CN103244694B - 活塞式零泄漏截止阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种活塞式零泄漏截止阀，包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体上部设有开口，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，所述阀杆与阀体开口内壁之间设有密封机构，所述密封机构包括设置在阀体开口中的填料函、弹性填料和填料压套，所述填料函的底部由套设在阀杆上且轴向可移动的自紧压环组件构成，所述自紧压环组件与阀杆及填料函壁之间液密接触，所述阀体内腔与所述自紧压环组件底部之间联通。当填料函中的弹性填料由于长期使用磨损或热胀冷缩出现松动时，自紧压环组件在阀腔内部介质压力的作用下会向上挤压弹性填料，达到防止泄漏的目的，并且介质的压力越大，密封效果越好。
Description
技术领域
本发明涉及一种截止阀，特别是可以在高压力下输送介质的活塞式零泄漏截止阀。
背景技术
截止阀是在化工、石油工业中广泛应用的设备，现有的截止阀结构通常包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与阀体内腔连通，所述阀瓣设置于阀体内腔中，阀体内腔设有水平阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座，所述阀体上部设有开口，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，所述阀杆与阀体开口内壁之间设有密封机构防止介质从阀体上部的开口处泄漏。传统的密封机构包括填料函、弹性填料和填料压套，通过填料压套压紧弹性填料，以达到密封的目的。但是这种结构的密封在经过长期使用、摩擦以及振动，填料函中的弹性填料会出现松动和磨损，与阀杆之间的间隙会变大，高压工作条件下仍然会容易出现泄漏；此外，由于热胀冷缩的原因，也会导致阀门出现泄漏。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种高压工作条件下密封性能更好的活塞式零泄漏截止阀。
本发明为达到上述目的所采用的技术解决方案如下：一种活塞式零泄漏截止阀，包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与阀体内腔连通，所述阀瓣设置于阀体内腔中，阀体内腔设有水平阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座，所述阀体上部设有开口，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，所述阀杆与阀体开口内壁之间设有密封机构，其特征在于：所述密封机构包括设置在阀体开口中的填料函、弹性填料和填料压套，所述填料函的底部由套设在阀杆上且轴向可移动的自紧压环组件构成，所述弹性填料围绕阀杆设置在填料函中，上部由填料压套压紧，所述自紧压环组件与阀杆及填料函壁之间液密接触，所述阀体内腔与所述自紧压环组件底部之间连通。
与现有技术相比较，本活塞式零泄漏截止阀通过设置可轴向移动的自紧压环组件，当填料函中的弹性填料由于长期使用磨损或热胀冷缩出现松动时，自紧压环组件在阀腔内部介质压力的作用下会向上挤压，使弹性填料压缩，重新变为致密，达到防止泄漏的目的，并且介质的压力越大，密封效果越好。
作为本发明的进一步设置，所述弹性填料由环形自紧活塞环构成，所述自紧活塞环中间设有刚性圆环，刚性圆环外部由碳纤维石墨包裹构成。如果填料函中的弹性填料全部采用弹性材料，当自紧压环组件介质压力的作用下变形量过大，自紧密封效果有限。当中间采用刚性圆环，特别是环形自紧活塞环采用上下端面为平面，所述刚性圆环的截面为椭圆形，椭圆形长轴所在平面与阀杆垂直的结构时，自紧压环组件的压力集中在上下端面和内外侧的碳纤维石墨上，并且由于刚性圆环的截面为椭圆形，在斜面的作用下碳纤维石墨被挤向两侧，即挤向阀杆和填料函壁，因此密封性能大为提高。
作为本发明的更进一步设置，所述自紧压环组件包括环状活塞座和活塞环，所述活塞环的内径与阀杆间隙配合，外径与活塞座内径间隙配合，所述活塞环套设在环状活塞座中后一起套设在阀杆上，所述环状活塞座轴向定位设置，所述活塞环与弹性填料接触的一端设有径向环状凸缘，所述环状凸缘与填料函截面相配，所述活塞环与环状活塞座轴向可相对移动，所述自紧压环组件沿周向还设有若干增压孔道，所述增压孔道经过环状活塞座下端面及环状活塞座内部延伸至活塞环内部，将阀腔与活塞环内部连通。通过上述设置，介质压力经过增压孔放大了对弹性填料的轴向压力，使得活塞式零泄漏截止阀在介质压力较小的场合也能有很好的自紧密封效果。
