CN114413005B - 一种双偏心蝶阀及其阀体密封圈的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双偏心蝶阀及其阀体密封圈的制作方法，包括阀体、阀板、阀杆、阀体密封圈和压环所述阀体密封圈与阀体之间设有第一弹性密封圈，所述阀体密封圈与压环之间设置有第二弹性密封圈，所述阀体密封圈上由外到内依次一体成型有固定垫片、第一环形凹槽、第二环形凹槽和环形凸台，所述固定垫片夹持固定与阀体和压环之间，所述第一环形凹槽和与第二环形凹槽分别于第一弹性密封圈和第二弹性密封圈相配合，本发明的阀体密封圈具有高密封性能和弹性，在阀座在长时间挤压后仍然可以弹性复位，不容易发送塑性变形，延长了阀门的使用寿命；环形凸台和第二弹性密封圈一同配合阀板表面，提高阀门的双向密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及蝶阀技术领域，尤其涉及一种双偏心蝶阀及其阀体密封圈的制作方法。
背景技术
双偏心蝶阀也叫作高性能蝶阀，主要适用于水厂、电厂、钢厂冶炼、化工、水源泉工程、环境设施建设等***排水用,尤其适用于水道管路上,作为调节和截流设备使用。自来水厂滤池关键设备-滤后水调节阀通常选用蝶阀，且承担着的重要职责，要求调节频繁，性能可靠，现在水厂滤池通常采用“恒水位过滤控制”的方式运行。蝶阀的开度调节频率约为60次/h,单个阀门每年调节次数超过50万次。滤池双偏心蝶阀通常选择电动或者气动执行机构，这种频繁动作的情况对阀门损失非常大，基本上半年时间阀门各部分构件均出现了不同程度的磨损。尤其是阀体密封面磨损及阀杆磨损。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种双偏心蝶阀，针对频繁动作的情况，能保证阀门双向密封。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种双偏心蝶阀，包括阀体、阀板、阀杆、阀体密封圈和压环，所述压环将阀体密封圈固定在阀体上，所述阀杆转动安装在阀体上，并与阀板固定连接，所述阀板与阀体密封圈密封配合，所述阀体密封圈与阀体之间设有第一弹性密封圈，所述阀体密封圈与压环之间设置有第二弹性密封圈，所述阀体密封圈上由外到内依次一体成型有固定垫片、第一环形凹槽、第二环形凹槽和环形凸台，所述固定垫片夹持固定与阀体和压环之间，所述第一环形凹槽和与第二环形凹槽分别于第一弹性密封圈和第二弹性密封圈相配合，所述环形凸台与第二环形凹槽相对设置，所述环形凸台和第二弹性密封圈均紧贴设置于阀板表面，所述压环上设有固定组件，固定组件包括固定螺钉、弹性顶杆和第三弹性密封圈，所述第三弹性密封圈位于阀体和压环之间，所述压环的外圈表面上设有用于安装第三弹性密封圈的第三环形凹槽，所述阀体的内壁上开设有与第三弹性密封圈配合的第四环形凹槽，所述压环的端面上周向分布有若干个用于安装所述固定螺钉的固定孔，固定孔与第三环形凹槽之间设有连通孔，连通孔与弹性顶杆滑动配合，所述阀体和固定垫片上分别对应固定孔设置有螺孔和定位孔，所述固定螺钉的杆身上设有螺纹段和锥面段，所述螺纹段穿过所述定位孔并与所述螺孔进行螺纹连接，所述弹性顶杆的一端与所述第三弹性密封圈相接触，所述弹性顶杆的另一端与锥面段的侧面相接触。
为了进一步完善，所述固定垫片的一侧粘接固定有第四弹性密封圈和第五弹性密封圈，第四弹性密封圈的直径小于第五弹性密封圈的直径，所述固定孔位于第四弹性密封圈和第五弹性密封圈之间。
进一步完善，所述阀杆与阀体之间设有铝青铜轴套，阀杆的外表面上设有耐磨层，所述铝青铜轴套上部设置有填料式轴端密封装置，所述铝青铜轴套的中部内壁上设有与所述耐磨层相接触的润滑密封层，所述铝青铜轴套的底部设有防水密封轴承。
进一步完善，所述弹性顶杆包括设置两端的挤压块和顶块，所述挤压块上设有与第三弹性密封圈配合的卡槽，所述挤压块和顶块之间设置弹簧，弹簧外套设有伸缩保护套，伸缩保护套的两端分别固定连接挤压块和顶块，所述顶块与锥面段的侧面相贴合。
进一步完善，所述第一弹性密封圈为截面形状为C型的弹性金属密封圈，其朝向阀体的一侧表面开设有第四环形凹槽，所述第四环形凹槽的两侧内壁上分别固定有第一磁圈和第二磁圈，第一磁圈和第二磁圈之间通过磁力进行相互排斥。
