浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，包括閥體、蝶板、閥桿和雙活塞效應(yīng)閥座，蝶板通過閥桿安裝于閥體的流道并繞閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，在閥體與蝶板周側(cè)密封面之間設(shè)有雙活塞效應(yīng)閥座，該雙活塞效應(yīng)閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，所述雙活塞效應(yīng)閥座可以沿閥體軸線自由浮動(dòng)進(jìn)而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。本實(shí)用新型的閥桿設(shè)有彈性元件加載的PTFE密封，確保動(dòng)載密封的可靠性能。
【專利說明】浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開一種浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于蝶閥制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是適用于石油天然氣長輸管線中石油、天然氣介質(zhì)和冶金、輕工、電力、城市供暖等熱力管線高溫蒸汽的輸送。
【背景技術(shù)】
[0002]蝶閥是指關(guān)閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，圍繞閥軸旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟與關(guān)閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。蝶閥的密封問題一直是業(yè)內(nèi)人員研究改進(jìn)的課題之一，目前金屬密封蝶閥常見的有多層次金屬密封和U形圈金屬密封:其中的多層次金屬密封蝶閥，蝶板上的金屬片夾層柔性石墨易被介質(zhì)沖損，介質(zhì)溫度變化易降低密封性能，且金屬密封片的強(qiáng)制變形使啟閉力矩大，密封容易失效；而U形圈金屬密封蝶閥的機(jī)理是錐形蝶板使U形密封圈強(qiáng)制變形配合密封，啟閉力矩較大。而U形圈的彈性疲勞會(huì)使蝶閥密封性能下降，密封區(qū)域有限制，越界后不能恢復(fù)功能。中國文獻(xiàn)CN201436427公開一種浮動(dòng)閥座雙向金屬密封蝶閥，在閥體流道一側(cè)并與蝶板的密封面相配合形成密封副的密封閥座，該密封閥座由浮動(dòng)閥座和壓圈構(gòu)成，浮動(dòng)閥座的一側(cè)和蝶板相接觸，另一側(cè)分別和閥體、壓圈相接觸，然而，該文獻(xiàn)中的浮動(dòng)閥座只有在介質(zhì)壓力下作微量位移，即在低壓狀態(tài)下不能實(shí)現(xiàn)閥座初密封，且浮動(dòng)閥座外側(cè)由壓圈限位。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)合理的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，該蝶閥采用雙活塞效應(yīng)閥座能可靠的保證對(duì)介質(zhì)的雙向密封。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，包括閥體、蝶板和閥桿，蝶板通過閥桿安裝于閥體的流道并繞閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，閥體的流道口向內(nèi)延伸形成環(huán)狀凸緣，在環(huán)狀凸緣內(nèi)側(cè)與蝶板周側(cè)密封面之間設(shè)有雙活塞效應(yīng)閥座，該雙活塞效應(yīng)閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，每一孔設(shè)有一彈簧，彈簧一端抵觸于彈簧座上，彈簧另一端抵觸于閥體環(huán)狀凸緣內(nèi)側(cè)壁，所述雙活塞效應(yīng)閥座可以沿閥體軸線自由浮動(dòng)進(jìn)而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。
[0006]進(jìn)一步，所述蝶板與閥座之間的密封為球面對(duì)球面的金屬密封結(jié)構(gòu)，蝶板的密封球面對(duì)應(yīng)的流道直徑略大于閥體流道口處環(huán)狀凸緣的口徑。
[0007]進(jìn)一步，所述蝶板的密封球面鍍硬鉻，對(duì)應(yīng)閥座密封球面堆焊STL司太立合金，兩者配合形成金屬對(duì)金屬的密封副。
[0008]進(jìn)一步，所述閥座是由基座環(huán)及一體成型的座筒組成，彈簧座套于座筒上并抵壓于基座環(huán)上，基座環(huán)與彈簧座接觸的支撐面為斜面，該斜面與座筒周的徑向面夾角為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊，所述雙活塞效應(yīng)閥座置于閥座與閥體組成的封閉空間內(nèi)，以防止管道內(nèi)的雜質(zhì)等進(jìn)入到上述空間而影響雙活塞效應(yīng)閥座正常使用或縮短使用壽命。
[0009]進(jìn)一步，所述彈簧座外周壁及內(nèi)周壁設(shè)有環(huán)形槽并配有O形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
