CN107246481B - 一种免维护全密封切断蝶阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免维护全密封切断蝶阀，涉及阀门技术领域。该切断蝶阀，通过在环形构件的内壁与碟板的外沿之间的区域设置第一气封区，阀体两端的内孔和阀杆之间的区域设置第二气封区，并在第一气封区和第二气封区形成高气压，利用气体从高压区向低压区流动的原理，位于第一气封区和第二气封区的高压气会向该气封区两侧的低压区(碟板两侧区域)流动，从而避免气体从碟板一侧流向另一侧发生泄漏，实现阀门的密封，另外，由于碟板与环形构件内壁之间没有直接接触，不会造成碟板等部件的磨损，所以，这些部件不需要更换，从而达到了免维护的效果。

Description

一种免维护全密封切断蝶阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种免维护全密封切断蝶阀。
背景技术
随着经济发展，工业自动化控制水平在不断的提高，由此对过程控制中调节阀的可靠性、经济性的要求也在不断的提高。这就对阀本体结构也提出了更高的要求。
目前，使用的切断蝶阀包括阀体及阀体上安装的阀杆，与阀杆固定连接并绕阀杆在阀体阀腔内转动的碟板，对于碟板和阀体之间的密封区以及阀杆和阀体内孔之间的区域，虽然也有一些结构上突破，提高了该区域的密封效果，比如以下专利：法兰式双偏心软密封蝶阀(CN204114171U)提出了双偏心结构与斜圆锥结构的密封圈，利用蝶板与阀体之间的挤压实现密封效果，偏心设计减轻了密封圈的磨损率；一种三偏心硬密封蝶阀(CN206309964U)主要解决了三偏心结构的设计突破，采用硬密封形式；双向高性能软密封蝶阀(CN202032102U)，提出了介质双向流动的密封设计，采用密封圈实现密封。但是，在密封区均采用了软密封或硬密封形式，但是，无论是采用软密封形式，还是硬密封形式，均存在实体部件之间的接触，导致碟板在转动的过程中，不断与密封件之间接触，从而使其受到磨损，使用寿命下降，泄露风险提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种免维护全密封切断蝶阀，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种免维护全密封切断蝶阀，包括阀体、阀杆、碟板和环形构件，所述阀体内设置有贯通阀体的阀腔，所述阀杆安装在所述阀体上，所述阀杆的一端固定于所述阀体一端的内孔中，所述阀杆的另一端穿过所述阀体另一端的内孔与驱动装置的转轴连接，所述碟板与所述阀杆固定连接并可绕所述阀杆在所述阀腔内转动；
所述环形构件安装在所述阀体的内壁上，且所述环形构件的轴线与所述阀体的轴线重合，所述环形构件为由内壁、外壁和两个侧壁围成的空心结构，所述外壁上开设有外界气体连接口，所述内壁上设置有多个小气孔；
所述环形构件的内壁与所述碟板的外沿之间的区域设置为第一气封区，所述阀体两端的内孔和所述阀杆之间的区域设置为第二气封区。
优选地，所述环形构件上的小气孔直径为4-6mm，所有的所述小气孔均匀布置在所述环形构件的内壁上，且两个相邻的所述小气孔之间的距离为35-40mm。
优选地，所述第一气封区的厚度小于2mm。
优选地，所述环形构件的宽度×厚度为：80×50mm。
优选地，所述碟板外沿的宽度与所述环形构件的宽度相同。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供的一种免维护全密封切断蝶阀，通过在环形构件的内壁与所述碟板的外沿之间的区域设置第一气封区，所述阀体两端的内孔和所述阀杆之间的区域设置第二气封区，并在第一气封区和第二气封区形成高气压，利用气体从高压区向低压区流动的原理，位于第一气封区和第二气封区的高压气会向该气封区两侧的低压区(碟板两侧区域)流动，从而避免气体从碟板一侧流向另一侧发生泄漏，实现阀门的密封，另外，由于碟板与环形构件内壁之间没有直接接触，不会造成碟板等部件的磨损，所以，这些部件不需要更换，从而达到了免维护的效果。
附图说明
图1是本发明提供的免维护全密封切断蝶阀在关闭状态时的剖视图；
图2是图1的C位置处的局部放大图；
图3是图1的A向剖视图；
图4是图3的D位置处的局部放大图；
图5是图3的B向剖视图；
图6是本发明提供的免维护全密封切断蝶阀在开启状态时的剖视图。
图中，各符号的含义如下：
1阀体，2阀杆，3碟板，4阀腔，5驱动装置，6环形构件，7外界气体连接口，8小气孔，9第一气封区，10第二气封区。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-6所示，本发明实施例提供了一种免维护全密封切断蝶阀，包括阀,1、阀杆2、碟板3和环形构件6，阀体1内设置有贯通阀体的阀腔4，阀杆2安装在阀体1上，阀杆2的一端固定于阀体1一端的内孔中，阀杆2的另一端穿过阀体1另一端的内孔与驱动装置5的转轴连接，碟板3与阀杆2固定连接并可绕阀杆2在阀腔4内转动；
环形构件6安装在阀体1的内壁上，且环形构件6的轴线与阀体1的轴线重合，环形构件6为由内壁、外壁和两个侧壁围成的空心结构，所述外壁上开设有外界气体连接口7，所述内壁上设置有多个小气孔8；
环形构件6的内壁与碟板3的外沿之间的区域设置为第一气封区9，阀体1两端的内孔和阀杆2之间的区域设置为第二气封区10。
上述结构的切断蝶阀，其工作原理为：
