充氣式蝶閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充氣式蝶閥，具有：閥座，其具有介質(zhì)通道，該通道在其軸向方向上具有中心線；安裝于閥座的閥軸，其具有轉(zhuǎn)動軸線，該轉(zhuǎn)動軸線延伸通過中心線；蝶板部件，其固定于閥軸上并位于通道中；閥座上方具有內(nèi)設(shè)閥軸安裝通道的延伸部，延伸部自由端具有氣動執(zhí)行器安裝法蘭,氣動執(zhí)行器安裝法蘭設(shè)有氣動執(zhí)行器，氣動執(zhí)行器的驅(qū)動軸連接閥軸，閥座內(nèi)壁周向嵌入有彈性體材質(zhì)的環(huán)形嵌入體，嵌入體具有兩個嵌入閥座的嵌入端以及位于嵌入端之間且與閥座內(nèi)壁形成可充氣腔體的可變形部分，可充氣腔體與閥體設(shè)置的充氣孔相通，氣動執(zhí)行器、閥體的充氣孔均通過電磁閥接入外部氣源。充氣式蝶閥具有低摩擦、小扭矩、耐磨損以及高壽命的特點，適用于化工領(lǐng)域。
【專利說明】充氣式蝶閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于化工領(lǐng)域的閥門，尤其是涉及一種充氣式蝶閥。
【背景技術(shù)】
[0002]氣力輸送系統(tǒng)工作環(huán)境的特殊性決定了配合其使用的閥門必須符合其工況要求，截止輸送介質(zhì)多采用蝶閥，對于使用橡膠密封結(jié)構(gòu)的蝶閥而言，其由于轉(zhuǎn)矩較大而操作較為不便，且密封結(jié)構(gòu)與閥體之間在長期的摩擦作用下磨損度較高，影響蝶閥的密閉性能，進而影響整個輸送系統(tǒng)的工作。
[0003]對于化工領(lǐng)域，蝶板在啟閉過程容易產(chǎn)生摩擦還容易引起安全事故，諸如引起輸送系統(tǒng)中的介質(zhì)發(fā)生爆炸的情況，這是相當(dāng)危險的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種低摩擦、小扭矩、耐磨損以及高壽命的充氣式蝶閥。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種充氣式蝶閥，具有:
[0007]閥座，其具有介質(zhì)通道，該通道在其軸向方向上具有中心線；
[0008]可轉(zhuǎn)動地安裝于閥座的閥軸，其具有轉(zhuǎn)動軸線，該轉(zhuǎn)動軸線延伸通過中心線；
[0009]蝶板部件，其固定于閥軸上并位于通道中；
[0010]其特征在于，所述閥座上方具有內(nèi)設(shè)閥軸安裝通道的延伸部，所述延伸部自由端具有氣動執(zhí)行器安裝法蘭，位于氣動執(zhí)行器安裝法蘭設(shè)有氣動執(zhí)行器，氣動執(zhí)行器的驅(qū)動軸連接閥軸，所述閥座內(nèi)壁周向嵌入有彈性體材質(zhì)的環(huán)形嵌入體，所述嵌入體具有兩個嵌入閥座的嵌入端以及位于嵌入端之間且與閥座內(nèi)壁形成可充氣腔體的可變形部分，所述可充氣腔體與閥體設(shè)置的充氣孔相通，所述氣動執(zhí)行器、閥體的充氣孔均通過電磁閥接入外部氣源。
[0011]進一步，所述嵌入體的嵌入端位于閥體通道的軸向端部位置，所述端部位置具有位于閥體上且周向布置的環(huán)形嵌入槽以及位于嵌入槽內(nèi)壁的弧形凹槽。
[0012]進一步，所述嵌入體的內(nèi)周壁具有環(huán)形凸起部，所述嵌入端的自由端位置于閥體所設(shè)的弧形凹槽匹配的嵌入密封部。
[0013]進一步，所述嵌入體由橡膠材料制成。
[0014]進一步，所述嵌入體為EPDM、丁晴橡膠、聚氨基甲酸乙酯、聚氨基甲酸酯、氟橡膠、FDA硅橡膠、FDA白色丁晴橡膠、FDA白色EPDM、FDA白色氟橡膠中的一種，亦或是其中兩種或三種或四種或五種或六種或七種或八種或全部混合制成，不同的原料采用的混合比例可按等量混合原則，也可根據(jù)不同的工況決定不同原料的混合比例。
[0015]進一步，所述蝶板部分以防松螺栓配合鎖緊圈固定于閥軸。
[0016]進一步，所述閥體所設(shè)閥軸通道處的閥軸設(shè)有至少一耐磨環(huán)。[0017]進一步，所述閥軸通道上端具有位于閥體的環(huán)形定位件安裝臺，所述安裝臺具有套設(shè)于閥軸之上的軸向定位圈。
