CN104676012A - 套筒阀双向平衡密封环组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种套筒阀双向平衡密封环组件，包括阀体和阀座，阀座上部安装套筒，套筒上部安装平衡环座；其特征是：在所述套筒与平衡环座的配合处设置沟槽，沟槽中从下至上安装第一防挤出环、第一平衡密封环、支撑环、第二平衡密封环和第二防挤出环，第一防挤出环和第二防挤出环的一侧为止动接触圆头，止动接触圆头的根部形成台肩；所述第一平衡密封环和第二平衡密封环的一侧设置开口槽，第一防挤出环的止动接触圆头设置在第一平衡密封环的开口槽内，第二防挤出环的止动接触圆头设置在第二平衡密封环的开口槽内。本发明满足阀门双向密封的要求，阀芯动作平稳可靠，显著减少阀芯振动和噪音。

Description

套筒阀双向平衡密封环组件
技术领域
本发明涉及一种套筒阀双向平衡密封环组件，尤其是一种随阀门内工况介质的流向改变而能够承受正反向压力的套筒阀用密封组件，属于调节阀技术领域。
背景技术
在化工、石油、电力、冶金等工业场所，套筒调节阀应用广泛。其具有动作稳定可靠、调节容量大、所需执行机构推力小等特点。传统套筒调节阀的阀内件结构有两种形式，一种是阀座、阀芯、阀杆、套筒组成的双硬密封面结构，另一种是阀座、阀芯、阀杆、平衡密封环和平衡环座组成的软硬结合密封面结构。
随着工业生产过程技术的不断革新，生产工艺对化工装置的要求也在逐步提高，这就要求化工装置上的各种阀门必须满足现场工艺的不断变化。如现场工艺管道中，介质流经套筒调节阀的方向相对于阀门来说为流开。而在生产工艺变更的情况下，工艺管道中介质流经套筒调节阀的方向会出现相反，即出现对于阀门来说为流关。在以上情况发生的时候，对于上面所述的两种结构，前者可以满足工况要求，但是因为是双硬密封面结构，要求阀内件的加工精度极高，成本制造高昂，并且普遍情况下泄漏等级难以达到Ⅳ级或Ⅴ级，直接会影响生产装置中产品的质量；而对于后者，流向的改变，使得平衡密封环不能够承受反向介质压力，导致平衡密封环失效，从而介质通过套筒与阀芯之间的间隙直接泄漏到阀后，同时阀芯失去平衡密封环的导向作用后，阀芯在套筒内腔中上下运动时会出现振荡加剧甚至卡涩现象，严重时直接划伤套筒内腔，噪音扩大现象也会伴随出现，最终影响阀门的调节性能，不能够满足工艺变更后的使用要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种套筒阀双向平衡密封环组件，平衡密封环能够承受介质正反向压力，满足工艺管道对阀门双向密封的要求，阀芯在运动过程中动作平稳可靠，显著减少阀芯振动和噪音，提高阀门调节精度，保证产品质量。
按照本发明提供的技术方案，一种套筒阀双向平衡密封环组件，包括阀体，阀体上部安装上盖，在阀体的中隔板处安装阀座，在阀座上部安装套筒，套筒内安装阀芯，套筒上部安装平衡环座，平衡环座的上部和阀体的上部安装上盖；其特征是：在所述套筒与平衡环座的配合处设置沟槽，在该沟槽中从下至上依次安装第一防挤出环、第一平衡密封环、支撑环、第二平衡密封环和第二防挤出环；所述第一防挤出环和第二防挤出环的一侧为止动接触圆头，止动接触圆头的根部形成台肩；所述第一平衡密封环和第二平衡密封环的一侧设置开口槽，第一平衡密封环的开口槽朝下，第二平衡密封环的开口槽朝上；所述第一防挤出环的止动接触圆头设置在第一平衡密封环的开口槽内，第二防挤出环的止动接触圆头设置在第二平衡密封环的开口槽内。
进一步的，所述第一平衡密封环和第二平衡密封环的开口槽的边缘为PTFE唇缘，在第一平衡密封环和第二平衡密封环的开口槽内设置不锈钢弹簧，不锈钢弹簧沿开口槽的内壁布置；所述PTFE唇缘位于开口槽的两侧，并且PTFE唇缘凸出于开口槽的侧壁。
进一步的，所述第一防挤出环、第二防挤出环和支撑环的材质为PEEK。
进一步的，所述支撑环的内孔与阀芯外圆贴合，支撑环的上下平面分别与第一平衡密封环和第二平衡密封环接触。
本发明具有以下有益效果：平衡密封环和防挤出环对称安装于套筒和平衡环座的沟槽中，平衡密封环能够承受介质正反向压力，满足工艺管道对阀门双向密封的要求，不需因工况改变而频繁更换阀内件，节约成本，阀芯在运动过程中动作平稳可靠，显著减少阀芯振动和噪音，提高阀门调节精度，保证产品质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A放大图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1～图2所示：所述套筒阀双向平衡密封环组件包括阀体1、阀座2、套筒3、阀芯4、平衡环座5、上盖6、第一防挤出环7-1、第二防挤出环7-2、第一平衡密封环8-1、第二平衡密封环8-2、支撑环9、不锈钢弹簧10等。
如图1所示，本发明包括阀体1，阀体1上部安装上盖6，在阀体1的中隔板处安装阀座2，阀体1与阀座2之间设置石墨复合垫片并压紧；在所述阀座2上部安装套筒3，套筒3内安装阀芯4，套筒3上部安装平衡环座5，平衡环座5的上部和阀体1的上部分别安装石墨复合垫片，并通过上盖1压紧石墨复合垫片；如图2所示，在所述套筒3与平衡环座5的配合处设置沟槽，在该沟槽中从下至上依次安装第一防挤出环7-1、第一平衡密封环8-1、支撑环9、第二平衡密封环8-2和第二防挤出环7-2；所述第一防挤出环7-1和第二防挤出环7-2的一侧为止动接触圆头，止动接触圆头的根部形成台肩；所述第一平衡密封环8-1和第二平衡密封环8-2的一侧设置开口槽，第一平衡密封环8-1的开口槽朝下，第二平衡密封环8-2的开口槽朝上；所述第一防挤出环7-1的止动接触圆头设置在第一平衡密封环8-1的开口槽内，第二防挤出环7-2的止动接触圆头设置在第二平衡密封环8-2的开口槽内；
所述第一平衡密封环8-1和第二平衡密封环8-2的开口槽的边缘为PTFE唇缘，在第一平衡密封环8-1和第二平衡密封环8-2的开口槽内设置不锈钢弹簧10，不锈钢弹簧10沿开口槽的内壁布置；所述PTFE唇缘位于开口槽的两侧，并且PTFE唇缘凸出于开口槽的侧壁；所述不锈钢弹簧10将PTFE唇缘紧密贴合在阀芯4外圆与平衡环座5内孔上形成密封作用，并且可以补偿PTFE唇缘的磨损；
所述第一防挤出环7-1、第二防挤出环7-2和支撑环9的材质为PEEK；所述支撑环9具有自润滑性和优异的机械性能，支撑环9的内孔与阀芯4外圆贴合，支撑环9的上下平面分别与第一平衡密封环8-1和第二平衡密封环8-2接触，保证平衡密封环安装到位后工作稳定，无相互挤压效果。
本发明的工作原理如下：阀芯4在套筒3中上下运动，调节流量，第一平衡密封环8-1、第二平衡密封环8-2和阀芯4外圆组成软密封结构，第一平衡密封环8-1和第二平衡密封环8-2中不锈钢弹簧10可补偿PTFE唇缘的磨损。阀门流开状态下，支撑环9上部的第二平衡密封环8-2的PTFE唇缘通过介质与不锈钢弹簧10作用力下紧密贴合在阀芯4外圆和平衡环座5内孔上，支撑环9下部的第一平衡密封环8-1在介质作用力下移动至第一防挤出环7-1止动接触圆头处，保护第一平衡密封环8-1的性能完好；阀门流关状态下，第一平衡密封环8-1的PTFE唇缘通过介质与不锈钢弹簧作用力下紧密贴合在阀芯4外圆和平衡环座5内孔上，第二平衡密封环8-2在介质作用力下移动至第二防挤出环7-2止动接触圆头处，保护第二平衡密封环8-2的性能完好。套筒阀双向平衡密封环组件结构密封性能显著，配合阀芯4与阀座2的硬密封结构，泄漏等级达到Ⅴ级以上，满足现场工况变更要求。

