[发明专利]一种偏心蝶阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种偏心蝶阀，属于阀领域。

背景技术

蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘,围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的种阀，在管道上主要起切断和节流用。蝶阀具有以下优点：

(l)体积小,重量轻。与相同压力级和同样口径的闸阀相比,它均可减轻约30-50％；

(2)结构简单、开闭迅速。蝶阀的零件少,结构紧凑,开闭只需将阀瓣旋转900即可；

(3)调节和密封性能好。蝶阀可以实现分级控制流量,调节性能较好；

(4)流体阻力和操作力矩小。根据对蝶阀所作的流阻试验证明,蝶阀的流阻小于截止等类型的阀门。操作力矩小是由于阀瓣处于近似平衡状态,这样就一可以用较小的力矩实现阀门的启闭。

偏心蝶阀即高性能蝶阀是从80年代引入我国的，国内制造厂从测绘和样品仿制入手，开始研制。在国内只有少数厂家在生产仿制三偏心金属密封蝶阀，但都远达不到密封副零摩擦零泄漏的性能，在要求高的场合中主要采用进口蝶阀，其原因是以往的国产蝶阀达不到质量和性能要求，采用进口蝶阀虽然能满足要求，但价格一十分昂贵。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种偏心蝶阀，其结构稳定、操作方便、安全性高，设计方法相对简单。

本发明采取的技术方案为：

一种偏心蝶阀，结构包括：阀板、阀体、驱动箱、转轴、输入杆、旋转把手、连接块；阀板为圆形板结构，阀板背面中心位置与连接块为一体式铸造结构，连接块与转轴通过焊接实现固连，转轴两端与阀体配合，转轴一端位于驱动箱内，所述驱动箱上部设有输入杆，所述输入杆一端设有旋转把手。

根据密封原理，q_h<q<[q]；其中q_h为必需密封比压kgf/cm²，q实际密封比压kgf/cm²，[q]密封材料的许用比压kgf/cm²，必需密封比压值

式中P_j为计算压力，m为比例系数，对于常温液体m＝1，a，c的选值与密封副材料有关，考虑介质压力对比压值的影响系数，b为密封副接触宽度。

O'为蝶板中性面椭圆的几何中心，O'P₀与圆锥高线的夹角为 若设O'P₀与X轴的夹角为Υ₁，则：

在直角坐标系XOY中，P₁的P₄的坐标为：

直线P₀P₁的截距为

同理P₀P₄的截距为

可以计算P₀点坐标(x₀，y₀)：

将x₀y₀代入

得到偏心角

从旋转中心到密封圆锥上、下两条母线作两条垂线，垂足分别为F₁F₂，F₁点坐标(x₁，y₁)：

F₂点坐标(x₂，y₂)：

可以得出F₁P₁，F₂P₄的距离：

则S₁，S₂的表达式为：

故密封面的位置应在F1F2之间，否则将会发生泄漏，或者出现蝶板旋转90°后仍能继续旋动，发生关闭过位的现象。因此，蝶板密封副接触宽度和阀座宽度的计算式为：b≤s₂-s₁，t≈s₂+s₁，式中b为密封副接触宽度，mm；t为阀座的宽度，mm；蝶板厚度E的计算式为：

对蝶阀进行刚度校核，校验变形量δ，其经验公式为：

蝶板的锥度的大小与所选的密封材料的摩擦系数几有关，为了使阀门在关闭位置时实现自锁，tan2θ＝f_m。