CN104121417A - 一种组合式填料结构 - Google Patents

Abstract

一种组合式填料结构，由上填料、中填料及下填料三层组成，上填料的截面形状包括倒置的直角梯形、倒置的直角三角形；中填料的截面形状包括三角形、梯形；下填料的截面形状包括正置的直角梯形、正置的直角三角形；上填料、中填料、下填料的内径及外径上均开有迷宫槽。本发明的有益效果是：各层填料之间锥面抵接结构可以产生径向分力，使得上填料、中填料及下填料交替压紧阀杆外圆周面及填料函内圆周面，保证了阀杆处的密封性；填料的内径及外径上均开有迷宫槽，当介质依次流过密封齿与阀杆之间的节流间隙，以及相邻密封齿之间齿槽形成的膨胀空间时，温度及压力都会逐级下降，提高了密封可靠性。

Description

一种组合式填料结构

所属技术领域

本发明涉及一种阀杆处的密封结构，特别涉及一种利用组合式填料的密封结构。 

背景技术

现有的阀杆处的密封填料通常由截面为矩形的若干个填料叠加而成，通过填料压盖压紧填料使得填料的内圆周面抱紧阀杆的外圆周面，填料的外圆周面压紧填料函的内圆周面，从而形成密封组合。这样的结构，填料只受到填料压盖及介质压力给予的竖直方向的力，当填料压得轻时，填料密封易出现介质泄漏，当填料压得过紧，阀杆与填料的接触面大，摩擦大，阀门启闭扭矩大；同时，现有密封填料的内圆周面为竖直平面结构，密封比压小，当介质压力大时，密封易失效，造成阀门外漏。 

发明内容

为了克服现有填料密封的上述缺点，本发明提供一种密封可靠的组合式填料结构。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种组合式填料结构，包括上填料、中填料及下填料，上填料、中填料及下填料由上而下依次叠合并穿套在阀杆上，上填料、中填料及下填料的内径与所述阀杆外径相配合，上填料、中填料及下填料的外径与填料函的内径相配合，上填料的截面形状包括倒置的直角梯形、倒置的直角三角形；中填料的截面形状包括三角形、梯形；下填料的截面形状包括正置的直角梯形、正置的直角三角形； 

上填料、中填料及下填料的内径及外径上均开有迷宫槽。

中填料的数量至少为一个，且层层相叠。 

迷宫槽的密封齿的截面形状及相邻密封齿之间齿槽的截面形状包括弧形、多边形。 

多边形包括矩形、三角形、梯形。 

上填料、中填料及下填料上的锥面所形成的角度为0°— 90°。 

本发明的有益效果是： 

1、填料由上填料、中填料及下填料组成，且三者的接触面均为锥面，且锥面的角度为0°— 90°，在受到填料压盖压力及介质压力的情况下，可以产生径向分力，使得上填料、中填料及下填料交替压紧阀杆外圆周面及填料函内圆周面，保证了阀杆处的密封性，当锥面的角度为45°时，径向分力最大，密封效果最好；

2、上填料、中填料及下填料的内径及外径上均开有迷宫槽，当介质依次流过密封齿与阀杆之间的节流间隙，以及相邻密封齿之间齿槽形成的膨胀空间时，温度及压力都会逐级下降，提高了密封可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是实施例的结构示意图； 

      图2是图1中A区域的放大图。

图中：1. 阀杆；2. 填料压盖；3. 上填料；4. 中填料；5. 下填料；6. 填料函；7. 迷宫槽；8. 节流间隙；9. 膨胀空间；10.密封齿；11. 齿槽。

具体实施方式

如图1、2所示，一种组合式填料结构，包括上填料3、中填料4及下填料5，上填料3、中填料4及下填料5由上而下依次叠合并穿套在阀杆1上，上填料3、中填料4及下填料5的内径与所述阀杆1外径相配合，上填料3、中填料4及下填料5的外径与填料函6的内径相配合，上填料3的上端面为平面，下端面为锥面，下填料5的上端面为锥面，下端面为平面，中填料4的上端面及下端面均为锥面且分别与上填料3的下端面及下填料5的上端面抵接，上填料3及中填料4上的锥面所形成的角度为α，中填料4及下填料5上的锥面所形成的角度为β，α及β的范围为0°— 90°，α、β的存在使上填料3、中填料4及下填料5在受到填料压盖2的压力及介质压力时，可以产生径向分力，使得上填料3、中填料4及下填料5交替压紧阀杆1的外圆周面及填料函6的内圆周面，保证了阀杆处的密封性，假设填料压盖2及介质施加给上填料3的压力及自身重力的合力为F，那么在径向产生的分力即为F·Sinα·Cosα，则当α为45°时，径向分力最大，密封效果最好，同理可以推导出当β为45°时，径向分力也最大，故α及β的角度优选45°。 

如图1所示的实施例中，中填料3的数量为一个，也可以为两个以上，中填料的数量为两个以上时，中填料3层层相叠放置； 

上填料3的截面形状为倒置的直角梯形，也可以为倒置的直角三角形；

中填料4的截面形状为三角形，也可以为梯形；

下填料5的截面形状为正置的直角梯形，也可以为正置的直角三角形。

如图1、2所示，上填料3、中填料4及下填料5的内径及外径上均开有迷宫槽7；迷宫槽7的密封齿10的截面形状及相邻密封齿10之间齿槽11的截面形状均为矩形，其截面形状也可以为三角形、梯形或其他多边形形状，还可以是弧形，当介质依次流过密封齿10与阀杆1之间的节流间隙8，以及相邻密封齿10之间齿槽11形成的膨胀空间9时，温度及压力都会逐级下降，提高了密封可靠性。 

Claims (5)

1.一种组合式填料结构，包括上填料、中填料及下填料，所述上填料、所述中填料及所述下填料由上而下依次叠合并穿套在阀杆上，所述上填料、所述中填料及所述下填料的内径与所述阀杆外径相配合，所述上填料、所述中填料及所述下填料的外径与填料函的内径相配合，其特征在于：所述上填料的截面形状包括倒置的直角梯形、倒置的直角三角形；所述中填料的截面形状包括三角形、梯形; 所述下填料的截面形状包括正置的直角梯形、正置的直角三角形;

所述上填料、所述中填料及所述下填料的内径及外径上均开有迷宫槽。

2.如权利要求1所述的组合式填料结构，其特征在于：所述中填料的数量至少为一个，且层层相叠。

3.如权利要求1所述的组合式填料结构，其特征在于：所述迷宫槽的密封齿的截面形状及相邻密封齿之间齿槽的截面形状包括弧形、多边形。

4.如权利要求1或6所述的组合式填料结构，其特征在于：所述多边形包括矩形、三角形、梯形。

5.如权利要求1所述的组合式填料结构，其特征在于：所述上填料、所述中填料及所述下填料上的锥面所形成的角度为0°— 90°。