專利名稱：雙向承壓氟橡膠防火蝶閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種蝶閥，尤其涉及一種集雙向密封、防火、微調多功能于一身，且適 應工作壓力范圍大的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥。
背景技術：
目前，使用的偏心結構的四氟密封蝶閥大多只具有單向密封的功能，而且沒有防 火設計。這樣的結構存在許多缺點，如1、四氟密封圈自身沒有彈性，在受到壓力的時候容 易產生變形，釋放壓力后四氟密封圈容易產生塑性形變，用過一段時間后密封尺寸發生改 變，易發生介質泄漏；2、密封圈自身沒有自動調節功能，發生泄漏后只能更換；3、沒有防火 功能等。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種雙向承壓氟橡膠密封防火蝶 閥，該蝶閥集雙向密封、防火、微調多功能于一身，密封性好，使用壽命長。本發明采用的技術方案為一種雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，包括閥體和蝶板，所述 閥體內設有閥座，所述蝶板上設有與所述閥座構成密封副的密封圈和從所述密封圈右側將 所述密封圈夾固在所述蝶板上的壓板，所述密封副的密封面為正錐面，所述正錐面的頂點 位于右側，所述密封圈和所述壓板之間設有構成空室的封閉的內部空隙，所述空室呈環形， 所述壓板上設有導壓通孔，所述導壓通孔一端連通所述空室，另一端開口于所述壓板的右 側。所述密封圈的右側面上可以設有環形凹槽，所述環形凹槽外側壁的厚度優選小于 內側壁的厚度，所述壓板可以設有與所述環形凹槽的槽口形狀相配合可封閉所述環形凹槽 槽口的環形凸臺，所述內部間隙可以位于所述環形凸臺與所述環形凹槽之間并可以向內連 續延伸至所述環形凸臺和所述環形凹槽內側的部分區域，其中部分所述間隙位于所述環形 凹槽的外側壁與所述環形凸臺外側壁之間。所述內部間隙的形成方式可以為所述環形凹槽的外緣槽壁為頂點位于左側、母 線與中心線夾角為Y的內錐面，所述環形凹槽的內緣槽壁為環形平面；所述環形凸臺的外 緣表面為頂點位于左側、母線與中心線夾角為θ的外錐面，所述環形凸臺的內緣表面為環 形平面；所述θ大于Υ ；所述密封圈的位于所述環形凹槽內側的右側面為頂點位于右側、 母線與中心線夾角為ω的外錐面，所述壓板的對應的左側面可以為平面、頂點位于左側的 外錐面或頂點位于右側、母線與中心線夾角大于ω的內錐面。所述Y優選為1° -8° ；所述θ優選為3° -10° ；所述ω優選為80° -89°。所述導壓通孔的數量為一個或若干個，所述若干個導壓通孔可以均勻設置在所述 壓板上的一個圓周上。所述密封圈的左側面優選為頂點位于右側、母線與中心線夾角為90° -β的內錐 面，所述密封圈的左側面與所述蝶板之間的縫隙區域內安裝有彈性防火圈。
所述β優選為1° -5°。所述彈性防火圈的外緣可以向左彎曲為超過90°的圓弧狀，所述彈性防火圈的圓 弧狀的外緣可以與所述閥體的密封面之間留有微小間隙。位于所述彈性防火圈內側的所述壓板與蝶板之間可以設有環形柔性石墨防火墊。所述壓板可以通過螺絲固定在所述蝶板上，所述密封圈的材質優選為聚四氟乙 烯，所述彈性防火圈的材質優選為不銹鋼，常態下呈平面狀或頂點位于右側的錐面狀。本發明的有益效果由于所述密封副為正錐面，且頂點朝向所述密封圈的右側，當 左側為進口時，關閉狀態下介質從左向右施加壓力推動所述蝶板向右移動時，所述蝶板會 越移越緊，達到良好的密封效果；而由于所述密封圈和所述壓板之間設有環形的內部間隙， 特別是優選情況下所述密封圈的右側面、環形凹槽的槽壁及所述壓板的環形凸臺的內外緣 呈適宜傾斜角度的錐面的設計，使得所述密封圈與所述壓板之間形成空室，再加上所述壓 板設有連通所述空室與所述壓板右側外部空間的導壓通孔，使當右側為進口時，關閉狀態 下介質從右向左施加壓力時，不但所述彈性防火圈起到微調的作用，通過彈性推力使密封 