一種四偏心蝶閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型蝶閥，屬于偏心蝶閥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四偏心蝶閥。
【背景技術(shù)】
[0002]通常在閥門行業(yè)里，蝶閥是其中一種常用的閥門類型，蝶閥從中線蝶閥(單偏心)到雙偏心蝶閥，再到三偏心蝶閥不斷技術(shù)改進(jìn)，每次改進(jìn)后，閥桿上的扭矩都是不斷減小，更容易開(kāi)啟，雖然三偏心是很不錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，比之單偏心和雙偏心，開(kāi)啟扭矩大大減小，三偏心更蝶閥不能通過(guò)不同的工況自由設(shè)計(jì)合理嚙合角，從而造成蝶閥的開(kāi)啟扭矩較大、不節(jié)能環(huán)保的缺點(diǎn)。
[0003]在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書CN103759025A中公開(kāi)了一種四偏心蝶閥及密封環(huán)，其包括閥桿、碟板、閥體、閥座和密封環(huán)，所述密封環(huán)在閥門關(guān)閉時(shí)與閥座之間形成密封面，所述閥桿的軸心線與密封面不相重合，所述閥桿的軸心線與所述閥門通道的中心線不相交；所述密封環(huán)的外表面與閥座的內(nèi)表面相配合，并且為空間上一個(gè)橢圓錐外表面的一部分；所述密封環(huán)的截面為正圓或者近似正圓，所述密封環(huán)在閥門關(guān)閉時(shí)對(duì)應(yīng)的橢圓錐的中心線與所述閥門通道的中心線不相平行。該發(fā)明蝶閥的密封環(huán)的外表面為空間上一個(gè)橢圓錐外表面的一部分，密封環(huán)在閥門關(guān)閉時(shí)與閥座形成的密封面的截面為正圓或者近似正圓，使得密封環(huán)受到的壓力在密封面上的分布是均勻的，從而大大延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。該發(fā)明雖然也是四偏心蝶閥，但是它的第四偏心是指橢圓錐長(zhǎng)軸半角和短軸半角之間具有角度差，并且滿足密封環(huán)與閥座形成的密封面的截面為正圓或者近似正圓，這種偏心雖然可以很好地解決蝶閥閥門開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)密封換磨損的問(wèn)題，但是該發(fā)明并不能有效地降低閥門開(kāi)啟所需的扭矩，從而不能實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。
[0004]在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書CN102141156B中公開(kāi)了一種四偏心蝶閥及設(shè)計(jì)方法，其發(fā)明主要解決的問(wèn)題是四偏心蝶閥動(dòng)靜密封面的干涉問(wèn)題，雖然該發(fā)明中的四偏心蝶閥同樣具有操作力矩小等優(yōu)點(diǎn)，但是該發(fā)明設(shè)計(jì)算法復(fù)雜，只是在理論上對(duì)四偏心蝶閥的設(shè)計(jì)提供支撐，不利于工業(yè)化蝶閥生產(chǎn)加工以及制造使用。
[0005]在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書CN104048057A中公開(kāi)了一種新型四偏心橢圓密封面雙向壓蝶閥，其包括閥體、活動(dòng)閥座、蝶板和閥桿，閥體包括具有水平延伸的閥門流道中心線的閥門流道，活動(dòng)閥座安裝于閥體內(nèi)，蝶板與閥桿下端固定連接，活動(dòng)閥座位于蝶板一側(cè)，蝶板上設(shè)有活動(dòng)密封環(huán)，活動(dòng)密封環(huán)通過(guò)蝶板壓環(huán)固定在蝶板上，活動(dòng)閥座內(nèi)設(shè)有閥座密封面，活動(dòng)密封環(huán)圓周上具有與閥座密封面相匹配形成密封該閥門的密封副的密封環(huán)密封面，密封副為橢圓密封副，閥座密封面形成一個(gè)相對(duì)該閥門流道中心線偏斜的斜置橢圓錐體的一部分，閥門流道中心線位于橢圓密封副軸向中心線下方，所述頂點(diǎn)位于閥門流道中心線下方。該發(fā)明雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封面之間無(wú)摩擦，密封效果好，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，能減少流道面積，減小關(guān)閉扭矩，降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型成本，并且安裝方便，對(duì)中性好等優(yōu)點(diǎn)，但是該發(fā)明是通過(guò)使橢圓密封副的橢圓錐體與閥門流道中心線偏斜而減小閥門的關(guān)閉扭矩，這種方法與本發(fā)明減小閥門開(kāi)啟關(guān)閉的扭矩的原理有本質(zhì)區(qū)別，即該發(fā)明并沒(méi)有公開(kāi)一種針對(duì)有效降低閥門開(kāi)啟扭矩的四偏心蝶閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種四偏心蝶閥，其可以有效通過(guò)對(duì)閥門密封副的設(shè)計(jì)產(chǎn)生第四偏心從而能夠有效地降低閥門開(kāi)啟、關(guān)閉的扭矩。