專利名稱：泄壓式切換蝶閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由閥體、閥座、閥瓣和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的切換蝶閥。
專利號(hào)為ZL 94227329X，名稱為翻板式氣動(dòng)切換蝶閥的中國(guó)實(shí)用新型專利，公開了一種新型結(jié)構(gòu)的蝶閥。該蝶閥由閥體，設(shè)置在閥體上的閥座，與閥座相配置的閥瓣，帶動(dòng)閥瓣實(shí)現(xiàn)后退翻轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力裝置構(gòu)成。其主要技術(shù)特點(diǎn)是，將傳統(tǒng)蝶閥由閥瓣外圓面與閥座內(nèi)圓面構(gòu)成的周邊密封付變成由閥座密封端面與閥瓣密封端面構(gòu)成的端面密封付。密封性能大大提高，有效地降低了啟閉摩擦阻力，提高了閥的使用可靠性，為蝶閥技術(shù)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。但該專利仍存在一些不足。這些不足也是該技術(shù)領(lǐng)域長(zhǎng)期渴望解決的問題。這就是，由于蝶閥一般都用作較大管道的切換閥門，閥瓣的直徑比較大，即流體介質(zhì)作用于閥瓣上的壓力很大，加之現(xiàn)有技術(shù)的蝶閥，其閥瓣的開啟都是一次性的到位開啟，因此，閥瓣開啟需要的驅(qū)動(dòng)力很大，閥的組成構(gòu)件要設(shè)計(jì)得有足夠強(qiáng)度，這就導(dǎo)致了閥的構(gòu)件粗笨，體積大。特別是當(dāng)閥瓣的直徑或閥瓣兩邊的介質(zhì)壓力差較大時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)蝶閥的這種不足更為突出。另外，由于現(xiàn)有技術(shù)蝶閥開啟動(dòng)力大，為了能夠更有利地提供足夠的開啟動(dòng)力，一般將帶動(dòng)閥瓣復(fù)合運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心距和偏心角都設(shè)計(jì)得比較小，這就導(dǎo)致了閥瓣開啟時(shí)后退效果不明顯，閥瓣與閥座密封面之間產(chǎn)生摩擦，密封付的壽命降低。再就是，現(xiàn)有技術(shù)蝶閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧是直接暴露在流體介質(zhì)中，流體介質(zhì)沖蝕嚴(yán)重，同時(shí)，彈簧不僅承受軸向壓縮力，還要承受橫向彎曲力，受力狀況不好，因而彈簧的壽命短，閥的運(yùn)行可靠性低。
針對(duì)已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所公開的泄壓式切換蝶閥的首要目的是降低閥瓣開啟驅(qū)動(dòng)力和閥的體積，提高閥的密封性能和使用壽命。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是改善驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作彈簧的工作環(huán)境，提高彈簧的使用壽命和閥的運(yùn)行可靠性。
本實(shí)用新型的第一個(gè)目的是通過采取以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的切換蝶閥由閥體，設(shè)置在閥體上的閥座，與閥座相配置的閥瓣，帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和先于閥瓣開啟的泄壓裝置構(gòu)成。泄壓裝置可以設(shè)置在閥體上，也可設(shè)置在閥座上，但最好是設(shè)置在閥瓣上。泄壓裝置可為閥式泄壓裝置，即為包括有閥座體和閥芯的閥式泄壓裝置。當(dāng)閥的直徑和介質(zhì)的壓力不是很大時(shí)，泄壓裝置可采用止回閥式泄壓裝置，其結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在閥瓣上的閥座體，與閥座體相配置的閥芯，與閥芯相連接的閥桿和復(fù)位壓緊密封彈。閥式泄壓裝置閥芯的開啟，可由帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的同一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，即閥芯與帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，也可另外設(shè)置一個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)專門驅(qū)動(dòng)泄壓裝置的閥芯開啟運(yùn)動(dòng)。當(dāng)采用前一個(gè)方案時(shí)，即閥瓣與泄壓裝置的閥芯由同一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)時(shí)，泄壓裝置的閥芯可通過一端與閥芯活動(dòng)連接，另一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臂相固定的撥叉帶動(dòng)開啟運(yùn)動(dòng)。
