[发明专利]密封磨损自动补偿式蝶阀

说明书

本发明涉及输送流体用管道阀门，特别是长寿命、高密封性的电、液、气动蝶阀。

截止目前，已有的蝶阀，已由对称轴蝶阀发展到单偏心轴蝶阀，如专利号为92227598.X的中国专利“偏心式蝶阀”，以及双偏心轴蝶阀，如专利号为88216074.5的“偏心偏置型蝶阀”。单偏心轴蝶阀是在对称轴蝶阀的基础上，将阀杆中心线在密封圈中心线上偏离密封面，使阀杆位于密封圈的一侧，解决了对称轴蝶阀中阀芯上的密封面与阀杆两相交处密封性不良及密封圈不易更换的问题；双偏心轴蝶阀又在单偏心轴蝶阀的基础上，再将阀杆中心线偏离密封圈中心线，使阀杆偏置于密封圈的一侧，减少了阀门在启闭过程中阀芯与密封圈上密封面之间的机械磨损，使阀门的寿命和密封性得到进一步提高，但是上述蝶阀都未解决其密封面被冲刷磨损和机械磨损后的补偿问题，也未彻底消除其密封面之间在阀门启闭过程中的机械磨损，并且其密封比压均依靠阀芯和密封圈之间在关闭时挤压弹性变形所产生的弹力形成。因此，蝶阀在使用过程中产生密封面被冲刷磨损、机械磨损或上述弹性变形消失时，蝶阀的密封将会失效，使蝶阀的密封性和寿命无法保证。

针对已有技术的不足，本发明提供一种密封磨损自动补偿式蝶阀，该蝶阀在密封面被冲刷磨损时，阀芯能自动前移抵紧密封圈以补偿其冲刷磨损；密封比压由外加在阀杆上的关闭扭矩产生；启闭过程中密封面无机械磨损。实现蝶阀的长寿命和高密封性。

本发明的目的采取以下措施实现：密封磨损自动补偿式蝶阀包括阀体、阀杆、阀芯、密封圈和密封圈座。其特征是：在阀芯和阀杆之间设置有使阀芯可沿阀杆径向平移的至少由两组导向销、弹簧、阀芯座和螺母组成的阀芯平移机构；在阀芯与阀杆之间还设置有由拨叉、柱销、止动销及阀芯上与柱销相联接的条形孔组成的阀芯驱动机构；密封圈座上靠密封圈处设置的端面是阀芯限位机构；阀芯限位机构的作用是：当阀芯作关闭转动至关闭角度时，挡住阀芯座，使其不能带动阀芯继续转动；阀芯上设置条形孔的作用是：当阀芯处于关闭角度后，阀杆通过止动销、拨叉、柱销带动阀芯平移时，保证在阀芯平移范围内，柱销驱动阀芯的运动始终不与阀芯在两导向销上的导向相干涉；阀芯上的密封面为一个球形面，该球形面的球心为密封圈内孔中心线和与其垂直的阀杆中心线所在面的相交点，而与该球形面配合的是密封圈上的一个锥形面，其中心线与密封圈内孔中心线重合。

本发明与已有技术相比，其优点在于：本发明中由于设置了阀芯平移机构、阀芯驱动机构和阀芯限位机构，使蝶阀在启闭过程中，阀芯的运动由已有的纯转动变为开启时，阀芯先退离密封圈再转动至开启；关闭时，阀芯先转动至关闭角度，再平动前进抵紧密封圈，并由外加的关闭扭矩产生一个合适的密封比压以保证蝶阀的密封性。实现了蝶阀使用过程中，密封面既有冲刷磨损补偿又无机械磨损，使蝶阀达到上百次寿命并实现零泄漏。

以下给出实施例结合附图进一步说明。

图1.为密封磨损自动补偿式蝶阀剖面示意图；

图2.为图1的A向视图；

图3.为图1的B—B剖面图，即本发明的阀芯平移机构示意图；

图4.为图1的C—C剖面图，即本发明的阀芯驱动机构示意图。

由图1及图2：阀芯1通过上轴套2、下轴套3偏心偏置于阀体4内，密封圈5被紧配在密封圈座6内，密封圈座6通过螺钉7与阀体4联接在一起。密封圈5上的与阀芯8相配合的密封面加工成一个锥形面，其中心线与密封圈5内孔中心线重合，密封圈座6的右端面9被作为阀芯8的限位机构，图2所示尺寸D为阀杆1相对于密封圈5内孔中心线的偏置量。

由图1及图3：阀芯平移机构由上下对称设置的两组阀芯座10、导向销11、螺母12 、弹簧13组成。阀芯座10被空套在阀杆1上，阀芯8通过导向销11、螺母12与阀芯座10联接在一起，弹簧13被装在阀芯座10与导向销11之间，弹簧13的预紧力使阀芯8与阀芯座10紧贴在一起，阀芯8上的与密封圈5相配合的密封面为一个球形面，该球形面的球心为密封圈5内孔中心线和与其垂直的阀杆1中心线所在面的相交点。图3所示尺寸E为阀芯8相对于阀杆1的平移量，即为密封圈5、阀芯8上的密封面被冲刷磨损后阀芯8的最大补偿量。该补偿量根据蝶阀口径、阀芯、密封圈材质以及使用情况，可设计为2—15mm。为了使导向销11在阀芯座10内保持灵活运动，宜将阀芯座10、导向销11、弹簧13采用不锈钢制作。