CN1033405C - 特别适用于操作阀门的改进的密封装置 - Google Patents

Abstract

一种特别适用于操作阀门的密封装置，其中间腔在两个串接安装的滑动密封垫圈之间形成，并与弹性充压室或袋式的分离装置相连接，充压室或袋式注入了一种可以进行分解和还原处理的、无污染、无腐蚀性的辅助润滑流体，具有很高弹性的充压室或袋的内部与工作流体相连接，并与一个可动盘相配合，可动盘自身又与一个位置传感器相配合。同时，还描述了一个改进的实施例。

Description

特别适用于操作阀门的改进的密封装置

本发明涉及一种密封装置，它确保以简单经济的方式使工作流体不会从密封装置的构件中渗漏，特别适用于一种操作阀门，可有效地保护环境，特别是在生产中根据需要使用有恶臭或有毒的流体时加以使用。

使环境免于从工作流体中渗漏的杂质和毒物的污染，是已知的众多需要迫切解决的问题之一，在这里能够承受轴向或旋转运动的零件间的理想密封装置实际上是很难获得的，通常是很昂贵的，并且要获得较高的流体压力显然是非常复杂的。

一般来讲，在泵、压缩机、涡轮机和回转式机械领域中，这个问题通常由密封装置来解决。这种密封装置通常由两个分开的串接安装的密封垫圈形成的中间腔和注入其中的中性阻挡流体组成，通常是氮的阻挡流体以略高于工作流体的压力连续地注入，而使工作流体不能渗漏，另一方面，中性阻挡流体在经过连续排放，收集，以及泵的增压后，可以循环使用。

虽然上述方法确保了工作流体的零渗漏，但它存在着一系列的缺点，例如，需要使用泵和很精确的动力压力调节器，因此费用昂贵，为保持随着允许渗漏进入工作流体的辅助流体的数量减少而有小压力差，这就造成了结构和设备的复杂和大量的能量浪费，其结果就是费用上升，并使阀门的总体尺寸大到对于一个简单阀门不可接受的程度。另一个缺点就是因为总存在有相当量的中性阻挡流体的流动，就必然导致相当的损耗，所以，实际上就不能测出中性流体中的微小的反常变化，也就不能在由于工作流体自身渗透而造成不可能挽救的破坏之前警告可能出现的危险。

本发明的目的在于提供一种消除了上述缺点的密封装置。这种密封装置在确保工作流体没有渗漏的同时，不需使用泵和动力调节器。因此，它只需较小的空间和费用，在静态中工作，不需动力能量，并在密封性开始下降时提供指示，即检测中性阻挡流体由于渗漏造成相当的预期损耗，即在工作流体出现渗漏之前。

事实上，上述情况的获得在于完全消除工作流体与注入中间腔的无毒的可进行分解和还原处理的润滑辅助流体之间的压力差，中间腔就是两个实际上串接安装的密封垫圈间的部分，输入了辅助液体的充压室或袋式的高弹性隔板使中间腔的压力总与工作流体压力相等，工作流体输入弹性充压室中，弹性充压室与一个可动盘相配合，弹性充压室克服弹力和重力而推动可动盘运动，充当位置传感器，从而指示充压室的膨胀程度所显示的反常变化并更精确地测知从中间腔的第二个垫圈下部渗漏的辅助流体的渗漏情况。

在这种预期结构中，压力差的消失不仅可以在不渗漏的条件下使用低压密封装置而确保长寿命，而且还可以确保工作流体不仅可以不消耗能量并使用简单固定构件而不渗漏，并且不会被辅助流体污染。

中间腔的密封垫圈下部有效地降低压力使之与工作压力完全相等，因此不可能确保辅助流体的零渗漏，在这里有限的渗漏是允许的，在一定位置的可动盘运动监控着渗漏的程度，在弹性充压室出现全面膨胀和实际工作流体发生渗漏之前，开启一个可以告知不正常的开关，并可立即通过恢复在分离装置内的辅助流体的渗漏来消除破坏危险。