為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的兩個(gè)目的，本實(shí)用新型還應(yīng)采取如下措施，即將驅(qū)動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧設(shè)置在密閉的彈簧座體內(nèi)，而工作彈簧最好是通過具有球連接功能的彈簧座連接作用于閥瓣。
本實(shí)用新型的核心思想，也是本實(shí)用新型的創(chuàng)造性所在，是在閥上設(shè)置一個(gè)先于閥瓣開啟的泄壓裝置，閥瓣兩則的壓力差降低到一定程度，再將閥瓣打開，以降低閥瓣開啟驅(qū)動(dòng)力和閥的體積。本實(shí)用新型的另一個(gè)創(chuàng)造性之處，是巧妙地將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧設(shè)置在一個(gè)密閉的彈簧座體內(nèi)，彈簧通過一端具有球連接功能的彈簧座連接作用于閥瓣，有效地改善了彈簧的工作環(huán)境和受力狀況。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下多方面的優(yōu)點(diǎn)1．由于本實(shí)用新型設(shè)置了先于閥瓣開啟的泄壓裝置，泄壓裝置閥芯的尺寸較之閥瓣尺寸又很小，而閥瓣的開啟又是在泄壓裝置閥芯打開后，閥瓣兩邊的壓力差降低到一定程度才開啟，因此，泄壓裝置閥芯開啟需要的驅(qū)動(dòng)力和蝶閥閥瓣開啟需要的驅(qū)動(dòng)力都很小，與蝶閥相配備的動(dòng)力裝置可選用較小的規(guī)格，傳遞和承受動(dòng)力的構(gòu)件可以設(shè)計(jì)得小巧精細(xì)，大大降低了蝶閥裝置的體積。
2．驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的偏心距e和偏心角α與傳遞輸出的動(dòng)力大小有關(guān)。偏心距e和偏心角α的值小，作用于閥瓣上的初始開啟動(dòng)力大。反之則作用于閥瓣上的初始開啟動(dòng)力小。由于本實(shí)用新型的閥瓣開啟所需要的驅(qū)動(dòng)力較小，因此可以將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的偏心距e和偏心角α設(shè)計(jì)得較大，使閥瓣開啟初時(shí)的后退效果更為明顯，這樣就大大減少了閥瓣與閥座密封面之間的摩擦，提高了密封付的密封性能和壽命，可使閥的密封效果達(dá)100萬(wàn)次以上不泄漏。
3．由于本實(shí)用新型的閥瓣在開啟時(shí)，泄壓裝置的閥芯處于開啟狀態(tài)，閥瓣兩側(cè)的壓力差很小，即流體介質(zhì)壓力對(duì)閥瓣的作用力很小，因此，閥瓣開啟時(shí)的聲音很小，閥瓣開啟沖擊作用也很小。本實(shí)用新型與已有技術(shù)的蝶閥相比，運(yùn)行噪音大大降低，抗沖擊疲勞破壞的能力大大提高，即閥的使用壽命大為提高。
4．已有技術(shù)蝶閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧暴露在流體介質(zhì)中，一端與閥瓣固定連接，工作時(shí)不僅受到流體介質(zhì)的沖蝕作用，且既要承受軸向壓縮力，又要承受橫向彎曲力，因而易損壞。而本實(shí)用新型蝶閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧是設(shè)置在一個(gè)密閉的彈簧座內(nèi)，且彈簧通過具有球連接功能的彈簧座連接作用于閥瓣，因而彈簧只受軸向壓縮力，不受橫向彎曲力的作用，改善了受力狀態(tài)和工作環(huán)境，彈簧的壽命大為提高，即大大提高了閥的運(yùn)行可靠性。
本實(shí)用新型還具有其他方面的一些優(yōu)點(diǎn)。
附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合著
給出本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型所揭示的泄壓式切換蝶閥，由閥體1，固置在閥體上的閥座2，與閥座的密封面相配合，在閥體內(nèi)可進(jìn)行90°翻轉(zhuǎn)的閥瓣3，帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和設(shè)置在閥瓣上的止回閥式泄壓裝置構(gòu)成。其中，帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)又由閥桿4、轉(zhuǎn)臂5、心軸8、閥瓣上的凸耳和工作彈簧11構(gòu)成。閥桿4與轉(zhuǎn)臂大端上的回轉(zhuǎn)孔通過固定鍵裝配在一起，轉(zhuǎn)臂小端加工有與心軸8相配合的扁圓形孔6，心軸同時(shí)與閥瓣上的凸耳圓孔回轉(zhuǎn)連接，工作彈簧11設(shè)置在與轉(zhuǎn)臂5固置在一起的彈簧座體內(nèi)。e為閥桿軸線相對(duì)于閥體軸線的偏心距。α為閥桿軸心與心軸軸心的連線相對(duì)于閥體軸線的偏心角。f為心軸與扁圓形孔之間的最大間隙值。彈簧座體由套體9、活動(dòng)彈簧座10和固定彈簧座12構(gòu)成。套體9與轉(zhuǎn)臂5固置在一起，活動(dòng)彈簧座10的外圓面與套體9的內(nèi)圓面軸向滑動(dòng)配合，其外露端為圓球形，與閥瓣接觸連接。固定彈簧座12通過螺紋付與套體固置在一起，形成密閉的彈簧座體。彈簧11兩端分別位于兩個(gè)彈簧座內(nèi)。止回閥式泄壓裝置由固定在閥瓣上的閥座體13、與閥座體上的密封面相配合的閥芯14、閥桿15、復(fù)位壓緊密封彈簧16和彈簧座17構(gòu)成。閥芯14為梅花柱形，可沿閥座體內(nèi)壁面軸向滑動(dòng)，當(dāng)閥芯密封面與閥座體的密封面脫離接觸，閥芯內(nèi)凹面成為流體通道。閥芯的背面為活動(dòng)彈簧座，彈簧座17與閥座體固定連接構(gòu)成彈簧的固定彈簧座。復(fù)位壓緊密封彈簧一端位于活動(dòng)彈簧座內(nèi)，另一端位于固定彈簧座內(nèi)。
