一种倾斜全密封面阀座蝶阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种倾斜全密封面阀座蝶阀，包括阀座、阀杆、蝶板；所述阀杆与阀座连接，且其轴线与蝶板的回转线重合；环绕阀座内表面设置有密封面，该密封面与蝶板边缘配合接触实现蝶阀密封；所述蝶阀边缘为环状部分球面，连续且等宽；所述密封面为环状部分球面，连续且等宽，所述环状密封面围绕而成的圆面倾斜于蝶板的回转线使得密封面不经过所述阀座和阀杆连接处。
【专利说明】—种倾斜全密封面阀座蝶阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械密封机构，特别是指一种倾斜全密封面阀座蝶阀。
【背景技术】
[0002]蝶阀包括阀座和蝶板，蝶板为圆盘形板，在阀座中围绕一个阀杆转动，实现阀的开启和关闭。蝶板边缘在封闭状态下与阀座密封接触，阀座上与蝶板密封接触的面为密封面。
[0003]现有技术的蝶阀，如图1所示，蝶板I通过阀杆与阀座3连接，阀杆穿过阀座的密封面3，蝶板I围绕阀杆转动，因而阀杆必然穿过阀座的密封面3，密封面3在阀杆处间断，从而致使阀杆与密封面3的连接处成为蝶阀密封的薄弱点。为杜绝阀杆和密封面连接处泄露，一般的处理方式是扩大与阀杆连接的密封面面积并扩大与阀杆连接的蝶板边缘面积，或是增加此处的密封过盈量，这两种方式都必然导致扭矩的加大，阀座磨损的加大，寿命的缩短。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种倾斜全密封面阀座蝶阀。该蝶阀密封性能良好，使用寿命长。
[0005]基于上述目的本实用新型提供的倾斜全密封面阀座蝶阀，包括阀座、阀杆、蝶板；所述阀杆与阀座连接，且其轴线与蝶板的回转线重合；环绕阀座内表面设置有密封面，该密封面与蝶板边缘配合接触实现蝶阀密封；所述蝶阀边缘为环状部分球面，连续且等宽；所述密封面为环状部分球面，连续且等宽，所述环状密封面围绕而成的圆面倾斜于蝶板的回转线使得密封面不经过所述阀座和阀杆连接处。
[0006]可选的，所述阀座密封面的球面半径小于蝶板边缘的球面半径。
[0007]可选的，密封状态下，蝶板与其回转线构成夹角，从而与蝶板边缘配合的密封面为连续等宽的部分球面。
[0008]可选的，所述环绕阀座内表面设有密封凸起；所述密封面设置于该密封凸起上。
[0009]可选的，所述密封面两侧设有环绕所述阀座内表面的过渡倒角面；所述过渡倒角面为部分圆柱面或部分圆锥面。
[0010]可选的,所述倒角面连续或不连续。
[0011]可选的，所述密封面为弹性密封面。
[0012]可选的，所述蝶板正反面设有阀杆连接孔，分别位于蝶板一条直径的两端，且阀杆连接孔的轴线与蝶板会回转线重合；所述阀杆设有两个或一个，通过阀杆连接孔与蝶板紧固连接。
[0013]从上面所述可以看出，本实用新型提供的倾斜全密封面阀座蝶阀，将蝶阀的密封面和蝶板边缘设计成特殊形状，从而在阀体中、阀座和碟版之间形成一个完整连续有效的自紧密封副。在蝶阀进出口压差的作用下，弹性阀座密封面被强制性的向着有利于密封的放方向移动，在设计的工作压力范围内，蝶阀进出口压差越大，密封效果越好，从而使这种蝶阀能够当做排空阀或真空阀直接安装在管线的末端，解决了蝶阀不宜做排空阀用的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为现有技术的蝶阀结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀结构半剖示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀另一个方向局部剖示意图；
