CN109296755A - 角式高压氧气阀 - Google Patents

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李小平
曾品其
童俊
李龙
杨建超
全玉华
朱小虎
牟柯
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CHENGDU CHENGGAO VALVE Co Ltd
Chengdu Chengfeng Valve Co Ltd
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CHENGDU CHENGGAO VALVE Co Ltd
Chengdu Chengfeng Valve Co Ltd
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Abstract

本发明涉及角式高压氧气阀，包括阀杆和角式的阀体，所述阀杆的下端伸进阀体内，下阀杆的下端有阀杆密封面，阀体的介质进入通道处有阀体密封面，阀杆密封面与阀体密封面之间构成差角密封副，阀杆密封面和阀体密封面均为锥面，阀杆密封面的锥角大于阀体密封面的锥角,阀杆密封面与阀体密封面之间有硬度差。本发明中阀杆密封面和阀体密封面构成差角密封副，同时阀杆密封面和阀体密封面之间具有硬度差，阀门关闭时，阀杆密封面与阀体密封面达到密封比压，实现高压密封；阀盖与阀体采用螺纹连接，并有锁紧螺母固定，阀盖与阀体的密封采用双重密封，第一层密封为金属密封，第二层密封为软密封，软硬双重密封进一步保证实现高压密封。

Description

角式高压氧气阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及角式高压氧气阀。
背景技术
在冶金系统氧气阀门使用领域，氧气阀门压力一般不高于PN40，公称通径一般不高于DN500；在煤化工系统氧气阀门使用领域，氧气阀门压力一般不高于CL1500或PN250，公称通径一般不高于DN300。而在军工领域由于使用环境的特殊性，对阀门的压力和口径要求都高。由于军工领域氧气阀的气体在极高压力(“极高压力”一词是欧洲制氧行业的标准术语，常指压力超过11MPa的氧气)下呈现出不同于常温，中压的流体特性和高危险性，即具有极强的渗透性，一旦泄漏就会发生着火爆炸的危险。
发明内容
本发明旨在提供角式高压氧气阀，可靠安全，能在复杂苛刻条件下使用，对我国军工技术领域的发展有着重要意义。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
角式高压氧气阀，包括阀杆和角式的阀体，所述阀杆的下端伸进阀体内，下阀杆的下端有阀杆密封面，阀体的介质进入通道处有阀体密封面，阀杆密封面与阀体密封面之间构成差角密封副，阀杆密封面和阀体密封面均为锥面，阀杆密封面的锥角大于阀体密封面的锥角。
优选地，阀杆密封面与阀体密封面的锥角差为6°-12°。
进一步优选地，阀体密封面的锥角为60°-74°，阀杆密封面的锥角为72°-80°。
进一步的，阀杆密封面与阀体密封面之间有硬度差。
进一步的，角式高压氧气阀还包括阀盖和支架，阀盖与阀体固接，阀杆下端依次穿过支架和阀盖的内孔伸进阀体内，阀杆与阀盖之间设有密封填料，填料压环设于密封填料顶端；所述支架与阀盖固接，支架下端压在填料压环上将密封填料压紧。
进一步的，密封填料包括两组复合填料和填料隔环，两组复合填料由填料隔环隔开。
其中，复合填料由至下而上依次设置填料垫、中填料、上填料组成。
其中，阀盖与阀体螺纹连接并由锁紧螺母A固定。
进一步的，阀盖下端为阶梯结构，阀体有适配的阶梯孔，阀盖阶梯结构的阶梯面与阀体阶梯孔的阶梯面之间设有软密封垫和金属密封圈，软密封垫和金属密封圈位于不同阶梯面上，软密封垫位于金属密封圈上方。
进一步的，阀杆由上阀杆和下阀杆组成，阀杆密封面位于下阀杆下端；上阀杆下端设有卡槽，下阀杆上端有与卡槽适配的卡块，卡块装在卡槽中，卡槽槽底为平面，卡块顶面为球面。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1，本发明中阀杆密封面和阀体密封面构成差角密封副，同时阀杆密封面和阀体密封面之间具有硬度差，阀门关闭时，阀杆密封面与阀体密封面达到密封比压，实现高压密封；
2,阀盖与阀体采用螺纹连接，并有锁紧螺母固定，阀盖与阀体的密封采用双重密封，第一层密封为金属密封，第二层密封为软密封，软硬双重密封进一步保证实现高压密封。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是下阀杆与阀体密封配合时的局部放大图；
图3是下阀杆与上阀杆连接处的局部放大图；
图中：1-法兰、2-阀体、3-下阀杆、4-金属密封圈、5-阀盖、6-填料垫、7-中填料、8-上填料、9-填料隔环、10-阀杆密封面、11-阀体密封面、12-球面、13-支架、14-上阀杆、15-O形密封圈、19-手柄、20-锁紧螺母B、21-填料压环、22-锁紧螺母A、23-软密封垫。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明公开的角式高压氧气阀，包括阀杆、阀盖5、支架13和角式的阀体2，阀体2的两通法兰1采用活套法兰的形式，法兰1通过螺纹与阀体2连接。阀盖5与阀体2采用螺纹连接，并由锁紧螺母A22固定；支架13与阀盖5采用螺纹连接，并由锁紧螺母B20固定。阀杆下端依次穿过支架13和阀盖5的内孔伸进阀体2内。
