CN106764034B - 一种阀门输出轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴上的密封涵及密封压盖，密封涵及密封压盖之间填充石墨填料，其中，石墨填料为石墨环板，石墨环板为一整体式环形板，石墨环板套设于输出轴，位于密封涵及密封压盖之间，石墨环板紧紧包覆于输出轴，石墨环板与密封涵及密封压盖之间紧密配合。本发明提供的一种阀门输出轴密封结构中石墨环板为一整体，无接缝，且周面平整，有效防止介质从石墨填料缝隙中泄露，提高了密封性，同时具有耐高温的性能，且结构合理，有助于提高密封性。

Description

一种阀门输出轴密封结构

技术领域

本发明涉及密封结构技术领域，尤其涉及一种提高密封性能，耐高温的一种阀门输出轴密封结构。

背景技术

烟气阀门是联接燃气轮机(又称燃机)和余热锅炉的设备，使用时通过外部的液压油缸或电机驱动，带动烟气阀门转轴转动，从而实现阀板的0～90°的转动。现有的大多数烟气阀门都只解决了阀板和烟道之间合拢时的密封问题，而对于烟气阀门转轴和烟道壁之间的密封(即轴端密封)问题没有得到有效的解决。烟气阀门转轴密封不好时设备内部烟气会泄漏、影响设备的性能和造成环境污染。

为了解决上述问题，中国专利CN203549094U公开了一种阀门填料密封结构，包括填料函和密封腔壳体，所述填料函的顶面与所述密封腔壳体的底面固定连接，所述填料函的顶面外边缘设有环槽，所述环槽内设有O型密封圈；所述密封腔壳体的顶面与执行机构壳体连接，所述密封腔壳体的顶面外边缘设有所述环槽，所述环槽内设有O型密封圈；所述填料函、所述密封腔壳体与所述执行机构壳体之间形成密封腔，阀杆由所述填料函的底部插入所述填料函内，并延伸至所述密封腔内，执行机构输出轴与所述阀杆之间通过连接块连接，所述填料函的底部与所述阀杆之间设有所述O型密封圈，所述O型密封圈镶嵌在所述填料函的内壁上；所述填料函与所述阀杆之间填充有成型石墨填料，所述成型石墨填料的上方设有填料压盖，所述成型石墨填料的下方设有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧与所述成型石墨填料之间设有填料支撑环，所述蝶形弹簧的底部与所述填料函底部内壁贴合，所述密封腔壳体上设有氮气充压口和废气排出口，所述氮气充压口与所述废气排出口均与所述密封腔连通。本发明的优点在于，(1)本设计可以防止有毒有害介质通过填料泄漏，避免中毒或爆炸事故的发生，大大提高了阀门填料密封的安全性；(2)使用蝶形弹簧可以减小填料部分的结构长度，传统的填料则使用柱形弹簧提供预紧力，柱形弹簧高度为蝶形弹簧的5-10倍；(3)当成型石墨填料处有微量泄漏时，介质漏入密封腔内，泄漏介质在密封腔内保存并被低压氮气稀释，如果需要检修作业时，通过废气排出口排出，整个过程操作简单，使用成本较低。

又如中国专利CN105042078A公开的一种耐高温耐高压轴用密封装置，包括转轴和套设于转轴上的轴用密封装置，所述轴用密封装置包括填料密封函、柔性耐高温石墨环、密封风管、高压密封腔底座、四丙氟橡胶耐高温密封圈和可拆卸式压盖；所述填料密封函、柔性耐高温石墨环、高压密封腔底座、四丙氟橡胶耐高温密封圈和可拆卸式压盖按照从左到右或从右到左的顺序依次固定，所述密封风管固定于高压密封腔底座上方。本发明在填料密封函中装入四层柔性耐高温石墨环，通过高压密封腔底座前端压紧石墨环，石墨环外壁与填料函内壁紧密配合，石墨环内壁与轴紧紧包覆，起到第一层密封效果。

但是，上述两项专利中，石墨填料(或石墨环)均为多个环状石墨填料一环一环紧密排列而成，因此，相邻两环石墨填料间存在接头缝隙，且相邻两环形石墨填料不平整，因此，必然影响密封性。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种提高密封性能，耐高温的一种阀门输出轴密封结构。