因此，这种特别适用于操作阀门的密封装置包括一个阀体，一个用于工作流体的阀门装置，阀杆由两个分开的密封构件滑动地支撑着，这两个密封构件串联地安装从而确定一个注入辅助流体的中间腔，根据本发明的这种中间腔的特征在于：中间腔由两个实际上滑动的密封垫圈串接安装而形成，并与弹性充压室或袋式的分离装置相连接，其中注入了一种由可以进行分解和还原处理的、无污染、无腐蚀的润滑流体而形成的辅助流体，具有很高弹性的充压室或袋的内部在接近阀门装置和密封件的区域与工作流体相连接，充压室或袋与一个可动盘相配合，可动盘自身又与一个位置传感器相配合。

在根据本发明的一个实施例中，在辅助流体和工作流体之间产生一个很小的压力盖，为的是充分保证流体不会进入中间腔，而不能视为是阀杆滑动的结果。

事实上，上述情况由下述方式获得：在这种情况下，弹性充压室或袋式的分离装置在与阀门装置和密封构件接近的区域与工作流体相连接，而在另一端与选定了一定弹性充压室或袋的内部相连，并与中间腔相连接。

在这种方式下，中间腔的压力与工作流体压力和需要克服阻碍充压室膨胀的很小的弹性压力之和相等，显然这个很小的压力决定于中间腔的弹性，因此中间腔压力通常比工作流体压力稍高，所以工作流体才不会渗漏进入中间腔。

下文中参阅附图描述本发明的细节，图解说明的最佳实施例是没有限制的，在技术和结构上可以改进，但不超出本发明的范围。例如，本发明密封装置一般可以用泵、压缩机、涡轮机和回转式机械来代替操作阀门；此外，可以用膜盒代替弹性充压室或袋。

图1是根据本发明使用密封装置的操作阀门的侧视剖面图；

图2是类似于图1的视图，是本发明的一个实施例。

如图所示，标号1是支撑用于阀门装置3的阀座又的操作阀门壳体，传动机构5借助于杆4使阀门装置3运行。阀体6借助两个分开的滑动密封垫圈7和8可滑动地支撑着杆4。垫圈7和8沿着杆串接地安装从而形成了一个中间腔9。

中间腔9借助管道10与弹性充压室或袋式的分离装置11相连接，从阀门开关12把可以进行分解和还原处理的、无污染、无腐蚀性的辅助润滑流体和后面要提到的液体充入中间腔。分离装置11的弹性充压室或袋式13的内部借助管道14在区域15与工作流体相连。区域15与密封垫圈7以及阀门装置3接近。充压室13具有较高弹性(图1中的虚线13′显示的是在压力存在时充压室的形状)与可动盘16相配合。可动盘靠自身重力体止在充压室上并且可以带动控制位置传感器18的磁体17。

下面是操作方法：

充压室或袋13的高弹性意味着在腔19中的压力总是与在腔20和在中间腔9的压力是相等的。

只要辅助流体从垫圈18一渗漏就会引起腔20中的压力的降低，充压室13的相应膨胀导致可动盘16和磁体17一起上升。位置传感器18感应到这种表示密封不良的运动，并在这种运动达到预定值后，中断阀门的运转。

在图2的实施例中，中间腔9通过管道10′与由辅助流体压力作用的充压室或袋的内部相连接，使充压室或袋从图2所示的虚线13＂的初始位置膨胀到工作位置13，分离装置11的腔20′通过管道14′与存在工作流体压力的区域15相连。在上述方式中，中间腔9的压力比工作流体的压力稍高，因为在这种情况下需要克服阻碍充压室膨胀的不很高的弹性力。

Claims (2)

1、一种特别适用于操作阀门的密封装置，包括阀体，和一个用于工作流体的阀门装置，阀杆由两个分开的密封构件滑动地支撑着，这两个密封构件串接地安装从而确定了在它们之间的一个充入了一种辅助流体的中间腔，其特征在于：中间腔由两个实际上串接安装的滑动密封垫圈形成，并与弹性充压室或袋式的分离装置相连接，其中充入了一种由可以进行分解和还原处理的、无污染、无腐蚀的润滑流体形成的辅助流体，具有很高弹性的充压室或袋的内部在与阀门装置和密封件接近的区域与工作流体相连，弹性充压室或袋与一个可动盘相配合，可动盘自身又与一个位置传感器相配合。

2、如权利要求1所述的一种特别适用于操作阀门的密封装置，其特征在于：弹性充压室或袋式的分离装置在与阀门装置构件和密封件接近的区域与工作流体相连接，在另一端与选定了一定弹性的充压室的内部相连接，并与中间腔相连接。

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