CN105864438A - 一种偏心蝶阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蝶阀结构设计技术领域，尤其涉及一种偏心蝶阀，包括：蝶阀本体、阀轴、蝶板及动力组件，其中，蝶阀本体内形成有供流体通过的阀体通道，蝶板设于所述阀体通道内，且阀体通道的内侧壁上形成阀座，阀座具有密封面，密封面围成与蝶板外缘配合的开口区域；阀轴可转动地穿设于蝶阀本体，阀轴与所述蝶板平行且相对固定连接；传动机构设置在所述蝶阀本体上，用于带动所述阀轴转动以使所述蝶板封堵所述阀座围成的开口区域，且在所述蝶板封堵住所述开口区域时，所述蝶板与所述密封面呈线‑面接触。本发明提供的偏心蝶阀有效降低了蝶板与阀座的摩擦，并有效缩短了阀门的开启时间。

Description

一种偏心蝶阀

技术领域

本发明涉及蝶阀结构设计技术领域，具体而言，涉及一种偏心蝶阀。

背景技术

蝶阀也称翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于控制空气、水蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动，在管道上主要起切断和节流的作用。

用于低压管道介质的开关控制的蝶阀，包括：允许流体流过的圆筒状的阀体，以及圆盘状的阀板或蝶板，阀板或蝶板可绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀的阀体通常是允许流体流过的圆筒状部件。阀板上设有密封面，动作时，阀板以阀轴为中心进行旋转，在动作过程中，阀板上的密封面贴近或脱离阀体上所设置的阀座密封面，从而实现关闭或开启功能。

蝶阀中设置偏心结构，其目的是减少阀门在启闭过程中蝶板与阀座之间的磨损。在已有的技术中，偏心蝶阀的结构特征为阀轴回转轴线既偏离蝶板中心，也偏离密封面中心，阀板密封面的圆锥型轴线偏斜于阀体圆柱轴线。三偏心蝶阀最大特点改变了密封构造，不再是位置密封，而是扭力密封，而是依靠阀座与蝶板之间的接触面压紧来达到密封效果。

但是，现有技术中的偏心蝶阀结构中，虽将阀座与蝶板之间的弹性密封改进为接触面压紧密封，在一定程度上减小了蝶板与阀座之间的摩擦，但是蝶板与阀座全关状态下仍为面-面压紧密封，不能有效减小蝶板开关过程中的摩擦，且蝶板开启时间较长。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的提供一种偏心蝶阀，能够解决上述现有技术中存在的至少一个问题。

本发明的提供一种偏心蝶阀，用于减少阀门开启过程中蝶板与阀座之间的磨损、降低阀门开启过程中所需的力矩以减少阀门开启所成所需的时间。上述偏心蝶阀包括：包括：蝶阀本体、阀轴、蝶板及动力组件，其特征在于，所述蝶阀本体内形成有供流体通过的阀体通道，所述蝶板设于所述阀体通道内，且所述阀体通道的内侧壁上形成阀座，所述阀座具有密封面，所述密封面围成与所述蝶板外缘配合的开口区域；所述阀轴可转动地穿设于所述蝶阀本体，所述阀轴与所述蝶板平行且相对固定连接；所述传动机构设置在所述蝶阀本体上，用于带动所述阀轴转动以使所述蝶板封堵所述阀座围成的开口区域，且在所述蝶板封堵住所述开口区域时，所述蝶板与所述密封面呈线接触。

进一步地，所述蝶板的外缘具有外凸的密封棱，所述密封棱的外凸部分与所述阀座的密封面接触。

进一步地，所述蝶板***为锥面或柱面，所述蝶板与所述阀体通道的轴向形成小于90度的夹角。

进一步地，所述蝶板具有一与所述阀轴方向平行的对称轴，所述阀轴的中心轴偏离所述蝶板的对称轴，所述阀轴的中心轴和所述蝶板的对称轴在所述阀体通道的轴向上具有第一偏心距离，所述阀轴的中心轴和所述蝶板的对称轴在所述阀体通道的径向上具有第二偏心距离。

