專利名稱：多功能速動蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于控制流體(氣體或液體)止、動的多功能速動蝶閥。如附


圖1－3所示，該蝶閥主要由兩位四通電磁閥Ⅰ，活塞－曲柄連桿傳動機構(gòu)Ⅱ，閥體Ⅲ，以及密封漲圈24、蝶板25、軸26、備用手動手柄36等部分組成。
本實用新型的目的在于提供一種電控氣(液)動、金屬密封、多功能速動蝶閥。該蝶閥特點是有線控制，動作快，重量輕，防腐、防爆、耐溫，可封氣體和液體，不通電時，可以常閉也可以常開。
下面，結(jié)合附圖，對該蝶閥的技術(shù)內(nèi)容，即如何實現(xiàn)上述目的和特點，作進一步說明。
圖1是總體結(jié)構(gòu)布局圖(閥門打開位置)圖2、3是總體結(jié)構(gòu)概圖(打開位置)，即
圖1從斷面T－T、U－U分開之兩部分圖4是閥筒、蝶板和軸相對位置示意圖(關(guān)閉位置)圖5是圖3拆去件23、25后，沿E－E線剖視旋轉(zhuǎn)放大圖，即用于三種狀態(tài)(常開、常閉、常α開度)軸局部結(jié)構(gòu)圖圖6是圖3沿K－K線剖視放大圖，即安裝邊結(jié)構(gòu)－法蘭聯(lián)接方式圖圖7是圖3之M處放大圖，即蝶板和漲圈裝配示意圖圖8是漲圈搭接形式圖圖9是圖8的俯視圖
圖10是活塞環(huán)結(jié)構(gòu)圖
圖11是
圖10沿R－R線剖視圖
圖12是
圖10沿Q－Q線剖視圖
圖13是圖2之F(G、H、J)處放大示意圖，即電磁閥局部結(jié)構(gòu)放大圖
圖14是圖2之L處放大圖，即電磁閥下附閥局部結(jié)構(gòu)放大圖在
圖1、2、3、4中，符號“→”表示氣(液)體流動方向；符號“－－－→”表示“通大氣”。
參照圖2、3。圖中所示為常閉狀態(tài)閥門通電打開時各零部件位置。在電磁閥Ⅰ未通電時，活動鐵心17在強彈簧13的作用下，處于緊貼柱塞［8］的位置。電磁閥上端弱彈簧7將上錐塞9頂離上柱塞8而將柱塞(8)封堵，使從輸壓管22、導(dǎo)管1來的被密封氣(液)體不能從電磁閥A端排入大氣；同時短頂針18頂下錐塞［9］離開柱塞［8］而將下柱塞［8］′封堵，使有壓氣(液)體也不能從B端排入大氣，而只能通過固定鐵心12和活動鐵心17之邊槽，柱塞［8］中孔，經(jīng)接管咀20、管接咀21進入C腔，壓迫活塞30退向活塞缸Ⅱ1之D腔左端極限位置。一端通過球軸承31與活塞30聯(lián)接、另一端與閥軸26聯(lián)接之曲柄連桿機構(gòu)33，拉動用螺釘23與閥軸聯(lián)接的蝶板25順時針旋轉(zhuǎn)，使閥門關(guān)閉。在此過程中，D腔中余氣經(jīng)接管咀28、導(dǎo)管11、接管咀10從A端排入大氣。
當(dāng)電磁閥Ⅰ通電后，固定鐵心12立即吸引活動鐵心17上移，長頂針14推錐塞9離開柱塞(8)封堵上柱塞8。從導(dǎo)管1進來之有壓氣(液)體，從柱塞(8)中孔經(jīng)接管咀10進入導(dǎo)管11，從接管咀28進入D腔，推動活塞30右移，通過曲柄連桿機構(gòu)33帶動蝶板25逆時針旋轉(zhuǎn)，閥門打開。這時由于活動鐵心17上移，弱彈簧［7］將下錐塞［9］頂離下柱塞［8］′而將柱塞［8］封堵，一方面使從導(dǎo)管1進來之有壓流體，不能經(jīng)接管咀20進入C腔，同時使C腔中余氣從下柱塞［8］′和彈簧座［6］、濾網(wǎng)［5］、濾網(wǎng)座［4］排入大氣，C腔迅速減壓。D腔與C腔的壓差，使蝶板迅速開啟。這時，閥門各部分位置如圖2、3所示。當(dāng)斷電時，如上段所述，C腔進氣(液)，D腔排氣(液)，閥門自行關(guān)閉。