本发明提供的一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴上的密封涵及密封压盖，所述密封涵及所述密封压盖之间填充石墨填料，其中，所述石墨填料为石墨环板，所述石墨环板为一整体式环形板，所述石墨环板套设于所述输出轴，位于所述密封涵及所述密封压盖之间，所述石墨环板紧紧包覆于所述输出轴，所述石墨环板与所述密封涵及所述密封压盖之间紧密配合。

在一些实施方式中，所述密封涵沿其中心轴线的截面成“凹”形，所述石墨环板嵌设于所述密封涵环形凹槽内，所述石墨环板外周与所述密封涵内圈紧密配合。

在一些实施方式中，所述密封压盖沿其中心轴线的截面成“凸”形，所述密封压盖的凸形凸部卡设于所述密封涵环形凹槽内。

在一些实施方式中，所述密封压盖的凸形凸部的长度m不小于所述石墨环板外侧端面与所述密封涵凹槽侧端面的距离n，所述密封压盖将所述石墨环板压设于所述密封涵及所述密封压盖之间，所述石墨环板在轴向上受所述密封压盖挤压，使其在径向上产生张力，紧紧包覆于所述输出轴外，且与所述密封涵及所述密封压盖之间紧密配合。

在一些实施方式中，所述石墨环板沿其中心轴线的截面成“凹”形，所述石墨环板的凹形开口朝向所述密封涵外侧。

在一些实施方式中，所述封压盖一端成圆形阶梯状，且包括两级阶梯，端部第一级阶梯卡设于所述石墨环板的环形凹槽内，第二级阶梯卡设于所述密封涵环形凹槽内。

在一些实施方式中，所述封压盖的第一级阶梯的长度h不小于所述石墨环板的环形凹槽的深度，所述密封压盖将所述石墨环板压设于所述密封涵及所述密封压盖之间，所述石墨环板在轴向上受所述密封压盖挤压，使其在径向上产生张力，紧紧包覆于所述输出轴外，同时，紧紧包覆于所述密封压盖的第一级阶梯外，且所述石墨环板与所述密封涵及所述密封压盖之间紧密配合。

在一些实施方式中，所述密封压盖朝向所述密封涵的端面设有圆台形凹槽，所述圆台形凹槽的中心轴线与所述密封压盖的中心轴线重合，所述圆台形凹槽的底部直径大小小于其边沿直径大小。

在一些实施方式中，所述密封压盖朝向所述密封涵的端面设有若干个环形压紧槽，若干环所述环形压紧槽的中心位于所述密封压盖的中心轴线上。

在一些实施方式中，所述环形压紧槽的截面成梯形，且所述环形压紧槽的底部宽度小于其边沿宽度。

本发明提供的一种阀门输出轴密封结构与现有技术相比，其优点在于：本发明提供的一种阀门输出轴密封结构中石墨环板为一整体，无接缝，且周面平整，有效防止介质从石墨填料缝隙中泄露，提高了密封性，同时具有耐高温的性能，且结构合理，有助于提高密封性。

附图说明

图1示意性地显示了本发明第一种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构的剖视图；

图2为图1所示的一种阀门输出轴密封结构安装后的剖视图；

图3为图2中A部分的结构放大图；

图4为图1所示的一种阀门输出轴密封结构中石墨环板的结构示意图；

图5示意性地显示了本发明第二种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构的剖视图；

图6为图5所示的一种阀门输出轴密封结构安装后的剖视图；

图7为图6中B部分的结构放大图；

图8为图5所示的一种阀门输出轴密封结构中石墨环板的结构示意图；

图9示意性地显示了本发明第三种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构的剖视图；

图10为图9所示的一种阀门输出轴密封结构安装后的剖视图；

图11为图10中C部分的结构放大图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1至图11示意性地显示了根据本发明三种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构。

