用于風閥的密封條和風閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于多葉風閥的不對稱型密封條和一種使用該密封條的多葉風閥。所述不對稱型密封條包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中設有空腔，搭接部橫截面的外周弧線呈現為不對稱形狀。本實用新型的多葉風閥包括閥體、兩個以上并列的葉片、用于驅動葉片轉動的傳動齒輪、將葉片與傳動齒輪連接固定一起的傳動軸、安裝于葉片的密封條、以及用于安裝傳動齒輪和傳動軸的安裝板，其中至少一個葉片上安裝有供相鄰葉片的葉尖搭接的不對稱型密封條。本實用新型的多葉風閥結構簡單、泄露率低、安裝簡便、風量控制精確，可以廣泛應用在工業、民用和醫療行業空調及通風系統中。
【專利說明】用于風閥的密封條和風閥
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用于風閥的不對稱型密封條和一種使用該密封條的風閥。
【背景技術】
[0002]評價多葉風閥質量的一個重要指標是密閉性，即低泄露率，這對于風量的控制精確度和適用場合都很重要。除此之外，安裝簡便性、特殊環境(比如高溫、強腐蝕、化工、醫院)適用性也是選擇多葉風閥的考察指標。
[0003]密閉型多葉風閥3的工作原理參見圖1至圖4，它們分別顯示了具有三個葉片2的多葉風閥3安裝于風道4時由開啟狀態逐步關閉到密閉狀態的過程。圖1至圖4中的箭頭代表氣流方向。該過程中，多葉風閥3呈開啟狀態時，葉片2的葉尖-葉尾方向與氣流方向平行；多葉風閥3逐漸關閉時，葉片2開始傾斜，一個葉片2的葉尖21朝向相鄰葉片2的葉尾22靠近，葉尾22處插接有密封條1 ;隨著葉片2的轉動，多葉風閥3即將關閉，葉片2的葉尖21接觸到相鄰葉片2的葉尾22處密封條1，開始搭接；葉片2繼續轉動，葉尖-葉尾方向與氣流方向垂直，一個葉片2的葉尖21與相鄰葉片2的葉尾22處密封條1形成抵頂狀態，完成搭接，此時多葉風閥3呈密閉狀態。
[0004]然而，現有技術的多葉風閥很難同時滿足上述多種要求，尤其是低泄露率，其中一個重要原因是，多葉風閥的某些組成部件，比如安裝在葉片上的密封條，在結構上存在缺陷。參見圖5，其為現有技術的用于風閥葉片的密封條1’，其包含嵌插部11’和搭接部12’，其中搭接部12’橫截面的外周弧線13’沿軸線B-B’呈對稱形狀，故稱為對稱型密封條1’。參見圖6和圖7，當多葉風閥關閉時，一個葉片2的葉尾22處的對稱型密封條1’與相鄰葉片2的葉尖21進行搭接，葉片2的葉尖21端部最先接觸到的密封條1’的部位不是密封條1’頂部中心位置(即圖5中外周弧線13’與軸線B-B’的交點位置)，由此會造成在葉片2完全關閉時搭接的密封條1’變形后成兩邊不對稱形狀，即一頭大、一頭小。這就造成風閥在關閉后密封條1’形狀小的一側所承受的風壓比另一側(即密封條1’形狀小的一側)所承受的小的多。因葉片2是對開結構，超過兩個葉片2時會總有一個葉片2上的密封條1’形狀小的一面整體耐壓小。而且，當風閥3具有超過兩個葉片2時，比如當風閥3具有三個葉片2時，因葉片2工作時呈對開結構，除緊鄰閥體的葉片2外，中間的每一個葉片2既具有搭接前一個葉片2上密封條1’的葉尖21，又具有供后一個葉片2的葉尖21搭接的密封條1 ’，這兩個搭接的方向是相反的，如圖2和圖3所示，一個搭接是沿順時針方向，另一個搭接是沿逆時針方向。這就會造成風閥3關閉后中間葉片2兩側的兩個密封條1’變形后形狀相反，也容易導致氣體泄露，降低了風閥3的密閉性。
實用新型內容
[0005]針對上述問題，本實用新型提供一種用于風閥的不對稱型密封條和一種使用該密封條的風閥，以解決現有技術中的多葉風閥密閉性不高的問題。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種用于風閥的密封條，其包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中設有空腔，搭接部橫截面的外周弧線呈現為不對稱形狀。
[0008]在本實用新型的密封條中，優選搭接部中弧形部分的腔壁厚度均勻一致。
[0009]在本實用新型的密封條中，優選嵌插部中設有空腔。