該實用新型較之以前主要由本人設(shè)計和負責(zé)研制的原型機(未曾公開)又作了以下幾方面重要改進在總體構(gòu)思和結(jié)構(gòu)方面一是變原來單一常閉型(不通電時閥門關(guān)閉)為常閉、常開、常α開度三種形式，那就是如圖3、圖5所示，在閥軸26之E－E剖面開十字孔，常閉型用N孔，常開型用O孔，常α開度(α＜90°)型用P孔(按需打鉆)，這樣就使適用范圍拓寬2倍，一閥三用；二是如
圖1、2、3所示，在總體結(jié)構(gòu)和布局上其一是去掉了原來不必要的結(jié)構(gòu)，如安裝凸耳、加強筋之類，簡化了結(jié)構(gòu)，減輕了重量；其二是變原來Ⅰ、Ⅱ兩部分軸向布局為近似軸對稱布局，改善了閥筒Ⅲ2受力狀況，減小變形，同時便于安裝、操作，外型也美觀；其三是鑒于原型機安裝后閥筒Ⅲ2變型漏氣，將閥筒壁厚增加了1.5－2倍(視口徑、壓力而定)，增大強度，減少變形，保證密封；三是如圖6所示，變原來單1斜面快卸環(huán)安裝邊，為斜面－螺孔雙安裝形式法蘭，可用快卸環(huán)或鏍釘兩種形式與外接管道聯(lián)接，進而擴大了閥門適用范圍。
在密封方面一是如圖8、9所示將主密封漲圈24的搭接形式由原來掛鉤式改為斜切插入式，改善了工藝性，增加了密封性(當(dāng)然，條件許可，也可仍用前者)；二是如
圖10、11、12所示，活塞環(huán)29之橫斷面R－R由原來Ⅱ字型改為實心，簡化了工藝；在其外端面開了V形槽，增強密封，并作為溫度變化時活塞環(huán)漲縮裕度結(jié)構(gòu)，同時減少了活塞環(huán)(槽)的數(shù)量；三是如圖6所示，法蘭增加了密封槽結(jié)構(gòu)；四是電磁閥之上下錐塞9和［9］與柱塞8、［8］之密封形式由面密封改為線密封。
在電磁閥結(jié)構(gòu)方面，除上述錐塞與柱塞密封形式改變外，一是如
圖13所示，在F、G、H、J處，電磁閥上附閥3、下附閥19、主閥線圈管設(shè)計了臺階結(jié)構(gòu)，以防在使用過程中由于振動等原因，引起柱塞8、(8)、［8］和固定鐵心12下移，保持密封和電磁閥運作可靠；二是消除了原設(shè)計中濾網(wǎng)座［4］、濾網(wǎng)［5］與彈簧座［6］以及座［6］與下柱塞［8］′之間的間隙，在圖示L處淺沖點鉚緊，既保證定位，又便于裝拆。
另外，在手動裝置方面，軸26上端和手柄36套孔都由原來四方改為六方，增加了通用性，便于操作。
本蝶閥優(yōu)點和特點主要有六個。一是動作快，開關(guān)一次僅需0.5秒。原因是電控；靈敏的曲柄連桿傳動；利用了被密封介質(zhì)的壓力，合理設(shè)計了C腔、D腔的壓差和彈簧32的配合；采用了漲圈密封、軸端石墨軸承27，以及圖3、圖4所示軸、蝶板、閥筒的裝配形式，活塞環(huán)29用石墨＋聚四氟乙稀材料，磨擦阻力及開閉扭矩小。二是重量輕，只有目前通用同樣口徑蝶閥的1／4。三是可實現(xiàn)有線遠控和多閥同時操作，操作者不必接近有害物質(zhì)。