[發明專利]一種低扭矩、雙向零泄漏全金屬密封碟閥

在審

• 申請號: 201711378027.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108105401A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 樊東升
• 申請（專利權）人: 樊東升
• 主分類號: F16K1/22
• 分類號: F16K1/22;F16K1/226;F16K1/42;F16K27/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種低扭矩、雙向零泄漏全金屬密封碟閥。采用的技術方案是：包括執行機構、螺紋套、絲杠、連接軸、閥桿、支架、填料壓蓋、閥桿填料、閥體、閥座、蝶板、加強筋、楔劈滑動組件、閥座密封填料、全金屬密封環、蝶板密封填料、滾針軸承、滾輪；本發明采用金屬硬密封，主動密封、密封比壓高，零泄漏，雙向密封；閥座、蝶板密封面堆焊耐磨、耐溫、耐蝕合金材料，使用壽命長；開、關閥過程中密封面不接觸、無摩擦、操作力矩小、關閉速度快。閥座、蝶板為可拆卸結構，結構簡單，檢修方便，維護成本低；閥板結構比較薄，流阻小，流量系數大，適用范圍寬。

技術領域

本發明屬于控制閥領域，涉及一種低扭矩、雙向零泄漏全金屬密封碟閥。

背景技術

蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90度左右的流體開關，通常在液體，氣體，等流體管路系統中作為阻斷開啟，流量調節閥和阻尼閥功能。大口徑蝶閥是指口徑大于l00cm以上的閥門。高溫高壓金屬硬密封蝶閥可廣泛應用于石油化工、煤化工、電力等行業高溫高壓介質的輸送。目前，國內生產蝶閥結構多是以多層次三偏心蝶閥、襯膠中線蝶閥為主。但是，這些閥門結構還存在不足：閥門結構設計不合理，采用金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完全密封，密封性差，容易泄漏，工作不穩定，且維修或維護操作麻煩，使用不方便，實用性差。而隨著社會不斷向前發展，流體管線系統的工況條件也變得越來越復雜，在很多情況下，蝶閥應用的工況條件同時具有高溫、高壓和雙向流的情況，普通的蝶閥已經滿足不了流體管線系統的要求。

常規三偏心蝶閥的閥座或密封環構造是不銹鋼薄片與石墨薄片層疊而成安裝在碟板或閥體上，密封面很容易受到流體的沖蝕，使用壽命很短。例如閥座和密封環與閥門是一體的，閥座或者密封環損壞后，需要將整個閥門都換掉，浪費了資源，也大大提高了維修成本。另外，由于會在高溫高壓下使用，因此難免會有泄漏發生，困此如何盡可能的降低泄漏率、以及防止閥桿吹出、提高安全性能，都有待提高和完善。

雖然三偏心雙向硬密封蝶閥在近幾年來得到了發展，蝶板密封面與蝶板是獨立的，閥座與閥體也是獨立的，所以蝶板密封面及閥座可以單獨更換，當蝶板密封面或閥座受損時，不必再報廢整臺閥門，只需更換蝶板密封面及閥座即可，大大降低了保養成本，還大大減少了維修工時和檢修強度與難度。同時，可更換式整體金屬密封面，解決了各種不同工況對密封面材料的不同要求；但因其技術和工藝還不是很完善和成熟，所以在實際生產和使用當中還存在很多固有缺陷： 1、閥板結構比較厚，流阻大，故不適用于DN200以下小口徑管路； 2、三偏心結構的原理,閥板的密封面與閥座之間的密封是靠傳動裝置的力矩使閥板壓向閥座。正流狀態時,介質壓力越高密封擠壓越緊。當流道介質逆流時隨著介質壓力的增大閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質壓強時,密封開始泄漏。3、三偏心蝶閥蝶板與閥座的密封斷面不是圓形、而是橢圓，其密封面形狀也因此而不對稱、一邊傾斜于本體中心線、另一邊則平行于本體中心線，密封面的制造加工難度較大（如專利公開號CN107289143A、CN105299285A等）。

發明內容

鑒于現有技術中所存在的問題，本發明公開了一種低扭矩、雙向零泄漏全金屬密封碟閥：閥門采用單偏心結構，閥桿中心與閥體密封面偏移一段距離；閥座為可拆卸結構，閥體內壁上設置有閥座安裝槽，閥座通過內六角圓柱頭螺釘固定在閥體上，閥座與閥體結合面設置有密封填料，閥座密封面為圓錐面，其表面堆焊耐磨、耐溫、耐蝕合金材料；蝶板為可拆卸結構，蝶板的一側端面上設置有安裝臺階，全金屬密封環通過內六角圓柱頭螺釘固定在蝶板上，全金屬密封環與蝶板結合面設置有密封填料，全金屬密封環密封面為球面，其表面堆焊耐磨、耐溫、耐蝕合金材料；閥門啟、閉動作采取：開閥時螺紋副逆時針旋轉，蝶板先脫離閥座密封面一段距離，螺紋副鎖緊后蝶板逆時針旋轉90度完成開閥；關閥時蝶板先順時針旋轉90度后，螺紋副脫開后蝶板再壓緊閥座密封面完成關閥；開、關閥過程中密封面不接觸、無摩擦、操作力矩小、關閉速度快；蝶板壓緊閥座密封面過程中，密封力通過執行機構、螺紋副、楔劈滑動組件提供，不依靠介質力，其密封比壓是其它金屬密封蝶閥的10倍，可實現蝶閥在高、低壓下可靠的雙向密封性能。