CN115614486A - 一种气压辅助密封零泄漏蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门密封结构技术领域，特别涉及一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，包括阀座、阀板、阀杆及执行机构，阀板通过阀杆转动安装于阀座的流道内，执行机构驱动阀杆旋转，阀座的流道内壁设置有充气气囊，阀板的外圆周设置有辅助气囊，阀板密封流道时，充气气囊与辅助气囊均同步充气膨胀，充气气囊围绕阀板的圆周包覆密封，辅助气囊夹紧充气气囊形成双重密封设置，且辅助气囊夹紧充气气囊，相互配合，更进一步提升密封性，且在任一道气密封失效后，其余气密封仍能保证蝶阀的正常使用，密封性更强，使用持久性更好。

Description

一种气压辅助密封零泄漏蝶阀

技术领域

本发明涉及阀门密封结构技术领域，特别涉及一种气压辅助密封零泄漏蝶阀。

背景技术

现有蝶阀的旋转轴与填料之间、阀座与阀板之间采用的是刚性挤压的密封方，但是这种方式在长期工作后，填料、阀座及阀板上的密封件出现磨损后，就会导致蝶阀出现泄露的情况发生。

因此，亟需一种能对阀杆、阀板进行高效密封的蝶阀，保证蝶阀实现零泄漏。

申请人于2022年05月24日在先申请的专利申请号为CN202221250820.2的中国专利中，具体公开了一种辅助密封零泄漏蝶阀，包括阀座、阀板及阀杆，阀板通过阀杆转动安装于阀座上，还包括密封组件，密封组件包括设置于密封状态下的阀板的圆周上的第一密封单元；第一密封单元包括沿阀板的圆周设置的环状的第一密封腔，该第一密封腔内通入密封介质，对阀板的周向进行密封，通过利用在阀座上设置整圈的第一密封腔，在第一密封腔内通入密封介质，利用密封介质对阀板与阀座的密封部位进行辅助密封，使得阀板的密封更加的彻底、高效，杜绝了蝶阀泄露的可能。

但据申请人反应，上述技术方案中，现有的辅助密封零泄漏蝶阀仅设置了一道气体辅助的密封结构，在第一密封单元的气体密封施力不均，或者损坏后，失去密封效应，会导致整个蝶阀泄露无法使用。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，通过设置充气气囊与辅助气囊相互配合，充气气囊充气膨胀后包覆阀板的外圆周形成第一道的气密封后，再通过辅助气囊充气膨胀，在充气气囊的两侧再形成两道密封，且辅助气囊夹紧充气气囊，相互配合，更进一步提升密封性，且在任一道气密封失效后，其余气密封仍能保证蝶阀的正常使用，密封性更强，使用持久性更好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，包括阀座、阀板、阀杆及执行机构，所述阀板通过阀杆转动安装于阀座的流道内，所述执行机构驱动所述阀杆旋转，其特征在于：

所述阀座的流道内壁设置有充气气囊，所述阀板的外圆周设置有辅助气囊，所述阀板密封所述流道时，所述充气气囊与所述辅助气囊均同步充气膨胀，所述充气气囊围绕所述阀板的圆周包覆密封，所述辅助气囊夹紧所述充气气囊形成双重密封设置。

作为改进，所述阀座的外圈环绕设置有进气管路，该进气管路与所述充气气囊的腔室连通设置。

作为改进，所述阀板的外圈圆周上设置有凹陷的定位槽，该定位槽与所述充气气囊配合进行包覆密封。

作为改进，所述充气气囊向内凸起有与所述定位槽相互配合的筋条，该筋条呈半圆形设置。

作为改进，所述阀杆中空设置有补充气路，该补充气路与所述辅助气囊的腔室连通设置。

作为改进，所述阀板内设置有连通所述补充气路与所述辅助气囊腔室的连接气路。

作为改进，所述阀板上设置有预泄压装置，所述补充气路排气泄压后，所述预泄压装置开启，所述阀板两侧连通，通过所述预泄压装置降低所述阀板两侧压力差。

作为改进，所述预泄压装置包括泄压管路和密封活塞；

所述预泄压装置包括泄压管路和密封活塞；

所述泄压管路设置于所述阀板上，该泄压管路汇聚于所述补充气路与所述连接气路的连通位置处；

所述密封活塞位于所述泄压管路的汇聚处，该密封活塞隔断所述泄压管路；

所述补充气路充入气体后，气体作用于所述密封活塞上，将所述密封活塞推动，关闭所述泄压管路；所述补充气路排出气体后，所述泄压管路内介质作用于所述密封活塞上，所述密封活塞复位，所述泄压管路开启。

