若干柔性石墨板，所述各柔性石墨板与各304不锈钢板交错排列构成软硬密封嵌件；所述密封圈紧抵阀座的内圆周面，所述密封圈的外圆周面与蝶板轴线形成的夹角小于蝶板的外圆周面与自身轴线形成的夹角。

6.根据权利要求5所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述通道壁面上设有定位板，所述定位板位于阀座相对于波纹管的另一侧；所述定位板的表面包裹有柔性石墨。

7.根据权利要求4所述的双向密封蝶阀，其特征是：所述蝶板的外圆周面为弧形面。