一种双夹角双向密封蝶阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，阀门组件包括阀体、阀座、蝶板、密封环，安装孔在阀座两端的周线分别为椭圆Ⅰ和椭圆Ⅱ，本实用新型专利技术所创新的双夹角共轭宽面密封副设计，从根本上改变了蝶阀密封机理，即通过双夹角这种强制密封结构，使其在密封部位产生高接触应力来密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决密封部位内漏问题，同时密封副不受安装方向限制，给客户带来更好体验。本实用新型专利技术可以使阀杆轴线与阀体中心线垂直相交，优化偏心参数，简化偏心结构，消除了现有的蝶阀中，为了需求高效密封必须增加越多的偏心参数的技术偏见。

A double angle double direction sealing butterfly valve

【技术实现步骤摘要】
一种双夹角双向密封蝶阀
本技术涉及蝶阀
，具体涉及一种双夹角双向密封蝶阀。
技术介绍
近年来，随着我国经济规模的扩大以及经济不断深化改革，石化项目从原来单一的炼油加化工各自的项目变为炼化一体化项目，规模也逐步加大成为世界级的一体化项目，原来装置选用进口产品，现在国家在逐步推行以国代进并推进实施中国制造2025，在此大环境下，市场迫切需要创新的民族品牌，用更多的自主品牌建设好我国的项目。同时在石油、石化、化工、能源、矿产等行业生产过程中，随着生产工艺的改进，使用工况越来越苛刻。蝶阀根据结构主要分为：同心蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀。同心蝶阀的蝶板会与阀座挤压，损伤密封副。因此为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题，由此产生了单偏心蝶阀。单偏心蝶阀是在同心蝶阀的基础上，将蝶板的回转中心线(即阀杆轴线)设置成与密封截面形成一个尺寸偏差L1的位置，即阀杆轴心偏离蝶板中心。双偏心蝶阀是在单偏心蝶阀的基础上，将阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离阀体中心线，阀杆的轴心与阀体的中心形成一个尺寸偏差L2，以使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了开闭过程中蝶板与阀座之间刮擦现象。三偏心蝶阀如图1所示，阀座、密封圈和阀体的轴线重合，三偏心蝶阀是在双偏心的蝶阀的基础上，将两侧为互相对称的锥面密封中的一侧变成平面密封，其与阀体轴线平行，这样两侧密封面的夹角不在阀体轴线上，其与阀体轴线形成一个夹角，以使在截面中两侧的密封面之间的中心线(即两侧密封面之间夹角的等分线)与阀座中心线(即阀体中心线)形成一定角度β的角偏置，即蝶板的密封断面不再是真圆而是椭圆，其密封面形状也因此而不对称：一边倾斜于阀体中心线、另一边则平行于阀体中心线。三偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造，其不再是位置密封而是扭力密封，即其不是依靠阀座的弹性变形，而是完全依靠阀座的接触面压这种强制密封来达到密封效果，其解决了金属阀座零泄漏这一难题。常规三偏心多层金属密封蝶阀具有不耐磨，寿命短，互换性差，高温下容易卡死，只能单向密封，结构复杂等缺点，完全满足不了市场发展的需求。且蝶阀的偏心参数越多，其密封性能越好，但是其几何参数却越复杂、制造难度越大、制造成本越大。因此为响应市场需求，克服现有技术的不足，迫切需要专利技术创造出一种纯金属双夹角双向密封蝶阀以适应市场的需求，达到真正的双向密封零泄漏。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供了一种双夹角双向密封蝶阀，解决了现有的蝶阀中，为了需求高效密封，必须增加越多的偏心参数的技术偏见。本技术对蝶阀所采用的密封副中一侧的密封部位进行了创新性且巧妙的设计，以使此密封副既能实现现有的三偏心蝶阀中的强制密封效果，又能取消阀杆轴心偏离阀体中心线这个偏心设置，使阀杆轴线与阀体中心线重合，降低具有强制密封效果的阀体制造成本、提高其装配便利性。本技术采用的技术方案如下：一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔的阀体、安装在阀腔腔壁上的阀座、位于阀腔中并与阀杆连接的蝶板、安装在蝶板上且其外侧壁与阀座的安装孔密封配合的密封环，所述阀杆的顶端穿出阀体，所述安装孔的横截面为椭圆，所述安装孔在阀座靠近蝶阀阀杆的端面以及远离阀杆的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ和椭圆Ⅱ，在所述椭圆Ⅰ上且径向与阀杆的轴线垂直的两个点分别为A点和C点，沿着阀座的轴向，椭圆Ⅱ上与A点和C点对应的点分别为B点和D点，A点和B点之间的连线为线段AB，线段AB距离阀座轴线的距离从A点到B点逐渐增大，C点和D点之间的连线为线段CD，线段CD距离阀座轴线的距离从C点到D点逐渐减小，且直线线段AB的斜率ka＞直线线段CD的斜率kb；所述密封环的外侧壁的横截面的形状尺寸与安装孔上与之对应的横截面的形状尺寸一致；所述阀杆轴线与阀体中心线垂直相交。