[0017]图4为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀整体半剖结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0019]图2为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀结构示意图。包括蝶板21、阀座22、阀杆24，阀座22上的密封面23和蝶板21接触实现蝶阀密封，在本实施例中，蝶板21仍然围绕阀杆24旋转来实现蝶阀的开闭。其中，阀杆24的轴线与蝶板21的回转线重合，密封面23围绕而成的圆面与阀杆24构成夹角，本实施例中，该夹角应设置在合适的范围内，使得阀杆24与阀座22的连接处不经过密封面23。
[0020]上述实施例中，密封面23为环状部分球面，连续且等宽，所述球面指空间中与一定点距离为定值的动点的轨迹，在空间直角坐标系中满足方程x2+y2+z2=R2，R为球面半径。相应的，蝶板21的边缘为与密封面配合的部分球面。优选的，蝶板21边缘的球面半径等于蝶板21半径。优选的，密封面23的球面半径略小于蝶板21边缘的球面半径，使得密封面和蝶板边缘与密封面23之间过盈配合。
[0021]上述实施例中，密封面23与阀杆24构成夹角，指的是，密封状态下蝶板21绕着垂直于阀杆24的直径偏转使得密封面23随之偏转，进而产生的密封面23与阀杆24的夹角。
[0022]上述实施例将蝶阀边缘和与之配合的阀座密封面设置为球面，很大程度地提高了蝶板和阀座密封效率，在蝶板厚度设定的情况下，蝶板和阀座之间无需设置过多的密封过盈量，就可以达到较好的密封效果。同时，阀杆与阀座的连接处不经过密封面，这样在阀座上形成了一个连续不间断的密封面，从而在密封状态下蝶板和阀座之间的密封压力均匀一致，使得蝶阀启闭扭矩近似于线性变化，从而降低了启闭蝶阀的最大安全扭矩输出值，降低了启闭蝶阀的扭矩要求，从而降低了蝶阀使用成本；阀座密封面连续，使得蝶阀更容易硫化成型制作。
[0023]在一些实施例中，密封面为弹性密封面。
[0024]图3为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀另一个方向剖视图，图3的视图方向与图2的视图方向垂直。如图3所示，环绕阀座22内壁设有密封凸起25，密封面23设置在密封凸起25的内表面上，密封面23所环绕的圆面与蝶板回转线成夹角。蝶板21边缘密封状态下与密封凸起25上设置的密封面23接触。进一步，密封凸起25上还设有过渡倒角面26，环绕密封面23的两侧，过渡倒角面26在与阀杆交接处终端。过渡倒角面26为部分圆锥面或柱面，使得在闭合蝶阀的过程中蝶板绕着回转线旋转，到达过渡倒角面26，再与密封面23接触。[0025]在一些实施例中，还可将密封面与阀杆的夹角加大以保证密封面两侧的过渡倒角面为连续圆锥面或柱面。
[0026]在本实用新型各项实施例中，所述部分球面，优选为两个距离小于球面直径的平行平面对球面进行截取后所得的等宽环状曲面。所述部分球面也可以是两个非平行平面对球面进行截取后所得的非等宽环状曲面。
[0027]在本实用新型各项实施例中，所述部分圆锥面，优选为两个距离小于圆锥面高度的平行平面对圆锥面进行截取后所得的等宽环状曲面。所述部分圆锥面也可以是两个非平行平面对圆锥面进行截取后所得的非等宽环状曲面。
[0028]在本实用新型的各项实施例中，所述部分圆柱面，优选为两个距离小于圆柱面高度的平行平面对圆柱面进行截取后所得的等宽环状曲面。所述部分圆柱面也可以是两个非平行平面对圆柱面进行截取后所得的非等宽环状曲面。
[0029]图4为本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀整体半剖视图。蝶板21两面分别设有阀杆连接孔27，位于蝶板21 —条直径两端，阀杆连接孔27的孔轴与蝶板21构成夹角并关于蝶板几何中心对称。阀杆24设有两个，设置于阀座内表面中部，与现有阀杆设置位置相同，通过机械紧固件与阀杆连接孔27紧固连接。组装状态下，密封凸起25环绕阀座内表圆柱面，关于蝶板的几何中心对称。
[0030]在其它一些实施例中，阀杆可以通过其它结构与蝶板连接。
