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双向硬密封蝶阀的制作方法

编辑:未来战士  来源:www.yalongv.com  更新时间:2020-08-20 10:30:01  点击次数:

  本发明属于阀门领域,尤其是关于一种硬密封蝶阀

双向硬密封蝶阀结构示意图


  背景技术:


  蝶阀具有结构简单、启闭方便、制造成本低等特点,广泛应用于国民经济各行业的介质输送管道系统。三偏心蝶阀因密封比压高,是目前最普遍的蝶阀结构设计,其结构包括阀体、阀座、蝶板、阀杆。在高温、磨损性介质输送管道上,要求蝶阀具有耐高温、耐磨损性能,其蝶板与阀座一般采用硬密封配合。目前,硬密封蝶阀的阀座密封面一般采用在阀体通道内直接加工而成,由于阀座密封面为斜锥面结构,加工工艺比较复杂,阀座密封面和蝶板密封面都存在加工误差,两者相互配合后密封面之间始终存在配合误差,导致现有硬密封蝶阀密封性能较差。而且,在使用过程中,阀座密封面与蝶板密封面产生摩擦,造成密封面不可恢复的磨损,导致密封副密封性能下降,产品使用寿命短。


  技术实现要素:


  本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种阀座密封面具有柔性恢复功能的,密封性能可靠、产品使用寿命长、耐高温、耐磨损的双向硬密封蝶阀。


  本发明的技术方案包括阀体、阀座、蝶板、阀杆,蝶板具有圆锥形金属密封面;主要是阀座采用柔性自密封阀座,所述柔性自密封阀座由弧形金属密封环组成,该弧形金属密封环嵌装在阀体通道内壁,弧形金属密封环左端具有左圆弧面,右端具有右圆弧面;左圆弧面顶装在阀体通道内壁与其第一径向台阶之间的直角处,右圆弧面顶装一轴向压紧装置;在弧形金属密封环与阀体通道内壁构成的圆弧腔体内安装增强环,该增强环与阀体通道内壁的接触面上设有定位弹簧,增强环朝弧形金属密封环一侧具有圆弧面。


  最好是,所述轴向压紧装置压环、推环、顶环和压紧螺钉组成,压环的左端面顶压在右圆弧面上,推环安装在压环与顶环之间的阀体通道内壁,顶环由开口环安装在阀体通道内壁的第二径向台阶上,压紧螺钉均匀设置在顶环圆周平面内,压紧螺钉顶压在推环右端面内。


  最好是,推环左端具有较小直径的环形圆柱体,该环形圆柱体的外圆柱面与阀体通道内壁之间构成环形凹槽,环形圆柱体的外圆柱面具有外圆锥面结构,压环右端面具有与所述环形凹槽相互配合的圆柱环,该圆柱环的内圆壁具有与所述环形圆柱体的外圆柱面相互配合的内圆锥面;圆柱环的外圆面制有圆周方向的圆弧凸台,圆柱环的内圆壁与其内侧的端平面之间制有第一轴向环形凹口,在圆柱环端平面中间制有第二轴向环形凹口。


  最好是,压环左端面与弧形金属密封环右圆弧面顶触位置内侧具有圆弧形压块,该圆弧形压块圆弧半径小于弧形金属密封环圆弧半径;在圆弧形压块与压环左端面的连接处制有第一径向凹口,在压环左端面右侧位置的外环面上制有第二径向凹口。


  最好是,推环环形圆柱端平面内制有与其外圆柱面同心的第三轴向环形凹口。


  最好是,在阀体通道内壁的第一径向台阶内环处的台面上制有斜形挡环,在斜形挡环圆周方向均匀制有泄压槽。


  本发明的优点是阀座采用弧形金属密封环组成的柔性自密封阀座,利用弧形金属密封环的弹性蓄能和变形,使其始终与蝶板密封面保持密封配合状态,能自动补偿密封面磨损和温度变化产生的热胀冷缩。具有密封性能可靠、产品使用寿命长、耐高温、耐磨损等特点。


