一种组合密封防火蝶阀

技术领域

本发明涉及超低温阀门技术领域，尤其涉及一种海工超低温组合密封防火蝶阀。

背景技术

阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

随着造船行业的发展，越来越多的阀门广泛应用于船舶管系中，在整个船舶系统中起着相当重要的地位。液化天然气(LNG)船是为在-163℃极低温下运输液化天然气而设计建造的专用船舶，在目前所有货运船舶中，LNG船技术最复杂，难度最高，被称为世界造船“皇冠上的明珠”。

因此，有必要提供一种蝶阀，适用于液化天然气(LNG)船，能在超低温环境下正常工作。

发明内容

本发明提出了一种组合密封防火蝶阀，可以在超低温度的工作环境下正常工作，同时相比常规蝶阀，其适用于更加复杂的工况，同时具备双向密封能力，具有很高的实用价值和发展前景。

为了达到上述目的，本发明提出了一种组合密封防火蝶阀，包括：

阀杆，所述阀杆的一端设置有底盖，所述阀杆的另一端设置有执行器，所述执行器用于控制所述阀杆轴转；

阀体和阀盖，所述阀体和阀盖密彼此接合密封，并套设在所述阀杆上，所述阀盖闭合，所述阀体还与所述底盖密封连接，所述阀体内部具有一空腔；

蝶板，所述蝶板位于所述空腔内并固定到所述阀杆上，所述阀杆与所述蝶板将所述空间分隔成进口腔和出口腔，所述阀杆轴转时带动所述蝶板转动，从而使得所述进口腔和出口腔贯通或被分隔；

其中，所述蝶板与所述阀体之间依次设置有底板、第一阀座、第一金属阀座、中板、第二阀座、第二金属阀座和上板，所述底板和中板配合作用以夹合固定所述第一阀座及第一金属阀座，所述中板和上板相互配合以夹合固定所述第二阀座及第二金属阀座；所述第一阀座、第一金属阀座、第二阀座以及第二金属阀座用于所述蝶板关闭时，与蝶板接触密封，以使进口腔和出口腔被分隔。

进一步地，所述阀盖的远离所述阀体的端部与所述阀杆间设有环形凹槽，所述环形凹槽内依次设置有填料垫、填料、填料压圈，并在所述填料压圈的顶端设置一填料压盖，所述填料压盖、填料压圈和填料垫均用于固定压紧所述填料，以提高阀盖与阀体间的密封性能。

进一步地，所述填料为环状结构，所述填料的两端采用镍丝增强石墨制成，所述填料的中间部分采用高纯度蝶形石墨制成。

进一步地，所述填料垫的远离所述填料的一端与所述阀体间设置有泛塞及泛塞垫，所述填料压圈外侧设置有两个O型圈，其内侧设置一个O型圈，所述泛塞、填料及O型圈共同构成了上阀杆处的三重组合密封结构，极大地保证了阀杆处的微泄漏。

进一步地，所述填料压盖通过紧固件固定在所述阀盖的端部，所述紧固件与所述填料压盖之间设置有碟簧，用于补偿填料挤压变形后的收缩量，保证所述填料时刻处于压紧状态。

进一步地，所述填料压盖与所述填料压圈之间设置一组对开环，以保证阀杆在使用过程中不至于吹出，提高了阀门的使用安全性。

进一步地，所述底板与阀体之间、所述中板与底板之间以及所述上板与中板之间均放置金属波齿复合垫片，用于保证各处的密封性能要求；

和/或，所述阀体与阀盖之间以及所述阀体与所述底盖之间均设置有金属波齿复合垫片；

所述金属波齿复合垫片由波形金属架表面黏结无石棉非金属材料而制成。

进一步地，所述蝶板为中空式设计，以减小液体流动过程中的流阻系数。

进一步地，所述阀盖与阀杆之间还设有一顶盖，所述顶盖的内外侧分别设置O型圈，以防止冷凝水进入填料上部。

进一步地，所述第一阀座、第一金属阀座、第二阀座和第二金属阀座外侧还包括压板、弹簧挡圈、螺母及螺栓，能够有效的压紧所述底板、中板、上板，起到双向密封且防火烧的能力。