进一步完善，所述第二环形凹槽的槽型呈V型，第二弹性密封圈的一侧设有与第二环形凹槽固定连接的V形弹性支撑块。
一种双偏心蝶阀中的阀体密封圈的制作方法，包括以下步骤：
（1）冲裁落料：根据不同口径阀门的阀板，计算出合适尺寸并适当预留余量，在一定厚度的不锈钢板材上冲裁出的环形板材；
（2）切削加工：将用夹具将环形板材堆叠固定在一起，放在车床上进行精加工，得到内径和外径的精确尺寸；
（3）模压成型：将精加工后的环形板材放在专用模具上进行冲压，成型出固定垫片、第一环形凹槽、第二环形凹槽和环形凸台结构；
（4）表面处理：环形板材的表面喷涂一层耐磨涂层，厚度为0.10～0.60mm，用抛光机对环形板材的表面进行打磨处理；
（5）打孔：在固定垫片上冲裁或钻出定位孔。
本发明有益的效果是：本发明采用碟簧式的阀体密封圈，阀体密封圈上由外到内依次一体成型有固定垫片、第一环形凹槽、第二环形凹槽和环形凸台，第一环形凹槽和与第二环形凹槽分别于第一弹性密封圈和第二弹性密封圈相配合，增加了密封性能和弹性，在阀座在长时间挤压后仍然可以弹性复位，不容易发送塑性变形，延长了阀门的使用寿命；环形凸台和第二弹性密封圈一同配合阀板表面，提高阀门的双向密封性能，实现双向零泄漏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的结构放大示意图；
图3为图2中B处的结构放大示意图；
附图标记说明：1、阀体，11、螺孔，2、阀板，3、阀杆，31、铝青铜轴套，32、耐磨层，33、填料式轴端密封装置，34、润滑密封层，35、防水密封轴承，4、阀体密封圈，41、第一弹性密封圈，411、第五环形凹槽，412、第一磁圈，413、第二磁圈，42、第二弹性密封圈，421、V形弹性支撑块，43、固定垫片，431、定位孔，432、第四弹性密封圈，433、第五弹性密封圈，44、第一环形凹槽，45、第二环形凹槽，46、环形凸台，5、压环，51、固定螺钉，511、螺纹段，512、锥面段，521、挤压块，522、顶块，523、卡槽，524、伸缩保护套，53、第三弹性密封圈，54、第三环形凹槽，55、固定孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图1：本实施例中一种双偏心蝶阀，包括阀体1、阀板2、阀杆3、阀体密封圈4和压环5，所述压环5将阀体密封圈4固定在阀体1上，所述阀杆3转动安装在阀体1上，并与阀板2固定连接，所述阀杆3上端连接气动执行器，用来驱动实现阀门开闭，所述阀板2与阀体密封圈4密封配合。
如附图2所示，所述阀体密封圈4与阀体1之间设有第一弹性密封圈41，所述阀体密封圈4与压环5之间设置有第二弹性密封圈42，所述阀体密封圈4上由外到内依次一体成型有固定垫片43、第一环形凹槽44、第二环形凹槽45和环形凸台46，所述固定垫片夹持固定与阀体1和压环5之间，所述第一环形凹槽44和与第二环形凹槽45分别于第一弹性密封圈41和第二弹性密封圈相配合，所述环形凸台46与第二环形凹槽45相对设置，所述环形凸台46和第二弹性密封圈均紧贴设置于阀板2表面，所述压环5上设有固定组件，固定组件包括固定螺钉51、弹性顶杆和第三弹性密封圈53，所述第三弹性密封圈53位于阀体1和压环5之间，所述压环5的外圈表面上设有用于安装第三弹性密封圈53的第三环形凹槽54，所述阀体1的内壁上开设有与第三弹性密封圈53配合的第四环形凹槽，所述压环5的端面上周向分布有若干个用于安装所述固定螺钉51的固定孔55，固定孔55与第三环形凹槽54之间设有连通孔，连通孔与弹性顶杆滑动配合，所述阀体1和固定垫片43上分别对应固定孔55设置有螺孔11和定位孔431，所述固定螺钉51的杆身上设有螺纹段511和锥面段512，所述螺纹段511穿过所述定位孔431并与所述螺孔11进行螺纹连接，所述弹性顶杆的一端与所述第三弹性密封圈53相接触，所述弹性顶杆的另一端与锥面段512的侧面相接触。如附图3所示，所述弹性顶杆包括设置两端的挤压块521和顶块522，所述挤压块521上设有与第三弹性密封圈53配合的卡槽523，可以扩大接触面积，不容易造成第三弹性密封圈53压坏，所述挤压块521和顶块522之间设置弹簧，保证弹性顶杆的弹性伸缩性能，弹簧外套设有伸缩保护套524，不仅可以对弹簧进行保护，还可以形变后增强连通孔的密封性能，伸缩保护套524的两端分别固定连接挤压块521和顶块522，所述顶块522与锥面段512的侧面相贴合，顶块522呈圆头结构，可以更好的配合滑动锥面段512的侧面。