[0010]進(jìn)一步，所述閥桿設(shè)有彈性元件加載的PTFE密封圈，該彈性元件為螺旋彈簧。
[0011]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0012]1、本實(shí)用新型蝶閥鍛鋼制造，強(qiáng)度高。結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，操作靈活方便，備有開關(guān)指示和機(jī)械限位；
[0013]2、熱力蝶閥的密封形式為前級(jí)密封，它由金屬鍍硬鉻和司太立合金組成的密封副耐顆粒介質(zhì)和結(jié)垢的沖刷，閥座采為雙活塞效應(yīng)形式，可沿閥體的軸線自由浮動(dòng)，在低壓差條件下通過閥座后的彈簧加載，獲得初始密封，隨著管線上游或下游的介質(zhì)壓力增加，補(bǔ)充了閥座推力，使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸，達(dá)到更好的密封效果；
[0014]3、熱力蝶閥的金屬密封結(jié)構(gòu)采用球面對(duì)球面的密封。浮動(dòng)閥座可防止介質(zhì)溫度變化造成的密封力矩增大?？朔似渌愋徒饘倜芊獾y的弊端，如多層次金屬密封蝶閥，蝶板上的金屬片夾層柔性石墨易被介質(zhì)沖損，介質(zhì)溫度變化易降低密封性能，且金屬密封片的強(qiáng)制變形使啟閉力矩大，密封容易失效；u形圈金屬密封蝶閥的機(jī)理是錐形蝶板使U形密封圈強(qiáng)制變形配合密封，啟閉力矩較大，而U形圈的彈性疲勞會(huì)使蝶閥密封性能下降，密封區(qū)域有限制，越界后不能恢復(fù)功能；
[0015]4、熱力蝶閥的閥桿密封采用彈簧加載的U形圈和多道密封的密封環(huán)，耐老化的高分子材料和密封結(jié)構(gòu)，可以克服填料因溫差變化的形變和長期使用的磨損，達(dá)到了免維護(hù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型剖視圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型側(cè)面圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型閥體剖視圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型閥座剖視圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型彈簧座剖視圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型彈簧座側(cè)視圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型蝶板剖視圖；
[0023]圖8是本實(shí)用新型蝶板俯視圖；
[0024]圖9是本實(shí)用新型閥桿密封示意圖；
[0025]圖10是本實(shí)用新型雙活塞效應(yīng)閥座使用原理一示意圖；
[0026]圖11是本實(shí)用新型雙活塞效應(yīng)閥座使用原理另一不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0028]實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖1至圖11，一種浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，包括閥體1、蝶板2和閥桿3，蝶板2通過閥桿3安裝于閥體I的流道并繞閥桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，閥體I的流道口向內(nèi)延伸形成環(huán)狀凸緣100，在環(huán)狀凸緣內(nèi)側(cè)與蝶板周側(cè)密封面之間設(shè)有雙活塞效應(yīng)閥座4，該雙活塞效應(yīng)閥座包括閥座41和相配合的彈簧座42，彈簧座42周向均勻分布有若干彈簧槽孔420，每一槽孔設(shè)有一彈簧43,彈簧43 —端抵觸于彈簧座42上,彈簧43另一端抵觸于閥體環(huán)狀凸緣100內(nèi)側(cè)壁，且閥體環(huán)狀凸緣100內(nèi)側(cè)壁與彈簧座之間預(yù)留間隙L，所述雙活塞效應(yīng)閥座4可以沿閥體軸線自由浮動(dòng)進(jìn)而使閥座41密封面與蝶板2保持緊密接觸。本實(shí)用新型蝶板2與閥座41之間的密封為球面對(duì)球面的金屬密封結(jié)構(gòu)，蝶板2的密封球面對(duì)應(yīng)的流道直徑Rl略大于閥體流道口處環(huán)狀凸緣的口徑R2。所述蝶板2的密封球面鍍硬鉻層21，對(duì)應(yīng)閥座41密封球面堆焊STL司太立合金層410，兩者配合形成金屬對(duì)金屬的密封副。
[0029]請(qǐng)參閱圖1、圖4及圖5、圖6，本實(shí)用新型的閥座41是由基座環(huán)411及一體成型的座筒412，彈簧座42套于座筒412上并抵壓于基座環(huán)上，基座環(huán)與彈簧座接觸的支撐面為斜面4110，該斜面與座筒周的徑向面夾角α為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊4120，所述雙活塞效應(yīng)閥座4置于閥座41與閥體I組成的封閉空間內(nèi)，以防止管道內(nèi)的雜質(zhì)等進(jìn)入到上述空間而影響雙活塞效應(yīng)閥座正常使用或縮短使用壽命。在彈簧座42外周壁及內(nèi)周壁設(shè)有環(huán)形槽421、422并配有ο形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