[0018]進一步，所述閥軸通道上端具有套設(shè)于閥軸的至少一 O形圈。
[0019]進一步，所述氣動執(zhí)行器安裝有限位開關(guān)。
[0020]該充氣式蝶閥的工作方式為:
[0021]當(dāng)需要關(guān)閉蝶板部件之時，首先電磁閥接通外部氣源進入氣動執(zhí)行器，從而帶動閥軸進行轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)蝶板部件的關(guān)閉，然后，電磁閥再接通外部氣源進入位于嵌入端之間且與閥座內(nèi)壁形成可充氣腔體中，從而實現(xiàn)嵌入體與蝶板部件的密封效果；當(dāng)?shù)y需要開啟的時候，首先對可充氣腔體進行放氣，然后通過向氣動執(zhí)行器充氣進而實現(xiàn)閥軸帶動蝶板部件的開啟動作。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023](I)該充氣式蝶閥具有蝶板部件與作為密封件的嵌入體之間摩擦小的特點，而且轉(zhuǎn)矩小，閥軸與閥體通道之間、蝶板部件與密封件之間的磨損較低，從而提高整個蝶閥的使用壽命，而且該充氣式蝶閥易于維護和保養(yǎng)，特別適合于化工領(lǐng)域，尤其是多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域；
[0024](2)該充氣式蝶閥提供雙向密封性能，且長時間工作也不會發(fā)生故障；
[0025](3)閥軸的定位設(shè)計，避免閥座承受額外的負(fù)荷；
[0026](4)閥軸具有高分子材料制成的耐磨環(huán)，使得閥軸轉(zhuǎn)動靈活，扭矩小，磨損小；
[0027](5)防松螺栓配合鎖緊圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使蝶板部件長期使用也不會與閥軸之間發(fā)生松脫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為充氣式蝶閥處于分解狀態(tài)的局部剖視圖；
[0029]圖2為充氣式蝶閥處于分解狀態(tài)的左視圖；
[0030]圖3為圖2中A-A剖視圖；
[0031]圖4為圖1中I處放大圖；
[0032]圖5為充氣式蝶閥工作狀態(tài)示意圖一；
[0033]圖6為充氣式蝶閥工作狀態(tài)示意圖二 ；
[0034]圖7為充氣式蝶閥工作狀態(tài)示意圖三；
[0035]圖8為充氣式蝶閥工作狀態(tài)示意圖四。
【具體實施方式】
[0036]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0037]如圖1?4所示，一種充氣式蝶閥，包括由閥座10、閥軸12、蝶板部件構(gòu)成的閥體部分L、配合閥體部分工作的控制機構(gòu)K，該控制機構(gòu)K主要負(fù)責(zé)控制閥軸的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)蝶板部件的開啟和閉合，該控制結(jié)構(gòu)K省略部分結(jié)構(gòu)，該部分省略的結(jié)構(gòu)具有控制是否向閥體內(nèi)設(shè)的嵌入體充、放氣的功能，從而方便蝶板部件的開啟、關(guān)閉。
[0038]參見圖1?3，由殼體構(gòu)成的閥座10，其具有介質(zhì)通道11，該通道在其軸向方向上具有中心線Z，閥座的上端具有閥軸安裝通道；
[0039]參見圖1、3，可轉(zhuǎn)動地安裝于閥座的閥軸12，其具有轉(zhuǎn)動軸線E，該轉(zhuǎn)動軸線延伸通過中心線Z，閥軸的下端可轉(zhuǎn)動地插入閥座中，閥軸的頂部采用方頭設(shè)計；
[0040]參見圖1、3，蝶板部件13，其固定于閥軸上并位于通道中；
[0041]所述閥座上方具有內(nèi)設(shè)閥軸安裝通道的延伸部，所述延伸部自由端具有氣動執(zhí)行器安裝法蘭R，位于氣動執(zhí)行器安裝法蘭設(shè)有氣動執(zhí)行器19，氣動執(zhí)行器的驅(qū)動軸連接閥軸，所述閥座內(nèi)壁周向嵌入有彈性體材質(zhì)的環(huán)形嵌入體14，所述嵌入體具有兩個嵌入閥座的嵌入端以及位于嵌入端之間且與閥座內(nèi)壁形成可充氣腔體的可變形部分，所述可充氣腔體與閥體設(shè)置的充氣孔相通，所述氣動執(zhí)行器、閥體的充氣孔均通過電磁閥接入外部氣源，在接入外部氣源的時候可在進氣線路安裝二聯(lián)體，經(jīng)過二聯(lián)體的進氣線路分成兩條線路:其中一條線路通過二位五通電磁閥接入氣動執(zhí)行器，另一條通過二位三通電磁閥接入充氣孔位置，當(dāng)然，在允許的情況下，分開的線路設(shè)計便于對電磁閥的操作和控制，也可根據(jù)情況選擇其它類型的電磁閥，僅需滿足本發(fā)明的動作過程即可。