[0010]在本實用新型的密封條中，優選密封條的材料為耐280 ° C溫度的硅橡膠。
[0011]一種風閥，其包括閥體、兩個以上并列的葉片、用于驅動葉片轉動的傳動齒輪、將葉片與傳動齒輪連接固定一起的傳動軸、安裝于葉片的密封條、以及用于安裝傳動齒輪和傳動軸的安裝板，其中至少一個葉片上安裝有供相鄰葉片的葉尖搭接的上述密封條。
[0012]在本實用新型的風閥中，優選所有葉片上的密封條都是上述優選的密封條。
[0013]在本實用新型的風閥中，優選有3個或4個葉片。
[0014]在本實用新型的風閥中，優選葉片橫截面呈機翼狀。
[0015]在本實用新型的風閥中，優選閥體和傳動軸采用不銹鋼材料，葉片采用鋁合金陽極氧化材料。
[0016]在本實用新型的風閥中，所有部件選用的原材料的耐溫均超過280 ° C，所以本實用新型的風閥的工作溫度可以達到280 ° C。
[0017]本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚的了解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為多葉風閥3呈開啟狀態的示意圖，葉片2的葉尖21-葉尾22方向與氣流方向平行。
[0019]圖2為多葉風閥3呈半關閉狀態的示意圖，葉片2的葉尖21-葉尾22方向與氣流方向呈45度角。
[0020]圖3為多葉風閥3呈即將關閉狀態的示意圖，葉片2的葉尖21接觸到相鄰葉片2的葉尾22處密封條1，準備搭接。
[0021]圖4為多葉風閥3呈關閉狀態的示意圖，葉片2的葉尖21-葉尾22方向與氣流方向垂直，葉片2的葉尖21與相鄰葉片2的葉尾22處密封條1搭接，形成密閉狀態。
[0022]圖5為現有技術的用于多葉風閥的密封條1’的橫截面示意圖。
[0023]圖6為現有技術的密封條1’與葉片2的葉尖21準備搭接的示意圖。
[0024]圖7為現有技術的密封條1’與葉片2的葉尖21搭接后的示意圖。
[0025]圖8為本實用新型的密封條1的橫截面示意圖。
[0026]圖9為本實用新型的具有葉尖21和葉尾22的葉片2的橫截面示意圖。
[0027]圖10為本實用新型的沒有葉尖21、只有葉尾22的葉片2的橫截面示意圖。
[0028]圖11為本實用新型的密封條1與葉片2的葉尖21準備搭接的示意圖。
[0029]圖12為本實用新型的密封條1與葉片2的葉尖21搭接后的示意圖。
[0030]圖13為具有四個葉片2的多葉風閥3呈即將關閉狀態的示意圖，各個葉尖21接觸到相鄰葉片2的密封條1，準備搭接。
[0031]圖14為具有四個葉片2的多葉風閥3呈關閉狀態的不意圖。
[0032]圖15為本實用新型的多葉風閥3的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型。
[0034]密封條1
[0035]參見圖8、圖9和圖10，本實用新型的密封條1包含嵌插部11和搭接部12，其中搭接部12中設有空腔14，搭接部12橫截面的外周弧線13呈現為不對稱形狀，即沿軸線A-A’不對稱，呈現一頭大、一頭小。其中搭接部12位于軸線A-A’上方的部分121整體上小于位于軸線A-A’下方的部分122 ;外周弧線13位于軸線A-A’上方的部分弧線的曲率半徑大于位于軸線A-A’下方的部分弧線的曲率半徑。因此，該密封條1稱作不對稱型密封條1。
[0036]密封條1在與葉片2的葉尖21搭接時，葉尖21抵頂密封條1的搭接部12，引起搭接部12發生變形，形成嵌合形態。為了使搭接部12變形均勻，優選搭接部12中弧形部分121、122的腔壁厚度均勻一致，此時空腔14橫截面的外周弧線15與搭接部12橫截面的外周弧線13基本平行。
[0037]密封條1通過嵌插方式安裝于葉片2的葉尾22處。葉片2的葉尾22處設有插接槽23，供密封條1的嵌插部11插入，以便固定密封條1。
[0038]為了便于密封條1的嵌插部11插入葉片2的插接槽23，優選嵌插部11中設有空腔16。更優選空腔16沿軸線A-A’對稱。
