本發(fā)明屬于機(jī)械密封領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑三偏心蝶閥及方法。

背景技術(shù)：

1、如圖1到圖4所示，三偏心蝶閥包括：閥板1、密封圈2、閥板壓圈3、緊固螺釘4和閥座5。在閥板1的下部設(shè)置有環(huán)狀的閥板臺(tái)階，密封圈2安裝在閥板臺(tái)階處，在閥板1的下方設(shè)置有閥板壓圈3，緊固螺釘4從下向上穿過(guò)閥板壓圈3和閥板1，通過(guò)緊固螺釘4將閥板壓圈3、密封圈2、閥板1固定在一起。

2、具體的，閥體中心101與中心軸的軸中心102不在同一條直線上，介質(zhì)流動(dòng)產(chǎn)生壓力(介質(zhì)流向如圖1中的箭頭所示)，通過(guò)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)，從圖2和圖3所示的y處放大圖可以看出：在閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，密封圈2的密封面與閥座5的密封面脫離，在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，密封圈2的密封面與閥座5的密封面貼合，這樣，通過(guò)密封圈2的密封面與閥座5的密封面的脫離、貼合實(shí)現(xiàn)了閥門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉。

3、密封圈是三偏心蝶閥的重要零件，其質(zhì)量的好壞直接影響到蝶閥性能的優(yōu)劣。密封圈經(jīng)常受到介質(zhì)壓力的擠壓，其密封面會(huì)受到介質(zhì)顆粒物的不斷沖刷，所以密封圈必須具有強(qiáng)度高、剛性好、表面耐磨等優(yōu)點(diǎn)。

4、現(xiàn)有的三偏心蝶閥中的金屬密封圈主要有多層次和純金屬兩種結(jié)構(gòu)。其中，多層次密封圈是由高彈性金屬圈和環(huán)芯交替層疊而成的，純金屬密封圈主要是由高強(qiáng)度合金鍛制加工而成的，為了增加密封面的耐磨性，一般會(huì)在密封面堆焊合金或者在密封圈表面進(jìn)行鍍鉻、滲氮處理。

5、大口徑三偏心蝶閥一般指口徑在一米五及以上的三偏心蝶閥，其密封圈的尺寸也相應(yīng)增大。在對(duì)大口徑三偏心蝶閥進(jìn)行內(nèi)部打壓后發(fā)現(xiàn)：大口徑密封圈在閥門(mén)加壓時(shí)自身會(huì)發(fā)生徑向收縮，如圖4所示，密封圈的橢圓大徑h變小，并且密封圈整體出現(xiàn)了上下面不平整的狀態(tài)，密封面之間發(fā)生干涉，進(jìn)而導(dǎo)致開(kāi)啟閥門(mén)的扭矩增大。

6、因此，與中小口徑蝶閥中使用的密封圈相比，目前大口徑三偏心蝶閥中的密封圈存在以下問(wèn)題：在介質(zhì)的作用下，大直徑的密封圈會(huì)受到徑向壓力，徑向壓力會(huì)導(dǎo)致密封圈發(fā)生徑向收縮變形，變形后的密封圈的密封效果變差，而且密封圈的密封面變形后還會(huì)導(dǎo)致開(kāi)啟閥門(mén)的扭矩增大，進(jìn)而縮短了三偏心蝶閥的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種大口徑三偏心蝶閥及方法，解決大口徑蝶閥密封圈由于半徑過(guò)大帶來(lái)的自身變形問(wèn)題，防止密封圈承壓時(shí)由于剛度不夠產(chǎn)生徑向收縮變形，使得大口徑蝶閥密封圈工作時(shí)密封面不損傷、抗壓能力強(qiáng)、密封效果好、使用壽命長(zhǎng)。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種大口徑三偏心蝶閥，所述大口徑三偏心蝶閥包括：閥板、密封圈、閥板壓圈、緊固螺釘和閥座；在閥板的下部設(shè)置有環(huán)狀的閥板臺(tái)階，密封圈安裝在閥板臺(tái)階處；在閥板的下方設(shè)置有閥板壓圈，緊固螺釘從下向上穿過(guò)閥板壓圈和閥板，通過(guò)緊固螺釘將閥板壓圈、密封圈、閥板固定在一起；在所述密封圈與閥板臺(tái)階之間設(shè)置有多個(gè)加固柱，且多個(gè)加固柱沿密封圈均布。

4、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

5、在所述閥板臺(tái)階的外側(cè)表面上設(shè)置有多個(gè)第一缺口，多個(gè)第一缺口沿閥板臺(tái)階的外側(cè)表面均布；

6、在所述密封圈的內(nèi)側(cè)表面上設(shè)置有多個(gè)第二缺口，多個(gè)第二缺口沿密封圈的內(nèi)側(cè)表面均布，且第一缺口與第二缺口一一對(duì)應(yīng)。

7、優(yōu)選的，所述第一缺口、第二缺口的尺寸與加固柱的尺寸相匹配，當(dāng)?shù)谝蝗笨诤偷诙笨谙鄬?duì)時(shí)，加固柱能夠卡入到第一缺口和第二缺口內(nèi)。

