本發(fā)明屬于閥門領(lǐng)域,尤其是關(guān)于一種硬密封蝶閥。
背景技術(shù):
蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單、啟閉方便、制造成本低等特點,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各行業(yè)的介質(zhì)輸送管道系統(tǒng)。三偏心蝶閥因密封比壓高,是目前普遍的蝶閥結(jié)構(gòu)設(shè)計,其結(jié)構(gòu)包括閥體、閥座、蝶板、閥桿。在高溫、磨損性介質(zhì)輸送管道上,要求蝶閥具有耐高溫、耐磨損性能,其蝶板與閥座一般采用硬密封配合。目前,硬密封蝶閥的閥座密封面一般采用在閥體通道內(nèi)直接加工而成,由于閥座密封面為斜錐面結(jié)構(gòu),加工工藝比較復(fù)雜,閥座密封面和蝶板密封面都存在加工誤差,兩者相互配合后密封面之間始終存在配合誤差,導(dǎo)致現(xiàn)有硬密封蝶閥密封性能較差。而且,在使用過程中,閥座密封面與蝶板密封面產(chǎn)生摩擦,造成密封面不可恢復(fù)的磨損,導(dǎo)致密封副密封性能下降,產(chǎn)品使用壽命短。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種閥座密封面具有柔性恢復(fù)功能的,密封性能可靠、產(chǎn)品使用壽命長、耐高溫、耐磨損的雙向硬密封蝶閥。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括閥體、閥座、蝶板、閥桿,蝶板具有圓錐形金屬密封面;主要是閥座采用柔性自密封閥座,所述柔性自密封閥座由弧形金屬密封環(huán)組成,該弧形金屬密封環(huán)嵌裝在閥體通道內(nèi)壁,弧形金屬密封環(huán)左端具有左圓弧面,右端具有右圓弧面;左圓弧面頂裝在閥體通道內(nèi)壁與其第一徑向臺階之間的直角處,右圓弧面頂裝一軸向壓緊裝置;在弧形金屬密封環(huán)與閥體通道內(nèi)壁構(gòu)成的圓弧腔體內(nèi)安裝增強環(huán),該增強環(huán)與閥體通道內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有定位彈簧,增強環(huán)朝弧形金屬密封環(huán)一側(cè)具有圓弧面。
最好是,所述軸向壓緊裝置壓環(huán)、推環(huán)、頂環(huán)和壓緊螺釘組成,壓環(huán)的左端面頂壓在右圓弧面上,推環(huán)安裝在壓環(huán)與頂環(huán)之間的閥體通道內(nèi)壁,頂環(huán)由開口環(huán)安裝在閥體通道內(nèi)壁的第二徑向臺階上,壓緊螺釘均勻設(shè)置在頂環(huán)圓周平面內(nèi),壓緊螺釘頂壓在推環(huán)右端面內(nèi)。
最好是,推環(huán)左端具有較小直徑的環(huán)形圓柱體,該環(huán)形圓柱體的外圓柱面與閥體通道內(nèi)壁之間構(gòu)成環(huán)形凹槽,環(huán)形圓柱體的外圓柱面具有外圓錐面結(jié)構(gòu),壓環(huán)右端面具有與所述環(huán)形凹槽相互配合的圓柱環(huán),該圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁具有與所述環(huán)形圓柱體的外圓柱面相互配合的內(nèi)圓錐面;圓柱環(huán)的外圓面制有圓周方向的圓弧凸臺,圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁與其內(nèi)側(cè)的端平面之間制有第一軸向環(huán)形凹口,在圓柱環(huán)端平面中間制有第二軸向環(huán)形凹口。
最好是,壓環(huán)左端面與弧形金屬密封環(huán)右圓弧面頂觸位置內(nèi)側(cè)具有圓弧形壓塊,該圓弧形壓塊圓弧半徑小于弧形金屬密封環(huán)圓弧半徑;在圓弧形壓塊與壓環(huán)左端面的連接處制有第一徑向凹口,在壓環(huán)左端面右側(cè)位置的外環(huán)面上制有第二徑向凹口。
最好是,推環(huán)環(huán)形圓柱端平面內(nèi)制有與其外圓柱面同心的第三軸向環(huán)形凹口。
