CN106838454A - 高温高压阀用波纹管及其组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温高压阀用波纹管及其组件，包括波纹管、下阀杆、衬垫和阀芯，其中，所述波纹管包覆设置在下阀杆的外部，波纹管的大圆柱套管包覆在下阀杆的中部台阶的外部，使波纹管的大圆柱套管的端面与下阀杆的中部台阶外平面的边缘台阶相平，并通过焊接密封；衬垫包覆在下阀杆外部，衬套的小孔与波纹管的小圆柱套管相配合，使小圆柱套管穿过衬垫的小孔，小圆柱套管的端面与衬垫的小孔的边缘凸出部位相平，并通过焊接密封；阀芯通过螺纹配合锁紧固定在下阀杆上，有利于提高波纹管和焊缝的疲劳强度，增加使用寿命，大大增加了焊缝的稳定性和可靠性，提高抗疲劳性能和使用寿命。

Description

高温高压阀用波纹管及其组件

技术领域

本发明涉及高温高压波纹管阀门设计与制造，广泛应用于对密封要求较高的高温高压管路中，是有毒、有害、有放射性和易燃易爆介质管路中的高温高压波纹管截止阀中的关键弹性元器件。

背景技术

广泛应用的阀门结构都是由上填料实现防外漏密封的，由于填料受摩擦、震动、温度、压力和环境等因素的影响，结构上存在着泄漏的可能性，而有毒、易燃、易爆、有放射性等对安全、环境和健康造成危害的介质是不允许有外漏的，波纹管阀门就是一种非常安全可靠的产品，其中波纹管是该产品中关键的核心零部件，它与组件焊接密封，由于阀门在高温高压状态下和启闭运动过程中存在位稳变化，这种富有弹性的位稳变化需要波纹管具有多层薄壁的特征，因此这种金属波纹管结构和焊接结构，对于在高温高压状态下的应用，直接关系到波纹管及其两端与组件焊接后焊缝的耐疲劳性能和使用寿命至关重要。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种高温高压阀用波纹管及其组件，有利于提高波纹管和焊缝的疲劳强度，增加使用寿命，大大增加了焊缝的稳定性和可靠性，提高抗疲劳性能和使用寿命。

具体的技术方案如下：

高温高压阀用波纹管，波纹管由薄壁合金无缝管压制成型，波纹管的两端分别为大圆柱套管和小圆柱套管，大圆柱套管的外径d1等于波纹管的外径d2，小圆柱套管的外径为d3，d1＞d3。

高温高压阀用波纹管组件，包括波纹管、下阀杆、衬垫和阀芯，其中，所述波纹管包覆设置在下阀杆的外部，波纹管的大圆柱套管包覆在下阀杆的中部台阶的外部，使波纹管的大圆柱套管的端面与下阀杆的中部台阶外平面相平，并通过焊接密封；衬垫包覆在下阀杆外部，衬套的小孔与波纹管的小圆柱套管相配合，使小圆柱套管穿过衬垫的小孔，小圆柱套管的端面与衬垫的小孔的边缘凸出部位相平，并通过焊接密封；阀芯通过螺纹配合锁紧固定在下阀杆上。

上述高温高压阀用波纹管组件，其中，所述下阀杆通过中部台阶将下阀杆分隔成下阀杆上部和下阀杆下部，下阀杆上部的端面中心设有截面为圆弧行结构的第一凹槽，中部台阶的上端面设有向内凹陷的第二凹槽，在中部台阶上形成边缘台阶，下阀杆上部的外壁上设有一圈截面为圆弧形结构的第三凹槽，第三凹槽位于第一凹槽与第二凹槽之间；中部台阶的外壁与波纹管的大圆柱套管的内壁相配合，中部台阶的长度为L1，波纹管的大圆柱套管的内部净长度为L2，L2-0.1mm≤L1≤L2+0.3mm；下阀杆下部为光杆结构，下阀杆下部的底部设有固定槽，固定槽内设有内螺纹，固定槽内的内螺纹与阀芯上的外螺纹相配合。

