[发明专利]一种双向自密封低流阻球体蝶阀

说明书

技术领域

本发明属于蝶阀技术领域，具体讲是一种双向自密封低流阻球体蝶阀。

背景技术

阀门是一种控制流体运动的管道元件。现有的蝶阀在关闭后，蝶板一侧压力较大而另一侧压力较小甚至为0，致使阀门密封件采用的“O”型密封圈及其他形式的密封圈受到较大的单向作用力，密封圈极易发生形变，长时间使用后，密封圈变形致使密封效果差，致使管道关闭不严，特别是在管道内压力较大的情况下，管道中的流体容易泄露，并加速密封圈的损坏。另外，在开启蝶阀时，由于管道内较大的压力作用在蝶板上，开启阀门需要的力矩也较大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双向自密封低流阻球体蝶阀，包括阀体1、设置于所述阀体内壁上的阀座2、设置于所述阀座上的密封圈4、设置于所述阀体上的蝶板3，所述阀体（1）流道为球台形状，所述蝶板处于关闭状态时，所述密封圈与所述蝶板相接触配合，将所述阀体的内腔分为第一腔室11与第二腔室12，所述密封圈上设有与第一腔室、第二腔室隔离的第一空腔41；当所述蝶板关闭后，所述第一空腔41与第一腔室/第二腔室相通；所述蝶板打开前，所述第一空腔41与第二空腔/第一空腔相通或与大气相通。

本发明在密封圈内设置了第一空腔，在阀门关闭后将流体源管道内流体压力引入第一空腔，从而抵消管道内流体作用于密封圈的单向压力，使流体源管道内流体压力同密封压力联动，密封压力随流体源管道流体压力自动调整，流体源管道流体压力越大密封圈对蝶板的压力也越大，从而使密封圈与蝶板进一步紧密贴合，实现零泄露；在阀门打开之前将第一空腔中的压力引出，进行卸压，密封圈对蝶板不再有压力作用，二者处于自然接触状态，流体源一侧的流体压力作用于密封圈使密封圈变形，密封圈与蝶板之间产生缝隙，高压流体通过缝隙流动到流体流向腔室一侧，在蝶板开启时，蝶板与密封圈不产生摩擦，从而大大降低了开启蝶阀的力矩；同时，阀体内腔过流通道为球台，介质流速ν由管道口进入阀腔球形通道后速度矢量变小，介质水头流阻损失值Δh=ζν²/2g也相应变低。

进一步地，所述密封圈上设置有凹槽一46，所述阀座2嵌入所述凹槽一中与所述的凹槽一密封配合形成第一空腔41。该结构使密封圈牢固地设置于阀座上。

进一步地，所述密封圈与蝶板密封处还设置有密封台45。密封台使密封圈与蝶板的密封面为线接触密封，密封更严密。

进一步地，所述密封圈两侧的非配合面上还分别设置有加强块5，还包括螺栓6，所述螺栓穿过所述阀座2、所述密封圈4、所述加强块5，将所述密封圈4固定在所述阀座2上。通过加强块和螺栓，可较好地实现密封圈与阀座的固定。

进一步地，所述阀座2上设有与所述阀体外部及所述第一空腔41相通的孔一21，所述第一腔室所在的阀体上设有与所述阀体外部及第一腔室连通的孔二13，所述第二腔室所在的阀体上设有与所述阀体外部及第二腔室连通的孔三14，当所述蝶板关闭后，所述第一空腔41通过孔一21、孔二13/孔三14与第一腔室/第二腔室中的流体源腔室相通，所述蝶板打开前，所述第一空腔41通过孔一21、孔三14/孔二13与第二腔室/第一腔室中的流体流向腔室相通或者所述的第一空腔41通过孔一21与大气相通。阀座与阀体上均设有孔，当需要关闭或打开蝶板时，通过连通不同的孔来实现对第一空腔的增压与卸压。

进一步地，所述蝶板与所述密封圈接触的面为锥体斜面，所述锥体斜面的斜角为α，当所述碟板处于关闭状态时，在所述锥体斜面的一侧，所述密封圈表面与所述阀座及阀体内表面密封形成第二空腔42；当所述蝶板关闭后，所述第二空腔42同步第一空腔与第一腔室/第二腔室中的流体源腔室相通，所述蝶板打开前，所述第二空腔42同步第一空腔与第二腔室/第一腔室中的流体流向腔室相通或与大气相通。增加第二空腔，可以使密封圈平衡受压，从而更好地实现密封圈与蝶板的密封接触，达到零泄露。

进一步地，所述密封圈上设置有与所述阀体内表面相吻合的密封面44。通过密封面44可使第二空腔与第二腔室较好地隔离开，保证第二空腔中的压力与管道内高压流体压力同步或卸压。

进一步地，所述第二空腔42所在的阀体或阀座上设置有与阀体外部及所述第二空腔相通的孔四15，当所述蝶板关闭后，所述第二空腔42通过孔四15、孔二13/孔三14同步第一空腔与第一腔室/第二腔室相通，所述蝶板打开前，所述第二空腔通过孔四15、孔三14/孔二13同步第一空腔与第二腔室/第一腔室相通或与大气相通。通过孔四连通不同的孔来实现对第二空腔的增压与卸压。