  附图说明


  图1是本发明的结构示意图。


  具体实施方式


  如图1所示的双向硬密封蝶阀,包括阀体1、阀座、蝶板2、阀杆,蝶板2具有圆锥形金属密封面,蝶板2、阀杆、阀体、阀座之间采用三偏心结构;阀座采用柔性自密封阀座,所述柔性自密封阀座由弧形金属密封环4组成,该弧形金属密封环4嵌装在阀体1通道内壁,所述弧形金属密封环4为一个与阀体1通道同心的金属环,该金属环的截面为圆弧形,该圆弧形金属环的圆弧面与蝶板2密封面相互配合组成密封副,弧形金属密封环4左端具有左圆弧面,右端具有右圆弧面,即金属环的截面左右两端均为圆弧结构;左圆弧面顶装在阀体1通道内壁与其第一径向台阶5之间的直角处,右圆弧面顶装一轴向压紧装置,所述轴向压紧装置即为从阀体1轴线方向将弧形金属密封环4压紧在阀体1通道内壁与第一径向台阶5之间的直角处,使弧形金属密封环4的外圆弧面向阀体1通道内凸起与蝶板2密封面压紧密封,同时,弧形金属密封环4的左圆弧面与第一径向台阶5之间构成第一密封线A,弧形金属密封环4的左圆弧面与阀体1通道内壁之间构成第二密封线B;在弧形金属密封环4与阀体1通道内壁构成的圆弧腔体内安装增强环3,该增强环3与阀体1通道内壁的接触面上设有定位弹簧6,该定位弹簧6的两端向上卷曲的圆弧弹性顶触在弧形金属密封环4的内圆弧面上,增强环3朝弧形金属密封环4一侧具有圆弧面,该圆弧面与弧形金属密封环4内圆弧面之间的相互位置设置,限制弧形金属密封环4与蝶板2压紧密封时的过度变形,防止弧形金属密封环4产生塑性变形。


  所述轴向压紧装置由压环7、推环8、顶环9和压紧螺钉10组成,压环7的左端面顶压在弧形金属密封环4的右圆弧面上,该右圆弧面分别与压环7的左端面和阀体1通道内壁之间构成第三密封线C和第四密封线D,推环8安装在压环7与顶环9之间的阀体1通道内壁,顶环9由开口环11安装在阀体1通道内壁的第二径向台阶12上,压紧螺钉10均匀设置在顶环9圆周平面内,压紧螺钉10端部顶压在推环8右端面内。当压紧螺钉10压紧推环8时,弧形金属密封环4与阀体1通道及压环7端面之间构成四道弹性密封线,实现了阀座与阀体1之间的弹性自动压紧全金属密封,解决了现有技术阀座与阀体通道之间采用O型橡胶密封圈或石墨密封环影响使用温度,以及O型橡胶密封圈或石墨密封环磨损影响密封性能的问题。


  推环8左端具有较小直径的环形圆柱体,该环形圆柱体的外圆柱面与阀体1通道内壁之间构成环形凹槽,环形圆柱体的外圆柱面具有外圆锥面结构,压环7右端面具有与所述环形凹槽相互配合的圆柱环,该圆柱环的内圆壁具有与所述环形圆柱体的外圆柱面相互配合的内圆锥面;圆柱环的外圆面制有圆周方向的圆弧凸台,圆柱环的内圆壁与其内侧的端平面之间制有第一轴向环形凹口13,使圆柱环具有径向弹性,当推环8向压环7移动时,推环8的外圆锥面与压环7的内圆锥面逐渐楔紧,使圆柱环外圆面的圆弧凸台与阀体1通道内壁构成第五密封线E,在圆柱环端平面中间制有第二轴向环形凹口14,弹性吸取外界振动对第五密封线E密封性能的影响。


  压环7左端面与弧形金属密封环4右圆弧面顶触位置内侧具有圆弧形压块,该圆弧形压块圆弧半径小于弧形金属密封环4的圆弧半径,当压环7压紧弧形金属密封环4时,其圆弧形压块端部与弧形金属密封环4外圆弧面压紧构成第六密封线F;在圆弧形压块与压环7左端面的连接处制有第一径向凹口15,使圆弧形压块具有径向弹性,实现圆弧形压块与弧形金属密封环4外圆弧面之间弹性压紧接触,在压环7左端面右侧位置的外环面上制有第二径向凹口16,使压环7与弧形金属密封环4之间弹性接触,吸取外界振动对各密封线密封性能的影响。


  推环8环形圆柱左端平面内制有与其外圆柱面同心的第三轴向环形凹口17,使推环8的外圆锥面具有弹性。


  在阀体1通道内壁的第一径向台阶5内环处的台面上制有斜形挡环18,在斜形挡环18圆周方向均匀制有泄压槽,防止蝶板2开启时产生负压将弧形金属密封环4吸出。


  弧形金属密封环4左端的环壁厚度小于右端的环壁厚度,使弧形金属密封环4受压时向阀体1通道内偏左端弓起,增加与蝶板2密封面之间的密封力。弧形金属密封环4左右端分别抵触在阀体1通道内两个不同直径的内壁上,其右端位置的阀体1通道内壁直径大于左端位置的阀体1通道内壁直径,增强环3、定位弹簧6安置在弧形金属密封环4左端位置的阀体1通道内壁上。