阀杆在驱动装置转轴的带动下进行转动，阀杆的转动带动碟板转动，碟板在转动的过程中，实现开启和关闭，当碟板转动到与阀体平行位置时，蝶阀处于关闭状态，当碟板转动到与阀体垂直位置时，蝶阀处于开启状态。
当蝶阀处于关闭状态时，为了保证碟板两侧的气体不会发生内漏，需要对碟板靠近阀体的圆周线位置进行密封。
本发明实施例中，为了实现第一气封区和第二气封区的密封，保证蝶阀处于关闭状态时，碟板两侧的气体不发生内漏，在环形构件外壁的外界气体连接口处连接外界气体通道，使外界气体进入环形构件内，进入环形构件的外界气体通过环形构件内壁上的小气孔进入第一气封区和第二气封区，而由于内壁上的气孔比较小，所以，从小气孔进入第一气封区和第二气封区的气体压力很高，形成高压气，如图中的实心箭头；
而处于阀腔内部的气体相对于第一气封区的高压气为低压气，如图中的空心箭头；
根据气体从高压区向低压区流动的原理，位于第一气封区和第二气封区的高压气会向该气封区两侧的低压区(碟板两侧区域)流动，如图中的实心箭头的流动方向；而位于第一气封区和第二气封区两侧低压区(碟板两侧区域)的气体不会向第一气封区和第二气封区的高压区流动，从而也就不会使得低压区气体经过第一气封区和第二气封区，进而从碟板一侧流向另一侧，如图中的空心箭头的流动方向，发生气体泄漏，从而确保了蝶阀处于关闭状态时的完全密封。
所以，本发明实施例提供的上述结构的切断蝶阀，由于第一气封区和第二气封区的压强大于阀腔内的压强，根据气体由高压向低压扩散的原理，高压气区的气体会向阀腔内扩散，而低压区气体绝无可能穿越高压气体区，从而使得碟板两侧气体完全阻隔，有效防止了气体发生内漏，实现了切断蝶阀完全密封的效果。
另外，由于碟板与环形构件内壁之间没有直接接触，不会造成碟板等部件的磨损，所以，这些部件不需要更换，从而达到了免维护的效果。
若气缸的使用寿命为300万次，每2分钟动作一次(24小时连续工作)，每年按7200小时计算，可使用10年以上。
本实施例中，环形构件6上的小气孔8直径为4-6mm，所有的小气孔8均匀布置在环形构件6的内壁上，且两个相邻的小气孔8之间的距离为35-40mm。
本实施例中，第一气封区9的厚度小于2mm。
第一气封区9的厚度控制在2mm以内，可以有效减小第一气封区9的过流面积，在保证高压气始终向低压区流动的前提下，减少高压气的流量。
本发明实施例中，环形构件6的宽度×厚度为：80×50mm。
环形构件6的作用是将高压气流，均匀输送到所有小气孔8，它的截面面积必须大于所有小气孔8面积的总和，这样才能保证第一气封区9和第二气封区10内的压力始终高于碟板3两侧。
本发明实施例中，碟板3的外沿的宽度与环形构件6的宽度相同。
本发明中，碟板3外沿必须具有一定的宽度，这直接决定了第一气封区9的密封能力，也就决定了碟板3两侧的密封效果。本发明中碟板3外沿的宽度与环形构件6的宽度相同，这样使得第一气封区9的区域为最大，使得第一气封区9的密封能力为最强，使得碟板3两侧的密封效果为最佳。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的一种免维护全密封切断蝶阀，通过在环形构件的内壁与所述碟板的外沿之间的区域设置第一气封区，所述阀体两端的内孔和所述阀杆之间的区域设置第二气封区，并在第一气封区和第二气封区形成高气压，利用气体从高压区向低压区流动的原理，位于第一气封区和第二气封区的高压气会向该气封区两侧的低压区(碟板两侧区域)流动，从而避免气体从碟板一侧流向另一侧发生泄漏，实现阀门的密封，另外，由于碟板与环形构件内壁之间没有直接接触，不会造成碟板等部件的磨损，所以，这些部件不需要更换，从而换达到了免维护的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种免维护全密封切断蝶阀，其特征在于，包括阀体、阀杆、碟板和环形构件，所述阀体内设置有贯通阀体的阀腔，所述阀杆安装在所述阀体上，所述阀杆的一端固定于所述阀体一端的内孔中，所述阀杆的另一端穿过所述阀体另一端的内孔与驱动装置的转轴连接，所述碟板与所述阀杆固定连接并可绕所述阀杆在所述阀腔内转动；
所述环形构件安装在所述阀体的内壁上，且所述环形构件的轴线与所述阀体的轴线重合，所述环形构件为由内壁、外壁和两个侧壁围成的空心结构，所述外壁上开设有外界气体连接口，所述内壁上设置有多个小气孔；
所述环形构件的内壁与所述碟板的外沿之间的区域设置为第一气封区，所述阀体两端的内孔和所述阀杆之间的区域设置为第二气封区；
外界气体通过外界气体连接口进入环形构件内，外界气体通过环形构件内壁上的小气孔进入第一气封区和第二气封区，且从小气孔进入第一气封区和第二气封区的气体压力高，形成高压气；处于阀腔内部的气体压力低于高压气，为低压气；
第一气封区和第二气封区的高压气向碟板两侧区域流动，碟板两侧区域的低压气不会流向第一气封区和第二气封区，从而确保蝶阀处于关闭状态时的完全密封；
所述第一气封区的厚度小于2mm；
所述碟板外沿的宽度与所述环形构件的宽度相同。
2.根据权利要求1所述的免维护全密封切断蝶阀，其特征在于，所述环形构件上的小气孔直径为4-6mm，所有的所述小气孔均匀布置在所述环形构件的内壁上，且两个相邻的所述小气孔之间的距离为35-40mm。
3.根据权利要求1所述的免维护全密封切断蝶阀，其特征在于，所述环形构件的宽度×厚度为：80×50mm。
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