最好是,在閥體通道內(nèi)壁的第一徑向臺階內(nèi)環(huán)處的臺面上制有斜形擋環(huán),在斜形擋環(huán)圓周方向均勻制有泄壓槽。
本發(fā)明的優(yōu)點是閥座采用弧形金屬密封環(huán)組成的柔性自密封閥座,利用弧形金屬密封環(huán)的彈性蓄能和變形,使其始終與蝶板密封面保持密封配合狀態(tài),能自動補償密封面磨損和溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮。具有密封性能可靠、產(chǎn)品使用壽命長、耐高溫、耐磨損等特點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的雙向硬密封蝶閥,包括閥體1、閥座、蝶板2、閥桿,蝶板2具有圓錐形金屬密封面,蝶板2、閥桿、閥體、閥座之間采用三偏心結(jié)構(gòu);閥座采用柔性自密封閥座,所述柔性自密封閥座由弧形金屬密封環(huán)4組成,該弧形金屬密封環(huán)4嵌裝在閥體1通道內(nèi)壁,所述弧形金屬密封環(huán)4為一個與閥體1通道同心的金屬環(huán),該金屬環(huán)的截面為圓弧形,該圓弧形金屬環(huán)的圓弧面與蝶板2密封面相互配合組成密封副,弧形金屬密封環(huán)4左端具有左圓弧面,右端具有右圓弧面,即金屬環(huán)的截面左右兩端均為圓弧結(jié)構(gòu);左圓弧面頂裝在閥體1通道內(nèi)壁與其第一徑向臺階5之間的直角處,右圓弧面頂裝一軸向壓緊裝置,所述軸向壓緊裝置即為從閥體1軸線方向?qū)⒒⌒谓饘倜芊猸h(huán)4壓緊在閥體1通道內(nèi)壁與第一徑向臺階5之間的直角處,使弧形金屬密封環(huán)4的外圓弧面向閥體1通道內(nèi)凸起與蝶板2密封面壓緊密封,同時,弧形金屬密封環(huán)4的左圓弧面與第一徑向臺階5之間構(gòu)成第一密封線A,弧形金屬密封環(huán)4的左圓弧面與閥體1通道內(nèi)壁之間構(gòu)成第二密封線B;在弧形金屬密封環(huán)4與閥體1通道內(nèi)壁構(gòu)成的圓弧腔體內(nèi)安裝增強環(huán)3,該增強環(huán)3與閥體1通道內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有定位彈簧6,該定位彈簧6的兩端向上卷曲的圓弧彈性頂觸在弧形金屬密封環(huán)4的內(nèi)圓弧面上,增強環(huán)3朝弧形金屬密封環(huán)4一側(cè)具有圓弧面,該圓弧面與弧形金屬密封環(huán)4內(nèi)圓弧面之間的相互位置設(shè)置,限制弧形金屬密封環(huán)4與蝶板2壓緊密封時的過度變形,防止弧形金屬密封環(huán)4產(chǎn)生塑性變形。
所述軸向壓緊裝置由壓環(huán)7、推環(huán)8、頂環(huán)9和壓緊螺釘10組成,壓環(huán)7的左端面頂壓在弧形金屬密封環(huán)4的右圓弧面上,該右圓弧面分別與壓環(huán)7的左端面和閥體1通道內(nèi)壁之間構(gòu)成第三密封線C和第四密封線D,推環(huán)8安裝在壓環(huán)7與頂環(huán)9之間的閥體1通道內(nèi)壁,頂環(huán)9由開口環(huán)11安裝在閥體1通道內(nèi)壁的第二徑向臺階12上,壓緊螺釘10均勻設(shè)置在頂環(huán)9圓周平面內(nèi),壓緊螺釘10端部頂壓在推環(huán)8右端面內(nèi)。當(dāng)壓緊螺釘10壓緊推環(huán)8時,弧形金屬密封環(huán)4與閥體1通道及壓環(huán)7端面之間構(gòu)成四道彈性密封線,實現(xiàn)了閥座與閥體1之間的彈性自動壓緊全金屬密封,解決了現(xiàn)有技術(shù)閥座與閥體通道之間采用O型橡膠密封圈或石墨密封環(huán)影響使用溫度,以及O型橡膠密封圈或石墨密封環(huán)磨損影響密封性能的問題。
