[发明专利]一种具有圆柱密封面的金属硬密封蝶阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，更具体的是涉及一种具有圆柱密封面的金属硬密封蝶阀。

背景技术

蝶阀作为一种截断类阀门，被广泛用于石化、冶金等领域。尽管目前的蝶阀种类繁多，但密封面的设计始终是制约蝶阀，特别是高性能蝶阀发展的关键问题之一。通常，密封主要可以分为软密封和硬密封两种。其中，软密封一般是在密封面上使用弹性材料（如橡胶等）来加强密封效果。但由于高温、高压会使这些弹性材料失效，从而导致蝶阀发生泄漏。因此，这就需要采用另外一种密封方式，即金属硬密封。为了避免金属硬密封形面在蝶阀启闭时发生干涉，往往采用偏心设计，并产生了各种偏心蝶阀，例如：单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀。但是偏心蝶阀密封形面的设计要求相对较高。特别是三偏心蝶阀，其密封面的设计更加复杂，较小的设计参数误差往往会导致密封形面的干涉和介质的泄漏，同时还会导致密封副提前因过度磨损而失效。

与偏心蝶阀采用圆锥面作为密封形面不同，本发明一种具有圆柱密封面的金属硬密封蝶阀，其阀板的旋转轴线与阀板中心线重合，同时采用圆柱面作为密封形面，可以获得与偏心蝶阀相同的优点，即阀门开启时，阀板和阀体能够瞬间脱离而不产生额外的摩擦。而采用轴承套设计，则巧妙地避免了阀板轴孔两开口处附近的形面干涉。另外，相对于偏心蝶阀，该蝶阀由于采用中心对称结构设计，其驱动力矩可以大大减小，而操作性能获得大幅提高。

发明内容

本发明提供一种具有圆柱密封面的金属硬密封蝶阀，该蝶阀的密封面是斜圆柱面，包括阀杆、六角头镙栓、填料压板、填料压盖、阀体、填料、填料垫、上轴套、阀板、销、下轴套、半圆挡圈、调整垫、底法兰盖、缠绕垫片、六角头镙栓；所述阀杆与阀板采用销连接，阀板轴孔两端分别采用上轴套和下轴套密封，上轴套和下轴套一端置于阀体内，另一端置于阀板内；上轴套利用填料垫、填料、填料压盖、填料压板依次压紧固定位置，下轴套采用半圆挡圈固定位置；阀杆的上端的密封利用填料垫、填料、填料压盖、填料压板、六角头镙栓进行密封，阀杆的下端的密封利用底法兰盖、缠绕垫片、六角头镙栓进行密封；调整垫设置于阀杆的下端与底法兰盖之间，用调整垫来微调轴的竖直位置。

阀板的旋转轴线与阀板中心线重合。阀门开启时，阀杆在驱动装置带动下顺时针旋转，从而带动与之通过销连接的阀板旋转，阀板密封面与阀体密封面脱离，阀门逐渐开启。关闭时，采用相反操作对阀杆进行逆时针旋转，阀板密封面与阀体密封面逐渐重合，阀门关闭。具体执行过程中，驱动力矩由阀杆上端输入，驱动方式可以是手动、电动、液动、气动等等。

本发明一种具有圆柱密封面的金属硬密封蝶阀，其主要密封面为圆柱面，其轴线与阀板平面成                                               角度，。若采用完整的圆柱面密封，则必然会在阀板轴孔两开口处附近发生形面干涉。而简单地将这两处磨成平面，以平面作为副密封面来实现端部的密封，则不能承受过高的压力，还容易因为过渡磨损和装配误差等原因在副密封面上产生泄漏。因此，本发明采用轴套进行端部密封，通过精确设计轴套外径，巧妙地避免阀板轴孔两开口处附近的形面干涉和可能的泄漏。如图1所示，阀板轴孔两开口处附近的形面干涉区域为一个平行四边形ABCD，其对角线AC与圆柱密封面的轴线相垂直。因此，为避免干涉，轴套外直径必须大于对角线BD的长度。根据几何关系，即必须要满足

其中，d₁为轴套外直径，t为阀板厚度，为圆柱密封面轴线与阀板平面所成的角度。

本发明的有益效果是：

1、阀板和阀体均采用圆型截面，结构简单，加工方面，有助于降低制造成本。

2、采用圆柱面作为密封形面，可以获得与偏心蝶阀相同的优点，即阀门开启时，阀板和阀体能够瞬间脱离而不产生额外的摩擦。

3、阀板的旋转轴线与阀板中心线重合，有利于减小驱动力矩，提高操作性。

4、采用轴承套设计，使阀板轴孔两开口处附近不需要平面的副密封面进行密封，从而减小了形面干涉的可能。

附图说明

    图1是密封面不干涉条件的示意图。

    图2是蝶阀装配侧面视图。

    图3是蝶阀装配正面视图。

图4是阀板沿轴线方向的视图。

图5是阀板正视图。