上述高温高压阀用波纹管组件，其中，所述衬垫为圆柱体结构，衬垫内设有小孔，小孔由相互连通的第一通道和第二通道组成，第一通道和第二通道同轴设置，第一通道的内径d4大于第二通道的外径d5，第一通道的深度为h1，衬垫的高度为h2，h1＜h2÷2；衬垫位于第一通道一侧的端面上设有一圈方形槽，方形槽内设有密封圈，方形槽的宽度L3为1.5～3mm、深度L4为1～2mm，密封圈的厚度为L5，L5-L4＝0.3-0.5mm；衬垫位于第二通道一侧的端面上设有一圈V形槽，V形槽内缘与第二通道之间的距离L6＝1mm，V形槽的深度L7＝1mm。

上述高温高压阀用波纹管组件，其中，所述波纹管的内壁与下阀杆下部之间的配合间隙≥0.5mm，波纹管的小圆柱套管的内部净长度为L8，h2-0.1mm≤L8≤h2+0.3mm。

本发明的有益效果为：

本发明改变了波纹管与下阀杆和衬垫的焊接位置，使波纹管弹性变形位置与焊接位置分离，有利于提高波纹管和焊缝的疲劳强度，增加使用寿命。

改变了焊缝的受力方式，使焊缝方向与受力方向不一致，大大增加了焊缝的稳定性和可靠性，提高抗疲劳性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明波纹管组件剖视图。

图2为本发明波纹管剖视图。

图3为本发明下阀杆剖视图。

图4为本发明A-A方向剖视图。

图5为本发明衬垫剖视图。

图6为本发明密封圈剖视图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图标记

大圆柱套管1、小圆柱套管2、波纹管3、下阀杆4、衬垫5、阀芯6、中部台阶7、小孔8、下阀杆上部9、下阀杆下部10、第一凹槽11、第二凹槽12、第三凹槽13、固定槽14、内螺纹15、第一通道16、第二通道17、方形槽18、V形槽19、密封圈20。

如图所示一种高温高压阀用波纹管，波纹管由多层薄壁合金无缝管压制成型，波纹管的两端分别为大圆柱套管1和小圆柱套管2，大圆柱套管的外径d1等于波纹管的外径d2，小圆柱套管的外径为d3，d1＞d3。

使用该波纹管的波纹管组件，包括波纹管3、下阀杆4、衬垫5和阀芯6，所述波纹管包覆设置在下阀杆的外部，波纹管的大圆柱套管包覆在下阀杆的中部台阶7的外部，使波纹管的大圆柱套管的端面与下阀杆的中部台阶外平面相平，并通过焊接密封；衬垫包覆在下阀杆外部，衬套的小孔8与波纹管的小圆柱套管相配合，使小圆柱套管穿过衬垫的小孔，小圆柱套管的端面与衬垫的小孔的边缘凸出部位相平，并通过焊接密封；阀芯通过螺纹配合锁紧固定在下阀杆上；

所述下阀杆通过中部台阶将下阀杆分隔成下阀杆上部9和下阀杆下部10，下阀杆上部的端面中心设有截面为圆弧行结构的第一凹槽11，中部台阶的上端面设有向内凹陷的第二凹槽12，在中部台阶上形成边缘台阶，下阀杆上部的外壁上设有一圈截面为圆弧形结构的第三凹槽13，第三凹槽位于第一凹槽与第二凹槽之间；中部台阶的外壁与波纹管的大圆柱套管的内壁相配合，中部台阶的长度为L1，波纹管的大圆柱套管的内部净长度为L2，L2-0.1mm≤L1≤L2+0.3mm；下阀杆下部为光杆结构，下阀杆下部的底部设有固定槽14，固定槽内设有内螺纹15，固定槽内的内螺纹与阀芯上的外螺纹相配合。