本发明具有以下优势：

本发明在所述蝶板与所述阀体之间依次设置有底板、第一阀座、第一金属阀座、中板、第二阀座、第二金属阀座和上板，形成四阀座组合双密封防火设置，大大提高了阀门在低温环境下的密封性能，使阀门具有双向密封性能，同时，当火灾发生时，即使第一阀座和第二阀座被烧毁，第一金属阀座和第二金属阀座依然能够与蝶板接触密封，起到防火作用。

本发明在阀盖与阀杆的连接处依次填充填料垫、填料、填料压圈，同时在填料压圈的内外侧设置有O型圈，并在填料垫下方设置泛塞，所述泛塞、填料及O型圈共同构成了上阀杆处的三重组合密封结构，极大地保证了阀杆处的微泄漏，微泄漏等级低逸散数量级达到10

附图说明

图1为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀示意图；

图2为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中四阀座组合密封防火设计示意图；

图3为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中四阀座压紧示意图；

图4为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中阀盖与阀体连接处密封垫片示意图；

图5为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中底盖处密封垫片示意图；

图6为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中填料压圈处三重组合密封设计示意图；

图7为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中阀杆处三重密封泛塞密封示意图。

图8为本发明实施例提供的组合密封防火蝶阀中阀杆处阀盖示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

以下结合附图1-8和具体实施方式对本发明提出的组合密封防火蝶阀作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1所示，本发明提出了一种组合密封防火蝶阀，包括：阀杆3、执行器24、底盖5、阀盖4、阀体1、蝶板2。所述阀杆3的第一端采用键槽结构，可与执行器24、涡轮蜗杆电动连接，所述执行器24通过蜗轮蜗杆控制阀杆3轴转。由蜗轮蜗杆控制蝶阀2的开闭，可以很轻松的开启和关闭这种大口径蝶阀。阀杆3的第二端的端面设置有底盖5，所述底盖5用于为阀杆3的轴转提供支点。执行器24与底盖5之间的阀杆3上套合有彼此接合密封的阀盖4和阀体1，所述阀盖4闭合，所述阀体1还与所述底盖5密封固定连接，且所述阀体1内具有空腔。所述阀杆3中位于所述空腔内的部分上设置有蝶阀2，所述阀杆3和蝶板2将所述空腔被分隔成进口腔和出口腔，阀杆3轴转带动蝶板2转动，可使进口腔和出口腔贯通或被分隔。

继续参阅图1，所述蝶板2套设在所述阀杆3上，并通过锁紧销13与蝶板2固定。具体地，所述蝶板2位于所述阀杆3的一侧，所述锁紧销13贯穿所述蝶板2并延伸至所述阀杆3的另一侧。所述蝶板2采用中空式设计，大大减小了液体流动过程中的流阻系数，增大了流量。

如图2-3所示，所述蝶板2与阀体1之间依次设置有底板8、第一阀座47、第一金属阀座58、中板9、第二阀座46、第二金属阀座59和上板10，所述底板8和中板9配合作用以夹合固定所述第一阀座47及第一金属阀座58，所述中板9和上板10相互配合以夹合固定所述第二阀座46及第二金属阀座59。具体地，所述底板8及中板10均具有凹槽，所述底板8压在阀体1上，第一阀座47放置于底板8的凹槽处，第一金属阀座58压在第一阀座47上，中板9压在第一金属阀座58上，第二金属阀座59放置于中板9的凹槽处，第二阀座46压在第二金属阀座59上，上板10压在第二阀座46上。所述第一阀座47、第一金属阀座58、第二阀座46以及第二金属阀座59用于蝶板2关闭时，与蝶板2接触密封，以使进口腔和出口腔被分隔。本发明采用四阀座双密封设置，大大提高了阀门在低温环境下的密封性能，使阀门具有双向密封性能。同时，当火灾发生时，即使第一阀座47和第二阀座46被烧毁，第一金属阀座58和第二金属阀座59依然能够与蝶板2接触密封，起到防火作用。底板8和中板9加工有凹槽，使得双阀座在压紧过程中均匀受力，提高密封性能。