[0042]氣動執(zhí)行器驅(qū)動蝶板部件位于通道中正反回轉(zhuǎn)90度實現(xiàn)蝶板部件的開啟與關(guān)閉動作，對于氣動執(zhí)行器而言，可以安裝限位開關(guān)。
[0043]參見圖1、4，所述嵌入體的嵌入端位于閥體通道的軸向端部位置，所述端部位置具有位于閥體上且周向布置的環(huán)形嵌入槽以及位于嵌入槽內(nèi)壁的弧形凹槽M。
[0044]當(dāng)所述嵌入體的內(nèi)周壁具有環(huán)形凸起部時，在對嵌入體充氣時能夠盡早的實現(xiàn)嵌入體的可變形部分與蝶板部件接觸，從而加快密封的速度，由于蝶板部件大致呈圓形，而蝶板部件靠近嵌入體的上下端部通常設(shè)計為平直狀而非連貫的圓弧形，而且為了配合閥軸的安裝需要，此時需要在嵌入體的相應(yīng)位置設(shè)置與蝶板部件外形匹配的平直的凸臺15，其結(jié)構(gòu)參見圖4所示，所述嵌入端的自由端位置于閥體所設(shè)的弧形凹槽匹配的嵌入密封部M'，由于嵌入體由耐腐蝕的橡膠材料制成，且優(yōu)選EPDM，當(dāng)氣動執(zhí)行器向閥體內(nèi)壁與嵌入體之間的可充氣腔體充氣之后，嵌入體的可變形部分發(fā)生形變而逐漸擴張，直至與處于關(guān)閉狀態(tài)的蝶板部分形成密閉機構(gòu)。
[0045]參見圖1，所述蝶板部分以防松螺栓16配合鎖緊圈固定于閥軸，蝶板部分具有豎向的腔體，該腔體用于安裝閥軸，而位于蝶板部件一側(cè)(非兩側(cè)，旨在保證氣密性能)具有螺栓安裝孔。
[0046]參見圖1、3，所述閥體所設(shè)閥軸通道處的閥軸設(shè)有兩耐磨環(huán)17，耐磨環(huán)之間具有一段距離，這是根據(jù)閥軸的長度而設(shè)計的，如果閥軸較長還可設(shè)置更多的耐磨環(huán)。
[0047]參見圖1、3，所述閥軸通道上端具有位于閥體的環(huán)形定位件安裝臺，所述安裝臺具有套設(shè)于閥軸之上的軸向定位圈18，閥軸的定位設(shè)計，避免閥座承受額外的負(fù)荷，閥軸位于閥座的下端部可采用軸承進行固定，便于閥軸的轉(zhuǎn)動。
[0048]參見圖3，所述閥軸通道上端具有套設(shè)于閥軸的兩O形圈20，有效的對于閥體起到密閉作業(yè)，當(dāng)然，對于閥軸穿過嵌入體的部分也可安裝密封圈，進一步增強密閉性。
[0049]充氣式蝶閥的工作狀態(tài)可參見圖5?8的簡化示意圖，圖中示出了整個充氣式蝶閥的工作循環(huán)圖:
[0050]圖5所示情況為充氣式蝶閥的關(guān)閉狀態(tài)，蝶板部件和閥座之間存在間隙，故開啟時阻力小，磨損低，蝶閥壽命得以延長；[0051]圖6所示情況為充氣式蝶閥的開啟狀態(tài)，閥門打開前，作為密封圈的嵌入體首先緊縮，該緊縮的過程依靠充氣孔的泄氣操作完成，然后蝶板部件自由轉(zhuǎn)動至開啟位置，該動作是通過對氣動執(zhí)行器充氣而完成的；
[0052]圖7所示情況為充氣式蝶閥的關(guān)閉狀態(tài)，開啟前作為密封圈的嵌入體排氣，減低開啟扭矩、減小磨損；
[0053]圖8所示情況為充氣式蝶閥的密封狀態(tài)，作為密封圈的嵌入體充氣，使得蝶板部件和嵌入體之間獲得最大面積的緊密接觸，從而達到很好的密封效果。
[0054]位于閥體的兩側(cè)可設(shè)置法蘭連接件對嵌入體進行封閉，以便和系統(tǒng)管道相互連接。
[0055]該款產(chǎn)品采用氣體壓力使得安裝于閥座的嵌入體向著蝶板部件伸展，以便于隨時為密封提供平穩(wěn)分布的壓力，由于在閥門的開啟和關(guān)閉期間，蝶板部件與閥座的嵌入體只會發(fā)生瞬時接觸，從而使得蝶板部件僅僅受到輕微的碰撞，相反，對于一般的蝶閥來說，蝶板部件擦過密封件產(chǎn)生的碰撞，會降低閥門的性能和壽命。