Claims (4)

1.一种套筒阀双向平衡密封环组件，包括阀体（1），阀体（1）上部安装上盖（6），在阀体（1）的中隔板处安装阀座（2），在阀座（2）上部安装套筒（3），套筒（3）内安装阀芯（4），套筒（3）上部安装平衡环座（5），平衡环座（5）的上部和阀体（1）的上部安装上盖（1）；其特征是：在所述套筒（3）与平衡环座（5）的配合处设置沟槽，在该沟槽中从下至上依次安装第一防挤出环（7-1）、第一平衡密封环（8-1）、支撑环（9）、第二平衡密封环（8-2）和第二防挤出环（7-2）；所述第一防挤出环（7-1）和第二防挤出环（7-2）的一侧为止动接触圆头，止动接触圆头的根部形成台肩；所述第一平衡密封环（8-1）和第二平衡密封环（8-2）的一侧设置开口槽，第一平衡密封环（8-1）的开口槽朝下，第二平衡密封环（8-2）的开口槽朝上；所述第一防挤出环（7-1）的止动接触圆头设置在第一平衡密封环（8-1）的开口槽内，第二防挤出环（7-2）的止动接触圆头设置在第二平衡密封环（8-2）的开口槽内。
2.如权利要求1所述的套筒阀双向平衡密封环组件，其特征是：所述第一平衡密封环（8-1）和第二平衡密封环（8-2）的开口槽的边缘为PTFE唇缘，在第一平衡密封环（8-1）和第二平衡密封环（8-2）的开口槽内设置不锈钢弹簧（10），不锈钢弹簧（10）沿开口槽的内壁布置；所述PTFE唇缘位于开口槽的两侧，并且PTFE唇缘凸出于开口槽的侧壁。
3.如权利要求1所述的套筒阀双向平衡密封环组件，其特征是：所述第一防挤出环（7-1）、第二防挤出环（7-2）和支撑环（9）的材质为PEEK。
4.如权利要求1所述的套筒阀双向平衡密封环组件，其特征是：所述支撑环（9）的内孔与阀芯（4）外圆贴合，支撑环（9）的上下平面分别与第一平衡密封环（8-1）和第二平衡密封环（8-2）接触。
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