作为改进，所述密封活塞的环向上设置有倾斜设置的介质压力槽，所述泄压管路内介质作用于所述介质压力槽内，推动所述密封活塞移动。

作为改进，所述密封活塞位于所述阀板邻近所述流道一侧。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过设置充气气囊与辅助气囊相互配合，充气气囊充气膨胀后包覆阀板的外圆周形成第一道的气密封后，再通过辅助气囊充气膨胀，在充气气囊的两侧再形成两道密封，且辅助气囊夹紧充气气囊，相互配合，更进一步提升密封性，且在任一道气密封失效后，其余气密封仍能保证蝶阀的正常使用，密封性更强，使用持久性更好；

（2）本发明通过在设置充气气囊时，在阀板的外圈圆周上设置有凹陷的定位槽，定位槽与膨胀后的充气气囊配合进行包覆密封，由于有定位槽的存在，使得充气气囊膨胀后，刚好卡在定位槽内，形成完整且受力均匀、分布均匀的气密封；

（3）本发明通过设置预泄压装置配合补充气路内的气体压力，控制预泄压装置的开启和关闭，使得阀板两侧的压力，可以在蝶阀的阀板在旋转开启阀门时，就预先泄去部分的压力，使得阀板更加容易的开启，并且预泄压装置刚好与辅助气囊的运行动作是相互衔接的，操作更加流畅；

（4）本发明将密封活塞设置在阀板靠近流道出料口的一侧，使得密封活塞的正面仅受到补充气路内气体压力的控制，使得密封活塞更容易进行移动，而泄压管路内的介质仅作用在密封活塞侧壁倾斜设置的介质压力槽内，使得补充气路内的气体压力消失后，密封活塞很容易进行移动。

综上所述，本发明具有密封稳定、结构稳定、泄压效果好等优点，尤其适用于阀门气体密封结构技术领域。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明剖视结构示意图一；

图3为本发明剖视结构示意图二；

图4为本发明阀座剖视结构示意图；

图5为图4中A处结构放大示意图；

图6为本发明阀板立体结构示意图；

图7为本发明阀板剖视结构示意图；

图8为本发明预泄压装置开启状态示意图；

图9为本发明预泄压装置关闭状态示意图；

图10为本发明密封活塞剖视结构示意图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1至图10所示，一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，包括阀座1、阀板2、阀杆3及执行机构4，所述阀板2通过阀杆3转动安装于阀座1的流道11内，所述执行机构4驱动所述阀杆3旋转，所述阀座1的流道11内壁设置有充气气囊5，所述阀板2的外圆周设置有辅助气囊6，所述阀板2密封所述流道11时，所述充气气囊5与所述辅助气囊6均同步充气膨胀，所述充气气囊5围绕所述阀板2的圆周包覆密封，所述辅助气囊6夹紧所述充气气囊5形成双重密封设置。

