本发明涉及阀门，具体涉及一种偏心蝶阀。
背景技术：
1、偏心蝶阀是一种基于偏心式设计的阀门，通过蝶板绕阀杆轴线进行旋转，从而达到对介质进行控制的目的；基于偏心设计，偏心蝶阀可以使介质流动路线更为简洁，从而能够减小流阻，随着工业发展，蝶阀经过多年演变，已经从单一的中线蝶阀发展成为双偏心、三偏心等具有多种结构形式的成熟阀门产品。
2、三偏心蝶阀为阀杆轴心同时偏离碟板中心及本体中心，且阀座回转轴线与阀体通道轴线有一定角度的蝶阀，相较于中线蝶阀和双偏心蝶阀，三偏心蝶阀采用三维偏心结构，蝶板与阀座之间几乎无摩擦，使用寿命长，但是由于三偏心蝶阀的阀杆回转中心与阀体的中心存在偏心，在使用时只能承受来自正向的介质压力，对于介质反方向作用时，蝶阀会出现无法密封的情况，当阀门正向承压时，因为三偏心蝶阀是锥形密封，密封是靠密封环的径向压缩和介质的推力来实现，而且会因蝶板径向偏心产生的杠杆效应，使介质压力越高密封挤压就越紧，阀门密封效果就越好。当阀门反向承压时，会因蝶板径向偏心产生的杠杆效应，使蝶板一边压强大，一边压强小。介质推力使密封环和阀座的密封比压减小，蝶板很容易因此产生变形及位移，从而导致阀门密封失效。现有技术对该问题已提出了良好的解决方案，如专利公开号为cn109372997b的阀座可移动的三偏心蝶阀，通过使用可轴向移动阀座，并利用弹簧限制其位移，随介质压力上升，阀座受到的密封压力增大，即密封比压随介质压力增大而增大，提升阀座对反向流体压力变化的适应性，确保最小密封比压需求，防止泄漏。
3、现有技术虽然解决了蝶板在反向承压时，受到介质压力增大时，密封环与阀座之间密封比压减小导致密封失效的问题，但还存在如下问题：参照图1，当反向介质压力增大时，蝶板仍然会受到不平衡力矩，使蝶板进行一定角度偏转，并且浮动阀座依靠反向介质压力进行短距离滑动，来保证蝶板小角度偏转后阀座仍能压紧在蝶板外圈的密封环上，但是对于阀杆中心与流体通道轴线偏心距大的蝶阀，其受到反向介质压力时，不平衡力矩较大会使蝶板发生的偏转角度大，此时即使浮动阀座可以在反向介质压力下进行滑动仍然会与蝶板外圈的密封环之间发生分离，导致出现泄漏的情况。
4、鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种偏心蝶阀。
技术实现思路
1、本发明提供了一种偏心蝶阀，解决了三偏心蝶阀承受反向介质压力所产生的不平衡力矩大导致产生的偏转角度大，从而使密封环和阀座脱离产生泄漏的问题，通过设置密封机构和限位机构，在浮动阀座滑动过程中，夹紧端在反向介质压力下发生形变压紧密封环，并且限位机构在浮动阀座压动下对阀杆产生相反于偏转方向的扭转力，并且扭转力随反向介质压力增大而增大，实现对蝶板转动限位，从而提高密封比压，保证密封效果。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种偏心蝶阀，包括流体通道、阀杆、蝶板、密封机构和限位机构；所述阀杆转动安装在流体通道内；所述蝶板与阀杆相连接，蝶板外圈设置有密封环；所述密封机构包括浮动阀座和滑动组件；所述浮动阀座滑动安装在流体通道内；所述滑动组件与流体通道相连接；所述限位机构与滑动组件相连接；浮动阀座承受反向介质压力发生滑动并产生弹性形变，浮动阀座滑动挤压滑动组件和限位机构，限位机构受压进行转动并压入阀杆中，阀杆受压带动蝶板进行与偏转方向的相反方向转动。
4、优选的，所述浮动阀座包括滑动端、夹紧端和楔形推环；所述滑动端滑动安装在流体通道内；所述夹紧端与滑动端相连接，夹紧端为可形变的弹片形结构；所述楔形推环安装在滑动端和夹紧端之间。
5、上述方案中，在承受反向介质压力时，反向介质压力可以通过夹紧端和滑动端之间的缝隙直接作用在楔形推环上，从而使楔形推环在滑动端和夹紧端之间滑动时将夹紧端挤压，使夹紧端进行一定程度的变形，从而对蝶板外圈的密封环形成一个压紧力，使反向密封比压增大，保证密封效果，同时通过该压紧力可以对蝶板的旋转形成阻力，进一步避免密封失效。
