專利名稱：一種蝶閥的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蝶閥，尤其是一種三偏心蝶閥的密封結(jié)構(gòu)。特別適用于高溫、高壓介質(zhì)。
背景技術(shù)：
三偏心蝶閥是一種錐面密封結(jié)構(gòu)，閥座與閥芯的密封面須完全吻合、貼緊，并施加一定的預(yù)緊力才能取得好的密封效果。目前通常采用金屬密封圈結(jié)構(gòu)或金屬與非金屬復(fù)合的密封圈結(jié)構(gòu)。
當(dāng)采用金屬密封圈結(jié)構(gòu)時，需要很大的密封壓力，才能滿足比壓要求，因此閥門關(guān)閉時，閥芯所需的扭矩大，所配的執(zhí)行機構(gòu)相應(yīng)較大；同時，對閥座、閥芯的精度要求高，尺寸、形位誤差很小，加工和裝配難度大；這兩者使得閥門成本高，不經(jīng)濟。
采用金屬片和軟質(zhì)材料相間疊合構(gòu)成的復(fù)合密封圈，利用金屬片的剛性保證密封壓力，利用軟質(zhì)材料(例如橡膠、聚四氟乙烯等)的彈性變形來填充密封面的間隙，因而密封性能比單純的金屬硬密封效果好。但橡膠、聚四氟乙烯等軟質(zhì)材料，其適用范圍有局限性，尤其不能適用于高溫、高壓介質(zhì)中。通常，在高溫、高壓介質(zhì)中采用石墨、石棉等耐高溫材料做為夾層。但由于這些耐高溫軟質(zhì)材料的彈性很低，彈性變形量小，在高溫或者高壓差工況下，難以取得良好的密封效果，不能滿足高泄漏等級的要求。因此，如何增加復(fù)合密封圈的彈性變形量成為閥門密封結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種新的三偏心蝶閥的密封圈結(jié)構(gòu)，該閥座結(jié)構(gòu)具有柔動補償變形的特點，復(fù)合密封圈的軟質(zhì)材料使用彈性很低的耐高溫材料，金屬片為特殊結(jié)構(gòu)，構(gòu)成徑向彈性變形的彈簧，閥門關(guān)閉時，密封圈的彈力與所需的密封壓力相適配。技術(shù)解決方案是一種三偏心蝶閥的密封結(jié)構(gòu)，閥板與閥座間的密封面是圓錐面，閥板上設(shè)有金屬片和軟質(zhì)材料相間疊合構(gòu)成的復(fù)合密封圈，復(fù)合密封圈的外環(huán)表面是圓錐面，其錐度與閥座密封面相同；所述復(fù)合密封圈的軟質(zhì)材料是低彈性、耐高溫的軟質(zhì)材料例如石墨、石棉，其特征是所述復(fù)合密封圈的金屬片上設(shè)有開口分別在內(nèi)、外圓周的凹槽，凹槽在圓周均勻分布，且均在直徑上，呈輻射狀；內(nèi)、外凹槽在圓周交錯布置，構(gòu)成一彈性變形在徑向的環(huán)形彈簧。
所述復(fù)合密封圈的金屬片和軟質(zhì)材料由穿銷連接為整體。
所述復(fù)合密封圈由壓板、壓板螺釘固定在閥板上。
本實用新型的有益效果是1.錐面密封要求閥芯和閥座的形狀完全一致，密封面相互吻合，才能實現(xiàn)密封。但芯、座錐面加工成完全一致是不可能的，不可避免地存在尺寸及形位誤差。采用本實用新型結(jié)構(gòu)，其彈性環(huán)變形，貼合在閥座錐面上，密封面相互吻合，自動補償加工誤差。
2.要實現(xiàn)密封，除密封副的密封面完全貼合外，還需要施加一定的預(yù)緊壓力，才能達(dá)到密封的比壓要求；現(xiàn)有的密封結(jié)構(gòu)需要較大的關(guān)閉扭矩才能達(dá)到比壓要求，因此所配的執(zhí)行機構(gòu)較大。采用本實用新型結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)壓力下，密封圈的偏心錐形密封面楔緊閥座的過程中，密封圈自動變形，其彈力作用于密封面，形成部分密封壓力，不需要很大扭矩即能達(dá)到密封，可配較小規(guī)格的執(zhí)行機構(gòu)，降低成本。
3.彈性金屬環(huán)柔動，使夾在金屬環(huán)中間的軟材料更易突出，與閥座錐面均勻貼合，密封效果好，可達(dá)到零泄漏。


圖1是本三偏心蝶閥的密封結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是圖1的局部C放大圖。