所述衬垫为圆柱体结构，衬垫内设有小孔，小孔由相互连通的第一通道16和第二通道17组成，第一通道和第二通道同轴设置，第一通道的内径d4大于第二通道的外径d5，第一通道的深度为h1，衬垫的高度为h2，h1＜h2÷2；衬垫位于第一通道一侧的端面上设有一圈方形槽18，方形槽内设有密封圈20，方形槽的宽度L3为1.5～3mm、深度L4为1～2mm，密封圈的厚度为L5，L5-L4＝0.3-0.5mm；衬垫位于第二通道一侧的端面上设有一圈V形槽19，V形槽内缘与第二通道之间的距离L6＝1mm，V形槽的深度L7＝1mm。

所述波纹管的内壁与下阀杆下部之间的配合间隙≥0.5mm，波纹管的小圆柱套管的内部净长度为L8，h2-0.1mm≤L8≤h2+0.3mm。

下阀杆上部与上阀杆配合，通过大钢球、小钢球进行滚动连接；大钢球设置在第一凹槽内，第一凹槽的弧度大于大钢球的弧度，第三凹槽与与上阀杆内壁相应位置上的相同尺寸圆弧槽配合后装满小钢球，以活络连接上阀杆；

波纹管及其组件与上阀杆安装连接后，再安装到阀盖内部，旋转上阀杆带动波纹管及其组件提升至最上部，使衬垫进入到阀盖内部的特定位置后，进行阀盖与阀体的安装。

Claims (5)

1.高温高压阀用波纹管，其特征为，波纹管由薄壁合金无缝管压制成型，波纹管的两端分别为大圆柱套管和小圆柱套管，大圆柱套管的外径d1等于波纹管的外径d2，小圆柱套管的外径为d3，d1＞d3。

2.高温高压阀用波纹管组件，包括波纹管、下阀杆、衬垫和阀芯，其特征为，所述波纹管包覆设置在下阀杆的外部，波纹管的大圆柱套管包覆在下阀杆的中部台阶的外部，使波纹管的大圆柱套管的端面与下阀杆的中部台阶外平面相平，并通过焊接密封；衬垫包覆在下阀杆外部，衬套的小孔与波纹管的小圆柱套管相配合，使小圆柱套管穿过衬垫的小孔，小圆柱套管的端面与衬垫的小孔的边缘凸出部位相平，并通过焊接密封；阀芯通过螺纹配合锁紧固定在下阀杆上。

3.如权利要求2所述的高温高压阀用波纹管组件，其特征为，所述下阀杆通过中部台阶将下阀杆分隔成下阀杆上部和下阀杆下部，下阀杆上部的端面中心设有截面为圆弧行结构的第一凹槽，中部台阶的上端面设有向内凹陷的第二凹槽，在中部台阶上形成边缘台阶，下阀杆上部的外壁上设有一圈截面为圆弧形结构的第三凹槽，第三凹槽位于第一凹槽与第二凹槽之间；中部台阶的外壁与波纹管的大圆柱套管的内壁相配合，中部台阶的长度为L1，波纹管的大圆柱套管的内部净长度为L2，L2-0.1mm≤L1≤L2+0.3mm；下阀杆下部为光杆结构，下阀杆下部的底部设有固定槽，固定槽内设有内螺纹，固定槽内的内螺纹与阀芯上的外螺纹相配合。

4.如权利要求2所述的高温高压阀用波纹管组件，其特征为，所述衬垫为圆柱体结构，衬垫内设有小孔，小孔由相互连通的第一通道和第二通道组成，第一通道和第二通道同轴设置，第一通道的内径d4大于第二通道的外径d5，第一通道的深度为h1，衬垫的高度为h2，h1＜h2÷2；衬垫位于第一通道一侧的端面上设有一圈方形槽，方形槽内设有密封圈，方形槽的宽度L3为1.5～3mm、深度L4为1～2mm，密封圈的厚度为L5，L5-L4＝0.3-0.5mm；衬垫位于第二通道一侧的端面上设有一圈V形槽，V形槽内缘与第二通道之间的距离L6＝1mm，V形槽的深度L7＝1mm。

5.如权利要求3所述的高温高压阀用波纹管组件，其特征为，所述波纹管的内壁与下阀杆下部之间的配合间隙≥0.5mm，波纹管的小圆柱套管的内部净长度为L8，h2-0.1mm≤L8≤h2+0.3mm。