8、優(yōu)選的，所述加固柱的高度與密封圈的厚度相同。

9、優(yōu)選的，所述加固柱的數(shù)量為偶數(shù)。

10、優(yōu)選的，所述加固柱為柱狀結(jié)構(gòu)，且其橫截面形狀為圓形。

11、優(yōu)選的，所述第一缺口的形狀為半圓形，且其直徑與加固柱的直徑相同；

12、所述第二缺口的形狀為圓弧形，且第二缺口與加固柱的外圓柱面相切。

13、本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種大口徑三偏心蝶閥的設(shè)計(jì)方法，所述方法包括：在閥板臺(tái)階的外側(cè)表面與密封圈的內(nèi)側(cè)表面之間增加多個(gè)加固柱，且使得多個(gè)加固柱沿密封圈均布。

14、優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括：在閥板臺(tái)階的外側(cè)表面上增加多個(gè)第一缺口，并使得多個(gè)第一缺口沿閥板臺(tái)階的外側(cè)表面均布；同時(shí)，在所述密封圈的內(nèi)側(cè)表面上增加多個(gè)第二缺口，并使得多個(gè)第二缺口沿密封圈的內(nèi)側(cè)表面均布，且使得第一缺口與第二缺口一一對(duì)應(yīng)；將加固柱卡入到第一缺口和第二缺口內(nèi)，且加固柱緊貼第一缺口和第二缺口。

15、優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括：利用下式獲得加固柱的直徑、高度：

16、3.14*d2*n＝4f/m

17、加固柱的高度＝密封圈的厚度；

18、其中，f為介質(zhì)壓力，m為加固柱的剪切應(yīng)力，n為加固柱的數(shù)量，d為加固柱的直徑。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明大口徑三偏心蝶閥在工作時(shí)密封圈不易變形、密封面不易損傷、抗壓能力強(qiáng)，提高了密封效果，且延長(zhǎng)了使用壽命。而且，大口徑三偏心蝶閥的優(yōu)良性能能夠保證整個(gè)裝置運(yùn)行的平穩(wěn)，保證了設(shè)備及其周?chē)陌踩?，后期維修成本低，極大程度上降低了停產(chǎn)帶來(lái)的損失和風(fēng)險(xiǎn)，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種大口徑三偏心蝶閥，所述大口徑三偏心蝶閥包括：閥板、密封圈、閥板壓圈、緊固螺釘和閥座；在閥板的下部設(shè)置有環(huán)狀的閥板臺(tái)階，密封圈安裝在閥板臺(tái)階處；在閥板的下方設(shè)置有閥板壓圈，緊固螺釘從下向上穿過(guò)閥板壓圈和閥板，通過(guò)緊固螺釘將閥板壓圈、密封圈、閥板固定在一起；其特征在于：在所述密封圈與閥板臺(tái)階之間設(shè)置有多個(gè)加固柱，且多個(gè)加固柱沿密封圈均布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：在所述閥板臺(tái)階的外側(cè)表面上設(shè)置有多個(gè)第一缺口，多個(gè)第一缺口沿閥板臺(tái)階的外側(cè)表面均布；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：所述第一缺口、第二缺口的尺寸與加固柱的尺寸相匹配，當(dāng)?shù)谝蝗笨诤偷诙笨谙鄬?duì)時(shí)，加固柱能夠卡入到第一缺口和第二缺口內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：所述加固柱的高度與密封圈的厚度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：所述加固柱的數(shù)量為偶數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：所述加固柱為柱狀結(jié)構(gòu)，且其橫截面形狀為圓形。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大口徑三偏心蝶閥，其特征在于：所述第一缺口的形狀為半圓形，且其直徑與加固柱的直徑相同；

8.一種大口徑三偏心蝶閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述方法包括：在閥板臺(tái)階的外側(cè)表面與密封圈的內(nèi)側(cè)表面之間增加多個(gè)加固柱，且使得多個(gè)加固柱沿密封圈均布。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述方法進(jìn)一步包括：在閥板臺(tái)階的外側(cè)表面上增加多個(gè)第一缺口，并使得多個(gè)第一缺口沿閥板臺(tái)階的外側(cè)表面均布；同時(shí)，在所述密封圈的內(nèi)側(cè)表面上增加多個(gè)第二缺口，并使得多個(gè)第二缺口沿密封圈的內(nèi)側(cè)表面均布，且使得第一缺口與第二缺口一一對(duì)應(yīng)；將加固柱卡入到第一缺口和第二缺口內(nèi)，且加固柱緊貼第一缺口和第二缺口。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述方法進(jìn)一步包括：利用下式獲得加固柱的直徑、高度：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種大口徑三偏心蝶閥及方法，屬于機(jī)械密封領(lǐng)域。所述大口徑三偏心蝶閥包括：閥板、密封圈、閥板壓圈、緊固螺釘和閥座；在閥板的下部設(shè)置有環(huán)狀的閥板臺(tái)階，密封圈安裝在閥板臺(tái)階處；在閥板的下方設(shè)置有閥板壓圈，緊固螺釘從下向上穿過(guò)閥板壓圈和閥板，通過(guò)緊固螺釘將閥板壓圈、密封圈、閥板固定在一起；在所述密封圈與閥板臺(tái)階之間設(shè)置有多個(gè)加固柱，且多個(gè)加固柱沿密封圈均布。本發(fā)明大口徑三偏心蝶閥在工作時(shí)密封圈不易變形、密封面不易損傷、抗壓能力強(qiáng)，提高了密封效果，且延長(zhǎng)了使用壽命。而且，大口徑三偏心蝶閥的優(yōu)良性能能夠保證整個(gè)裝置運(yùn)行的平穩(wěn)，保證了設(shè)備及其周?chē)陌踩笃诰S修成本低。

技術(shù)研發(fā)人員：管曉君,張立群,楊荻,卞紅飛,畢兆吉,余振豪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17