[0030]請(qǐng)參閱圖9，本實(shí)用新型閥桿3設(shè)有彈性元件加載的PTFE密封圈，閥桿3的閥體I結(jié)合處還設(shè)有密封環(huán)5，密封環(huán)與閥桿及閥體的結(jié)合面加設(shè)多道橡膠O形圈6密封。
[0031]本實(shí)用新型使用時(shí)，當(dāng)介質(zhì)流向如圖10所示時(shí)，介質(zhì)的正向推力(右側(cè)箭頭)大于反向推力(左側(cè)箭頭)，浮動(dòng)閥座在介質(zhì)作用下移動(dòng)以保證可靠密封；當(dāng)介質(zhì)流向如圖11所示時(shí)，介質(zhì)反向推力(右側(cè)箭頭)大于正向推力(左側(cè)箭頭)，浮動(dòng)閥座同樣向蝶板擠壓，從而保證閥門密封。
[0032]本實(shí)用新型閥門具有如下特點(diǎn):
[0033]1、閥體使用材料為ASTM Α105，是高溫壓力容器的專用材料，閥門可以長期在< 250°C, < 5.0Mp的工作環(huán)境下工作；
[0034]2、閥門的密封副采用金屬對(duì)金屬，可抵御介質(zhì)中的其它顆粒雜質(zhì)對(duì)密封表面的損傷；
[0035]3、本實(shí)用新型特殊的雙活塞效應(yīng)閥座能可靠的保證對(duì)介質(zhì)的雙向密封，閥門的彈簧座結(jié)構(gòu)可補(bǔ)償溫差影響，使密封比壓保持穩(wěn)定；
[0036]4、本實(shí)用新型閥桿保證閥門長期靜止后使用能可靠動(dòng)作，閥桿的彈性元件加載的PTFE密封和密封環(huán)內(nèi)多道橡膠密封確保動(dòng)載密封的可靠，調(diào)整簡便；
[0037]5、本實(shí)用新型閥門的蝶板、閥座、彈簧座等內(nèi)件零件用不銹鋼制作，不會(huì)銹蝕，本實(shí)用新型三偏心結(jié)構(gòu)使閥門密封副摩擦力矩降低，閥門啟閉動(dòng)作快，可以做流量調(diào)節(jié)使用；本實(shí)用新型焊接式結(jié)構(gòu)便于和熱力管道的連接；
[0038]6、本實(shí)用新型閥門可以配置氣動(dòng)或電動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；閥門可以埋地安裝，有專用的頂部操作驅(qū)動(dòng)裝置。
[0039]以上所記載，僅為利用本創(chuàng)作技術(shù)內(nèi)容的實(shí)施例，任何熟悉本項(xiàng)技藝者運(yùn)用本創(chuàng)作所做的修飾、變化，皆屬本創(chuàng)作主張的專利范圍，而不限于實(shí)施例所揭示者。
【權(quán)利要求】
1.一種浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:包括閥體、蝶板、閥桿和雙活塞效應(yīng)閥座，蝶板通過閥桿安裝于閥體的流道并繞閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，閥體的流道口向內(nèi)延伸形成環(huán)狀凸緣，在環(huán)狀凸緣內(nèi)側(cè)與蝶板周側(cè)密封面之間設(shè)有雙活塞效應(yīng)閥座，該雙活塞效應(yīng)閥座包括閥座和相配合的彈簧座，彈簧座周向均勻分布有若干彈簧孔，每一孔設(shè)有一彈簧，彈簧一端抵觸于彈簧座上，彈簧另一端抵觸于閥體環(huán)狀凸緣內(nèi)側(cè)壁，所述雙活塞效應(yīng)閥座可以沿閥體軸線自由浮動(dòng)進(jìn)而使閥座密封面與蝶板保持緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:所述蝶板與閥座之間的密封為球面對(duì)球面的金屬密封結(jié)構(gòu)，蝶板的密封球面對(duì)應(yīng)的流道直徑略大于閥體流道口處環(huán)狀凸緣的口徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:所述蝶板的密封球面鍍硬鉻，對(duì)應(yīng)閥座密封球面堆焊STL司太立合金，兩者配合形成金屬對(duì)金屬的密封副。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:所述閥座是由基座環(huán)及一體成型的座筒組成，彈簧座套于座筒上并抵壓于基座環(huán)上，基座環(huán)與彈簧座接觸的支撐面為斜面，該斜面與座筒周的徑向面夾角為12° — 18°，座筒沿軸向延伸至閥體凸緣的缺口處形成防塵裙邊，所述雙活塞效應(yīng)閥座置于閥座與閥體組成的封閉空間內(nèi)，以防止管道內(nèi)的雜質(zhì)等進(jìn)入到上述空間而影響雙活塞效應(yīng)閥座正常使用或縮短使用壽命。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:所述彈簧座外周壁及內(nèi)周壁設(shè)有環(huán)形槽并配有ο形圈分別與閥體及閥座密封接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浮動(dòng)式閥座熱力蝶閥，其特征在于:所述閥桿設(shè)有彈性元件加載的PTFE密封圈。
【文檔編號(hào)】F16K41/04GK203488731SQ201320385872
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】陳德安, 陳庚芳 申請(qǐng)人:廈門德爾斯威流體控制有限公司