通过上述技术方案，本发明的蝶阀关闭后，在正向压力下工作时，阀体密封圈4上的环形凸台46和第二弹性密封圈随阀板2的位移而弹性变形，介质的压力作用在第一环形凹槽44的位置，保证正向密封性能；在反向压力下工作时，介质的压力作用在第二弹性密封圈42的位置，保证反向密封性能；环形凸台46和第二弹性密封圈可以一同紧贴在阀板2表面，形成双重密封结构，实现双向零泄漏，同时第一弹性密封圈41和第二弹性密封圈42具有密封和支撑的作用，可以提高阀体密封圈4的弹性和其两侧的密封性能，两个密封圈形变时可以吸收部分阀体密封圈4变形量保证阀座不产生塑性变形从而确保密封性能，提高磨损补偿，不容易因为阀门频繁开闭动作而造成密封面磨损失效，满足蝶阀的开度调节频率约为60次/h,单个阀门每年调节次数超过50万次的性能要求。压环5固定安装时，所述压环5和阀体1之间通过第三弹性密封圈53、第三环形凹槽54和第四环形凹槽的配合实现密封，固定螺钉51拧紧时，锥面段512的侧面推动弹性顶杆的内端，使弹性顶杆伸入第三环形凹槽54，对第三弹性密封圈53进行压紧固定，进一步提高其密封性能和压环安装的牢固性，而且弹性顶杆的弹力作用可以实现对固定螺钉51的防松，固定螺钉51拆卸后弹性顶杆可以退回，从而方便对压环5进行拆卸。
所述固定垫片43的一侧粘接固定有第四弹性密封圈432和第五弹性密封圈433，第四弹性密封圈432的直径小于第五弹性密封圈433的直径，所述固定孔55位于第四弹性密封圈432和第五弹性密封圈433之间。第四弹性密封圈432和第五弹性密封圈433可以提高固定垫片43的密封性能，并减小接触面积，降低对阀体上加工的密封面的精度要求。
所述阀杆3与阀体1之间设有铝青铜轴套31，避免阀杆转动磨损，阀杆3的外表面上设有耐磨层32，提供耐磨保护，可以延长阀杆3的使用寿命，所述铝青铜轴套31上部设置有填料式轴端密封装置33，所述铝青铜轴套31的中部内壁上设有与所述耐磨层32相接触的润滑密封层34，润滑密封层34可以减小转动的摩擦力，减少阀杆3和铝青铜轴套31之间的磨损，所述铝青铜轴套31的底部设有防水密封轴承35，可以使下端支撑点的转动更加顺畅，而且使介质不容易流入接触到润滑密封层34。填料式轴端密封装置33和防水密封轴承35可以在铝青铜轴套31的上下部形成密封，提高阀门的防漏性能。
所述第一弹性密封圈41为截面形状为C型的弹性金属密封圈，其朝向阀体1的一侧表面开设有第五环形凹槽411，所述第五环形凹槽411的两侧内壁上分别固定有第一磁圈412和第二磁圈413，第一磁圈412和第二磁圈413之间通过磁力进行相互排斥，可以保证第五环形凹槽411不容易塌陷，使第一弹性密封圈41的弹性更加持久，密封性能更好。
所述第二环形凹槽45的槽型呈V型，第二弹性密封圈42的一侧设有与第二环形凹槽45固定连接的V形弹性支撑块421，可以保证第二环形凹槽45不容易塌陷，使环形凸台46处的弹性更好，具有更好的磨损补偿能力，提高其密封面的使用寿命。
一种双偏心蝶阀中的阀体密封圈4的制作方法，包括以下步骤：
（1）冲裁落料：根据不同口径阀门的阀板2，计算出合适尺寸并适当预留余量，在一定厚度的不锈钢板材上冲裁出的环形板材；
（2）切削加工：将用夹具将环形板材堆叠固定在一起，放在车床上进行精加工，得到内径和外径的精确尺寸；
（3）模压成型：将精加工后的环形板材放在专用模具上进行冲压，成型出固定垫片43、第一环形凹槽44、第二环形凹槽45和环形凸台46结构；
（4）表面处理：环形板材的表面喷涂一层耐磨涂层，厚度为0.10～0.60mm，用抛光机对环形板材的表面进行打磨处理；
（5）打孔：在固定垫片43上冲裁或钻出定位孔431。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (7)
