CN104265993B - 一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，涉及阀杆密封结构的领域。本发明解决了现有的杆密封的密封方式，密封效果不显著，密封件寿命短，而且本身的密封结构使得阀杆的操作力矩非常大的问题。一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，包括阀杆和套设在阀杆上的阀盖；其中，阀盖与阀杆之间下端密闭上端开口；阀盖与阀杆之间设密封组件；密封组件从下至上依次由内侧面和外侧面皆为阶梯状的第一、第二和第三密封隔环组成。本发明采用动密封和静密封的方式使得密封效果更显著；阶梯面的设计，有效减小了阀杆的操作力矩；注填料泥通道的设计，可以向密封结构的内部不断的补充填料泥，保证密封性的同时，大大提高密封结构的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及阀杆密封结构的领域，特别是涉及一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构。
背景技术
目前，在石油石化领域中，超高压阀门的压力已经设计到20000PSI，在如此超高压力工况条件下大口径闸阀的阀杆处的密封(杆密封)要求达到气密封要求。而现有的密封方式，密封效果不显著，密封件寿命短，而且本身的密封结构使得阀杆的操作力矩非常大，这就影响了超高压阀门的应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，它包括阀杆和套设在阀杆上的阀盖；其中，所述的阀盖与阀杆之间的空间下端密闭，上端开口；所述的阀盖与阀杆之间的空间内设置有密封组件；所述的密封组件从下至上依次由第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环组成；所述的第一密封隔环外侧面和内侧面、第二密封隔环的内侧面和外侧面、第三密封隔环的外侧面皆为阶梯状；所述的第一密封隔环的下表面压在阀盖内侧底面上且第一密封隔环的外侧阶梯面与阀盖内侧底面之间设置有外密封圈；所述的第二密封隔环外侧面插设于第一密封隔环的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第三密封隔环外侧面插设于第二密封隔环的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第一密封隔环的内侧面的最内侧的阶梯面与第二密封隔环的下表面相对应并在两者之间设置有内密封圈；所述的第二密封隔环外侧面的最外侧的阶梯面与第一密封隔环的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈；所述的第二密封隔环的内侧面的最内侧的阶梯面与第三密封隔环的下表面与相对应并在两者之间设置有内密封圈；所述的第三密封隔环外侧面的最外侧的阶梯面与第二密封隔环的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈；所述的阀盖的外表面设置有一开口并向密封组件中的第一密封隔环的内侧设置有连通通道形成第一注填料泥通道，用于注入填料泥；所述的阀盖的外表面还设置有另一开口并向密封组件中的第二密封隔环的内侧设置有连通通道形成第二注填料泥通道，用于注入填料泥。
所述的阀盖与阀杆中的上端开口处密封设置有密封压环；所述的密封压环紧密的压在密封组件上。
所述的第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环之间固定连接的方式可以为螺丝连接。
所述的第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环之间阶梯面一一对应压实的定位方式为刚性端面接触。
所述的外密封圈和内密封圈可以为不同硬度的密封圈。
工作原理：根据压力从高到低分成两段来分别进行密封，通过第一注填料泥通道5和第二注填料泥通道6注入填料泥，实现阀杆2与密封组件3的动密封及阀盖1与阀杆2的静密封；密封组件3的各结构的阶梯面及其压合方式的设计，使得密封组件3的各结构只受到阶梯压力，而不是叠加压力，从而减少了密封组件3的各结构对阀杆2产生的摩擦力，进而减小了阀杆的操作力矩。
本发明的有益效果：本发明的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，采用动密封和静密封的方式使得密封效果更显著；采用阶梯面的设计，有效减小了阀杆的操作力矩；采用注填料泥通道的设计，可以向密封结构的内部不断的补充填料泥，保证了密封性的同时，大大提高了密封结构的使用寿命。
附图说明
图1为实施例的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构的示意图；
图2为实施例的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构的密封组件的分解示意图；
