CN107061786B - 一种耐腐蚀隔膜阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀隔膜阀，分为手动隔膜阀和气动隔膜阀，其包括阀体和阀盖，阀体与阀盖围成的空间内套有隔膜片，隔膜片与活塞或阀杆连接，活塞或阀杆上下两端分别与阀盖和阀体密封连接，隔膜阀中各个部件均为全塑件。本发明解决了隔膜阀外部机构抗腐蚀不强，内部结构复杂，堰形流道对流体的影响，结构不紧凑，不美观等问题，抗腐蚀性强，整体结构紧凑、美观。

Description

一种耐腐蚀隔膜阀

技术领域

本发明涉及一种隔膜阀，具体的说，是涉及一种全塑料件的耐腐蚀隔膜阀。

背景技术

在气体、含有颗粒和杂质的水及酸碱类化学品领域中常常用到隔膜阀来将阀体内部与驱动部件隔开，在这些领域中，被隔介质往往具有腐蚀性，传统的金属阀门易受到腐蚀，外部阀体和阀盖的法兰式结构、分体设计使用到金属锁紧件，抗腐蚀性不强，容易造成外结构部件老化而导致泄漏；带有气动执行机构的隔膜阀内部结构复杂，零部件多，部分采用金属件易腐蚀，故障率高，阀门的使用寿命短，维护成本高。另外，传统结构为阀座和执行机构使用法兰式螺栓连接，气缸2片式分体设计并使用螺栓连接，体积笨重，不美观，占用安装空间，不紧凑。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种耐腐蚀隔膜阀，解决了隔膜阀外部机构抗腐蚀不强，内部结构复杂，堰形流道对流体的影响，结构不紧凑，不美观等问题，抗腐蚀性强，整体结构紧凑、美观。

本发明技术方案如下所述：

一种耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，包括阀体和阀盖，所述阀盖上方设有手轮，所述阀体与所述阀盖围成的空间内套有隔膜片，所述隔膜片上方设有阀杆，所述阀杆的上下两侧分别设有上阀杆轴杆和下阀杆轴杆，所述下阀杆轴杆穿过隔膜压块与所述隔膜片连接，所述阀杆上方设有固定支撑块，所述上阀杆轴杆依次穿过所述固定支撑块、所述阀盖与所述手轮连接，所述隔膜阀中各个部件均为全塑件。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述阀体和所述阀盖可拆卸连接。

进一步的，所述阀盖底部的内螺纹与所述阀体上部的外螺纹连接锁紧。

更进一步的，所述阀体上部的外螺纹截面呈梯形。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述阀体为内部设有介质流道的圆柱体结构。

更进一步的，所述流道的下侧边框呈鸭嘴状。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述隔膜片上侧设有凸出的预埋螺杆，所述预埋螺杆上侧设有外螺纹，所述下活塞轴杆下侧设有内螺纹，所述下活塞轴杆依次穿过所述固定支撑块、所述膜片压块与所述预埋螺杆螺旋连接。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述活塞与所述阀盖、所述固定支撑块之间密封连接。

进一步的，所述活塞与所述阀盖内侧之间设有活塞密封圈，所述上活塞轴杆与所述阀盖通孔之间设有上定位密封圈，所述下活塞轴杆与所述固定支撑块之间设有下定位密封圈。

更进一步的，所述活塞密封圈套在所述活塞侧面的活塞凹圈内，所述上定位密封圈设于所述上活塞轴杆上的上活塞轴杆凹圈内，所述下定位密封圈设于所述下活塞轴杆的下活塞轴杆凹圈内。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述隔膜片上侧设有凸出的预埋螺杆，所述预埋螺杆上侧设有外螺纹，所述下阀杆轴杆下侧设有内螺纹，所述下活塞轴杆穿过所述膜片压块与所述预埋螺杆螺旋连接。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述上阀杆轴杆的顶端设有外螺纹，所述手轮的手轮通孔处设有内螺纹，所述上阀杆轴杆的顶端依次穿过所述固定支撑块、所述阀盖与所述手轮螺旋连接。

根据上述方案的本发明，其特征在于，所述上阀杆轴杆的中部设有上阀杆轴杆凹圈，所述上阀杆轴杆凹圈内设有上定位密封圈，所述上阀杆轴杆通过所述上定位密封圈与所述固定支撑块密封连接。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明内部实现全塑件，消除恶劣环境中腐蚀性气体通过排气口进入内部对金属件的腐蚀，大大改善执行机构寿命；本发明减少配件数量、成本，消除外露金属件被腐蚀的故障率，可保证阀门外观的紧凑和一体性，美观，备件成本和装配成本降低。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例二的结构示意图。