[0056]充氣式蝶閥在打開和關(guān)閉時只需很小的扭矩，這樣可以使用很小的氣動執(zhí)行器，從而降低整個閥門的能量要求。
[0057]針對接入的氣源如何控制的問題，在不考慮經(jīng)濟性的情況下，可以單獨設(shè)置不同的電磁閥分別對于氣動執(zhí)行器和充氣孔進行操控，當(dāng)然，前述的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是允許的。
[0058]對于嵌入體的材質(zhì)問題，包括但不限于本文中所述的情形，當(dāng)采用多種原料進行混合的情況下，可以按照等量混合原則進行制備，至于蝶閥所適用的環(huán)境的不同還可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整不同的原料配比，在此不再贅述。
[0059]為了簡明，本文中略去了對公知技術(shù)的描述。
【權(quán)利要求】
1.一種充氣式蝶閥，具有:閥座，其具有介質(zhì)通道，該通道在其軸向方向上具有中心線；可轉(zhuǎn)動地安裝于閥座的閥軸，其具有轉(zhuǎn)動軸線，該轉(zhuǎn)動軸線延伸通過中心線；蝶板部件，其固定于閥軸上并位于通道中；其特征在于，所述閥座上方具有內(nèi)設(shè)閥軸安裝通道的延伸部，所述延伸部自由端具有氣動執(zhí)行器安裝法蘭，位于氣動執(zhí)行器安裝法蘭設(shè)有氣動執(zhí)行器，氣動執(zhí)行器的驅(qū)動軸連接閥軸，所述閥座內(nèi)壁周向嵌入有彈性體材質(zhì)的環(huán)形嵌入體，所述嵌入體具有兩個嵌入閥座的嵌入端以及位于嵌入端之間且與閥座內(nèi)壁形成可充氣腔體的可變形部分，所述可充氣腔體與閥體設(shè)置的充氣孔相通，所述氣動執(zhí)行器、閥體的充氣孔均通過電磁閥接入外部氣源。
2.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述嵌入體的嵌入端位于閥體通道的軸向端部位置，所述端部位置具有位于閥體上且周向布置的環(huán)形嵌入槽以及位于嵌入槽內(nèi)壁的弧形凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述嵌入體的內(nèi)周壁具有環(huán)形凸起部，所述嵌入端的自由端位置于閥體所設(shè)的弧形凹槽匹配的嵌入密封部。
4.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述嵌入體由橡膠材料制成。
5.如權(quán)利要求1?4任一所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述嵌入體為EPDM、丁晴橡膠、聚氨基甲酸乙酯、聚氨基甲酸酯、氟橡膠、FDA硅橡膠、FDA白色丁晴橡膠、FDA白色EPDM、FDA白色氟橡膠中的一種，亦或是其中兩種或三種或四種或五種或六種或七種或八種或全部混合制成。
6.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述蝶板部分以防松螺栓配合鎖緊圈固定于閥軸。
7.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述閥體所設(shè)閥軸通道處的閥軸設(shè)有至少一耐磨環(huán)。
8.如權(quán)利要求7所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述閥軸通道上端具有位于閥體的環(huán)形定位件安裝臺，所述安裝臺具有套設(shè)于閥軸之上的軸向定位圈。
9.如權(quán)利要求7所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述閥軸通道上端具有套設(shè)于閥軸的至少一 O形圈。
10.如權(quán)利要求1所述的充氣式蝶閥，其特征在于，所述氣動執(zhí)行器安裝有限位開關(guān)。
【文檔編號】F16K1/226GK103671974SQ201210330361
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月8日
【發(fā)明者】蘆軍其, 應(yīng)衛(wèi)龍 申請人:杭州俊雄機械制造有限公司