进一步地，所述阀轴的中心轴与所述阀体通道的轴线垂直。

进一步地，所述阀座为环状，所述阀体通道的内侧壁上设置有安装部，所述阀座固定安装在所述安装部上。。

进一步地，所述阀体通道呈圆柱状，所述阀座围成的所述开口区域为圆形，所述蝶板为与所述开口区域配合的圆形板。

进一步地，所述偏心蝶阀还包括：给料装置，用于向所述阀体通道内加料，所述给料装置设置在所述蝶阀本体上。

进一步地，所述阀轴和所述阀体之间设有轴承。

本发明提供的偏心蝶阀的有益效果在于：本发明提供的偏心蝶阀设置有三偏心结构并且将蝶板与阀体通道之间设置偏角，将蝶板设计采用斜切的圆锥台，减小了密封结构的接触面，从而降低了接触应力，使偏心蝶阀的密封副的摩擦力得到有效的降低；将蝶板与阀体通道之间设置偏角，偏心蝶阀在关闭状态时的蝶板与阀轴存在偏角，降低了开启过程中的力矩，减少偏心蝶阀开启所需的时间。

附图说明

图1是按照本发明的偏心蝶阀的优选实施例的结构示意图；

图2是按照本发明的偏心蝶阀的图1所示实施例的C-C面剖视示意图。

附图标记：

1-蝶阀本体； 2-蝶板；

3-阀座； 4-阀轴；

5-填料箱； 6-轴承；

7-传动机构； 8-阀体通道

L1-阀座轴线 L2-蝶板中心轴；

L3-阀轴回转轴线； L4-阀体通道回转轴线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

图1是本实施例提供的偏心蝶阀的结构示意图，图2是图1的C-C面的结构剖面图。请参照图1和图2，本实施例提供的偏心蝶阀包括：蝶阀本体1、阀轴4、蝶板2及动力组件7，其中，蝶阀本体1内形成有供流体通过的阀体通道8，蝶板2设于所述阀体通道8内，且阀体通道8的内侧壁上形成阀座3，阀座3具有密封面，密封面围成与蝶板2外缘配合的开口区域；阀轴4可转动地穿设于蝶阀本体1，阀轴4与蝶板2平行且相对固定连接；传动机构7设置在蝶阀本体1上，用于带动阀轴4转动以使所述蝶板2封堵阀座3围成的开口区域，且在蝶板2封堵住所述开口区域时，蝶板2与阀座3的密封面呈线接触。

具体地，本实施例提供的偏心蝶阀的蝶阀本体1呈中空状，中空的内部围成阀体通道8，阀体通道8可以呈圆柱状或棱柱状，用于过流体通过；阀座3可以一体形成在阀体通道的内壁上，也可以另行制造，并通过压圈安装于蝶阀阀体1内。蝶板2设置在阀体通道8中，并与阀轴4连接，以使蝶板2可在阀轴4作用下转动；其中，阀体通道可以沿水平方向延伸，阀轴和蝶板可以竖直设置，且阀轴4的轴心线与蝶板2的竖直中心线(蝶板在竖直方向上的对称中心线)不相交，当阀轴在传动机构带动下旋转时，可带动蝶板绕阀轴的中心线转动，从而实现偏心蝶阀的开启或关闭。优选地，阀轴4与传动机构7过阀轴4、螺栓以及垫圈配合固定连接。阀轴与蝶板2通过销钉以及垫圈配合固定连接。

蝶板2边缘与阀座3接触部分呈线状。例如，蝶板2可以包括前、后表面以及形成在前、后表面之间的侧面，该侧面可抵靠在阀座上以截断流体，从而使偏心蝶阀处于全关状态；并且，蝶板的侧面可以外凸，例如可以在蝶板2侧面形成凸棱或弧面状的凸台，以使蝶板2侧面可以通过该凸棱或凸台与平面状的阀座3的内表面接触，从而实现蝶板2与阀座3之间的线状密封。