[0039]參見圖11和圖12，當一個葉片2的葉尾22處的不對稱型密封條1與相鄰葉片2的葉尖21進行搭接時，葉尖21從密封條1的搭接部12的小頭部分121開始靠近密封條1，葉尖21端部最先接觸到的密封條1的部位是密封條1搭接部12橫截面的外形周長的中心位置。當兩個葉片2完全關閉時，搭接后的密封條1搭接部12變形后橫截面呈兩邊對稱形狀，此時搭接部12橫截面的小頭部分121和大頭部分122變得基本相同，沿軸線A-A’形成對稱。這就造成葉片2完全關閉后兩側所承受的風壓相同，有效地保證了風閥的密閉性，降低了氣體的泄露率。
[0040]為了保障葉尖21端部最先接觸到、并且抵頂的密封條1的部位是密封條1搭接部12橫截面的外形周長的中心位置，搭接部12橫截面的外周弧線13的形狀、小頭部分121和大頭部分122各自的曲率半徑需要采用數學方法進行設計，這是本領域的技術人員所熟知的、并且能夠容易做到的。總體而言，所述外形周長的中心位置位于軸線A-A’下方的大頭部分122，而且小頭部分121弧線的曲率半徑大于大頭部分122弧線的曲率半徑。
[0041]同時，如同圖4所示的那樣，風閥3關閉后，所有葉片2兩側的兩個密封條1變形后橫截面的形狀皆對稱，沿著由所有葉片2相連而形成的軸線對稱分布。即便風閥3具有三個以上葉片2，也能夠保證風閥的密閉性。圖13和圖14顯示了具有四個葉片2的風閥3在關閉時各個密封條1變形后橫截面形成對稱結構的情況。
[0042]由于本實用新型的密封條1為不對稱型，因此在安裝時需要考慮安裝方向，使得一個葉片2上的密封條1與相鄰葉片2的葉尖21進行搭接時，葉尖21從密封條1的搭接部12橫截面的小頭部分121開始靠近密封條1，這樣才能使葉尖21端部最先接觸到的密封條1的部位是密封條1搭接部12橫截面外形周長的中心位置。這樣當葉片2完全關閉后，風閥形成密閉。雖然這種安裝相對于傳統的對稱型密封條1’的安裝看起來似乎比較麻煩，但是，由于密封條1是一次安裝、長期使用，加上密封條1是可以大規模生產的工業產品，密封條1本身的生產和安裝相對于傳統結構的密封條1’而言并不會增加生產和維護成本。相反，由于密封條1提高了風閥3的密閉性，可以避免頻繁檢修風閥3，因而延長了風閥3的使用壽命，因此相對于傳統結構的密封條1’而言，在經濟上具有顯著的優勢。
[0043]在本實用新型的密封條1可使用傳統的密封條材料比如橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯等彈性材料來制備。橡膠比如是三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、以及它們的改性橡膠。普通的橡膠密封條一般在溫度100 ° C以下可以正常使用，但超過100 ° C時，橡膠很容易劣化，長時間工作后就會降低密封效果。
[0044]另一方面，考慮到許多特殊環境比如石油化工行業有防火隔煙的通風系統中需要具有耐高溫、耐化學腐蝕的風閥3，密封條1的制備材料可選用具有耐280 ° C高溫功能和耐腐蝕的硅橡膠。將密封條1材料選擇為耐高溫硅橡膠，不僅在280 ° C時能正常工作，而且還具有耐強酸堿腐蝕的性能，可以在腐蝕性很強的環境中比如化工廠等使用。
[0045]本文中，硅橡膠密封條有時稱為“硅膠密封條”。硅膠密封條的密封性能好，耐高溫耐侯性，抗老化抗擊打，防震防水，能貼合各類光滑表面材質。
[0046]本實用新型的密封條所用的硅橡膠可以是發泡硅橡膠，其發泡均勻，密度可做到0.25-0.85g/cm3,邵氏硬度8-30A。其表面無氣泡無氣孔,不僅環保無毒無臭味，回彈性好，柔韌性好，而且強度高，耐高低溫，耐壓縮，耐酸堿。因此在特殊環境中使用時，相比普通的橡膠密封條，可大大延長風閥3的使用壽命，也可避免頻繁檢修風閥3及通風系統。
[0047]風閥3本實用新型的風閥3為包含多個葉片2的多葉風閥，其采用共板式法蘭設計，安裝接管不需要打孔，并能安裝各種電動氣動執行器，具有安裝方便的優點。
[0048]參見圖15，本實用新型的多葉風閥3包括閥體31、兩個以上并列的葉片2、用于驅動葉片2轉動的傳動齒輪5、將葉片2與傳動齒輪5連接固定一起的傳動軸6、安裝于葉片2的密封條1、以及用于安裝傳動齒輪5和傳動軸6以及必要的各種電動氣動執行器(未圖示)的安裝板7，其中至少一個葉片2上安裝有供相鄰葉片2的葉尖21搭接的本實用新型的密封條1。