圈回到原來的密封位置，更主要的是介質會通過所述通孔流入所述空室內，對所述環形凹 槽的外緣槽壁產生向外的推力，將所述密封圈壓向所述閥體的密封面，該壓力和所述彈性 防火圈的推力都作用于密封面，增加了密封作用力，加大了密封比壓，達到有效的反向密封 的效果，從而實現雙向密封的功能；所述β、θ、Υ和ω的適宜角度的設計，使得密封面的 摩擦力、彈性防火圈的彈性推力、錐面的斜向擠壓力和介質的壓力既不會相互抵消又能達 到綜合性最強的密封效果；由于所述彈性防火圈安裝在所述密封圈與所述蝶板之間的由外 到內具有β角度的縫隙內，使得所述彈性防火圈受所述密封圈的擠壓產生β角度的彈性 形變，緊貼在所述蝶板上，同時所述密封圈也受到所述彈性防火圈的彈性推力，在該彈性推 力的作用下，使得所述密封圈具有向右移動的趨勢，從而實現微調功能，使密封性能越推越 緊；所述彈性防火圈在蝶閥正常工作的情況下處于變形狀態，其圓弧狀的外緣與所述閥體 的密封面之間不接觸，存在微小間隙，當所述密封圈被火焰燃燒掉后，所述彈性防火圈不再 受所述密封圈的擠壓力，試圖恢復原有的平面狀，在復原過程中其外圓徑向向外延伸，直至 與閥座的密封面壓力接觸，由此使該微小間隙，所述彈性防火圈的圓弧狀外緣與所述閥體 的密封面接觸構成防火密封副，實現防火功能，同時所述壓板與所述蝶板之間的環形柔性 石墨防火墊起到副密封的作用。本發明集雙向密封、防火、微調多功能于一身，結構簡單，工藝性好，加工難度小， 不需要特殊的設備和太多的夾具，也不需要特殊的材料。使用時，由于密封可微調，密封可 靠性增加，使用壽命長，由于運用多種力學原理實現密封，使其適應壓力范圍大，尤其適應 于在高壓下使用。
圖1為本發明的密封副處的結構示意圖；圖2為本發明在使用過程中當介質從右向左施壓時，所述密封圈各側面和所述閥 體的密封面的受力示意圖。
具體實施例方式參見圖1和圖2，本發明提供了一種雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，包括閥體1和蝶板 2，所述閥體內設有閥座，所述蝶板上設有與所述閥座構成密封副的密封圈3和從所述密封 圈右側將所述密封圈夾固在所述蝶板上的壓板4，所述密封圈的材質優選為聚四氟乙烯，所 述密封副的密封面為正錐面，所述正錐面的頂點位于右側，以使當所述蝶閥的閥腔內的介 質由左向右施加壓力，所述蝶板在介質的推力作用下產生向右的移動趨勢時，密封面能夠越 移越緊，實現良好的密封效果，所述密封圈和所述壓板之間設有構成空室的封閉的內部間隙， 所述空室呈環形，所述壓板上設有導壓通孔6，所述導壓通孔一端連通所述空室，另一端開口 于所述壓板的右側，以使當所述蝶閥的閥腔內的介質由右向左施加壓力時，介質會通過所述 導壓通孔流入所述內部間隙，對所述環形凹槽的外緣槽壁產生向外的推力，將所述密封圈壓 向所述閥體的密封面，使所述密封圈的密封作用力增加，密封比壓加大，實現反向密封。所述密封圈的右側面上可以設有環形凹槽，所述環形凹槽外側壁的厚度優選小于 內側壁的厚度，所述壓板可以設有與所述環形凹槽的槽口形狀相配合可封閉所述環形凹槽 槽口的環形凸臺，所述內部間隙可以位于所述環形凸臺與所述環形凹槽之間，此時所述導 壓通孔可以設置成向上彎曲狀或設置在所述環形凸臺上，以使當介質由右向左施加壓力 時，可以對所述環形凹槽的外緣槽壁產生向外的推力；所述內部間隙也可以向內連續延伸 至所述環形凸臺和所述環形凹槽內側的部分區域，其中部分所述間隙位于所述環形凹槽的 外側壁與所述環形凸臺外側壁之間，此時所述導壓通孔可以設置成直孔，一端開口于該延 伸部分的間隙，以方便加工。