1.一种双偏心蝶阀，包括阀体（1）、阀板（2）、阀杆（3）、阀体密封圈（4）和压环（5），所述压环（5）将阀体密封圈（4）固定在阀体（1）上，所述阀杆（3）转动安装在阀体（1）上，并与阀板（2）固定连接，所述阀板（2）与阀体密封圈（4）密封配合，其特征在于：所述阀体密封圈（4）与阀体（1）之间设有第一弹性密封圈（41），所述阀体密封圈（4）与压环（5）之间设置有第二弹性密封圈（42），所述阀体密封圈（4）上由外到内依次一体成型有固定垫片（43）、第一环形凹槽（44）、第二环形凹槽（45）和环形凸台（46），所述固定垫片夹持固定与阀体（1）和压环（5）之间，所述第一环形凹槽（44）和与第二环形凹槽（45）分别于第一弹性密封圈（41）和第二弹性密封圈相配合，所述环形凸台（46）与第二环形凹槽（45）相对设置，所述环形凸台（46）和第二弹性密封圈均紧贴设置于阀板（2）表面，所述压环（5）上设有固定组件，固定组件包括固定螺钉（51）、弹性顶杆和第三弹性密封圈（53），所述第三弹性密封圈（53）位于阀体（1）和压环（5）之间，所述压环（5）的外圈表面上设有用于安装第三弹性密封圈（53）的第三环形凹槽（54），所述阀体（1）的内壁上开设有与第三弹性密封圈（53）配合的第四环形凹槽，所述压环（5）的端面上周向分布有若干个用于安装所述固定螺钉（51）的固定孔（55），固定孔（55）与第三环形凹槽（54）之间设有连通孔，连通孔与弹性顶杆滑动配合，所述阀体（1）和固定垫片（43）上分别对应固定孔（55）设置有螺孔（11）和定位孔（431），所述固定螺钉（51）的杆身上设有螺纹段（511）和锥面段（512），所述螺纹段（511）穿过所述定位孔（431）并与所述螺孔（11）进行螺纹连接，所述弹性顶杆的一端与所述第三弹性密封圈（53）相接触，所述弹性顶杆的另一端与锥面段（512）的侧面相接触。
2.根据权利要求1所述的一种双偏心蝶阀，其特征在于：所述固定垫片（43）的一侧粘接固定有第四弹性密封圈（432）和第五弹性密封圈（433），第四弹性密封圈（432）的直径小于第五弹性密封圈（433）的直径，所述固定孔（55）位于第四弹性密封圈（432）和第五弹性密封圈（433）之间。
3.根据权利要求1所述的一种双偏心蝶阀，其特征在于：所述阀杆（3）与阀体（1）之间设有铝青铜轴套（31），阀杆（3）的外表面上设有耐磨层（32），所述铝青铜轴套（31）上部设置有填料式轴端密封装置（33），所述铝青铜轴套（31）的中部内壁上设有与所述耐磨层（32）相接触的润滑密封层（34），所述铝青铜轴套（31）的底部设有防水密封轴承（35）。
4.根据权利要求1所述的一种双偏心蝶阀，其特征在于：所述弹性顶杆包括设置两端的挤压块（521）和顶块（522），所述挤压块（521）上设有与第三弹性密封圈（53）配合的卡槽（523），所述挤压块（521）和顶块（522）之间设置弹簧，弹簧外套设有伸缩保护套（524），伸缩保护套（524）的两端分别固定连接挤压块（521）和顶块（522），所述顶块（522）与锥面段（512）的侧面相贴合。
5.根据权利要求1所述的一种双偏心蝶阀，其特征在于：所述第一弹性密封圈（41）为截面形状为C型的弹性金属密封圈，其朝向阀体（1）的一侧表面开设有第五环形凹槽（411），所述第五环形凹槽（411）的两侧内壁上分别固定有第一磁圈（412）和第二磁圈（413），第一磁圈（412）和第二磁圈（413）之间通过磁力进行相互排斥。
6.根据权利要求1所述的一种双偏心蝶阀，其特征在于：所述第二环形凹槽（45）的槽型呈V型，第二弹性密封圈（42）的一侧设有与第二环形凹槽（45）固定连接的V形弹性支撑块（421）。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述阀体密封圈的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
冲裁落料：根据不同口径阀门的阀板（2），计算出合适尺寸并适当预留余量，在一定厚度的不锈钢板材上冲裁出的环形板材；
切削加工：将用夹具将环形板材堆叠固定在一起，放在车床上进行精加工，得到内径和外径的精确尺寸；
模压成型：将精加工后的环形板材放在专用模具上进行冲压，成型出固定垫片（43）、第一环形凹槽（44）、第二环形凹槽（45）和环形凸台（46）结构；
表面处理：环形板材的表面喷涂一层耐磨涂层，厚度为0.10～0.60mm，用抛光机对环形板材的表面进行打磨处理；
打孔：在固定垫片（43）上冲裁或钻出定位孔（431）。
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