进一步的，所述阀座1的外圈环绕设置有进气管路12，该进气管路12与所述充气气囊5的腔室连通设置。

更进一步的，所述阀板2的外圈圆周上设置有凹陷的定位槽21，该定位槽21与所述充气气囊5配合进行包覆密封。

并且为了提升密封效果，所述充气气囊5向内凸起有与所述定位槽21相互配合的筋条51，该筋条51呈半圆形设置。

此外，所述阀杆3中空设置有补充气路31，该补充气路31与所述辅助气囊6的腔室连通设置。

进一步的，所述阀板2内设置有连通所述补充气路31与所述辅助气囊6腔室的连接气路22。

需要说明的是，在执行机构4通过阀杆3带动阀板2在阀座1内进行旋转，使得阀板2密封阀座1上的流道11时，首先通过进气管路12输入密封气体，密封气体进入到充气气囊5的腔室内后，使得充气气囊5逐步膨胀，突出流道11的内侧壁，直到充气气囊5膨胀到与阀板2上的定位槽21完全包覆后，在阀板2上形成第一道密封，之后通过阀杆3上的补充气路31，冲入密封气体，密封气体进入到连接气路22后，再进入到辅助气囊6的腔室内，使得辅助气囊6不断的膨胀，辅助气囊6与流道11的内侧壁抵触，形成气体密封的同时，辅助气囊6又将充气气囊5完成夹紧密封，又再次形成了新的密封配合，并且辅助气囊6设置有两组，刚好位于充气气囊5的两侧，因此，刚好完成了对充气气囊5的夹紧密封，由此，在配合完成后，阀板2与流道11的内侧壁之间形成了至少3道的密封层，并且充气气囊5与辅助气囊6之间还形成了两道密封层，因此密封性十分优越。

并且，较原有的蝶阀的刚性密封，充气气囊5与辅助气囊6的膨胀收缩，均是弹性调节的，蝶阀长期使用后，充气气囊5与辅助气囊6也不会出现过大的磨损，可以有效的延长蝶阀的使用寿命。

为了方便蝶阀开启，所述阀板2上设置有预泄压装置7，所述补充气路31排气泄压后，所述预泄压装置7开启，所述阀板2两侧连通，通过所述预泄压装置7降低所述阀板2两侧压力差。

进一步的，所述预泄压装置7包括泄压管路71和密封活塞72；

所述预泄压装置7包括泄压管路71和密封活塞72；

所述泄压管路71设置于所述阀板2上，该泄压管路71汇聚于所述补充气路31与所述连接气路22的连通位置处；

所述密封活塞72位于所述泄压管路71的汇聚处，该密封活塞72隔断所述泄压管路71；

所述补充气路31充入气体后，气体作用于所述密封活塞72上，将所述密封活塞72推动，关闭所述泄压管路71；所述补充气路31排出气体后，所述泄压管路71内介质作用于所述密封活塞72上，所述密封活塞72复位，所述泄压管路71开启。

更进一步的，所述密封活塞72的环向上设置有倾斜设置的介质压力槽721，所述泄压管路71内介质作用于所述介质压力槽721内，推动所述密封活塞72移动。

并且，所述密封活塞72位于所述阀板2邻近所述流道11的出料口一侧。

需求强调的是，在蝶阀关闭时，流道11内的介质挤压在阀板2上，会使得阀板2的两侧形成压力差，而在蝶阀再次旋转阀板2开启时，阀板2需要克服压力差才能顺畅开启，使得阀板2的旋转难度更大，因此，本申请在阀板2上设置了预泄压装置7，在阀板2旋转之前，先将预泄压装置7开启，平衡阀板2两侧的压力，使得阀板2旋转开启更加的顺畅。

具体的，在阀板2旋转开启前，需要先将充气气囊5与辅助气囊6的气体排出，泄去气体压力，而在气体压力泄去后，密封活塞72上受到来自于补充气路31内的气体压力也消失，而泄压管路71内存在的介质压力刚好作在密封活塞72的介质压力槽721内，使得密封活塞72复位，泄压管路71刚好连通阀板2的两侧，完成泄压工作，之后阀板2在进行开启，打通流道11。

并且，密封活塞72设置在阀板2靠近流道11出料口的一侧，使得在关闭泄压管路71时，密封活塞72不需要正面抵抗介质的压力，反而气体的作用力是正面施加的，可以更顺畅的完成密封活塞72的移动，而在气体压力消失后，介质作用在密封活塞72侧壁上的压力就足以使得密封活塞复位。

