阶梯式阀门制造技术

阀门（33）形成为与旋转中心轴（X）正交的轴正交方向上的直径比与旋转中心轴（X）平行的轴向上的直径长的变形圆，且以旋转中心轴（X）为分界使一方侧半圆的表面和另一方侧半圆的背面与阀座（34a）抵接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使阀门与设于流体通路的台阶(阶梯)抵接的阶梯式阀门。
技术介绍
以往的蝶阀具有使椭圆形的阀门与流体通路倾斜地直接抵接的结构(例如参照专 利文献I 4)、使圆形的阀门与设于流体通路的台阶(阶梯)部分抵接的阶梯式阀门结构坐 寸ο在使椭圆形的阀门与流体通路倾斜地直接抵接的结构的情况下，与使圆形的阀门 和设于流体通路的台阶部分抵接的阶梯式阀门结构相比，即便在开始开阀时是相同的阀门 开度，也能减小阀门与通路间的开口宽度，从而能抑制升起流量。但是，需要对阀门的外周 曲面进行倾斜加工等，以在闭阀位置使椭圆形的阀门外周曲面与流体通路倾斜地抵接，且 尽可能减小阀门的外周曲面与流体通路间的间隙。此外，对于流体通路与阀门抵接的部分 (阀座)，为了尽可能减小流体通路与阀门间的间隙，需要一定程度的平面度及表面粗糙度， 因此，存在阀门及阀座的加工变得复杂这样的问题。另外，在高温时担心存在因热膨胀而相 对变大的阀门与流体通路咬合的可能性，因而需要预先在阀门与流体通路之间确保一定程 度的间隙。但是，若预先确保间隙，则由于在气体温度处于最高温度时，阀门伸得最长，因 此，不仅在常温时，在比最高温度低的温度区域内也存在间隙，此时便会产生阀座泄漏。这 样，抑制阀座泄漏与避免阀门咬合间存在折衷(tradeoff)的关系，因而很难应用在高温流 体中。与此相对的是，在使圆形的阀门与设于流体通路的台阶部分抵接的阶梯式阀门的 结构的情况下，台阶部分(阀座)以旋转中心轴为分界与阀门的一侧的表面和另一侧的背 面抵接。因此，阀门的外周曲面不与流体通路抵接，因而能在阀门外周曲面与流体通路之间 设置间隙。此外，由于具有上述间隙，因此，即便阀门在高温时发生热膨胀，也能防止与流体 通路咬合。此外，由于阀门的表面背面与阀座之间存在重叠量，因此，能抑制在闭阀时阀座 泄漏。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2005 - 299457号公报专利文献2 日本专利特开平6 - 248984号公报专利文献3 日本专利特开平6 - 280627号公报专利文献4 :日本专利特开平8 - 303260号公报
技术实现思路
但是，在现有的阶梯式阀门结构的情况下，由于阀门为圆形，因此，存在开始开阀 时阀门与阀座间的开口宽度增大，升起流量较大这样的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能抑制开始开阀时的升起流量的阶梯式阀门。本专利技术的阶梯式阀门包括阀轴，该阀轴以旋转中心轴为中心进行旋转；阀门，该 阀门呈与轴向正交的轴正交方向上的直径比轴向上的直径长的变形圆状，且与阀轴一体旋 转，其中，上述轴向与旋转中心轴平行；以及阀座，该阀座是设于流体通路的内表面的环状 台阶，并与以旋转中心轴为分界的阀门的一方侧的表面和另一方侧的背面抵接。根据本专利技术，能提供一种阶梯式阀门，通过将阀门形成为与轴向正交的轴正交方 向上的直径比和旋转中心轴平行的轴向上的直径长的变形圆状，从而能减小开始开阀时的 阀门与阀座的开口宽度并增大开口部分的阀门与阀座的重叠量，且减小阀门与流体通路间 的间隙，使流体不易流动，来抑制升起流量。附图说明图1是表示本专利技术实施方式I的阶梯式阀门的结构的剖视图。图2表示实施方式I的阀部的结构，图2 (a)是沿着图1所示的AA线对阀部进行 剖切的剖视图，图2 (b)是阀门的放大图。图3是表示实施方式I的椭圆形的阀门和现有的圆形的阀门的、阀门开度与流量 之间的关系的图表。图4是表示实施方式I的阀门的变形例的图。具体实施方式以下，为了更详细地说明本专利技术，参照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行说 明。