下面将结合附图与具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
附图1为本发明具体实施例内部结构剖视图；
附图2为密封机构具体实施例局部放大结构剖视图；
附图3为密封机构另一具体实施例局部放大结构剖视图。
具体实施方式
如图1、2所示，活塞式零泄漏截止阀包括阀体1、阀盖2、阀杆3和阀瓣4，所述阀体1内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与阀体1内腔连通，所述阀瓣4设置于阀体1内腔中，阀体1内腔设有水平阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座5，所述阀体1上部设有开口，所述阀杆3下端穿过阀盖2进入阀体1内腔，所述阀瓣4固定在阀杆3下端，所述阀瓣4前端呈锥形与阀座5形成开、闭配合，阀杆3上端设有操作手轮6，所述阀杆3与阀体1开口内壁之间设有密封机构，所述密封机构包括设置在阀体1开口中呈圆柱状空间的填料函、弹性填料和填料压套，所述填料函的底部由套设在阀杆3上且轴向可移动的自紧压环组件7构成。所述弹性填料8围绕阀杆3设置在填料函中，上部由设有填料压套9，填料压套9上端压有填料压板10，填料压板10通过活节螺栓11与阀体1连接将压紧填料压套9。所述自紧压环组件7与阀杆3及填料函壁之间液密接触，所述阀体1内腔与所述自紧压环组件7底部之间联通。自紧压环组件7可以是由单独的刚性环状构件以及设置在刚性环状构件内外表面的密封环构成。为了提高密封效果，所述弹性填料8优选由环形自紧活塞环构成，所述自紧活塞环中间设有刚性圆环801，刚性圆环801外部由碳纤维石墨802包裹构成，所述环形自紧活塞环的上下端面为平面，所述刚性圆环801的截面最好为椭圆形，椭圆形长轴所在平面与阀杆3垂直。为了进一步提高密封性能，加强自紧效果，如图3所示，本具体实施例中，所述自紧压环组件7还可以包括环状活塞座701和活塞环702，所述活塞环702的内径与阀杆3间隙配合，外径与活塞座701内径间隙配合，所述活塞环702套设在环状活塞座701中后一起套设在阀杆3上，所述环状活塞座701轴向定位设置，所述活塞环702与弹性填料8接触的一端设有径向环状凸缘7021，所述环状凸缘7021与填料函截面相配，所述活塞环702与环状活塞座701轴向可相对移动，所述自紧压环组件7沿周向还设有若干增压孔道703，所述增压孔道703经过环状活塞座701下端面及环状活塞座701内部延伸至活塞环702内部，将阀腔与活塞环702内部联通，活塞环702内孔壁设有上下两道密封环704将增压孔道703另一端封闭。
Claims (3)
1.一种活塞式零泄漏截止阀，包括阀体、阀盖、阀杆和阀瓣，所述阀体内腔被分隔成进料腔和出料腔，并设有进料通道和出料通道分别与阀体内腔连通，所述阀瓣设置于阀体内腔中，阀体内腔设有水平阀口连通进料腔和出料腔，阀口上设有水平阀座，所述阀体上部设有开口，所述阀杆下端穿过阀盖进入阀体内腔，所述阀瓣固定在阀杆下端与阀座形成开、闭配合，所述阀杆与阀体开口内壁之间设有密封机构，其特征在于：所述密封机构包括设置在阀体开口中的填料函、弹性填料和填料压套，所述填料函的底部由套设在阀杆上且轴向可移动的自紧压环组件构成，所述弹性填料围绕阀杆设置在填料函中，上部由填料压套压紧，所述自紧压环组件与阀杆及填料函壁之间液密接触，所述阀体内腔与所述自紧压环组件底部之间连通；所述弹性填料由环形自紧活塞环构成，所述自紧活塞环中间设有刚性圆环，刚性圆环外部由碳纤维石墨包裹构成。
2.根据权利要求1所述的活塞式零泄漏截止阀，其特征在于：所述环形自紧活塞环的上下端面为平面，所述刚性圆环的截面为椭圆形，椭圆形长轴所在平面与阀杆垂直。
3.根据权利要求1所述的活塞式零泄漏截止阀，其特征在于：所述自紧压环组件包括环状活塞座和活塞环，所述活塞环的内径与阀杆间隙配合，外径与活塞座内径间隙配合，所述活塞环套设在环状活塞座中后一起套设在阀杆上，所述环状活塞座轴向定位设置，所述活塞环与弹性填料接触的一端设有径向环状凸缘，所述环状凸缘与填料函截面相配，所述活塞环与环状活塞座轴向可相对移动，所述自紧压环组件沿周向还设有若干增压孔道，所述增压孔道经过环状活塞座下端面及环状活塞座内部延伸至活塞环内部，将阀腔与活塞环内部连通。
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