所述內部間隙的具體形成方式可以為所述環形凹槽的外緣槽壁優選為頂點位于 左側、母線與中心線夾角為Y的內錐面，所述環形凹槽的內緣槽壁優選為環形平面，所述 環形凸臺的外緣表面優選為頂點位于左側、母線與中心線夾角為θ的外錐面，所述環形凸 臺的內緣表面優選為環形平面，所述θ大于Y，以使所述壓板與密封圈之間形成空隙；所 述密封圈的位于所述環形凹槽內側的右側面上優選為頂點位于右側、母線與中心線夾角為 ω的外錐面，所述壓板的對應的左側面為平面、頂點位于左側的外錐面或頂點位于右側、母 線與中心線夾角大于ω的內錐面，使所述密封圈的位于所述環形凹槽內側的部分與所述 壓板之間形成空隙，由于θ大于Y，因此所述環形凸臺的內緣表面與所述環形凹槽的內緣 槽壁之間存在縫隙，由此使兩處空隙連通，形成所述內部間隙。所述γ優選為1° -8°，如1°、2°、6°或8° ；所述θ優選為3° -10° (Θ > Y)，如 2°、3°、8° 或 10° ；所述 ω 優選為 80° -89°，80°、82°、87° 或 89°。所述導壓通孔的數量可以為一個或若干個，當所述導壓通孔的數量為若干個時， 所述若干個導壓通孔可以均勻設置在所述壓板上的一個圓周上，以確保當介質由右向左對 所述蝶板施加壓力時，可以順利流入所述內部間隙內，并對所述環形凹槽的外緣槽壁產生 均勻的壓力，達到更好的密封效果。所述密封圈的左側面優選為頂點位于右側、母線與中心線夾角為90° -β的內錐 面，使所述密封圈的左側面與所述蝶板之間形成由內向外具有β角度的縫隙區域，所述縫 隙區域內安裝有彈性防火圈5，所述彈性防火圈的材質優選為不銹鋼，常態下呈平面狀或頂 點位于右側的錐面狀。所述彈性防火圈在所述密封圈的擠壓作用下產生β角度的彈性形 變，緊貼在所述蝶板上，同時，所述密封圈也受到所述彈性防火圈的彈性推力，在該彈性推力的作用下，使所述密封圈產生向右移動的趨勢，實現所述密封圈密封位置的微調功能，使 所述密封圈越推越緊，同時在所述密封圈實現反向密封時，所述彈性防火圈也會起到提供 反向推力的作用。所述β 優選為 1° -5°，如1°、2°、4° 或 5°。所述β、θ、Υ和ω的適宜角度的設計，使得密封面的摩擦力、彈性防火圈的彈性 推力、錐面的斜向擠壓力和介質的壓力既不會相互抵消，又能達到綜合性最強的密封效果。所述彈性防火圈的外緣可以向左彎曲為超過90°的圓弧狀，所述彈性防火圈的圓 弧狀的外緣與所述閥體的密封面之間留有微小間隙。所述微小間隙的大小可以根據蝶閥的 具體參數限定，使得其在處于彈性形變狀態(蝶閥的正常工作狀態)時，其圓弧狀的外緣 與所述閥體的密封面之間不接觸，存在微小間隙，而當所述密封圈被火焰燃燒掉后，所述彈 性防火圈不再受所述密封圈的擠壓力作用，靠自身彈性恢復原狀，此時所述微小間隙消失， 所述彈性防火圈的圓弧狀外緣與所述閥體的密封面壓力接觸構成防火密封副，實現防火功 能。同時，所述彈性防火圈的外緣設計成圓弧狀，也可以起到防止當所述防火圈的外緣與所 述閥體的密封面相接觸時出現卡死情況的發生。所述閥體的密封面和所述環形凸臺的外緣表面的錐形面的設計，使所述閥體的密 封面與所述壓板之間形成一個環形的楔角區，無論介質從哪個方向對所述蝶板產生推力， 所述彈性防火圈都會通過其彈性推力使所述密封圈的環形凹槽的外側部分擠進所述楔角 區，此時所述環形凸臺會對所述密封圈產生朝向所述閥體的密封面方向的斜向推力，起到 輔助密封的作用。位于所述彈性防火圈內側的所述壓板與蝶板之間可以設有環形柔性石墨防火墊 7,由于其不怕火，可以起到防火副密封的作用。所述壓板可以通過螺絲8固定在所述蝶板上，所述螺絲的數量可以為若干個，設 置位置可以均勻分布在所述壓板上，以達到最優的固定效果。本發明中所涉及的左右方向以說明書附圖所示的左右方向為標準。
權利要求
1.一種雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，包括閥體和蝶板，所述閥體內設有閥座，所述蝶板上 設有與所述閥座構成密封副的密封圈和從所述密封圈右側將所述密封圈夾固在所述蝶板 上的壓板，所述密封副的密封面為正錐面，所述正錐面的頂點位于右側，其特征在于所述密 封圈和所述壓板之間設有構成空室的封閉的內部間隙，所述空室呈環形，所述壓板上設有 導壓通孔，所述導壓通孔一端連通所述空室，另一端開口于所述壓板的右側。