阀杆由上阀杆14和下阀杆3组成，上阀杆14的下端与下阀杆3的上端卡接。下阀杆3的下端有阀杆密封面10，阀体2的介质进入通道处有阀体密封面11，阀杆密封面10与阀体密封面11之间构成差角密封副，阀杆密封面10和阀体密封面11均为锥面，阀杆密封面10的锥角大于阀体密封面11的锥角。
锥面的锥度可以根据需要设置，优选地，阀杆密封面10与阀体密封面11的锥角差为6°-12°。进一步优选地，阀体密封面11的锥角为60°-74°，阀杆密封面10的锥角为72°-80°。同时，阀杆密封面10与阀体密封面11之间有硬度差。
阀杆与阀盖5之间设有密封填料，填料压环21设于密封填料顶端，支架13下端压在填料压环21上将密封填料压紧。密封填料包括两组复合填料和填料隔环9，两组复合填料由填料隔环9隔开。填料隔环9和填料压环21的材质均为金属。其中，复合填料由至下而上依次设置填料垫6、中填料7、上填料8组成，其中上填料8和中填料7为四氟材料，填料垫6为金属材料。
阀盖5下端面设有凹槽，其内孔下部直径增大，保证上密封的密封效果。阀盖5与阀体2的密封采用双重密封，阀盖5下端为阶梯结构，阀体2有适配的阶梯孔，阀盖5阶梯结构的阶梯面与阀体2阶梯孔的阶梯面之间设有软密封垫23和金属密封圈4，软密封垫23和金属密封圈4位于不同阶梯面上，软密封垫23位于金属密封圈4上方。金属密封圈4材料为紫铜，软密封垫23材料为四氟橡胶。
如图3所示，上阀杆14下端设有卡槽，下阀杆3上端有与卡槽适配的卡块，卡块装在卡槽中，卡槽槽底为平面，卡块顶面为球面12。球面12与上阀杆14点接触，能更好地保证下阀杆3与密封填料的同轴度，保证下阀杆3与阀体2的密封有效性。如图2所示，下阀杆3的下端面为球面12，减少对气流的阻碍。
支架13内腔加工传动螺纹与上阀杆14连接，支架13上端与上阀杆14之间采用O形密封圈15密封。上阀杆14上端连接手柄19，转动手柄19，带动下阀杆3上下移动，使阀门开闭。阀体的结构和壁厚设计，按照标准要求并进行了强度校核；阀杆及传动链的强度设计达到密封压力所需强度。
本发明中阀杆密封面10和阀体密封面11构成差角密封副，同时阀杆密封面10和阀体密封面11之间具有硬度差，通过转动上阀杆使阀门关闭时，阀杆密封面10与阀体密封面11达到密封比压，实现高压密封；阀盖5与阀体2采用螺纹连接，并有锁紧螺母固定，阀盖与阀体的密封采用双重密封，第一层密封为金属密封，第二层密封为软密封，软硬双重密封进一步保证实现高压密封。
本发明密封性能可靠，使用安全，可在高压力纯氧气复杂工况下使用，对我国军工技术领域的发展有着重要意义。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.角式高压氧气阀，其特征在于:包括阀杆和角式的阀体(2)，所述阀杆的下端伸进阀体(2)内，下阀杆(3)的下端有阀杆密封面(10)，阀体(2)的介质进入通道处有阀体密封面(11)，阀杆密封面(10)与阀体密封面(11)之间构成差角密封副，阀杆密封面(10)和阀体密封面(11)均为锥面，阀杆密封面(10)的锥角大于阀体密封面(11)的锥角。
2.根据权利要求1所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀杆密封面(10)与阀体密封面(11)的锥角差为6°-12°。
3.根据权利要求1所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀体密封面(11)的锥角为60°-74°，阀杆密封面(10)的锥角为72°-80°。
4.根据权利要求1、2或3所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀杆密封面(10)与阀体密封面(11)之间有硬度差。
5.根据权利要求1所述的角式高压氧气阀，其特征在于：还包括阀盖(5)和支架(13)，阀盖(5)与阀体(2)固接，阀杆下端依次穿过支架(13)和阀盖(5)的内孔伸进阀体(2)内，阀杆与阀盖(5)之间设有密封填料，填料压环(21)设于密封填料顶端；所述支架(13)与阀盖(5)固接，支架(13)下端压在填料压环(21)上将密封填料压紧。
6.根据权利要求5所述的角式高压氧气阀，其特征在于：密封填料包括两组复合填料和填料隔环(9)，两组复合填料由填料隔环(9)隔开。
7.根据权利要求5或6所述的角式高压氧气阀，其特征在于：复合填料由至下而上依次设置填料垫(6)、中填料(7)、上填料(8)组成。
8.根据权利要求5所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀盖(5)与阀体(2)螺纹连接并由锁紧螺母A(22)固定。
9.根据权利要求5或8所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀盖(5)下端为阶梯结构，阀体(2)有适配的阶梯孔，阀盖(5)阶梯结构的阶梯面与阀体(2)阶梯孔的阶梯面之间设有软密封垫(23)和金属密封圈(4)，软密封垫(23)和金属密封圈(4)位于不同阶梯面上，软密封垫(23)位于金属密封圈(4)上方。
10.根据权利要求1所述的角式高压氧气阀，其特征在于：阀杆由上阀杆(14)和下阀杆(3)组成，阀杆密封面(10)位于下阀杆(3)下端；上阀杆(14)下端设有卡槽，下阀杆(3)上端有与卡槽适配的卡块，卡块装在卡槽中，卡槽槽底为平面，卡块顶面为球面(12)。
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