6、优选的，所述楔形推环表面设置有楔紧斜面；所述夹紧端外圈设置有与楔紧斜面相配合的压紧斜面。
7、上述方案中，通过楔紧斜面和压紧斜面之间的配合，可以减小楔形推环受压时与夹紧端之间的摩擦，延长使用寿命，同时由于楔紧斜面和压紧斜面之间存在较大的夹紧力，做成斜面结构可以使不再受到反向介质压力时，可以在夹紧端恢复原状时的弹力作用下，将楔形推环重新推回至初始位置；并且在正向受压时，由于楔形推环的支撑作用下，夹紧端无法发生较大的形变，正向受压时，密封环对夹紧端的压力会变大，保证密封效果，此时夹紧端和密封环都会发生较小的弹性形变，既不会影响正常密封效果，还可以避免压力过大导致密封环和浮动阀座挤压过紧使得蝶板开启困难的情况。
8、优选的，所述滑动组件包括弹簧销、蝶板弹簧和限位挡环；所述弹簧销圆周阵列在流体通道内壁上；多个所述蝶板弹簧与浮动阀座相连接，并套设在弹簧销上；所述限位挡环设置在流体通道的反向承压侧。
9、上述方案中，通过蝶板弹簧可以使反向承压时浮动阀座进行滑动，并且将蝶板弹簧设置多个并呈圆周阵列连接在浮动阀座一周，可以使浮动阀座受力均匀，避免由于局部压力不均匀导致对密封环压力不均匀，从而产生泄漏；通过限位挡环可以保证在正向受压时浮动阀座无法进行滑动。
10、优选的，所述滑动端包括环体、密封圈、压紧槽和双向压块；所述环体滑动安装在流体通道内；所述密封圈安装在环体和流体通道之间；所述压紧槽圆周阵列开设多个在环体上；所述双向压块安装在压紧槽内，双向压块为一个压缩弹簧连接在两个压块之间所组成的结构。
11、上述方案中，通过双向压块可以使楔形推环在夹紧端和滑动端之间滑动时可以受到双向压块的压紧力，从而使楔形压块将夹紧端进一步压紧在密封环上，同时由于滑动端进行滑动时，密封圈与流体通道之间为了保持密封，密封圈无法避免磨损，此时在双向压块的压力作用下，可以使密封圈受到向外扩张的力，从而使密封圈在发生磨损后仍然张紧贴合在流体通道内壁上，保持密封工作，延长了使用寿命。
12、优选的，所述限位机构包括压块槽、限位压块、压块弹簧、环块槽、限位环块、限位槽和开启组件；所述压块槽开设在弹簧销内；所述限位压块安装在压块槽内；所述压块弹簧连接在限位压块和压块槽之间；所述环块槽开设在流体通道内壁上并与压块槽相连接；所述限位环块安装在环块槽内；所述限位槽开设在阀杆上；所述开启组件与浮动阀座相连接。
13、上述方案中，当浮动阀座在反向介质压力作用下进行滑动时，浮动阀座对限位压块进行挤压，从而使限位压块进行滑动，限位压块滑动并对限位环块进行挤压，使限位环块在环块槽内进行滑动，并进入到限位槽内完成对阀杆的限位，从而使蝶板无法转动，从而达到反向密封的目的。
14、优选的，所述限位压块尾部设置有压块斜面；所述压块斜面角度大于45度；所述限位环块顶端设置有与压块斜面互余的环块斜面。
15、上述方案中，将压块斜面设置在大于45度并与环块斜面相配合，从而使限位压块更容易将限位环块进行压动，使得浮动阀座在滑动时可以压动限位压块将限位环块压入限位槽中，避免由于限位压块将限位环块压入限位槽中所需要的压力过大，导致无法浮动阀座未滑动到将限位环块压入限位槽位置时，蝶板已经发生偏转。
16、优选的，所述限位槽开口处设置有偏转斜面，蝶板关闭时限位槽与环块槽相连通；所述限位环块尾端设置有与偏转斜面相配合的限位斜面。
17、上述方案中，在蝶板进行小角度偏转时，阀杆也会进行小角度偏转，浮动阀座滑动距离较小，未将限位环块完全插入至限位槽内部，通过浮动阀座的夹紧端可以实现密封，当偏转角度变大时，限位斜面和偏转斜面之间相互挤压，通过斜面挤压可以减小磨损，延长使用寿命，同时在斜面挤压过程中，会带动阀杆向偏转方向的相反方向进行转动，从而使蝶板外圈的密封环与浮动阀座形成相互挤压趋势，并且反向介质压力越大，限位环块带动阀杆向偏转方向相反反向转动的力越大，从而进一步提高密封性。