2.如權利要求1所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述密封圈的右側面上 設有環形凹槽，所述環形凹槽外側壁的厚度小于內側壁的厚度，所述壓板設有與所述環形 凹槽的槽口形狀相配合可封閉所述環形凹槽槽口的環形凸臺，所述內部間隙位于所述環形 凸臺與所述環形凹槽之間并可以向內連續延伸至所述環形凸臺和所述環形凹槽內側的部 分區域，其中部分所述間隙位于所述環形凹槽的外側壁與所述環形凸臺外側壁之間。
3.如權利要求2所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述內部間隙的形成方 式為所述環形凹槽的外緣槽壁為頂點位于左側、母線與中心線夾角為Y的內錐面，所述 環形凹槽的內緣槽壁為環形平面；所述環形凸臺的外緣表面為頂點位于左側、母線與中心 線夾角為θ的外錐面，所述環形凸臺的內緣表面為環形平面；所述θ大于γ ；所述密封圈 的位于所述環形凹槽內側的右側面為頂點位于右側、母線與中心線夾角為ω的外錐面，所 述壓板的對應的左側面為平面、頂點位于左側的外錐面或頂點位于右側、母線與中心線夾 角大于ω的內錐面。
4.如權利要求3所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述γ為1°-8° ；所 述 θ 為 3° -10° ；所述 ω 為 80° -89°。
5.如權利要求4所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述導壓通孔的數量為 一個或若干個，所述若干個導壓通孔均勻設置在所述壓板上的一個圓周上。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述密封圈 的左側面為頂點位于右側、母線與中心線夾角為90° -β的內錐面，所述密封圈的左側面 與所述蝶板之間的縫隙區域內安裝有彈性防火圈。
7.如權利要求6所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述β為1°-5°。
8.如權利要求7所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述彈性防火圈的外緣 向左彎曲為超過90°的圓弧狀，所述彈性防火圈的圓弧狀的外緣與所述閥體的密封面之間 留有微小間隙。
9.如權利要求8所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于位于所述彈性防火圈內 側的所述壓板與蝶板之間設有環形柔性石墨防火墊。
10.如權利要求9所述的雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，其特征在于所述壓板通過螺絲固 定在所述蝶板上，所述密封圈的材質為聚四氟乙烯，所述彈性防火圈的材質為不銹鋼，常態 下呈平面狀或頂點位于右側的錐面狀。
全文摘要
本發明涉及一種雙向承壓氟橡膠防火蝶閥，包括閥體和蝶板，所述閥體設有閥座，所述蝶板上設有與所述閥座構成密封副的密封圈和從所述密封圈右側將其夾固在所述蝶板上的壓板，所述密封副的密封面為頂點位于右側的正錐面，所述密封圈和所述壓板之間設有構成空室的封閉的內部間隙，所述壓板上設有連通所述空室與壓板右側空間的導壓通孔，所述密封圈的左側面為頂點位于右側，母線與中心線夾角為90°-β的內錐面，所述密封圈的左側面與所述蝶板之間的縫隙區域內安裝有彈性防火圈。本發明通過空室、導壓通孔及彈性防火圈的設計，使其集雙向密封、防火、微調多種功能于一身，且結構簡單、工藝性好、加工難度小，適應壓力范圍大，尤其適應于高壓下使用。
文檔編號F16K1/32GK102109042SQ20111007009
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者余克, 王福全 申請人:趙雷