CN101806375B - 一种阀杆密封结构 - Google Patents
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Abstract
一种阀杆密封结构，其关键是：将阀杆由上阀杆和下阀杆组成；下阀杆由下瓷环和瓷环座组成，下瓷环镶嵌在瓷环座上端，瓷环座中间有一凹槽，用于与上阀杆连接，瓷环座与阀芯连接；在阀盖内侧镶嵌有一个与下瓷环相对应的上瓷环，上瓷环与下瓷环的接触面为密封面；上阀杆上端阀门手柄，下端连接瓷环座；阀门弹簧安装在瓷环座与阀芯之间。本发明结构简单，操作轻便，成本低，密封性能好，使用寿命长，磨损系数低；上阀杆可以随时从阀体中抽出保养，以改传统阀门在使用中不可对阀杆抽出保养维修的缺憾；该设计适用与由上向下流通即上进下出的阀门，在关闭阀门时能借流体力和弹簧力共同达到密合瓷面的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀杆的密封结构。
背景技术
当前工农业及生活中使用的各种阀门，都是通过阀杆传递扭力，完成阀门对管道流体的开启、关闭。为了实现阀门内外密封的零泄漏，节省能源，保护环境和提高工作效率，阀门必须具有可靠的密封性能。阀门的密封部位主要有启、闭件与阀座两密封面间的接触处、阀杆和阀盖接触处、阀杆密封处、阀体与阀盖之间的垫片接触处等。其中启闭件与阀座两密封面间的泄漏称为阀门内漏，而阀杆与阀盖、阀杆密封及阀体与阀盖密封面的泄漏称为阀门的外漏。阀门的内漏将影响阀门截断介质的能力。阀门的外漏会造成输运介质的损失或污染环境，严重时会造成重大事故。对易燃、易爆、有毒或具有放射性的介质阀门的外漏更不允许的。
1、民用低温、低压阀，小型阀对阀杆与阀盖之间密封采用橡胶软密封环，聚四氟乙烯等此类材料，一般具有膨胀系数高、不良传导性、易老化、耐温较低、阀杆与阀盖之间易生锈卡死，不可抽出保养。
2、现在在工业中，大量普遍在大中型，高、中压阀门阀杆与阀盖之间的密封是靠压紧外部填料盖实现的。从密封机理上讲，这种密封层强制密封或是一种堵漏式被动密封，填料装入填料函后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触并不是非常均匀的，有些部位接触的紧，有些部位接触的松，还有些部位没有接触上，接触的部位同非接触的部位交替出现，起到阻止压力介质外泄的作用。阀门在使用过程中，阀杆同填料之间存在相对(转动)运动。随着开启次数的增加，转动的次数也随之增多，填料接触压力逐渐减弱，加上填料的自身老化等原因，在高温、高压和渗透性强的流体介质影响下，就会造成外漏。阀门在使用中阀杆不可抽出保养。
3、“波纹管阀”的阀杆部位采用了“波纹管”密封，常用于对阀杆密封要求严格的场合，提高阀门阀杆部位的密封性能。“波纹管”是一种具有横向波纹和挠性的多功能薄壁管壳零件，在外力及力矩的作用下能产生轴向、角向、侧向及组合移位，即有弹性又有密封特性，“波纹管”在阀门中为阀杆与阀体内提供可轴向移动的金属壳体，形成动密封，“波纹管”随阀杆移动而压缩拉伸，确保阀杆密封处在中短期内能实现零泄漏。“波纹管”的疲劳寿命是随阀杆从全开(压缩)到全闭(拉伸)再到全开(压缩)的运动，同时承受流体介质的工作压力。在阀门中使用的金属“波纹管”寿命2000——1万次后便产生裂纹，失去对阀杆的密封作用。
因此采用“波纹管”密封阀杆方式：使用寿命短、金属易疲劳开裂、成本高，使用范围小，安装维修不便。阀杆不可抽出保养。