实施例1：

图1至图4示意性地显示了根据本发明第一种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构。

如图1至图4所示，本发明第一种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴3上的密封涵1及密封压盖2，如图1所示，密封涵1及密封压盖2之间填充石墨填料，作为优选的，在本发明的此实施方式中，石墨填料为石墨环板4，如图1至图4所示，在本发明的此实施方式中，石墨环板4为一整体式环形板，如图1所示，环形板状石墨环板4套设于输出轴3上，位于密封涵1及密封压盖2之间。

作为优选的，如图1所示，密封涵1沿其中心轴线的截面成“凹”形，一侧开设有环形凹槽，且环形凹槽的内径与石墨环板4的外径相同，因此，使石墨环板4嵌设于密封涵1环形凹槽内，且石墨环板4外周与密封涵1内圈紧密配合。如图1所示，密封压盖2沿其中心轴线的截面成“凸”形，且密封压盖2的凸形凸部21的外径略小于密封涵1环形凹槽的内径大小，因此，使密封压盖2的凸形凸部21卡设于密封涵1环形凹槽内。

作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图1所示，密封压盖2的凸形凸部21的长度m不小于石墨环板4外侧端面与密封涵1凹槽侧端面的距离n，因此，如图2所示，安装后，密封压盖2将石墨环板4紧紧压设于密封涵1及密封压盖2之间，此时，石墨环板4在轴向上受密封压盖2挤压，使其在径向上产生张力，因此，石墨环板4紧紧包覆于输出轴3外，且紧紧抵设于密封涵1环形凹槽的内壁，同时，石墨环板4受密封压盖2挤压，与密封涵1及密封压盖2之间紧密配合，因此，实现密封效果。

作为更进一步优选的，如图1至图3所示，在本发明的此实施方式中，密封压盖2朝向密封涵1的端面设有圆台形凹槽203，圆台形凹槽203的中心轴线与密封压盖2的中心轴线重合，且如图1和图2所示，圆台形凹槽203的底部直径大小小于其边沿直径大小，且在本发明的此实施方式中，圆台形凹槽203的底部直径大小为输出轴3的直径大小，圆台形凹槽203边沿直径为密封压盖2的凸形凸部21的外径大小。如图1和图2所示，在本发明的此实施方式中，在密封压盖2的凸形凸部21端面设有圆台形凹槽203，因此，在安装过程中，密封压盖2受力挤压石墨环板4，由于密封压盖2的凸形凸部21的长度m不小于石墨环板4外侧端面与密封涵1凹槽侧端面的距离n，因此，如图2和图3所示，在受力至一定程度后，密封压盖2凸形凸部21端面便受力嵌于石墨环板4内，此时，密封效果更好。

实施例2：

图5至图8示意性地显示了根据本发明第二种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构。

如图5至图8所示，本发明第二种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴3上的密封涵1及密封压盖2，如图5所示，密封涵1及密封压盖2之间填充石墨填料，作为优选的，在本发明的此实施方式中，石墨填料为石墨环板4，如图5至图8所示，在本发明的此实施方式中，石墨环板4为一整体式环形板，且石墨环板4沿其中心轴线的截面成“凹”形，如图5所示，环形板状石墨环板4套设于输出轴3上，位于密封涵1及密封压盖2之间。

作为优选的，如图5所示，密封涵1沿其中心轴线的截面成“凹”形，一侧开设有环形凹槽，且环形凹槽的内径与石墨环板4的外径相同，因此，使石墨环板4嵌设于密封涵1环形凹槽内，且石墨环板4的凹形开口朝向密封涵1外侧，石墨环板4外周与密封涵1内圈紧密配合。

如图5所示，密封压盖2一端成圆形阶梯状，且包括两级阶梯，端部第一级阶梯201的外径略小于石墨环板4的环形凹槽的内径大小，第二级阶梯202的外径略小于密封涵1环形凹槽的内径大小，如图5和图6所示，密封压盖2端部的第一级阶梯201卡设于石墨环板4的环形凹槽内，第二级阶梯202卡设于密封涵1环形凹槽内。

作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图5所示，密封压盖2的第一级阶梯201的长度h不小于石墨环板4的环形凹槽的深度，因此，如图6所示，安装后，密封压盖2将石墨环板4紧紧压设于密封涵1及密封压盖2之间，此时，石墨环板4在轴向上受密封压盖2挤压，使其在径向上产生张力，因此，石墨环板4紧紧包覆于输出轴3外，且紧紧抵设于密封涵1环形凹槽的内壁，及密封压盖2的第一级阶梯201外壁，同时，石墨环板4受密封压盖2挤压，与密封涵1及密封压盖2之间紧密配合，因此，实现密封效果。