本實(shí)用新型的切換蝶閥啟閉運(yùn)行過程如下以閥瓣的關(guān)閉狀態(tài)為初始狀態(tài)。動(dòng)力裝置帶動(dòng)閥桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，與閥桿固定裝配在一起的轉(zhuǎn)臂5隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于與心軸8回轉(zhuǎn)連接的轉(zhuǎn)臂小端上的裝配連接孔6為扁圓孔，心軸與扁圓孔之間有一定的間隙7，當(dāng)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的初時(shí)，轉(zhuǎn)臂不能帶動(dòng)心軸運(yùn)動(dòng)，即不能通過心軸和與心軸回轉(zhuǎn)連接的凸耳帶動(dòng)閥瓣開啟。但這時(shí)轉(zhuǎn)臂通過與其固置在一起的撥叉18使泄壓裝置的閥芯開啟，被控流體介質(zhì)通過閥芯上的通道從高壓側(cè)流向低壓側(cè)，閥瓣兩側(cè)的壓力差迅速降低。當(dāng)壓力差降低到一定的程度，動(dòng)力裝置輸出的動(dòng)力足以將閥瓣打開時(shí)，帶動(dòng)閥桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)臂、心軸、閥瓣上的凸耳和彈簧使閥瓣邊后退邊上移，隨后翻轉(zhuǎn)90°。這時(shí)的泄壓裝置的閥芯在復(fù)位彈簧的作用下壓向閥座體的密封面復(fù)位。蝶閥關(guān)閉時(shí)，閥桿4在動(dòng)力裝置的反向驅(qū)動(dòng)下反向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臂和與轉(zhuǎn)臂固置在一起的彈簧座體也隨之反向轉(zhuǎn)動(dòng)，閥瓣在位于彈簧座體內(nèi)的彈簧11作用下反向翻轉(zhuǎn)90°，再在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下壓向閥座，使閥處于密封狀態(tài)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不限于實(shí)施例與附圖中所描述的形式，根據(jù)其所揭示的思想和工作環(huán)境還可設(shè)計(jì)成其他形式。
權(quán)利要求1．一種泄壓式切換蝶閥，包括有閥體(1)，位于閥體上的閥座(2)，與閥座相配置的閥瓣(3)，帶動(dòng)閥瓣啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是設(shè)置有先于閥瓣(3)開啟的泄壓裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是泄壓裝置設(shè)在閥瓣(3)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是泄壓裝置為包括有閥座體(13)和閥芯(14)的閥式泄壓裝置。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是閥式泄壓裝置閥芯(14)與帶動(dòng)閥瓣(3)啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是閥式泄壓裝置的閥芯通過一端與閥芯活動(dòng)連接，另一端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臂相固定的撥叉(18)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是所說的閥式泄壓裝置為止回閥式泄壓裝置，由設(shè)置在閥瓣(3)上的閥座體(13)，與閥座密封面相配置的閥芯(14)，與閥芯相連接的閥桿(15)和復(fù)位壓緊密封彈簧(16)構(gòu)成。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作彈簧(11)設(shè)置在密閉的彈簧座體內(nèi)。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的泄壓式切換蝶閥，其特征是彈簧(11)通過具有球連接功能的彈簧座(10)與閥瓣(3)接觸連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種泄壓式切換蝶閥,由閥體,設(shè)置在閥體上的閥座,與閥座相配置的閥瓣,設(shè)置在閥瓣上先于閥瓣開啟的泄壓裝置和帶動(dòng)閥瓣與泄壓裝置啟閉運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。本實(shí)用新型的切換蝶閥開啟運(yùn)行過程是先打開泄壓裝置,使閥瓣兩邊的壓力差降低,當(dāng)壓力差降低到一定的程度時(shí)再打開閥瓣,因此開啟閥瓣需要的驅(qū)動(dòng)力小,蝶閥裝置的體積也較小。本實(shí)用新型的這一優(yōu)點(diǎn)在蝶閥的尺寸和被控流體介質(zhì)壓力較大時(shí)更為突出。
文檔編號(hào)F16K1/22GK2311659SQ9723782
公開日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月10日
發(fā)明者艾軍, 楊永祥 申請(qǐng)人:楊永祥