其中，1-阀盖，2-阀杆，3-密封组件，4-密封压环，5-第一注填料泥通道，6-第二注填料泥通道，31-第一密封隔环，32-第二密封隔环，33-第三密封隔环，34-外密封圈，35-内密封圈。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1和图2所示，一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，它包括阀杆2和套设在阀杆2上的阀盖1；其中，所述的阀盖1与阀杆2之间的空间下端密闭，上端开口；所述的阀盖1与阀杆2之间的空间内设置有密封组件3；所述的密封组件3从下至上依次由第一密封隔环31、第二密封隔环32和第三密封隔环33组成；所述的第一密封隔环31外侧面和内侧面、第二密封隔环32的内侧面和外侧面、第三密封隔环33的外侧面皆为阶梯状；所述的第一密封隔环31的下表面压在阀盖1内侧底面上且第一密封隔环31的外侧梯梯面与阀盖1内侧底面之间设置有外密封圈34；所述的第二密封隔环32外侧面插设于第一密封隔环31的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第三密封隔环33外侧面插设于第二密封隔环32的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第一密封隔环31的内侧面的最内侧的阶梯面与第二密封隔环32的下表面相对应并在两者之间设置有内密封圈35；所述的第二密封隔环32外侧面的最外侧的阶梯面与第一密封隔环31的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈34；所述的第二密封隔环32的内侧面的最内侧的阶梯面与第三密封隔环33的下表面与相对应并在两者之间设置有内密封圈35；所述的第三密封隔环33外侧面的最外侧的阶梯面与第二密封隔环32的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈34；所述的阀盖1的外表面设置有一开口并向密封组件3中的第一密封隔环31的内侧设置有连通通道形成第一注填料泥通道5，用于注入填料泥；所述的阀盖2的外表面还设置有另一开口并向密封组件3中的第二密封隔环32的内侧设置有连通通道形成第二注填料泥通道6，用于注入填料泥；所述的阀盖1与阀杆2中的上端开口处密封设置有密封压环4；所述的密封压环4紧密的压在密封组件3上；所述的第一密封隔环31、第二密封隔环32和第三密封隔环33之间固定连接的方式可以为螺丝连接；所述的第一密封隔环31、第二密封隔环32和第三密封隔环33之间阶梯面一一对应压实的定位方式为刚性端面接触；所述的外密封圈34和内密封圈35可以为不同硬度的密封圈。
本实施例的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构的工作原理：根据压力从高到低分成两段来分别进行密封，通过第一注填料泥通道5和第二注填料泥通道6注入填料泥，实现阀杆2与密封组件3的动密封及阀盖1与阀杆2的静密封；密封组件3的各结构的阶梯面及其压合方式的设计，使得密封组件3的各结构只受到阶梯压力，而不是叠加压力，从而减少了密封组件3的各结构对阀杆2产生的摩擦力，进而减小了阀杆的操作力矩。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，其特征在于：它包括阀杆和套设在阀杆上的阀盖；其中，所述的阀盖与阀杆之间的空间下端密闭，上端开口；所述的阀盖与阀杆之间的空间内设置有密封组件；所述的密封组件从下至上依次由第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环组成；所述的第一密封隔环外侧面和内侧面、第二密封隔环的内侧面和外侧面、第三密封隔环的外侧面皆为阶梯状；所述的第一密封隔环的下表面压在阀盖内侧底面上且第一密封隔环的外侧阶梯面与阀盖内侧底面之间设置有外密封圈；所述的第二密封隔环外侧面插设于第一密封隔环的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第三密封隔环外侧面插设于第二密封隔环的内侧面中且两者之间的阶梯面一一对应压实并固定连接；所述的第一密封隔环的内侧面的最内侧的阶梯面与第二密封隔环的下表面相对应并在两者之间设置有内密封圈；所述的第二密封隔环外侧面的最外侧的阶梯面与第一密封隔环的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈；所述的第二密封隔环的内侧面的最内侧的阶梯面与第三密封隔环的下表面与相对应并在两者之间设置有内密封圈；所述的第三密封隔环外侧面的最外侧的阶梯面与第二密封隔环的上表面相对应并在两者之间设置有外密封圈；所述的阀盖的外表面设置有一开口并向密封组件中的第一密封隔环的内侧设置有连通通道形成第一注填料泥通道，用于注入填料泥；所述的阀盖的外表面还设置有另一开口并向密封组件中的第二密封隔环的内侧设置有连通通道形成第二注填料泥通道，用于注入填料泥。
2.根据权利要求1所述的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，其特征在于：所述的阀盖与阀杆中的上端开口处密封设置有密封压环；所述的密封压环紧密的压在密封组件上。
3.根据权利要求1所述的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，其特征在于：所述的第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环之间固定连接的方式可以为螺丝连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，其特征在于：所述的第一密封隔环、第二密封隔环和第三密封隔环之间阶梯面一一对应压实的定位方式为刚性端面接触。
5.根据权利要求1所述的一种用于超高压压裂闸阀的阀杆阶梯压差密封结构，其特征在于：所述的外密封圈和内密封圈为不同硬度的密封圈。
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