当然，蝶板的侧面也可以为柱面，此时可以在蝶板2的侧面设置的带有棱边的密封圈等，以使在偏心蝶阀处于全关状态时，蝶板2周向设置的密封棱的棱边与阀座3的密封面接触，对阀体通道8实现封堵，即关闭偏心蝶阀。

本实施例提供的偏心蝶阀，由于蝶板2与阀座3之间配合的密封结构中，采用了，所以蝶板2在处于全关状态时，蝶板2与阀座3之间为线-面接触密封的形式，而线-面接触的形式使得蝶板与阀座之间接触面积非常小，因此，蝶板2与阀座3之间的摩擦力可以大幅减小，有效降低了蝶板2与阀座3之间的磨损，延长了偏心蝶阀的使用寿命。

在本发明另一实施例中，蝶板2***为锥面或柱面，蝶板2与阀体通道8轴向形成小于90度的夹角。具体地，蝶板2的***设计为圆柱面或者锥面，即蝶板2包括前、后表面和柱状或锥状的侧面，且侧面与前表面和后表面的连接处均形成凸棱；此时可以使蝶板2与阀体通道8的轴线(即阀体通道的延伸方向)形成一个锐角状的夹角，也就是说，此时蝶板2与阀体通道8的轴线不垂直，而是倾斜设置，使得蝶板侧面与前表面或该侧面后表面连接处的凸棱与阀座的密封面接触，从而实现蝶板2外缘与阀座3密封时的线-面接触。本实施例同样可以减小蝶板2与阀座3之间的磨损。除此之外，与偏心蝶阀的蝶板2在全关状态时，蝶板2与阀体通道8轴向垂直的结构相比，本实施例的过蝶板2中心且与阀轴4垂直的直线与阀体通道8的回转轴线形成一小于90度的角，本实施例中的偏心蝶阀可将由全关到全开转动蝶板2的角度减小为90度与前述夹角的差值，从而实现在阀杆转速不变的情况下，缩短板2从全关状态到全开状态的时间，提高了阀的响应特性。进一步地，蝶板2具有一与阀轴4方向平行的对称轴，阀轴4的中心轴偏离蝶板2的对称轴，阀轴4的中心轴和蝶板2的对称轴在阀体通道8的轴向上具有第一偏心距离，阀轴4的中心轴和蝶板2的对称轴在阀体通道8的径向上具有第二偏心距离。具体地，本实施例提供的偏心蝶阀中，蝶板2外形可以为轴对称图形，其具有一个对称轴，由于蝶板的设置位置使得该对称轴与阀轴4平行，且与阀轴之间形成一个偏心距，由此偏心距使阀轴4与蝶板2之间形成两个偏心，其中一个是上述偏心距在阀体通道8的轴向上的投影即为上述第一偏心距离B，即图2中L2与L3之间的距离，另一个是上述偏心距在阀体通道8的径向上的第二偏心距离A，即图2中L3与L4之间的距离。这两个偏心距的设置配合倾斜设置的蝶板，可以进一步优化工作过程中蝶板的受力，更有效地降低蝶板的磨耗，延长使用寿命。

进一步地，阀轴4的中心轴与阀体通道8的轴线垂直，采用该种设计是将阀轴4开启蝶板2的时间降至最短，并且保障结构稳定，蝶板2开启过程中，由于受到阀体通道8内流体的作用力，将流体流动方向设置为蝶板2开启的旋转的方向，这样蝶板2的两个半边所受的力的大小相同，但是方向相反。正好相互抵消，整体不受力。