18、优选的，所述限位环块和环块槽之间连接有环块弹簧；所述环块弹簧为弧形弹簧，且环块弹簧前段弹性模量小于后段弹性模量。
19、上述方案中，通过环块弹簧，可以使反向介质压力减小后，浮动阀座在蝶板弹簧作用下发生复位时，限位环块在环块弹簧作用下进行复位；将环块弹簧前段弹性模量设置为小于后段弹性模量，使环块弹簧在后段拉伸需要更大的力，进而可以避免浮动阀座和蝶板外圈的密封环之间相互挤压的力过大，导致密封圈损坏。
20、优选的，所述开启组件包括伸缩槽、拉杆和驱动件；所述伸缩槽开设在流体通道侧壁上；所述拉杆与浮动阀座相连接；所述驱动件与拉杆相连接。
21、上述方案中，阀杆被限位且需要打开流体通道时，通过开启组件对阀杆接处限位进行解除，并且在开启组件作用下可以使浮动阀座进行反向运动，从而使夹紧端与密封环之间的压力减小，从而使反向导流时，蝶板打开过程中与浮动阀座之间摩擦减小，延长密封环的使用寿命；此处可以使用电动拉杆、气腔等作为驱动件，避免由于反向介质压力较大无法手动启动开启组件，并且拉杆与浮动阀座直接连接，可以使开关过程中，直接对密封机构和限位环块同时解除限位。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23、1、相较于现有的三偏心蝶阀，本发明通过设置密封机构，在承受反向介质压力时，浮动阀座进行滑动的同时，其内部的楔形推环可以在浮动阀座的滑动端和夹紧端之间进行滑动，从而使夹紧端发生弹性形变压紧蝶板外圈的密封环，一方面通过压紧作用可以实现两者之间的密封，并且随反向介质压力增大，其形变程度也会在楔形推环作用下变大，达到自适应介质压力调节密封比压的效果，另一方面通过压紧作用可以对蝶板受到不平衡力矩后发生的偏转增加一个阻力，从而提高密封性能。
24、2、本发明通过设置限位机构，在浮动阀座滑动过程中会驱动限位环块进行转动，当蝶板偏转角度变大时，限位环块的限位斜面和限位槽开口处的偏转斜面之间进行相互挤压，在斜面挤压过程中，会带动阀杆向偏转方向的相反方向进行转动，从而使蝶板外圈的密封环与浮动阀座形成相互挤压趋势，并且反向介质压力越大，限位环块带动阀杆向偏转方向相反反向转动的力越大，提高密封性能；并且在限位环块和环块槽之间连接的环块弹簧设置为前段弹性模量小于后段弹性模量，从而使密封环和浮动阀座压紧保证良好密封后，密封环和浮动阀座之间的压紧力不会过大，使密封比压随反向介质压力增长呈逐渐变缓增长的趋势，避免了密封环压坏，从而保证良好密封效果。
25、3、本发明通过设置双向压块，一方面在双向压块向外的压力作用下，可以使密封圈受到持续向外扩张的力，从而使密封圈在发生磨损后仍然能被张紧，保持贴合在流体通道内壁上，保持密封工作，解决了浮动阀座在长时间工作下，浮动阀座与流体通道之间会发生泄漏的问题；另一方面在双向压块向内的压力作用下，可以对楔形推环形成压紧力，使楔形推环在磨损后仍能正常进行工作，同时可以使楔形推环将夹紧端进一步压紧在密封环上，提高密封比压，保证密封效果良好。
1.一种偏心蝶阀，其特征在于：包括流体通道(1)、阀杆(2)、蝶板(3)、密封机构(4)和限位机构(5)；所述阀杆(2)转动安装在流体通道(1)内；所述蝶板(3)与阀杆(2)相连接，蝶板(3)外圈设置有密封环(31)；所述密封机构(4)包括浮动阀座(41)和滑动组件(42)；所述浮动阀座(41)滑动安装在流体通道(1)内；所述滑动组件(42)与流体通道(1)相连接；所述限位机构(5)与滑动组件(42)相连接；浮动阀座(41)承受反向介质压力发生滑动并产生弹性形变，浮动阀座(41)滑动挤压滑动组件(42)和限位机构(5)，限位机构(5)受压进行转动并压入阀杆(2)中，阀杆(2)受压带动蝶板(3)进行与偏转方向的相反方向转动。