圖3是復(fù)合密封圈的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是復(fù)合密封圈金屬片的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是圖4的A-A1剖視圖。
具體實施方式
參見圖1至圖5，本三偏心蝶閥為徑向密封結(jié)構(gòu)，它的閥座I、閥板II間的密封面是圓錐面，閥板II上設(shè)有復(fù)合密封圈III，復(fù)合密封圈III的密封面也是圓錐面，其錐度與閥座I相同；復(fù)合密封圈III通過壓板IV、螺釘V固定在閥板II上。
復(fù)合密封圈III具有多片環(huán)形金屬片1和石墨片2， 金屬片1和石墨片2相間布置，且設(shè)有穿孔，再由穿銷3連接為整體；一般采用三片金屬片1夾兩片石墨片2，即可取得較好密封效果。
與現(xiàn)有的復(fù)合密封圈不同，本復(fù)合密封圈III的環(huán)形金屬片1上設(shè)有開口分別在內(nèi)、外圓周的凹槽，凹槽在圓周均勻分布，且均在直徑上，呈輻射狀；內(nèi)、外凹槽在圓周交錯布置，構(gòu)成一彈性變形在徑向的環(huán)形彈簧。
這樣，當(dāng)閥門關(guān)閉時，密封圈受力發(fā)生徑向壓縮彈性變形，變形過程是受閥座密封面約束的柔動過程，兩個密封面自動相互貼合，直至完全吻合，可補償加工、裝配中存在的尺寸及形位誤差，改善密封效果；另外，在介質(zhì)壓力作用下，密封圈的錐形密封面自動楔緊閥座，密封圈被壓縮變形，其彈力作用于密封面，形成部分密封壓力，因此，可減小密封扭矩，配備較小規(guī)格的執(zhí)行機構(gòu)；再有，金屬片彈性柔動，使夾在金屬片中間的軟材料更易突出，與閥座錐面均勻貼合，密封效果好，可實現(xiàn)零泄漏。
復(fù)合密封圈III的徑向彈力強度及變形量與金屬片1的材質(zhì)、幾何形狀、尺寸及數(shù)量有關(guān)，在具體設(shè)計時，首先確定使用石墨材料密封時所需的最佳密封壓力，再根據(jù)密封壓力合理確定金屬片1的上述參數(shù)。
也可使用其它耐高溫軟質(zhì)材料代替石墨，例如石棉。軟質(zhì)材料改變后，金屬片1的上述參數(shù)亦應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種蝶閥的密封結(jié)構(gòu)，閥板與閥座間的密封面是圓錐面，閥板上設(shè)有金屬片和軟質(zhì)材料片相間疊合構(gòu)成的復(fù)合密封圈，復(fù)合密封圈的密封面是圓錐面，其錐度與閥座密封面相同；所述復(fù)合密封圈的軟質(zhì)材料是低彈性、耐高溫材料，其特征是所述復(fù)合密封圈的金屬片上設(shè)有開口分別在內(nèi)、外圓周的凹槽，凹槽在圓周均勻分布，且均在直徑上，呈輻射狀，內(nèi)、外凹槽在圓周交錯布置。
2.如權(quán)利要求1所述蝶閥的密封結(jié)構(gòu)，其特征是所述復(fù)合密封圈的金屬片和軟質(zhì)材料由穿銷連接為整體。
3.如權(quán)利要求1所述蝶閥的密封結(jié)構(gòu)，其特征是所述復(fù)合密封圈由壓板、壓板螺釘固定在閥板上。
專利摘要本實用新型公開了一種蝶閥的密封結(jié)構(gòu)，采用金屬片和軟質(zhì)材料相間疊合構(gòu)成的復(fù)合密封圈，軟質(zhì)材料是低彈性、耐高溫的軟質(zhì)材料，特征是復(fù)合密封圈的金屬片上設(shè)有開口分別在內(nèi)、外圓周的凹槽，凹槽在圓周均勻分布，且均在直徑上，呈輻射狀，內(nèi)、外凹槽在圓周交錯布置，構(gòu)成一彈性變形在徑向的環(huán)形彈簧。優(yōu)點是閥門關(guān)閉時，密封圈發(fā)生彈性變形，密封面自動貼合，密封效果好，可實現(xiàn)零泄漏；并可補償密封副的加工誤差，降低加工難度；其彈力作用于密封面，形成密封壓力，不需要很大扭矩即能達(dá)到密封，可配較小規(guī)格的執(zhí)行機構(gòu)，
文檔編號F16K1/226GK2709725SQ20042003362
公開日2005年7月13日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
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