所述密封环的外侧壁的横截面的形状尺寸与安装孔上与之对应的横截面的形状尺寸一致，此处“与之对应的”是指外侧壁上每个横截面的外周与安装孔上配合接触的外周所在的横截面。现有技术的三偏心蝶阀中，其三处偏心为：阀杆轴心偏离蝶板中心、阀杆轴心偏离阀体中心线以及密封面之间的中心线与阀体中心线形成一个角度β的角偏置。现有技术的三偏心蝶阀中，线段CD距离阀座轴线的距离不变，即其为平行于阀座轴线的线段，从而线段CD与线段AB之间的夹角的中心线与阀体中线形成一个角度β偏置的中心线的夹角。现有技术中，当阀杆轴线与阀体轴线正相交时，线段AB处的阀座与密封圈之间能迅速实现无刮擦的脱离，而线段CD处则会出现一定刮擦，刮擦损伤从线段CD到线段AB之间是逐渐减小并消除的，线段CD处的刮擦损伤是整个密封部位中最严重的。因此为了降低刮擦损伤，是需要将阀杆轴心偏离阀体中心线的，且向线段AB处靠近，即阀杆的轴心与阀体的中心形成一个尺寸偏差L2，从而使密封圈上与线段CD处配合的部位具有更大的线速度，继而在开启蝶板时，密封圈上与线段CD配合部位获得更快的离开线段CD的速度，让阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座，以尽量减小开闭过程中蝶板与阀座之间刮擦现象。而本技术中，将线段CD设置成距离阀座轴线的距离逐渐减小的一个线段，其既不是同心、单偏心以及双偏心阀体中与线段AB关于阀座轴线对称的线段，也不是三偏心中平行于阀座轴线的线段，而是跟线段AB斜向相同，但斜率低于线段AB的一条线段，即本技术中，在线段CD处靠近阀座轴线的一个点，即在C点处做一条平行于阀座轴线的参考线，线段AB与参考线形成一个夹角，此夹角为夹角一，为原本的三偏心蝶阀所具备的用于产生角偏置的夹角；同时线段CD与参考线形成一个夹角，此夹角为夹角二，为本技术增加的一个夹角。在实际布局时，由于夹角二的设置，采用本技术所设计的蝶阀，其阀杆轴线与阀体轴线正相交。具体地，本技术在打开蝶板时，一旦转动蝶板，密封圈上与线段CD对应的部位即立马离开线段CD，即线段CD处的阀座与密封圈之间能迅速实现完全无刮擦的脱离。具体地，密封圈上与C点和D点相对应的点分别为C’点和D’点，开启蝶板时，点C’绕着阀杆轴线向点D即向安装孔的孔壁上距离阀座轴线更远的部位转动，即蝶板闭合时，点C’与阀座上距离阀座轴线更近的部位接触，蝶板打开后，是向距离阀座轴线距离更远的部位转动，从而使本技术所设计的密封圈在一开动蝶板的那一瞬间就能实现与阀座脱离，完全消除了开闭蝶板时会产生刮擦的现象，实现开启过程中的零摩擦，防止了密封面被刮擦损伤，保证了密封圈和阀座之间密封性能的高效性，大大降低开闭阀门所需的扭矩，从而便于采用扭矩较小的执行器，降低执行器的成本，而扭矩小的执行器其体积也小，利于本技术所设计的阀门的安装。当蝶阀关闭时，传递给密封圈的扭矩力和介质作用力形成的高接触应力，远大于密封介质本身的压力，从而实现双向强制密封。本技术中，创新的双夹角共轭宽面密封副设计，从根本上改变了蝶阀密封机理，即通过双夹角这种强制密封结构，使其在密封部位产生高接触应力来密封腔体高压，真正攻克了双向密封零泄漏这一关键技术，解决密封部位内漏问题，同时密封副不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔(27)的阀体(24)、安装在阀腔(27)腔壁上的阀座(1)、位于阀腔(27)中并与阀杆(13)连接的蝶板(11)、安装在蝶板(11)上且其外侧壁(3)与阀座(1)的安装孔(4)密封配合的密封环(2)，所述阀杆(13)的顶端穿出阀体(24)，所述安装孔(4)的横截面为椭圆，其特征在于：所述安装孔(4)在阀座(1)靠近蝶阀阀杆(13)的端面以及远离阀杆(13)的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ(5)和椭圆Ⅱ(6)，在所述椭圆Ⅰ(5)上且径向与阀杆(13)的轴线垂直的两个点分别为A点(7)和C点(8)，沿着阀座(1)的轴向，椭圆Ⅱ(6)上与A点(7)和C点(8)对应的点分别为B点(9)和D点(10)，A点(7)和B点(9)之间的连线为线段AB，线段AB距离阀座(1)轴线的距离逐渐增大，C点(8)和D点(10)之间的连线为线段CD，线段CD距离阀座(1)轴线的距离逐渐减小，且直线线段AB的斜率k