图3为本发明阀体侧面剖视图。

图4为本发明阀体俯视剖视图。

在图中，10、阀体；10’、阀体；11、梯形螺纹；11’、梯形螺纹；12、流道；12’、流道；20、阀盖；21、进气孔；22、排气孔；20’、阀盖；30、隔膜片；30’、隔膜片；31、预埋螺杆；31’、预埋螺杆；40、膜片压块；40’、膜片压块；50、固定支撑块；50’、固定支撑块；60、活塞；60’、阀杆；61、上活塞轴杆；61’、上阀杆轴杆；62、下活塞轴杆；62’、下阀杆轴杆；63、上活塞轴杆凹圈；64、下活塞轴杆凹圈；65、活塞凹圈；71、活塞密封圈；72、上定位密封圈；72’、上定位密封圈；73、下定位密封圈；80、弹簧；80’、手轮。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

实施例一

如图1所示，一种耐腐蚀隔膜阀，包括阀体10和阀盖20，阀体10顶部设有空腔，阀盖20上设有气动执行装置。

阀体10与阀盖20围成的空间内套有隔膜片30，隔膜片30上方通过固定支撑块50进行固定，隔膜片30与固定支撑块50之间设有膜片压块40。

固定支撑块50上方设有活塞60，活塞60上下两侧分别设有上活塞轴杆61和下活塞轴杆62，下活塞轴杆62下侧依次穿过固定支撑块50、膜片压块40与隔膜片30连接，活塞60上方设有弹簧80，上活塞轴杆61上侧穿过弹簧80从阀盖20顶端的阀盖通孔穿出。

隔膜片30上侧设有凸出的预埋螺杆31，预埋螺杆31上侧设有外螺纹，下活塞轴杆62下侧设有内螺纹，下活塞轴杆62依次穿过固定支撑块50、膜片压块40与预埋螺杆31螺旋连接。

固定支撑块50、活塞60、弹簧80以及阀盖20连接形成气动执行装置，阀盖20上设有进气孔21和排气孔22，形成整个气动执行装置的进气和排气出口。

活塞60与阀盖20、固定支撑块50之间密封连接。具体的，活塞60与阀盖20内侧之间设有活塞密封圈71，上活塞轴杆61与阀盖通孔之间设有上定位密封圈72，下活塞轴杆62与固定支撑块50之间设有下定位密封圈73。活塞密封圈71套在活塞60侧面的活塞凹圈65内，上定位密封圈72设于上活塞轴杆61上的上活塞轴杆凹圈63内，下定位密封圈73设于下活塞轴杆62的下活塞轴杆凹圈64内。

隔膜阀中各个部件均为全塑件。阀盖20采用如防腐蚀的PP(聚丙烯)塑料混合30％的GF(玻纤)注塑，机械强度可达到气缸的最大压力8Kg/cm2标准；为保证机械强度，固定支撑块50和活塞60采用防腐蚀的PP(聚丙烯)塑料混合30％的GF(玻纤)注塑；弹簧80可采用包塑工艺，在弹簧80的表面进行喷塑处理，解决阀门材质全塑防腐；活塞密封圈71、上定位密封圈72、下定位密封圈73因执行机构动作时的摩擦受热膨胀和变形，采用FPM(氟橡胶)以增加寿命和减少变形带来的机械故障；隔膜片30选择具有可逆形变的高弹性聚合物材料，并根据介质特性选择EPDM(三元乙丙橡胶)、FPM(氟橡胶)或者带PTFE(聚四氟乙烯)的复合膜片；膜片压块40和隔膜片30的贴合面和阀体10的密封面相匹配。上述的注塑过程采用的是机械加工中的标准注塑工艺。

全新结构的塑料隔膜阀，阀体过流材质可以实现UPVC、CPVC、PP、PVDF、PTFE、PFA等在强腐蚀和超纯净***的应用。本发明减少了配件的数量和成本，消除了外露金属件被腐蚀的故障率。