作为更进一步优选的，如图5至图7所示，在本发明的此实施方式中，密封压盖2朝向密封涵1的端面设有圆台形凹槽203，圆台形凹槽203的中心轴线与密封压盖2的中心轴线重合，且如图5和图6所示，圆台形凹槽203的底部直径大小小于其边沿直径大小，且在本发明的此实施方式中，圆台形凹槽203的底部直径大小为输出轴3的直径大小，圆台形凹槽203边沿直径为密封压盖2的第一级阶梯201的外径大小。如图5和图6所示，在本发明的此实施方式中，在密封压盖2的第一级阶梯201端面设有圆台形凹槽203，在安装过程中，密封压盖2受力挤压石墨环板4，同时，又由于密封压盖2的第一级阶梯201的长度h不小于石墨环板4的环形凹槽的深度，因此，如图6和图7所示，在受力至一定程度后，密封压盖2第一级阶梯201端面便受力嵌于石墨环板4内，此时，密封效果更好。

实施例3：

图8至图11示意性地显示了根据本发明第三种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构。

图8至图11所示，本发明第三种实施方式披露的一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴3上的密封涵1及密封压盖2，如图9所示，密封涵1及密封压盖2之间填充石墨填料，作为优选的，在本发明的此实施方式中，石墨填料为石墨环板4，如图8至图11所示，在本发明的此实施方式中，石墨环板4为一整体式环形板，且石墨环板4沿其中心轴线的截面成“凹”形，如图9所示，环形板状石墨环板4套设于输出轴3上，位于密封涵1及密封压盖2之间。

作为优选的，如图9所示，密封涵1沿其中心轴线的截面成“凹”形，一侧开设有环形凹槽，且环形凹槽的内径与石墨环板4的外径相同，因此，使石墨环板4嵌设于密封涵1环形凹槽内，且石墨环板4的凹形开口朝向密封涵1外侧，石墨环板4外周与密封涵1内圈紧密配合。

如图9所示，密封压盖2一端成圆形阶梯状，且包括两级阶梯，端部第一级阶梯201的外径略小于石墨环板4的环形凹槽的内径大小，第二级阶梯202的外径略小于密封涵1环形凹槽的内径大小，如图9和图10所示，密封压盖2端部的第一级阶梯201卡设于石墨环板4的环形凹槽内，第二级阶梯202卡设于密封涵1环形凹槽内。

作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，如图9所示，密封压盖2的第一级阶梯201的长度h不小于石墨环板4的环形凹槽的深度，因此，如图10所示，安装后，密封压盖2将石墨环板4紧紧压设于密封涵1及密封压盖2之间，此时，石墨环板4在轴向上受密封压盖2挤压，使其在径向上产生张力，因此，石墨环板4紧紧包覆于输出轴3外，且紧紧抵设于密封涵1环形凹槽的内壁，及密封压盖2的第一级阶梯201外壁，同时，石墨环板4受密封压盖2挤压，与密封涵1及密封压盖2之间紧密配合，因此，实现密封效果。

作为更进一步优选的，如图9至图11所示，在本发明的此实施方式中，密封压盖2朝向密封涵1的端面设有若干个环形压紧槽204，在本发明的此实施方式中，以设有两个环环形压紧槽204为例加以说明，当然，环形压紧槽204的个数并不限制于两个，如图9和图10所示，两环环形压紧槽204的中心位于密封压盖2的中心轴线上。另外，如图9所示，两环环形压紧槽204的截面成梯形，且环形压紧槽204的底部宽度小于其边沿宽度，作为优选的，如图9所示，在本发明的此实施方式中，两环环形压紧槽204连续设置，且外侧环形压紧槽204位于密封压盖2第一级阶梯201边沿，从而形成棱角2041。作为更进一步优选的，如图9所示，在本发明的此实施方式中，密封压盖2朝向密封涵1的端面还设有圆台形凹槽203，圆台形凹槽203的中心轴线与密封压盖2的中心轴线重合，且如图9和图10所示，圆台形凹槽203的底部直径大小小于其边沿直径大小，在本发明的此实施方式中，圆台形凹槽203的底部直径大小为输出轴3的直径大小，圆台形凹槽203边沿与内侧环形压紧槽204边沿连接。