实施方式I图1所示的阶梯式的蝶阀由致动器部10、齿轮部20及阀部30构成，其中，上述致 动器部10产生使阀开闭的旋转驱动力，上述齿轮部20将致动器部10的驱动力传递至阀轴 32，上述阀部30设于供高温气体等流体流通的管(未图示)，并打开、关闭阀门33以对流体 的流量进行控制。致动器部10将DC电动机等用于电动机11，并用热防护层(heatshield) 12覆盖 上述电动机11。电动机11的输出轴的一端侧为伸入齿轮箱21内部的小齿轮22。在电动 机11正转驱动或反转驱动时，小齿轮22与齿轮23啮合并旋转，从而将电动机11的驱动力 传递至阀轴32。阀轴32固接在轴承24的内圈而被轴支承成能自由旋转，在电动机11的驱 动力的作用下，以旋转中心轴X为中心旋转，并使固定于阀轴32的阀门33开闭。虽然在图 示例中，在阀门33与阀轴32间压入固定有销，但也可以通过铆接固接，或是若气体温度较 低，则也可使用螺钉紧固。齿轮部20的外壳是将齿轮箱21与齿轮盖25接合而构成的，并将热防护层12与 上述齿轮盖25—体形成。此外，轴承24的外圈是通过将底面与齿轮盖25内周面的台阶部 分嵌合，并将板26从上表面压入固定,从而固定在齿轮盖25内部的。轴承24的内圈如上 所述固接在阀轴32上。此外，作为自动防故障装置，在阀轴32的上端侧配置有由弹簧座27保持的复位弹 簧28，上述复位弹簧28对阀轴32施力，以使阀门33回到与阀座34a抵接的关闭位置。阀部外壳31由铸铁、不锈钢等耐热钢构成。在上述阀部外壳31上设置有将外部 与流体通路34连通的通孔35。在上述通孔35中插入阀轴32。此外，在上述通孔35的上 端侧周向设置有金属制的过滤部36，在下端侧周向设置有衬套(轴承部)37。另外，在气体 温度较低时，可在过滤部36上并设轴密封。阀轴32的一端侧由轴承24轴支承，另一端侧 由衬套37轴支承。在圆筒形状的流体通路34的内表面设置有环状的台阶(阶梯)，以形成阀座34a。 在阀轴32上固定有椭圆形状的阀门33，上述阀门33与阀轴32 —体地以旋转中心轴X为中 心旋转，以使其与阀座34a间的间隙量变化，从而对流体的流量进行控制。图2 Ca)是沿着图1的AA线对阀部30进行剖切的剖视图，图2 (b)是将阀门33 拔出后的放大图。阀门33是缩短与旋转中心轴X平行的轴向上的直径，并加长与该轴向正 交的方向(以下称为轴正交方向)上的直径的椭圆形状的变形圆。此夕卜，阀座34a与以旋转 中心轴X为分界的阀门33的一方侧半圆的表面和另一方侧半圆的背面抵接来进行密封。另外，阀门33的外周曲面相对于表面背面垂直，其不需要倾斜加工等加工成特别 的形状。因此，与先前说明的专利文献I 4那样的蝶阀相比，能廉价地进行制造。图3是表示本实施方式I的椭圆形的阀门33和现有的阶梯式阀门的圆形的阀门 的、阀门开度与流量之间的关系的图表。对于圆形的阀门，由于在开始开阀时轴正交方向上 的左右两端部C开设得大，因此，比起轴向上的上下两端部B (图2 (b)所示)，具有更容易 从轴正交方向上的左右两端部C流动的倾向。这样，由于开始开阀时的升起流量(日文立 6上# D流量)变大，因此，流量控制变难。另一方面，对于本实施方式I的椭圆形状的阀门33,由于与圆形的阀门相比,相同 阀门开度时轴正交方向上的左右两端部C的开口宽度变窄，因此，能抑制开始开阀时的升 起流量。此外，轴正交方向上的左右两端部C处的阀门33与阀座34a抵接的重叠量变大， 且阀门33的外周曲面与流体通路34间的间隙变小，因此，开始开阀时流体流动的路径为由 阀门33、流体通路34本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阶梯式阀门，其特征在于，包括 阀轴，该阀轴以旋转中心轴为中心进行旋转； 阀门，该阀门呈与轴向正交的轴正交方向上的直径比轴向上的直径长的变形圆状，且与所述阀轴一体旋转，其中，所述轴向与所述旋转中心轴平行；以及 阀座，该阀座是设于流体通路的内表面的环状台阶，并与以所述旋转中心轴为分界的所述阀门的一方侧的表面和另一方侧的背面抵接。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：高井克典，横山雅之，长谷川晓，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：