推環(huán)8左端具有較小直徑的環(huán)形圓柱體,該環(huán)形圓柱體的外圓柱面與閥體1通道內(nèi)壁之間構(gòu)成環(huán)形凹槽,環(huán)形圓柱體的外圓柱面具有外圓錐面結(jié)構(gòu),壓環(huán)7右端面具有與所述環(huán)形凹槽相互配合的圓柱環(huán),該圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁具有與所述環(huán)形圓柱體的外圓柱面相互配合的內(nèi)圓錐面;圓柱環(huán)的外圓面制有圓周方向的圓弧凸臺,圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁與其內(nèi)側(cè)的端平面之間制有第一軸向環(huán)形凹口13,使圓柱環(huán)具有徑向彈性,當(dāng)推環(huán)8向壓環(huán)7移動時,推環(huán)8的外圓錐面與壓環(huán)7的內(nèi)圓錐面逐漸楔緊,使圓柱環(huán)外圓面的圓弧凸臺與閥體1通道內(nèi)壁構(gòu)成第五密封線E,在圓柱環(huán)端平面中間制有第二軸向環(huán)形凹口14,彈性吸收外界振動對第五密封線E密封性能的影響。
壓環(huán)7左端面與弧形金屬密封環(huán)4右圓弧面頂觸位置內(nèi)側(cè)具有圓弧形壓塊,該圓弧形壓塊圓弧半徑小于弧形金屬密封環(huán)4的圓弧半徑,當(dāng)壓環(huán)7壓緊弧形金屬密封環(huán)4時,其圓弧形壓塊端部與弧形金屬密封環(huán)4外圓弧面壓緊構(gòu)成第六密封線F;在圓弧形壓塊與壓環(huán)7左端面的連接處制有第一徑向凹口15,使圓弧形壓塊具有徑向彈性,實現(xiàn)圓弧形壓塊與弧形金屬密封環(huán)4外圓弧面之間彈性壓緊接觸,在壓環(huán)7左端面右側(cè)位置的外環(huán)面上制有第二徑向凹口16,使壓環(huán)7與弧形金屬密封環(huán)4之間彈性接觸,吸收外界振動對各密封線密封性能的影響。
推環(huán)8環(huán)形圓柱左端平面內(nèi)制有與其外圓柱面同心的第三軸向環(huán)形凹口17,使推環(huán)8的外圓錐面具有彈性。
在閥體1通道內(nèi)壁的第一徑向臺階5內(nèi)環(huán)處的臺面上制有斜形擋環(huán)18,在斜形擋環(huán)18圓周方向均勻制有泄壓槽,防止蝶板2開啟時產(chǎn)生負壓將弧形金屬密封環(huán)4吸出。
弧形金屬密封環(huán)4左端的環(huán)壁厚度小于右端的環(huán)壁厚度,使弧形金屬密封環(huán)4受壓時向閥體1通道內(nèi)偏左端弓起,增加與蝶板2密封面之間的密封力?;⌒谓饘倜芊猸h(huán)4左右端分別抵觸在閥體1通道內(nèi)兩個不同直徑的內(nèi)壁上,其右端位置的閥體1通道內(nèi)壁直徑大于左端位置的閥體1通道內(nèi)壁直徑,增強環(huán)3、定位彈簧6安置在弧形金屬密封環(huán)4左端位置的閥體1通道內(nèi)壁上。
技術(shù)特征:
1.一種雙向硬密封蝶閥,包括閥體(1)、閥座、蝶板(2)、閥桿,蝶板(2)具有圓錐形金屬密封面;其特征是閥座采用柔性自密封閥座,所述柔性自密封閥座由弧形金屬密封環(huán)(4)組成,該弧形金屬密封環(huán)(4)嵌裝在閥體(1)通道內(nèi)壁,所述弧形金屬密封環(huán)(4)為一個與閥體(1)通道同心的金屬環(huán),該金屬環(huán)的截面為圓弧形,該金屬環(huán)的圓弧面與蝶板(2)密封面相互配合組成密封副,弧形金屬密封環(huán)(4)左端具有左圓弧面,右端具有右圓弧面;左圓弧面頂裝在閥體(1)通道內(nèi)壁與其第一徑向臺階(5)之間的直角處,右圓弧面頂裝一軸向壓緊裝置;在弧形金屬密封環(huán)(4)與閥體(1)通道內(nèi)壁構(gòu)成的圓弧腔體內(nèi)安裝增強環(huán)(3),該增強環(huán)(3)與閥體(1)通道內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有定位彈簧(6),該定位彈簧(6)的兩端向上卷曲的圓弧彈性頂觸在弧形金屬密封環(huán)(4)的內(nèi)圓弧面上,增強環(huán)(3)朝弧形金屬密封環(huán)(4)一側(cè)具有圓弧面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是述軸向壓緊裝置由壓環(huán)(7)、推環(huán)(8)、頂環(huán