如图9和图10所示，在本发明的此实施方式中，在密封压盖2的第一级阶梯201端面设有若干个环形压紧槽204即圆台形凹槽203，在安装过程中，密封压盖2受力挤压石墨环板4，同时，又由于密封压盖2的第一级阶梯201的长度h不小于石墨环板4的环形凹槽的深度，因此，如图10和图11所示，在受力至一定程度后，密封压盖2上相邻两环环形压紧槽204间形成的棱角2041嵌于石墨环板4内，此时，密封效果更好。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种阀门输出轴密封结构，包括依次套设于输出轴(3)上的密封涵(1)及密封压盖(2)，所述密封涵(1)及所述密封压盖(2)之间填充石墨填料，其特征在于，所述石墨填料为石墨环板(4)，所述石墨环板(4)为一整体式环形板，所述石墨环板(4)套设于所述输出轴(3)，位于所述密封涵(1)及所述密封压盖(2)之间，所述石墨环板(4)紧紧包覆于所述输出轴(3)，所述石墨环板(4)与所述密封涵(1)及所述密封压盖(2)之间紧密配合；所述密封涵(1)沿其中心轴线的截面成“凹”形，所述石墨环板(4)嵌设于所述密封涵(1)环形凹槽内，所述石墨环板(4)外周与所述密封涵(1)内圈紧密配合；所述石墨环板(4)沿其中心轴线的截面成“凹”形，所述石墨环板(4)的凹形开口朝向所述密封涵(1)外侧；

所述密封压盖(2)一端成圆形阶梯状，且包括两级阶梯，端部第一级阶梯(201)卡设于所述石墨环板(4)的环形凹槽内；

所述密封压盖(2)朝向所述密封涵(1)的端面设有两个环形压紧槽(204)，两个所述环形压紧槽(204)的中心位于所述密封压盖(2)的中心轴线上；两个环形压紧槽(204)连续设置，且外侧环形压紧槽(204)位于密封压盖(2)第一级阶梯(201)边沿，从而形成棱角(2041)；

密封压盖(2)的第一级阶梯(201)的长度h不小于所述石墨环板(4)的环形凹槽的深度；

所述密封压盖(2)朝向所述密封涵(1)的端面设有圆台形凹槽(203)，所述圆台形凹槽(203)的中心轴线与所述密封压盖(2)的中心轴线重合，所述圆台形凹槽(203)的底部直径大小小于其边沿直径大小；

所述石墨环板(4)的面对环形压紧槽(204)的面在不受力状态下成一平面；在安装过程中，密封压盖(2)受力挤压石墨环板(4)，同时，又由于密封压盖(2)的第一级阶梯(201)的长度h不小于石墨环板(4)的环形凹槽的深度，因此，在受力至一定程度后，密封压盖(2)上相邻两环形压紧槽(204)间形成的棱角(2041)嵌于石墨环板(4)内，形成密封。

2.根据权利要求1所述的一种阀门输出轴密封结构，其特征在于，所述密封压盖(2)将所述石墨环板(4)压设于所述密封涵(1)及所述密封压盖(2)之间，所述石墨环板(4)在轴向上受所述密封压盖(2)挤压，使其在径向上产生张力，紧紧包覆于所述输出轴(3)外，同时，紧紧包覆于所述密封压盖(2)的第一级阶梯(201)外，且所述石墨环板(4)与所述密封涵(1)及所述密封压盖(2)之间紧密配合。

3.根据权利要求2所述的一种阀门输出轴密封结构，其特征在于，所述密封压盖(2)的第二级阶梯(202)卡设于所述密封涵(1)环形凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种阀门输出轴密封结构，其特征在于，所述环形压紧槽(204)的截面成梯形，且所述环形压紧槽(204)的底部宽度小于其边沿宽度。