所述上板10的外侧还设置有压板11，如图3所示，所述压板11压在上板10上，并通过螺栓螺母固定，所述压板11与阀体1之间还设有弹簧挡圈12。所述压板11、弹簧挡圈12、螺母及螺栓，共同构成了压紧装置，能够有效的压紧底板8、中板9、上板10，起到双向密封且防火烧的能力。

所述底板8与阀体1之间、所述中板9与底板8之间以及所述上板10与中板9之间均放置一金属波齿复合垫片，用于保证各处的密封性能要求。所述金属波齿复合垫片14是由特殊的波形的金属架下表面黏结柔性石墨或聚四氟乙烯等无石棉非金属材料组成，具有更好的回弹补偿性能和更低预紧载荷。此外，如图4-5所示，所述阀体1与阀盖4之间以及所述阀体1与所述底盖5之间均设置有金属波齿复合垫片14，以提高阀体1与阀盖4、底盖5之间的密封性能。

如图6所示，所述阀盖4为中空结构，所述阀盖4中远离所述阀体1的一端向外延伸形成凹陷部，使得所述阀盖的端部与所述阀杆间形成环形凹槽，在所述环形凹槽内依次设置有填料垫15、填料16、填料压圈17，并在所述填料压圈17的顶端设置一填料压盖19，所述填料压盖19、填料压圈17和填料垫15均用于固定压紧所述填料16。所述填料16为环状结构，所述填料16的两端采用特殊构造的镍丝增强石墨，具有优异的抗刮性和刮垢清洁功能，中间部分采用高纯度蝶形石墨，能在低预条件下达到高效密封的特性，充分保证阀门填料处密封性能。

如图7所示，所述填料垫15下方设置泛塞60及泛塞垫61，所述填料压圈17外侧设置有两个O型圈槽，其内侧设置一个O型圈槽，所述三个O型圈槽内各放置一个O型圈45，可以充分保证密封性能，避免阀门外泄漏。所述泛塞60、填料16及O型圈45共同构成了上阀杆处的三重组合密封结构，极大地保证了阀杆处的微泄漏，微泄漏等级低逸散数量级达到10

所述填料压盖19通过紧固件固定在所述阀盖4的端部，所述紧固件与所述填料压盖19之间设置有碟簧54，用于补偿填料挤压变形后的收缩量，避免长时间压紧及温度影响导致的填料疏松、泄露问题，充分保证填料16时刻处于压紧状态，保证密封性能。所述填料压盖19与所述填料压圈17之间设置一组对开环18，共同组成了防吹出装置，保证了阀杆3在使用过程中不至于吹出，提高了阀门的使用安全性，同时能充分保证填料压盖19均匀受力及填料16均匀受力，保证密封性能。

如图8所示，所述阀盖4通过紧固件与执行器24固定连接，且所述阀盖4与阀杆3之间还设有一顶盖52，所述顶盖52的内外侧分别设置O型圈45，一方面可以避免冷凝水进入蜗轮蜗杆引起生锈，另一方面可以防止冷凝水进入填料上部，避免了填料的损坏，极大地提高了阀门的性能和寿命，同时填料压板也具备圆形方便加工的特点，降低了成本。所述阀体1的两端与所述阀杆3的连接处分别设有两个轴承套23，以减小阀门在开关过程中的摩擦阻力，同时又对阀杆3起到了支撑和导向作用。

本发明采用四阀座组合双密封防火设置，大大提高了阀门在低温环境下的密封性能，使阀门具有双向密封性能；同时，当火灾发生时，第一阀座47和第二阀座46被烧毁，第一金属阀座58和第二金属阀座59依然能够与蝶板2接触密封，起到防火作用。而且，本发明在阀盖与阀杆的连接处依次填充填料垫15、填料16、填料压圈17，同时在填料压圈17的内外侧设置有O型圈45，并在填料垫下方设置泛塞60，所述泛塞60、填料16及O型圈45共同构成了上阀杆处的三重组合密封结构，极大地保证了阀杆处的微泄漏，微泄漏等级低逸散数量级达到10

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。