[实用新型]三维偏心非弹性金属硬密封蝶阀密封副

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属硬密封蝶阀，具体说是涉及一种三维偏心非弹性金属硬密封蝶阀密封副。

背景技术

现有技术的金属硬密封蝶阀的密封副多是采用弹性密封结构，其蝶形阀板密封面在密封过程中所需的预紧力是通过阀座弹性形变所产生的压力获得的，即通过弹性元件的过盈配合对启闭件(锥面或球面)产生的预紧力，该预紧力应足以保证阀门的启闭件与阀座的密封面得到阀门密封所必需的比压。但这一预紧力也会导致蝶阀启闭时两密封面之间摩擦力的增加、阀杆的启闭力矩加大，直接影响到阀门的使用寿命等。另外，也给设计制造公称直径大、工作压力高、耐温度高的蝶阀造成一定的困难。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中存在的不足之处，根据蝶阀密封副的工作原理和特点而提供一种结构更为合理、密封可靠，且不仅能避免阀门启闭过程中造成的机械磨损，并可减小阀门启闭力矩的三维偏心非弹性金属硬密封蝶阀密封副。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的蝶阀密封副包括嵌装在阀体内的阀座、通过阀杆安装在阀体流道内的蝶形阀板，所述阀座密封面和与其相配合的蝶形阀板密封面均为不等角结构的的锥环面，两锥环面的锥顶均等距偏置于锥环面的中垂线同一侧，且密封圈锥环面的锥顶角大于蝶形阀板锥环面的锥顶角(即压力角大于摩擦角)；所述阀杆轴线偏置于阀体流道轴线的左侧，两锥环面的锥顶偏置于阀杆轴线的左侧(所述左侧是参照附图所示位置描述，并不具体限定偏置的方向)。

本实用新型的工作原理如下：

由于本实用新型密封副的密封面呈不等角的椭圆锥面，且密封圈锥环面的锥顶角大于蝶形阀板锥环面的锥顶角(即压力角大于摩擦角)，两相互配合的密封面共同构成“双锥面不等角椭圆形密封副”。因此，在外力的作用下，当阀轴驱动蝶形阀板转动时，两密封面所发生的微量扭转渐进变化中所产生的“X”形变(密封副的X形状单边X线条产生X形状渐进变化，简称为X形变)，通过转动过程中的微量过盈涨力渐进变化产生的预紧力形成贴合状态。阀门在关闭时，不论是正向密封或是反向密封，密封副的面接触轴向距离都会保证在阀板受到介质的推力作用下，其所受到介质的推力轴向位移都会保持在面接触密封的范围之内，确保反向密封性能。当阀门在开启时，由于压力角(密封角)大于摩擦角，密封副的二分之一还处于微观间隙状态，所以开启灵活、扭矩力小，达到设计要求的效果。这一“X”形变的密封功能可实现密封副由点对面到面对面密封的过渡衔接，达到越关越紧、启闭扭矩小的目的，且启闭次数越多(在密封副材料的极限疲劳磨损之内)密封性能越佳。

本实用新型的非弹性金属硬密封蝶阀密封副可实现蝶阀的单向或双向密封，可适用于中常温、中低压的气、液体介质范围区域。可满足公称直径大、工作压力高的蝶阀设计要求。

由于本实用新型采用了双锥面不等角度椭圆密封原理，增强了其密封性能与偶合性，弥补了现有技术中线对面的易损伤和面对面密封的精度差的缺陷，实现了真正意义上的的双锥面不等角硬对硬密封，可实现单、双向密封零泄漏之目的。特别适用于设计制造公称直径大、工作压力高、耐温度高的蝶阀。

附图说明

图1是本实用新型的密封原理图。

图中：θ为阀座偏心角，θ′为阀板偏心角，θ>θ′；β为圆锥角，β>β′；θ＝∠1，θ′＝∠2；∠7、∠8为阀座密封不等角，∠7>∠8；∠5、∠6为阀板密封不等角，∠5>∠6；∠3、∠4为阀板密封对等角，∠3＝∠4；∠9、∠10为阀座密封对等角，∠9＝∠10；∠5、∠6(∠7、∠8)处于圆锥轴线的不同高度上，所以正圆变成椭圆；它们所相连的直线与圆锥轴线不是90°；∠9、∠10处于圆锥轴A点位置，∠3、∠4处于圆锥轴B点位置，它们的位置在圆锥轴线层面上180°对等高。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是密封副的局部放大视图。

图中：1是阀体，2是阀座(密封圈)，3是蝶形阀板。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实例(附图)作进一步描述：

如图1所示，三维偏心非弹性金属硬密封蝶阀密封副在180°之内是有不同形状的双曲面和角度组成的不等高的锥形体，由镜像而成的360°双锥面椭圆密封环，其双锥密封面角度不在一条平行线上。

如图2、图3所示，本实用新型的蝶阀密封副包括嵌装在阀体1内的阀座2、通过阀杆安装在阀体流道内的蝶形阀板3，所述阀座2密封面和与其相配合的蝶形阀板3密封面均为不等角结构的的锥环面，两锥环面的锥顶均等距偏置于锥环面的中垂线同一侧，且密封圈2锥环面的锥顶角大于蝶形阀板3锥环面的锥顶角；所述阀杆轴线偏置于阀体流道轴线的左侧(见图2所示位置，形成第二偏心)，两锥环面的锥顶偏置于阀杆轴线的左侧(见图2所示位置，形成第三偏心)，且阀座2嵌装在位于阀杆轴线一侧的阀体流道内(见图2所示位置，形成第一偏心)，形成三维偏心结构。