实施例二

如图2所示，一种耐腐蚀隔膜阀，包括阀体10’和阀盖20’，阀盖20’上方设有手轮80’。

阀体10’与阀盖20’围成的空间内套有隔膜片30’，隔膜片30’上方设有阀杆60’，阀杆60’的上下两侧分别设有上阀杆轴杆61’和下阀杆轴杆62’，下阀杆轴杆62’穿过隔膜压块40’与隔膜片30’连接，隔膜片30’上侧设有凸出的预埋螺杆31’，预埋螺杆31’上侧设有外螺纹，下阀杆轴杆62’下侧设有内螺纹，下活塞轴杆62’穿过膜片压块40’与预埋螺杆31’螺旋连接。

阀杆60’上方设有固定支撑块50’，上阀杆轴杆61’的中部设有上阀杆轴杆凹圈(图中未示出)，上阀杆轴杆凹圈内设有上定位密封圈72’，上阀杆轴杆61’与固定支撑块50’之间通过上定位密封圈72’密封连接。上阀杆轴杆61’的顶端设有外螺纹，手轮80’的手轮通孔处设有内螺纹，上阀杆轴杆61’的顶端依次穿过固定支撑块50’、阀盖20’与手轮80’螺旋连接。

隔膜阀中各个部件均为全塑件。阀盖20’采用如防腐蚀的PP(聚丙烯)塑料+GF(玻纤)强化注塑，机械强度可达到气缸的最大压力PN8标准；为保证机械强度，固定支撑块50’和阀杆60’采用防腐蚀的PP(聚丙烯)塑料+GF(玻纤)强化注塑；上定位密封圈72’因执行机构动作时的摩擦受热膨胀和变形，采用FPM(氟橡胶)以增加寿命和减少变形带来的机械故障；隔膜片30’选择具有可逆形变的高弹性聚合物材料，并根据介质特性选择EPDM、FPM或者带PTFE的复合膜片；膜片压块40’和隔膜片30’的贴合面和阀体10’的密封面相匹配。

全新结构的塑料隔膜阀，阀体过流材质可以实现UPVC、CPVC、PP、PVDF、PTFE、PFA等在强腐蚀和超纯净***的应用。本发明减少了配件的数量和成本，消除了外露金属件被腐蚀的故障率。

如图3-4所示，阀体10、10’为内部设有介质流道的圆柱体结构，流道12、12’的下侧边框呈鸭嘴状。位于阀座内的流道宽度大于位于阀座外的流道宽度。

阀盖20、20’为圆柱体，加大高度，能容纳气缸内部件，使其实现阀盖和气缸一体，隔膜片30、30’下方为阀座接触流体，隔膜片30、30’上方直接是气缸体。整体减少配件数量、成本，消除外露金属件被腐蚀的故障率。

现有的流道中，隔膜阀的堰形阀座设计，流体轨迹为倒U型，进口流道至堰形密封座的90°角，容易导致执行机构不复位，阀门无法关闭；降低流速，减少阀门通量和流量。本发明可增加鸭嘴型流道12、12’有效宽度，使其有效保证Kv(通量)值的情况下，流道12、12’和膜片呈45°角，使传统的流体垂直向上接近90°流向的力改为45°，由进口流道通过膜片折射进入出口流道，鸭嘴流道12、12’降低流体阻力，过流量明显放大，正三角的流体轨迹，减少膜片作用力，有效减少流体阻力，并消除气动阀门应用时的无法复位问题。

阀体10、10’和阀盖20、20’可拆卸连接。优选的，阀盖20、20’底部的内螺纹与阀体10、10’上部的外螺纹连接锁紧，阀体上部的外螺纹截面呈梯形，梯形螺纹11、11’强化螺纹结构受力和止退性能。

本发明一体的全塑设计，无金属件，真正防腐蚀广泛使用在各个领域，包括气体、含有颗粒和杂质的水及酸碱类化学品；结构设计均匀膨胀，可以在流体和环境温度变化时，均匀膨胀，防止泄漏；本发明可保证阀门外观的紧凑和一体性，美观，备件成本和装配成本降低，体积小而美观。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，包括阀体和阀盖；所述阀体与所述阀盖围成的空间内套有隔膜片，所述隔膜片上方通过固定支撑块进行固定，所述隔膜片与所述固定支撑块之间设有膜片压块；

所述固定支撑块上方设有活塞，所述活塞上下两侧分别设有上活塞轴杆和下活塞轴杆，所述下活塞轴杆下侧依次穿过所述固定支撑块、所述膜片压块与所述隔膜片连接，所述活塞上方设有弹簧，所述上活塞轴杆上侧穿过所述弹簧从所述阀盖顶端的阀盖通孔穿出；