四是功能多，用途廣因為介質(zhì)只要有0.05MPa壓力閥門即可靈活開關(guān)，適用壓力范圍可從0.05MPa至2MPa或更高；因采用金屬密封和活塞環(huán)、電磁閥線圈用非金屬耐溫材料，適用溫度可從－50℃至300℃；因漲圈24(鎳基合金)、蝶板25、閥筒Ⅲ2、電磁閥Ⅰ、傳動機構(gòu)Ⅱ等與密封介質(zhì)接觸零部件均由防腐材料(不銹鋼、鍍鉻鋼、石墨、塑料等)制造，故可防酸、堿、鹽腐蝕；因電磁線圈引線深埋在硅橡膠絕緣膠柱15中，并直接與國產(chǎn)快速插銷座16(CKZ－2K型)引線柱焊接，外接保險快速插銷，不會有明火外泄，故可防爆；使用狀態(tài)可以是常開，也可以常閉，還可以常開任－α°；控制形式，可以電控，也可以手控(在無電地區(qū)或應(yīng)急)；安裝形式，可以是快卸環(huán)，也可以螺釘－－法蘭。五是操作方便，安全可靠，因為可以電控和手控，并采取了
圖13、
圖14等結(jié)構(gòu)措施。
本蝶閥第六個重要優(yōu)點和特點是雖用金屬密封，仍有較好的密封性。實驗表明在密封氣體壓力為0.8MPa(表壓8個大氣壓)，密封截面積57cm2情況下，泄漏量僅為0.0003克／秒，只是閥門打開后每秒流量的五百萬分之一，超過了國外相近閥門的密封性能。而在密封介質(zhì)為水的同樣壓力和截面下，15分鐘觀察，泄漏量為零。這除了前述對本蝶閥原型機有關(guān)各項改進外，還有如圖7所示，漲圈24與蝶板采用了溝槽嵌入式裝配方式，在介質(zhì)壓力作用下，將漲圈推向緊貼蝶板槽一邊，而在周向有漲圈24與閥筒Ⅲ2之精密配合(關(guān)閉時不透光)，軸兩端石墨軸承27密封，引氣導(dǎo)管22、導(dǎo)管1、閥筒Ⅲ2、小座Ⅲ4相互之間采用了焊接或線性密封，保證了主通道流體不外泄；同時，接管咀2、10、20、28，電磁閥錐塞9、［9］都改用了線性密封，C腔上端有螺母壓緊密封圈35，使C腔、D腔及電磁閥在閥門關(guān)閉時，流體不會外泄。
另外，本蝶閥已有全套成熟工藝、工裝設(shè)計和加工經(jīng)驗。批生產(chǎn)單臺成本不高于目前通用同口徑閥門。
由于本閥門具有以上一些優(yōu)點和特點，因此可廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、水暖(鍋爐等)、油田、航海、航空航天等需要控制流體止、動的民用和軍用廣泛領(lǐng)域中。
權(quán)利要求1.一個由兩位四通電磁閥Ⅰ，活塞--曲柄連桿傳動機構(gòu)Ⅱ，閥體Ⅲ，金屬密封漲圈24，蝶板25，軸26，備用手柄36組成的蝶閥，其特征是蝶閥由改進設(shè)計的件Ⅰ控制、件Ⅱ傳動、件Ⅲ安裝、件24密封，件Ⅰ用CKZ-2K型快速插銷座16與外接電源相連，軸26之E-E截面開有相互垂直的N、O兩孔或按需開通的P孔，蝶板25可根據(jù)使用需要分別通過N、O、P孔用鏍釘與軸26聯(lián)接，在閥筒Ⅲ2裝引氣管22一端內(nèi)腔有壓力流體情況下，接通電源，蝶板25可處于打開(常閉型)、關(guān)閉(常開型)、打開(90-α)狀態(tài)(常α開度型)。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是電磁閥Ⅰ通過接管咀2、10、20，分別與閥筒Ⅲ2內(nèi)腔、活塞30兩側(cè)的D腔、C腔相通，曲柄連桿機構(gòu)33一端用球軸承31與活塞30聯(lián)接，曲柄用螺栓與軸26固定聯(lián)接，軸26用螺釘23與蝶板25聯(lián)接，蝶板25的矩形槽中裝嵌著密封漲圈24，漲圈24的外園端面與閥筒Ⅲ2內(nèi)園配合密封，閥筒兩端是帶螺孔的斜面安裝邊，可用快卸環(huán)或螺栓與外接管道聯(lián)接。
