[发明专利]一种仿贝壳型蝶阀蝶板

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿贝壳型蝶阀蝶板，可用于相应的多种蝶阀。

背景技术

蝶阀作为一种结构较简单的调节阀，在日常生产生活中被广泛应用于流量调节。传统蝶阀的蝶板由一个平面板构成，其外缘是与阀体配合的密封面，蝶板的旋转轴线部分凸起，凸起部分内部设置有连接柱。当蝶阀处于部分开启状态时，流体流经平板蝶板后，由于平面板非流线型，蝶板后方局部流速增大，压力减小，会出现大量漩涡；而当蝶阀完全开启时，虽然不会出现漩涡，但连接柱的凸起也会形成对流体的阻挡，造成损失。因此传统的蝶板在管路中的压力损失较大，大约是闸阀的三倍。在生产实际中，选择蝶阀时，应充分考虑管路系统受压力损失的影响，还应考虑蝶阀关闭时蝶板承受管道介质压力的坚固性，因此在一些场合下的蝶板需要沿垂直旋转轴线方向加工一定数量的加强筋。贝壳长期处于海水的冲刷中，自身的几何结构不仅具有阻力较小的特点，而且由于应力分布较均匀而较难破损。将这种几何结构应用于长期处于流体冲刷的阀门上具有较好的潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种贝壳型蝶阀蝶板，产生的压力损失较小、结构简单、易于加工。

本发明提供了一种仿贝壳型蝶阀蝶板，蝶板本体靠近蝶板转动轴线处较厚，远离蝶板旋转轴线处较薄，且厚度变化连续均匀，剖面边界呈贝壳型弧线，外缘设置有与阀体配合密封的密封圈，在蝶板旋转轴线处沿轴线方向设置有通孔。

蝶板通过阀杆来定位，蝶板本身为仿贝壳型，其厚度在蝶板旋转轴线处最大，远离轴线则厚度逐渐减薄。在蝶板旋转轴线处沿轴线方向设置有一通孔，用于连接阀杆和蝶板下支撑柱，在蝶板外缘设置有边缘呈小角度倾斜的密封圈。

作为本发明的优选实施例，所述蝶板旋转轴线处蝶板的厚度大于用于连接的通孔直径；

作为本发明的优选实施例，所述的蝶板本体为轴对称结构，且对称轴与蝶板的旋转轴线重合。

作为本发明的优选实施例，所述的蝶板本体沿旋转轴方向的视图，蝶板本体外缘为椭圆，该椭圆以两侧密封圈外缘为长轴，以轴线处通孔外缘为短轴。

作为本发明的优选实施例，所述在蝶板旋转轴线处设置的通孔截面为非圆形，用于连接阀杆和用于连接蝶板下支撑柱的部分尺寸不同。

作为本发明的优选实施例，所述的通孔至外缘的厚度为5-7毫米。

作为本发明的优选实施例，所述与阀体配合密封的密封圈的外缘呈小角度倾斜，倾斜角度为8°至12°；

作为本发明的优选实施例，所述沿旋转轴线对称的两侧的密封圈外缘倾斜方向相反，且倾斜方向均与蝶板的旋转方向相反。

其倾斜方向为（以关闭时刻为例）：蝶板在打开时靠近上游来流一侧外部的密封圈外缘切线与管道轴线相交于蝶板下游；蝶板靠近下游去流一侧外部的密封圈外缘切线与管道轴线相交于蝶板上游。

本发明利用仿生学原理，能够有效降低在非关闭状态下流体流经蝶阀的压力损失，减少蝶板下游漩涡的生成，降低能量耗散。由于蝶板的厚度在蝶板旋转轴线附近已大于通孔直径，无需传统蝶板中对连接孔的专门额外加工，节省了加工工序。另外，蝶板的厚度连续变化，应力分布均匀，无需设置加强筋，在提高了蝶板力学性能的同时降低了其制造难度。密封圈边缘呈小角度倾斜，利于保证蝶阀关闭时的紧密性，同时减少密封圈和阀体摩擦产生的损失。

附图说明

图1为本发明一种仿贝壳型蝶阀蝶板沿流向的结构示意图；

图2为图1中蝶板的俯视图；

图3为图2中蝶板旋转过一定角度时（虚线）与处在关闭位置时（粗实线）的示意图，细箭头为流体来流方向，粗箭头为旋转方向；

图4为传统蝶板在部分开度位置时，流体经过蝶阀时的流线分布情况。

图5为本发明蝶板在部分开度位置时，流体经过蝶阀时的流线分布情况。

图6为本发明蝶板处在阀门全开位置时的示意图，箭头为流体来流方向。

图7为传统蝶板处在阀门全开位置时的示意图，箭头为流体来流方向。

图8为本发明蝶板沿轴向外缘的形状的确定方法，外缘为椭圆的一部分，该椭圆以两侧密封圈外缘为长轴，以轴线处通孔外缘为短轴。

图9为本发明蝶板密封圈外缘倾斜角度与蝶板旋转方向的关系。

图10为本发明蝶板处在全关位置时，密封圈外缘与蝶阀配合的情况。

图11为图10中的局部放大图。

图中的标号如下表示：