在前述实施例中，当阀座3采用另行设置、再安装到阀体上时，可以将阀座3设置为环状结构，阀体通道8的内侧壁上设置有安装部，阀座3固定安装在安装部上，即阀座3通过安装部固定安装在阀体通道8的内避上。例如，阀体通道的内壁上可以设置与所述阀座***配合的安装槽，阀座3可卡设在该安装槽中，也可进一步通过焊接等方式固定，使得阀座3相对于阀体通道8的位置固定不变。与阀座一体形成在阀体通道上的情况类似，偏心蝶阀处于全关状态时蝶板2与阀座3接触，从而封闭阀体通道8；偏心蝶阀开启过程中，蝶板2与阀座3脱离接触，打开阀体通道8。通过分体方式设置阀体和阀座，可以方便加工和装配，也有利于节约成本。

进一步地，阀体通道8呈圆柱状，阀座3沿阀体通道8轴向围成的开口区域为圆形，为了将阀体通道8能够完全密封，对应地，可以将蝶板2设置为与阀座3的开口区域的形状相匹配的圆形板。

可选地，本实施例提供的偏心蝶阀还可以包括给料装置，该给料装置用于偏心蝶阀外部向阀体通道8内加料，该给料装置设置在蝶阀本体1上。

进一步地，阀轴4与蝶阀本体1之间还设置有轴承6。通过在阀轴4与蝶阀本体1之间设置轴承6，阀轴4与蝶阀本体1之间产生的摩擦由轴承6承担，轴承可以将阀轴4与蝶阀本体1之间的滑动摩擦转换为轴承6内部的滚动摩擦，可以更有效地解决阀轴4在开关蝶板2的过程中与支撑阀轴的阀体之间的摩擦问题，避免对蝶阀本体1造成摩擦损伤。

优选地，前述实施例所述的动力组件可以包括电机和减速器，电机的输出轴与所述减速器输入轴连接，所述减速器的输出轴与所述阀轴连接，以通过电机的旋转带动阀轴旋转，实现对偏心蝶阀进行快速、准确的控制。

可选地，所述电机也可以用液压马达替换，并通过液压马达带动阀轴旋转。

最后应说明的是：以上结合本发明的偏心蝶阀具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是，按照本发明的偏心蝶阀技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (9)

1.一种偏心蝶阀，包括：蝶阀本体、阀轴、蝶板及动力组件，其特征在于，所述蝶阀本体内形成有供流体通过的阀体通道，所述蝶板设于所述阀体通道内，且所述阀体通道的内侧壁上形成阀座，所述阀座具有密封面，所述密封面围成与所述蝶板外缘配合的开口区域；所述阀轴可转动地穿设于所述蝶阀本体，所述阀轴与所述蝶板平行且相对固定连接；所述传动机构设置在所述蝶阀本体上，用于带动所述阀轴转动以使所述蝶板封堵所述阀座围成的开口区域，且在所述蝶板封堵住所述开口区域时，所述蝶板与所述密封面呈线接触。

2.根据权利要求1所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述蝶板的外缘具有外凸的密封棱，所述密封棱的外凸部分与所述阀座的密封面接触。

3.根据权利要求1所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述蝶板***为锥面或柱面，所述蝶板与所述阀体通道的轴向形成小于90度的夹角。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述蝶板具有一与所述阀轴方向平行的对称轴，所述阀轴的中心轴偏离所述蝶板的对称轴，所述阀轴的中心轴和所述蝶板的对称轴在所述阀体通道的轴向上具有第一偏心距离，所述阀轴的中心轴和所述蝶板的对称轴在所述阀体通道的径向上具有第二偏心距离。

5.根据权利要求4所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述阀轴的中心轴与所述阀体通道的轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述阀座为环状，所述阀体通道的内侧壁上设置有安装部，所述阀座固定安装在所述安装部上。

7.根据权利要求1所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述阀体通道呈圆柱状，所述阀座围成的所述开口区域为圆形，所述蝶板为与所述开口区域配合的圆形板。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的偏心蝶阀，其特征在于，还包括：给料装置，用于向所述阀体通道内加料，所述给料装置设置在所述蝶阀本体上。

9.如权利要求1-7中任意一项所述的偏心蝶阀，其特征在于，所述阀轴和所述阀体之间设有轴承。