工作过程：

在执行机构4通过阀杆3带动阀板2在阀座1内进行旋转，使得阀板2密封阀座1上的流道11时，首先通过进气管路12输入密封气体，密封气体进入到充气气囊5的腔室内后，使得充气气囊5逐步膨胀，突出流道11的内侧壁，直到充气气囊5膨胀到与阀板2上的定位槽21完全包覆后，在阀板2上形成第一道密封，之后通过阀杆3上的补充气路31，冲入密封气体，密封气体进入到连接气路22后，再进入到辅助气囊6的腔室内，使得辅助气囊6不断的膨胀，辅助气囊6与流道11的内侧壁抵触，形成气体密封的同时，辅助气囊6又将充气气囊5完成夹紧密封，又再次形成了新的密封配合，并且辅助气囊6设置有两组，刚好位于充气气囊5的两侧，而在辅助气囊6膨胀的同时，连接气路22内的气压不断的增强，作用在密封活塞72上，使得密封活塞72移动，将泄压管路71的隔断，使得介质无法流道到阀板的另一侧，完成彻底的密封，在阀板2旋转开启前，需要先将充气气囊5与辅助气囊6的气体排出，泄去气体压力，而在气体压力泄去后，密封活塞72上受到来自于补充气路31内的气体压力也消失，而泄压管路71内存在的介质压力刚好作在密封活塞72的介质压力槽721内，使得密封活塞72复位，泄压管路71刚好连通阀板2的两侧，完成泄压工作，之后阀板2在进行开启，打通流道11。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，包括阀座（1）、阀板（2）、阀杆（3）及执行机构（4），所述阀板（2）通过阀杆（3）转动安装于阀座（1）的流道（11）内，所述执行机构（4）驱动所述阀杆（3）旋转，其特征在于：

所述阀座（1）的流道（11）内壁设置有充气气囊（5），所述阀板（2）的外圆周设置有辅助气囊（6），所述阀板（2）密封所述流道（11）时，所述充气气囊（5）与所述辅助气囊（6）均同步充气膨胀，所述充气气囊（5）围绕所述阀板（2）的圆周包覆密封，所述辅助气囊（6）夹紧所述充气气囊（5）形成双重密封设置。

2.根据权利要求1所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述阀座（1）的外圈环绕设置有进气管路（12），该进气管路（12）与所述充气气囊（5）的腔室连通设置。

3.根据权利要求1所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述阀板（2）的外圈圆周上设置有凹陷的定位槽（21），该定位槽（21）与所述充气气囊（5）配合进行包覆密封。

4.根据权利要求3所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述充气气囊（5）向内凸起有与所述定位槽（21）相互配合的筋条（51），该筋条（51）呈半圆形设置。

5.根据权利要求1所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述阀杆（3）中空设置有补充气路（31），该补充气路（31）与所述辅助气囊（6）的腔室连通设置。

6.根据权利要求5所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述阀板（2）内设置有连通所述补充气路（31）与所述辅助气囊（6）腔室的连接气路（22）。

7.根据权利要求6所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述阀板（2）上设置有预泄压装置（7），所述补充气路（31）排气泄压后，所述预泄压装置（7）开启，所述阀板（2）两侧连通，通过所述预泄压装置（7）降低所述阀板（2）两侧压力差。

8.根据权利要求7所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述预泄压装置（7）包括泄压管路（71）和密封活塞（72）；

所述泄压管路（71）设置于所述阀板（2）上，该泄压管路（71）汇聚于所述补充气路（31）与所述连接气路（22）的连通位置处；

所述密封活塞（72）位于所述泄压管路（71）的汇聚处，该密封活塞（72）隔断所述泄压管路（71）；

所述补充气路（31）充入气体后，气体作用于所述密封活塞（72）上，将所述密封活塞（72）推动，关闭所述泄压管路（71）；所述补充气路（31）排出气体后，所述泄压管路（71）内介质作用于所述密封活塞（72）上，所述密封活塞（72）复位，所述泄压管路（71）开启。

9.根据权利要求8所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述密封活塞（72）的环向上设置有倾斜设置的介质压力槽（721），所述泄压管路（71）内介质作用于所述介质压力槽（721）内，推动所述密封活塞（72）移动。

10.根据权利要求8所述的一种气压辅助密封零泄漏蝶阀，其特征在于：

所述密封活塞（72）位于所述阀板（2）邻近所述流道（11）的出料口一侧。

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