2.根据权利要求1所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述浮动阀座(41)包括滑动端(411)、夹紧端(412)和楔形推环(413)；所述滑动端(411)滑动安装在流体通道(1)内；所述夹紧端(412)与滑动端(411)相连接，夹紧端(412)为可弹性形变的弹片形结构；所述楔形推环(413)安装在滑动端(411)和夹紧端(412)之间。
3.根据权利要求2所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述楔形推环(413)表面设置有楔紧斜面(4131)；所述夹紧端(412)外圈设置有与楔紧斜面(4131)相配合的压紧斜面(4121)。
4.根据权利要求3所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述滑动端(411)包括环体(4111)、密封圈(4112)、压紧槽(4113)和双向压块(4114)；所述环体(4111)滑动安装在流体通道(1)内；所述密封圈(4112)安装在环体(4111)和流体通道(1)之间；所述压紧槽(4113)圆周阵列开设多个在环体(4111)上；多个所述双向压块(4114)安装在压紧槽(4113)内，双向压块(4114)为一个压缩弹簧连接在两个压块之间所组成的结构。
5.根据权利要求2所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述滑动组件(42)包括弹簧销(421)、蝶板弹簧(422)和限位挡环(423)；所述弹簧销(421)圆周阵列在流体通道(1)内壁上；多个所述蝶板弹簧(422)与浮动阀座(41)相连接，并套设在弹簧销(421)上；所述限位挡环(423)设置在流体通道(1)的反向承压侧。
6.根据权利要求5所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述限位机构(5)包括压块槽(51)、限位压块(52)、压块弹簧(53)、环块槽(54)、限位环块(55)、限位槽(56)和开启组件(57)；所述压块槽(51)开设在弹簧销(421)内；所述限位压块(52)安装在压块槽(51)内；所述压块弹簧(53)连接在限位压块(52)和压块槽(51)之间；所述环块槽(54)开设在流体通道(1)内壁上并与压块槽(51)相连接；所述限位环块(55)安装在环块槽(54)内；所述限位槽(56)开设在阀杆(2)上；所述开启组件(57)与浮动阀座(41)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述限位压块(52)尾部设置有压块斜面(521)；所述压块斜面(521)角度大于45度；所述限位环块(55)顶端设置有与压块斜面(521)互余的环块斜面(551)。
8.根据权利要求6所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述限位槽(56)开口处设置有偏转斜面(561)，蝶板(3)关闭时限位槽(56)与环块槽(54)相连通；所述限位环块(55)尾端设置有与偏转斜面(561)相配合的限位斜面(552)。
9.根据权利要求8所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述限位环块(55)和环块槽(54)之间连接有环块弹簧(553)；所述环块弹簧(553)为弧形弹簧，且环块弹簧(553)前段弹性模量小于后段弹性模量。
10.根据权利要求6所述的一种偏心蝶阀，其特征在于：所述开启组件(57)包括伸缩槽(571)、拉杆(572)和驱动件(573)；所述伸缩槽(571)开设在流体通道(1)侧壁上；所述拉杆(572)与浮动阀座(41)相连接；所述驱动件(573)与拉杆(572)相连接。