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了這樣一種四偏心蝶閥，其包括閥桿、蝶板、閥體、閥座、壓圈；所述閥體具有一閥門流道；所述閥座通過(guò)所述壓圈安裝于閥體內(nèi)；所述蝶板設(shè)置在所述閥門流道中，并與所述閥桿連接；所述蝶板可在所述閥桿作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述蝶板和所述閥座配合形成錐形密封面；所述閥桿的軸心線與所述蝶板的豎直中心線不相交；所述閥桿的軸心線與所述閥門流道的中心線不相交；所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線與所述閥門流道的中心線之間形成一偏角；其特征在于:任意兩個(gè)通過(guò)所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線的平面與所述錐形密封面相交形成四條交線；位于同一平面內(nèi)的兩條交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成兩個(gè)夾角，所述兩個(gè)夾角大小不同；位于不同平面內(nèi)的交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成的夾角也大小不同。
[0008]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，用任意垂直于所述閥門流道的中心線的平面截所述錐形密封面，所截得的圖形的端面形狀為圓形。
[0009]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述錐形密封面由所述蝶板上的密封環(huán)和所述閥座上的密封面配合形成。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)閥門密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效地減小了閥門開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)所需的扭矩，從而使得閥門驅(qū)動(dòng)所裝配的執(zhí)行器的選型可以更經(jīng)濟(jì)節(jié)能，故有效地降低了蝶閥的使用能耗，高效地的實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明四偏心蝶閥實(shí)施例的立體狀態(tài)示意圖；
[0012]圖中:1-閥桿，2-蝶板，3-閥體，4-閥座，5-壓圈，6-密封環(huán)，IP-第一偏心，2P-第二偏心，3P-第三偏心，4P-第四偏心，a-閥桿軸心線，b-閥門流道的中心線，C-密封面中心線，d-閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線，α-錐頂角，嚙合角。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]由圖1本四偏心蝶閥實(shí)施例的立體狀態(tài)示意圖可知，本四偏心蝶閥包括閥桿1、蝶板2、閥體3、閥座4、壓圈5和密封環(huán)6 ；閥體3的中心開(kāi)有一閥門流道；閥座4通過(guò)壓圈5壓裝于閥體3內(nèi)；蝶板2設(shè)置在閥門流道中，并與閥桿I連接；蝶板2可在閥桿I作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；蝶板2上安裝有密封環(huán)6 ;閥座4上設(shè)置有閥座密封面；密封環(huán)6的外表面和閥座密封面的內(nèi)表面可配合形成一錐形密封面；閥桿的軸心線a與蝶板2的豎直中心線不相交(即閥桿的軸心線a與閥座密封面的中心線不相交)，兩者之間的偏置尺寸構(gòu)成第一偏心IP ;閥桿的軸心線a與閥門流道的中心線b不相交，兩者之間的偏置尺寸構(gòu)成第二偏心2P ;閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線d與閥門流道的中心線b之間形成一偏角，這個(gè)偏置角度構(gòu)成第三偏心3P ;最后第四偏心是:任意兩個(gè)通過(guò)閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線的平面與閥座密封面相交形成四條交線；位于同一平面內(nèi)的兩條交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成兩個(gè)夾角，所述兩個(gè)夾角大小不同；位于不同平面內(nèi)的交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成的夾角也大小不同，即閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線d和閥座密封面截面素線形成一個(gè)偏置角度，這個(gè)偏置角度就是第四偏心4P ;閥座密封面的空間幾何形狀是通過(guò)一條與閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線d相交成一定角度的一條素繞閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線d旋轉(zhuǎn)一周，同時(shí)在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中該素線與閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線d之間的角度也會(huì)隨著一個(gè)函數(shù)變化而形成一個(gè)錐形體。