【技术特征摘要】
1.一种双夹角双向密封蝶阀，包括三偏心阀门组件，所述阀门组件包括具有阀腔(27)的阀体(24)、安装在阀腔(27)腔壁上的阀座(1)、位于阀腔(27)中并与阀杆(13)连接的蝶板(11)、安装在蝶板(11)上且其外侧壁(3)与阀座(1)的安装孔(4)密封配合的密封环(2)，所述阀杆(13)的顶端穿出阀体(24)，所述安装孔(4)的横截面为椭圆，其特征在于：所述安装孔(4)在阀座(1)靠近蝶阀阀杆(13)的端面以及远离阀杆(13)的端面上的周线分别为椭圆Ⅰ(5)和椭圆Ⅱ(6)，在所述椭圆Ⅰ(5)上且径向与阀杆(13)的轴线垂直的两个点分别为A点(7)和C点(8)，沿着阀座(1)的轴向，椭圆Ⅱ(6)上与A点(7)和C点(8)对应的点分别为B点(9)和D点(10)，A点(7)和B点(9)之间的连线为线段AB，线段AB距离阀座(1)轴线的距离逐渐增大，C点(8)和D点(10)之间的连线为线段CD，线段CD距离阀座(1)轴线的距离逐渐减小，且直线线段AB的斜率ka＞直线线段CD的斜率kb；
所述密封环(2)的外侧壁(3)的横截面的形状尺寸与安装孔(4)上与之对应的横截面的形状尺寸一致；
所述阀杆轴线与阀体中心线垂直相交。


2.根据权利要求1所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述蝶板(11)的一端设置有用于支撑密封环(2)的圆柱形台阶Ⅰ(12)，所述密封环(2)套设在台阶Ⅰ(12)上，在所述台阶Ⅰ(12)上远离蝶阀阀杆(13)的一侧设置有直径小于台阶Ⅰ(12)的圆柱形台阶Ⅱ(14)，在所述台阶Ⅱ(14)上套设有将密封环(2)压紧在蝶板(11)上的蝶板压环(15)，所述蝶板压环(15)通过若干个第一螺钉(16)固定在台阶Ⅰ(12)上。


3.根据权利要求2所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述密封环(2)和蝶板(11)之间设置有石墨垫片。


4.根据权利要求1所述的一种双夹角双向密封蝶阀，其特征在于：在所述阀腔(27)的内壁上且位于阀座(1)和阀杆(13)之间的部位设置有防止阀座(1)向阀杆(13)移动的环形凸台(17)，在阀腔的内壁上且位于阀座(1)远离阀杆(13)的一侧设置有第一环形槽(18)，在第一环形槽(18)中安装有三开环(19)，在三开环(19)上螺纹连接有多个第二螺钉(20)，所述第二螺钉(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌华，李威，蒋红飞，蒋俊明，
申请(专利权)人：四川苏克流体控制设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51