所述固定支撑块、所述活塞、所述弹簧以及所述阀盖连接形成气动执行装置，所述隔膜阀中各个部件均为全塑件；

所述阀体和所述阀盖可拆卸连接；所述阀盖底部的内螺纹与所述阀体上部的外螺纹连接锁紧，所述阀体上部的外螺纹截面呈梯形螺纹，所述梯形螺纹强化螺纹结构受力和止退性能；

所述阀体为内部设有介质流道的圆柱体结构；所述流道的下侧边框呈鸭嘴状；所述流道和所述隔膜片呈45°角，以增加鸭嘴型流道有效宽度，有效保证流量值Kv；

所述活塞与所述阀盖内侧之间设有活塞密封圈，所述上活塞轴杆与所述阀盖通孔之间设有上定位密封圈，所述下活塞轴杆与所述固定支撑块之间设有下定位密封圈；

其中，所述阀盖采用防腐蚀的聚丙烯塑料混合30%的玻璃纤维注塑；所述固定支撑块和所述活塞采用防腐蚀的聚丙烯塑料混合30%的玻璃纤维注塑；所述弹簧采用包塑工艺，在所述弹簧的表面进行喷塑处理；所述活塞密封圈、所述上定位密封圈、所述下定位密封圈采用氟橡胶以增加寿命和减少变形带来的机械故障；所述隔膜片为根据介质特性选择三元乙丙橡胶EPDM、氟橡胶FPM或者带聚四氟乙烯PTFE的复合膜片；所述膜片压块通过所述隔膜片的贴合面和所述阀体的密封面相匹配；

其中，所述阀盖为圆柱体，能容纳气缸内部件，实现所述阀盖和所述气缸一体，所述隔膜片下方为阀座接触流体，所述隔膜片上方直接是气缸。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，所述隔膜片上侧设有凸出的预埋螺杆，所述预埋螺杆上侧设有外螺纹，所述下活塞轴杆下侧设有内螺纹，所述下活塞轴杆依次穿过所述固定支撑块、所述膜片压块与所述预埋螺杆螺旋连接。

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，所述活塞与所述阀盖、所述固定支撑块之间密封连接。

4.一种耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，包括阀体和阀盖，所述阀盖上方设有手轮；所述阀体与所述阀盖围成的空间内套有隔膜片，所述隔膜片上方设有阀杆，所述阀杆的上下两侧分别设有上阀杆轴杆和下阀杆轴杆，所述下阀杆轴杆穿过膜片压块与所述隔膜片连接，

所述阀杆上方设有固定支撑块，所述上阀杆轴杆依次穿过所述固定支撑块、所述阀盖与所述手轮连接，

所述隔膜阀中各个部件均为全塑件；

所述阀体和所述阀盖可拆卸连接；所述阀盖底部的内螺纹与所述阀体上部的外螺纹连接锁紧，所述阀体上部的外螺纹截面呈梯形螺纹，所述梯形螺纹强化螺纹结构受力和止退性能；

所述阀体为内部设有介质流道的圆柱体结构；所述流道的下侧边框呈鸭嘴状；所述流道和所述隔膜片呈45°角，以增加鸭嘴型流道有效宽度，有效保证流量值Kv；

所述上阀杆轴杆通过上定位密封圈与所述固定支撑块密封连接；

其中，所述阀盖采用防腐蚀的聚丙烯塑料与玻璃纤维强化注塑；所述固定支撑块和所述阀杆采用防腐蚀的聚丙烯塑料与玻璃纤维强化注塑；所述上定位密封圈采用氟橡胶以增加寿命和减少变形带来的机械故障；所述隔膜片选择根据介质特性选择EPDM、FPM或者带PTFE的复合膜片；所述膜片压块通过所述隔膜片的贴合面和所述阀体的密封面相匹配；

其中，所述阀盖为圆柱体，能容纳气缸内部件，实现所述阀盖和所述气缸一体，所述隔膜片下方为阀座接触流体，所述隔膜片上方直接是气缸。

5.根据权利要求4所述的耐腐蚀隔膜阀，其特征在于，所述隔膜片上侧设有凸出的预埋螺杆，所述预埋螺杆上侧设有外螺纹，所述下阀杆轴杆下侧设有内螺纹，所述下阀杆轴杆穿过所述膜片压块与所述预埋螺杆螺旋连接。