  技术特征:


  1.一种双向硬密封蝶阀,包括阀体(1)、阀座、蝶板(2)、阀杆,蝶板(2)具有圆锥形金属密封面;其特征是阀座采用柔性自密封阀座,所述柔性自密封阀座由弧形金属密封环(4)组成,该弧形金属密封环(4)嵌装在阀体(1)通道内壁,所述弧形金属密封环(4)为一个与阀体(1)通道同心的金属环,该金属环的截面为圆弧形,该金属环的圆弧面与蝶板(2)密封面相互配合组成密封副,弧形金属密封环(4)左端具有左圆弧面,右端具有右圆弧面;左圆弧面顶装在阀体(1)通道内壁与其第一径向台阶(5)之间的直角处,右圆弧面顶装一轴向压紧装置;在弧形金属密封环(4)与阀体(1)通道内壁构成的圆弧腔体内安装增强环(3),该增强环(3)与阀体(1)通道内壁的接触面上设有定位弹簧(6),该定位弹簧(6)的两端向上卷曲的圆弧弹性顶触在弧形金属密封环(4)的内圆弧面上,增强环(3)朝弧形金属密封环(4)一侧具有圆弧面。


  2.根据权利要求1所述的双向硬密封蝶阀,其特征是述轴向压紧装置由压环(7)、推环(8)、顶环(9)和压紧螺钉(10)组成,压环(7)的左端面顶压在弧形金属密封环(4)的右圆弧面上,该右圆弧面分别与压环(7)的左端面和阀体(1)通道内壁之间构成第三密封线(C)和第四密封线(D),推环(8)安装在压环(7)与顶环(9)之间的阀体(1)通道内壁,顶环(9)由开口环(11)安装在阀体(1)通道内壁的第二径向台阶(12)上,压紧螺钉(10)均匀设置在顶环(9)圆周平面内,压紧螺钉(10)端部顶压在推环(8)右端面内。


  3.根据权利要求2所述的双向硬密封蝶阀,其特征是推环(8)左端具有较小直径的环形圆柱体,该环形圆柱体的外圆柱面与阀体(1)通道内壁之间构成环形凹槽,环形圆柱体的外圆柱面具有外圆锥面结构,压环(7)右端面具有与所述环形凹槽相互配合的圆柱环,该圆柱环的内圆壁具有与所述环形圆柱体的外圆柱面相互配合的内圆锥面;圆柱环的外圆面制有圆周方向的圆弧凸台,圆柱环的内圆壁与其内侧的端平面之间制有第一轴向环形凹口(13),在圆柱环端平面中间制有第二轴向环形凹口(14)。


  4.根据权利要求2或3所述的双向硬密封蝶阀,其特征是压环(7)左端面与弧形金属密封环(4)右圆弧面顶触位置内侧具有圆弧形压块,该圆弧形压块圆弧半径小于弧形金属密封环(4)的圆弧半径;在圆弧形压块与压环(7)左端面的连接处制有第一径向凹口(15),在压环(7)左端面右侧位置的外环面上制有第二径向凹口(16)。


  5.根据权利要求2或3所述的双向硬密封蝶阀,其特征是推环(8)环形圆柱左端平面内制有与其外圆柱面同心的第三轴向环形凹口(17)。


  6.根据权利要求4所述的双向硬密封蝶阀,其特征是推环(8)环形圆柱左端平面内制有与其外圆柱面同心的第三轴向环形凹口(17)。


  7.根据权利要求1或2或3所述的双向硬密封蝶阀,其特征是在阀体(1)通道内壁的第一径向台阶(5)内环处的台面上制有斜形挡环(18),在斜形挡环(18)圆周方向均匀制有泄压槽。


  技术总结


  本发明涉及一种双向硬密封蝶阀,包括阀体、阀座、蝶板、阀杆,蝶板具有圆锥形金属密封面;主要是阀座采用柔性自密封阀座,所述柔性自密封阀座由弧形金属密封环组成,该弧形金属密封环嵌装在阀体通道内壁,弧形金属密封环左端具有左圆弧面,右端具有右圆弧面;左圆弧面顶装在阀体通道内壁与其第一径向台阶之间的直角处,右圆弧面顶装一轴向压紧装置;在弧形金属密封环与阀体通道内壁构成的圆弧腔体内安装增强环,该增强环与阀体通道内壁的接触面上设有定位弹簧,增强环朝弧形金属密封环一侧具有圆弧面。利用弧形金属密封环的弹性蓄能和变形,自动补偿密封面磨损和温度变化产生的热胀冷缩。具有密封性能可靠、产品使用寿命长、耐高温、耐磨损等特点。


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