4、隔膜阀(抗菌阀)：主要用在制药、发酵等抗菌行业使用，其设有隔膜片，并有一定弹性的有机材料做成，在阀门开启或关闭过程中，阀杆的螺纹部位均不与阀门内任何工作介质直接接触，避免了阀门介质与阀杆的接触，并取消填料及压盖，减少了阀盖阻力。但缺点是：使用有机材料耐温低、易老化、成本高，在工业中使用不广泛，不易普及。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：设计一种阀杆的密封结构，以改变现有技术阀杆的密封方式，克服现有技术易老化、耐温较低、阀杆与阀盖之间易生锈卡死，不可抽出保养等问题。
解决本发明问题所采取的技术方案是：将阀杆设计成两部分，即上阀杆和下阀杆；下阀杆由下瓷环和瓷环座组成，下瓷环镶嵌在瓷环座上端，瓷环座中间有一个三角形或四边形或多边形凹槽，用于与上阀杆连接；瓷环座下部为一三角形或四边形或多边形柱体，用于与阀芯上的转动凹槽连接；在阀盖内侧镶嵌有一个与下瓷环相对应的上瓷环，两个瓷环相对应的面均为抛光面，上瓷环与下瓷环的接触面为密封面；上阀杆上端穿过上瓷环和阀盖连接阀门手柄，下端插接在下瓷环的瓷环座中间的凹槽中；阀门弹簧套在瓷环座下部的柱体上，安装在瓷环座与阀芯之间。
为了使上瓷环与阀盖、下瓷环与瓷环座紧密连接，将上瓷环与阀盖、下瓷环与瓷环座之间的安装连接锥度设计为3-5度。
本发明的积极效果是：结构简单，操作轻便，成本低，密封性能好，使用寿命长，磨损系数低；上阀杆在阀门使用中无论开启、关闭时，都可以将其从阀体中抽出保养，以改传统阀门在使用中不可对阀杆抽出保养维修的缺憾；该设计适用与由上向下流通即上进下出的阀门，在关闭阀门时能借流体力和弹簧力共同达到密合瓷面的目的。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明结构如附图所示，将阀杆设计成两部分，即上阀杆1和下阀杆；下阀杆由下瓷环4和瓷环座5组成，下瓷环4镶嵌在瓷环座5上端，瓷环座5中间有一方形凹槽，用于与上阀杆1连接；瓷环座5下部为一四棱柱体7，用于与阀芯8上面的转动凹槽连接，拨动阀芯8转动；在阀盖2内侧镶嵌有一个与下瓷环4相对应的上瓷环3，两个瓷环3、4相对应的面均为抛光面；上阀杆1上端穿过上瓷环3和阀盖2连接阀门手柄，下端穿过下瓷环4的连接瓷环座5中间的凹槽中；阀门弹簧6安装在瓷环座5与阀芯8之间；上瓷环3与下瓷环4的接触面为密封面。本发明的阀门阀杆结构较适用与流体上进下出的阀门，阀门的密封依靠上瓷环3与下瓷环4的接触面在阀门弹簧6和流体压力作用下实现。为了使上瓷环3与阀盖2、下瓷环4与瓷环座5紧密连接，将上瓷环3与阀盖2、下瓷环4与瓷环座5之间的安装连接锥度设计为3-5度。
Claims (2)
1.一种阀杆密封结构，其特征在于：将阀杆设计成两部分，即上阀杆和下阀杆；下阀杆由下瓷环和瓷环座组成，下瓷环镶嵌在瓷环座上端，瓷环座中间有一个三角形或四边形凹槽，用于与上阀杆连接；瓷环座下部为一三角形或四边形柱体，用于与阀芯上的转动凹槽连接；在阀盖内侧镶嵌有一个与下瓷环相对应的上瓷环，两个瓷环相对应的面均为抛光面，上瓷环与下瓷环的接触面为密封面；上阀杆上端穿过上瓷环和阀盖连接阀门手柄，下端插接在下瓷环的瓷环座中间的凹槽中；阀门弹簧套在瓷环座下部的柱体上，安装在瓷环座与阀芯之间。
2.根据权利要求1所述的阀杆密封结构，其特征在于：上瓷环与阀盖、下瓷环与瓷环座之间的安装连接锥度均为3-5度。
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