[0049]為了使多葉風閥3結構緊湊，保持高密閉性，優選安裝板7與閥體31合二為一，即傳動齒輪5、傳動軸6以及必要的各種電動氣動執行器安裝在閥體31上。
[0050]由于葉片2并列，用于驅動葉片2轉動的傳動齒輪5并列安裝，并且尺寸和規格相同，相互哨合。相對應地，用于固定葉片2和傳動齒輪5的傳動軸6位于一條直線上。
[0051]另一方面，通過齒輪5傳動來驅動葉片2轉動，配上可調角度的執行器便可滿足高精度控制風量的要求。優選齒輪5安裝在齒輪盒(未圖示)內，與閥體31連為一體，這樣設計就看不到傳動機構(包括傳動齒輪5和傳動軸6)，達到外形美觀的效果。傳動機構內潤滑采用耐500 ° C高溫的潤滑劑，確保潤滑劑能在280 ° C時不凝固、不溢流、不碳化，使傳動機構在高溫時也能夠穩定工作。
[0052]參見圖9和圖10，本實用新型的葉片2的截面形狀優選設計成機翼狀，這樣有助于在開啟多葉風閥3時減小葉片2的風阻，達到降低噪音的效果。
[0053]本實用新型的風閥3中可包含多個葉片2，比如包含2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個或更多個葉片2。
[0054]為了實現本實用新型高度的密閉性，優選1個、2個、或3個上供葉尖21搭接的密封條是本實用新型的密封條1 ;優選所有供葉尖21搭接的密封條都是本實用新型的密封條1 ;更優選多葉風閥3中所有葉片2上的密封條都是本實用新型的密封條1。當多葉風閥3關閉時緊貼閥體31的密封條不參與與葉尖21的搭接。可選地，當多葉風閥3關閉時緊貼閥體31的密封條可以是傳統結構的對稱型密封條1’。
[0055]本實用新型的風閥3中，有一個緊貼一側閥體31的葉片2是沒有葉尖21、只有葉尾22的葉片2 (如圖10所示)，其決定了風閥3開啟和關閉時傳動齒輪5的轉動方向、以及各個葉尖21與密封條1的搭接方向；其余葉片2都是具有葉尖21和葉尾22的葉片2 (如圖9所示)。
[0056]采用上述設計的多葉風閥3不僅結構簡單合理、安裝簡便，而且摩擦力矩小、噪聲小、運轉靈活、葉片剛性好，同時泄露率極低，并可精確控制風量，可以廣泛應用在工業、民用和醫療行業空調及通風系統之中。
[0057]另一方面，考慮到許多特殊環境比如石油化工行業有防火隔煙的通風系統中需要具有耐高溫、耐化學腐蝕的風閥3，閥體31和傳動軸6等有強度要求的零件均采用不銹鋼材料，葉片2為鋁合金陽極氧化材料，由上述部件組成的風閥3便可以在腐蝕性很強的嚴苛環境中比如化工廠等使用。
[0058]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本領域的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.一種用于風閥的密封條，其包含嵌插部和搭接部，其中搭接部中設有空腔，搭接部橫截面的外周弧線呈現為不對稱形狀。
2.根據權利要求1所述的密封條，其特征在于，搭接部中弧形部分的腔壁厚度均勻一致。
3.根據權利要求1所述的密封條，其特征在于，所述嵌插部中設有空腔。
4.根據權利要求1所述的密封條，其特征在于，密封條的材料為耐280° C溫度的硅橡膠。
5.一種風閥，其包括閥體、兩個以上并列的葉片、用于驅動葉片轉動的傳動齒輪、將葉片與傳動齒輪連接固定一起的傳動軸、安裝于葉片的密封條、以及用于安裝傳動齒輪和傳動軸的安裝板，其中至少一個葉片上安裝有供相鄰葉片的葉尖搭接的根據權利要求1至4中任一項所述的密封條。
6.根據權利要求5所述的風閥，其特征在于，所有葉片上的密封條都是根據權利要求1至4中任一項所述的密封條。
7.根據權利要求5所述的風閥，其特征在于，有3個葉片。
8.根據權利要求5所述的風閥，其特征在于，有4個葉片。
9.根據權利要求5所述的風閥，其特征在于，葉片橫截面呈機翼狀。
10.根據權利要求5至9中任一項所述的風閥，其特征在于，閥體和傳動軸采用不銹鋼材料，葉片采用鋁合金陽極氧化材料。
【文檔編號】F16K31/53GK204140906SQ201420598115
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】丁宇峰, 趙磊 申請人:上海震業機電有限公司