3.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的蝶閥，其特征是閥筒Ⅲ2軸線與軸26軸線之間、軸26軸線與蝶板25中心平面之間，成互余傾角安裝，保證裝有漲圈24之蝶板轉(zhuǎn)動靈活，并在關(guān)閉時其中心平面與閥筒Ⅲ2軸線垂直。
4.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的蝶閥，其特征是兩位四通電磁閥Ⅰ，中心部分由濾網(wǎng)座4、濾網(wǎng)5、彈簧座6、弱彈簧7、柱塞8、錐塞9、固定鐵心12、強彈簧13、長頂針14、活動鐵心17、短頂針18構(gòu)成，通電時，接咀2與10通，接咀20與B端通，斷電時，接咀2與20通，接咀10與A端通。
5.按權(quán)利要求4規(guī)定的蝶閥，其特征是兩位四通電磁閥Ⅰ，錐塞9與柱塞8采用線性密封，在上附閥3之F、G處，下附閥19之J處，線圈柱H處，有臺階結(jié)構(gòu)，以保證柱塞8、(8)、［8］及固定鐵心12軸向定位，濾網(wǎng)座4、［4］，濾網(wǎng)5、［5］，彈簧座6、［6］，柱塞8、［8］′之間沒有軸向間隙，在下附閥19與濾網(wǎng)座［4］接觸之L處，沿周邊沖點鉚緊。
6.按權(quán)利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是活塞－－曲柄連桿傳動機構(gòu)Ⅱ由活塞缸Ⅱ1、活塞環(huán)29、活塞30、球軸承31、彈簧32、曲柄連桿33組成，活塞環(huán)29用石墨＋聚四氟乙稀材料制成，斷面實心，外園周面開有V形槽，斜切口搭接方式，裝在活塞30之等深矩形槽中。
7.按權(quán)利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是閥體Ⅲ由上閥體Ⅲ1、閥筒Ⅲ2、下閥體Ⅲ3、小座Ⅲ4焊接而成，閥筒兩端是斜面－－螺孔兩用安裝邊。
8.按權(quán)利要求1規(guī)定的蝶閥，其特征是金屬密封漲圈24用鎳基合金制成，其搭接方式為斜切插入式，或用掛鉤式。
9.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的蝶閥，其特征是閥體Ⅲ中嵌有石墨軸承27，對軸26進行密封潤滑，軸26上端有外六方結(jié)構(gòu)，與備用手柄36端頭之內(nèi)六方配合使用。
專利摘要一種多功能速動蝶閥，由專用兩位四通電磁閥，活塞-曲柄連桿傳動機構(gòu)，帶斜面-螺孔兩用安裝邊閥體，端部插接、裝在蝶板槽中的金屬密封脹圈，在與蝶板聯(lián)接處結(jié)構(gòu)獨特、上端有外六方的閥軸，與軸傾斜安裝的蝶板等部分組成。特征和優(yōu)點電控氣(液)動，金屬密封；可常閉，常開，常半開；可封氣封液；動作快；重量輕；防腐防爆耐溫；密封性好；可電動或手動。適用于控制0.5—20大氣壓，-50—300℃流體止、動的廣泛領(lǐng)域。
文檔編號F16K1/22GK2142165SQ9222709
公開日1993年9月15日 申請日期1992年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月25日
發(fā)明者楊法增 申請人:楊法增