)(9)和壓緊螺釘(10)組成,壓環(huán)(7)的左端面頂壓在弧形金屬密封環(huán)(4)的右圓弧面上,該右圓弧面分別與壓環(huán)(7)的左端面和閥體(1)通道內(nèi)壁之間構(gòu)成第三密封線(C)和第四密封線(D),推環(huán)(8)安裝在壓環(huán)(7)與頂環(huán)(9)之間的閥體(1)通道內(nèi)壁,頂環(huán)(9)由開口環(huán)(11)安裝在閥體(1)通道內(nèi)壁的第二徑向臺階(12)上,壓緊螺釘(10)均勻設(shè)置在頂環(huán)(9)圓周平面內(nèi),壓緊螺釘(10)端部頂壓在推環(huán)(8)右端面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是推環(huán)(8)左端具有較小直徑的環(huán)形圓柱體,該環(huán)形圓柱體的外圓柱面與閥體(1)通道內(nèi)壁之間構(gòu)成環(huán)形凹槽,環(huán)形圓柱體的外圓柱面具有外圓錐面結(jié)構(gòu),壓環(huán)(7)右端面具有與所述環(huán)形凹槽相互配合的圓柱環(huán),該圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁具有與所述環(huán)形圓柱體的外圓柱面相互配合的內(nèi)圓錐面;圓柱環(huán)的外圓面制有圓周方向的圓弧凸臺,圓柱環(huán)的內(nèi)圓壁與其內(nèi)側(cè)的端平面之間制有第一軸向環(huán)形凹口(13),在圓柱環(huán)端平面中間制有第二軸向環(huán)形凹口(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是壓環(huán)(7)左端面與弧形金屬密封環(huán)(4)右圓弧面頂觸位置內(nèi)側(cè)具有圓弧形壓塊,該圓弧形壓塊圓弧半徑小于弧形金屬密封環(huán)(4)的圓弧半徑;在圓弧形壓塊與壓環(huán)(7)左端面的連接處制有第一徑向凹口(15),在壓環(huán)(7)左端面右側(cè)位置的外環(huán)面上制有第二徑向凹口(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是推環(huán)(8)環(huán)形圓柱左端平面內(nèi)制有與其外圓柱面同心的第三軸向環(huán)形凹口(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是推環(huán)(8)環(huán)形圓柱左端平面內(nèi)制有與其外圓柱面同心的第三軸向環(huán)形凹口(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的雙向硬密封蝶閥,其特征是在閥體(1)通道內(nèi)壁的第一徑向臺階(5)內(nèi)環(huán)處的臺面上制有斜形擋環(huán)(18),在斜形擋環(huán)(18)圓周方向均勻制有泄壓槽。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種雙向硬密封蝶閥,包括閥體、閥座、蝶板、閥桿,蝶板具有圓錐形金屬密封面;主要是閥座采用柔性自密封閥座,所述柔性自密封閥座由弧形金屬密封環(huán)組成,該弧形金屬密封環(huán)嵌裝在閥體通道內(nèi)壁,弧形金屬密封環(huán)左端具有左圓弧面,右端具有右圓弧面;左圓弧面頂裝在閥體通道內(nèi)壁與其第一徑向臺階之間的直角處,右圓弧面頂裝一軸向壓緊裝置;在弧形金屬密封環(huán)與閥體通道內(nèi)壁構(gòu)成的圓弧腔體內(nèi)安裝增強環(huán),該增強環(huán)與閥體通道內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有定位彈簧,增強環(huán)朝弧形金屬密封環(huán)一側(cè)具有圓弧面。利用弧形金屬密封環(huán)的彈性蓄能和變形,自動補償密封面磨損和溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮。具有密封性能可靠、產(chǎn)品使用壽命長、耐高溫、耐磨損等特點。