[0031]由于本实用新型实施例所提供的倾斜全密封面阀座蝶阀密封面不经过阀杆，不在阀杆处发生间断，因而允许阀杆和阀座之间采用非密封的方式进行固定。当蝶板边缘离开密封面以后，理论上阀杆扭矩就只剩下阀杆与阀杆密封件以及阀杆与轴套之间的摩擦引起的扭矩，因而蝶阀开启后的扭矩是一个非常小的稳定的扭矩，这样减少了蝶板边缘和密封面之间的磨损，增加了蝶板边缘和密封面构成的密封副的稳定性和寿命；不仅如此，由于阀杆和阀座、相应连接轴承之间无需过盈配合，阀杆转动摩擦力减小，因而开启蝶阀的扭矩也显著减小，蝶阀启闭装置可在低功率、低扭矩输出的状态下工作，这样有利于启闭装置长时间连续工作，也有利于降低能耗。
[0032]此外，由于本实用新型实施例的倾斜全密封面阀座蝶阀密封面球面半径略小于蝶板边缘的球面半径，而同时蝶板边缘和密封面具有一定的宽度，初期使用蝶阀时，在密封状态下，只有一部分密封面与蝶板边缘过盈配合接触，当密封面与蝶板边缘接触的部分出现一定的磨损之后，蝶板边缘可以进一步与密封面未磨损的部位接触，这样，无形中使得蝶阀寿命成倍增加。
[0033]从上面所述可以看出，本实用新型将蝶阀的密封面和蝶板边缘设计成特殊形状，从而在阀体中、阀座和碟版之间形成一个完整连续有效的自紧密封副。在蝶阀进出口压差的作用下，弹性阀座密封面被强制性的向着有利于密封的放方向移动，在设计的工作压力范围内，蝶阀进出口压差越大，密封效果越好，从而使这种蝶阀能够当做排空阀或真空阀直接安装在管线的末端，解决了蝶阀不宜做、排空阀用的难题。
[0034]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种倾斜全密封面阀座蝶阀，包括阀座、阀杆、蝶板；所述阀杆与阀座连接，且其轴线与蝶板的回转线重合；环绕阀座内表面设置有密封面，该密封面与蝶板边缘配合接触实现蝶阀密封；其特征在于，所述蝶阀边缘为环状部分球面，连续且等宽；所述密封面为环状部分球面，连续且等宽，所述环状密封面围绕而成的圆面倾斜于蝶板的回转线使得密封面不经过所述阀座和阀杆连接处。
2.根据权利要求1所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，所述密封面的球面半径小于蝶阀边缘的球面半径。
3.根据权利要求1所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，密封状态下，蝶板与其回转线构成夹角，从而与蝶板边缘配合的密封面为连续等宽的部分球面。
4.根据权利要求3所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于在密封面范围内，碟版与阀座都能形成连续有效的密封。
5.根据权利要求1所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，环绕所述阀座内表面设有密封凸起；所述密封面设置于该密封凸起上。
6.根据权利要求5所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，所述密封面两侧设有环绕所述阀座内表面的过渡倒角面；所述过渡倒角面为部分圆柱面或部分圆锥面。
7.根据权利要求6所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，所述倒角面连续或不连续。
8.根据权利要求1所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，所述密封面为弹性密封面。
9.根据权利要求1所述的倾斜全密封面阀座蝶阀，其特征在于，所述蝶板正反面设有阀杆连接孔，分别位于蝶板一条直径的两端，且阀杆连接孔的轴线与蝶板会回转线重合；所述阀杆设有两个或一个，通过阀杆连接孔与蝶板紧固连接。
【文档编号】F16K1/22GK203670827SQ201420016535
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】叶冠兰 申请人:中兴凡而工业有限公司