當(dāng)用任意垂直于閥門流道的中心線的平面截錐形密封面時(shí)，所截得的圖形的端面形狀為圓形。三偏心結(jié)構(gòu)錐頂角α (設(shè)計(jì)后一般為固定值)是第四偏心的兩倍，在三偏心結(jié)構(gòu)中，第四個(gè)偏心也是一個(gè)定值，當(dāng)閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，蝶板密封面會(huì)完全脫離閥座密封面，蝶板密封面轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的切線與閥座密封面之間形成嚙合角β，那么嚙合角β在各個(gè)截面上也是一個(gè)定值。四偏心結(jié)構(gòu)不同于三偏心就是第四偏心不等于錐頂角α的兩倍，而是一個(gè)可變的任意值，其嚙合角β也是一個(gè)可變的任意值，那么可以根據(jù)工況要求，在不同的環(huán)境中設(shè)計(jì)出各種合理嚙合角β，使閥門更容易開(kāi)啟，由于閥門更容易開(kāi)啟了，第二偏心2Ρ尺寸(越大，閥門更容易開(kāi)啟)可以設(shè)計(jì)更小，可以從以前的偏心十幾個(gè)毫米縮小到2-3毫米，第二偏心帶來(lái)的偏心矩也就大大的降低了，則閥門開(kāi)啟的扭矩也就大大的降低，從而可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，也就是本發(fā)明的蝶閥的第一偏心根據(jù)閥門結(jié)構(gòu)而定，而可以根據(jù)工況要求改變第三和第四偏心，在不同的環(huán)境中設(shè)計(jì)出各種合理嚙合角β，從而可以減小第二偏心尺寸，實(shí)現(xiàn)較小扭矩開(kāi)啟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四偏心蝶閥，包括閥桿、蝶板、閥體、閥座、壓圈；所述閥體具有一閥門流道；所述閥座通過(guò)所述壓圈安裝于閥體內(nèi)；所述蝶板設(shè)置在所述閥門流道中，并與所述閥桿連接；所述蝶板可在所述閥桿作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述蝶板和所述閥座配合形成錐形密封面；所述閥桿的軸心線與所述蝶板的豎直中心線不相交；所述閥桿的軸心線與所述閥門流道的中心線不相交；所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線與所述閥門流道的中心線之間形成一偏角；其特征在于:任意兩個(gè)通過(guò)所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線的平面與所述錐形密封面相交形成四條交線；位于同一平面內(nèi)的兩條交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成兩個(gè)夾角，所述兩個(gè)夾角大小不同；位于不同平面內(nèi)的交線與所述閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線形成的夾角也大小不同。2.如權(quán)利要求1所述的一種四偏心蝶閥，其特征在于:用任意垂直于所述閥門流道的中心線的平面截所述錐形密封面，所截得的圖形的端面形狀為圓形。3.如權(quán)利要求1所述的一種四偏心蝶閥，其特征在于:所述錐形密封面由所述蝶板上的密封環(huán)和所述閥座上的密封面配合形成。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種四偏心蝶閥，屬于偏心蝶閥技術(shù)領(lǐng)域，該蝶閥包括四個(gè)偏心結(jié)構(gòu)，而由于閥座的回轉(zhuǎn)中心軸線和閥座密封面截面素線兩者構(gòu)成的第四偏心可以使得蝶閥的嚙合角角度可調(diào)，從而可以根據(jù)工況要求改變第三和第四偏心，在不同的環(huán)境中設(shè)計(jì)出各種合理嚙合角β，從而可以減小第二偏心尺寸，實(shí)現(xiàn)較小扭矩開(kāi)啟。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)有效地降低了閥門開(kāi)啟的扭矩，同時(shí)使得本發(fā)明的閥門驅(qū)動(dòng)所配的執(zhí)行器耗能大大降低，從而有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】F16K1/22, F16K27/02, F16K1/226
【公開(kāi)號(hào)】CN105003667
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510395852
【發(fā)明人】王磊, 李遠(yuǎn)明, 周波, 胡澤明, 張孫敏, 何中華
【申請(qǐng)人】武漢策爾曼自動(dòng)化設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月7日