CN109595387B - 一种阀门填料密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阀门填料密封结构，本发明结构简单、密封性好；通过设置标尺合理控制填料组件的压缩量，避免填料组件压得太松，阀门介质在填料处出现泄漏，避免压得太紧，阀杆与填料件的摩擦力过大，造成阀门开启、关闭困难；通过上填料组、中填料组、下填料组形成多重密封，提高了填料的密封性能，从而提高了阀门的可靠性和密封性；通过第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈的结构，进一步提高密封的可靠性，利用环形倾斜面将压盖竖直方向的压紧力变为轴向力和径向力，增加填料组的变形量，使填料组受压贴紧阀杆；通过第一环形凸起、第二环形凸起内的O形密封圈进一步提高密封的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种阀门填料密封结构。
背景技术
阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质流动或停止并能控制其流量的装置。阀门包括阀体、阀芯、阀杆，为了使运动件阀杆在工作状态中保证密封，需在阀体上部与阀杆之间设置填料密封。填料密封式一种传统的接触式密封，其主要特点是结构简单、更换方便、成本低廉、适用范围广。阀体与阀杆之间的密封往往采用螺栓旋紧式填料函密封，即填料装进填料腔后，经压盖和螺栓对填料做轴向压缩，当阀杆与填料相对运动时，由于填料的塑性使填料产生径向力且与阀杆紧密接触。但是现有的填料结构普遍存在填料的密封性不好，从而影响阀门密封的可靠性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种阀门填料密封结构，具有密封性好的特点。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种阀门填料密封结构，包括阀体、阀杆、阀盖、压盖、填料组件；
阀体上端面设有第一法兰盘，阀盖下端面设有第二法兰盘，紧固件穿过第一法兰盘、第二法兰盘，螺纹连接阀体与阀盖；阀杆穿过阀盖、阀体；阀杆与阀体之间设有填料腔，填料腔内设有填料组件；
填料组件套设于阀杆上；填料组件上方设有压盖，压盖下端面抵接于填料组件上端面，压盖通过螺栓安装于阀盖上端面，压盖与阀盖之间设有弹簧，弹簧套设于螺栓上；阀盖上端面设有标尺；
填料组件包括填料函、上填料组、中填料组、下填料组；填料函下端面抵接于填料腔底部；
填料函为中空圆柱体结构，填料函内圆柱面上设有第一环形凸起、第二环形凸起，第一环形凸起位于第二环形凸起的上方；
第一环形凸起、第二环形凸起内圆柱面上均设有多个环形凹槽，环形凹槽沿阀杆中心轴线方向均匀分布；
上填料组位于第一环形凸起上方，上填料组下端面抵接于第一环形凸起上端面，上填料组上端面抵接于压盖下端面；上填料组包括第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈；第一填料圈、第三填料圈分别位于第二填料圈的上方与下方；
第一填料圈上设有通孔，第一填料圈下端面设有第一环形倾斜面，第一环形倾斜面与通孔之间通过第一环形平面连接；第一环形倾斜面向第一填料圈上端面倾斜；第一环形倾斜面上设有第一主环形槽，第一主环形槽与第一环形倾斜面垂直，第一主环形槽截面为U形；第一环形平面上设有第一副环形槽，第一副环形槽截面形状为等腰梯形；
第二填料圈上设有通孔，阀杆穿过通孔，第二填料圈上端面设有第二上环形倾斜面，第二上环形倾斜面与通孔之间通过第二上环形平面连接；第二上环形倾斜面向第二填料圈上端面倾斜，
第二上环形倾斜面与第一环形倾斜面相互贴合，第二上环形平面与第一环形平面相互贴合；
第二上环形倾斜面上设有主环形凸起，主环形凸起与第二上环形倾斜面垂直，主环形凸起截面为矩形；主环形凸起插入第一主环形槽内，主环形凸起与第一主环形槽相互配合；
第二上环形平面上设有副环形凸起，副环形凸起截面形状为等腰梯形；副环形凸起插入第一副环形槽内，副环形凸起与第一副环形槽相互配合；
第二填料圈下端面设有第二下环形倾斜面，第二下环形倾斜面与通孔之间通过第二下环形平面连接；第二下环形倾斜面向第二填料圈上端面倾斜；第二下环形平面上设有下环形凸起，下环形凸起截面为等腰梯形；
第三填料圈上设有通孔，阀杆穿过通孔，第三填料圈上端面设有第三环形倾斜面，第三环形倾斜面与通孔之间通过第三环形平面连接；第三环形倾斜面向第三填料圈上端面倾斜；第三环形倾斜面与第二下环形倾斜面相互贴合，第三环形平面与第二下环形平面相互贴合；
第三环形平面上设有第三环形槽，第三环形槽截面形状为等腰梯形；下环形凸起插入第三环形槽内，下环形凸起与第三环形槽相互配合；
中填料组上端面抵接第一环形凸起下端面，中填料组下端面抵接第二环形凸起上端面；
下填料组上端面抵接第二环形凸起下端面，下填料组下端面抵接填料腔底面；下填料组结构组成与上填料组完全相同。
进一步的，填料函下端面与填料腔底部之间设有密封垫片。
进一步的，第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈均为石墨材质。
进一步的，第一环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°；第二上环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°；第二下环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°。第三环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°。
进一步的，第一环形倾斜面、第二上环形倾斜面、第二下环形倾斜面、第三环形倾斜面相互平行。
进一步的，中填料组为石墨石棉绳。
进一步的，每个环形凹槽内均设有O形密封圈。
本发明具有有益效果：本发明结构简单、密封性好；通过设置标尺合理控制填料组件的压缩量，避免填料组件压得太松，阀门介质在填料处出现泄漏，避免压得太紧，阀杆与填料件的摩擦力过大，造成阀门开启、关闭困难；通过上填料组、中填料组、下填料组形成多重密封，提高了填料的密封性能，从而提高了阀门的可靠性和密封性；通过第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈的结构，进一步提高密封的可靠性，利用环形倾斜面将压盖竖直方向的压紧力变为轴向力和径向力，增加填料组的变形量，使填料组受压贴紧阀杆；通过第一环形凸起、第二环形凸起内的O形密封圈进一步提高密封的可靠性。
附图说明
图1为本发明剖视图。
图2为本发明上填料组剖视图。
图3为本发明第一填料圈剖视图。
图4为本发明第二填料圈剖视图。
图5为本发明第三填料圈剖视图。
图中：1-阀体，2-阀杆，3-阀盖，4-压盖，5-填料组件，6-第一法兰盘，7-第二法兰盘，8-填料腔，9-弹簧，10-标尺，11-填料函，12-上填料组，13-下填料组，14-密封垫片，15-环形凹槽，17-第一填料圈，18-第二填料圈，19-第三填料圈，20-通孔，21-第一环形倾斜面，22-第一环形平面，23-第一主环形槽，24-第一副环形槽，25-第二上环形倾斜面，26-第二上环形平面，27-主环形凸起，28-副环形凸起，29-第二下环形倾斜面，30-第二下环形平面，31-下环形凸起，32-第三环形槽，33-第一环形凸起，34-第二环形凸起，35-中填料组，36-第三环形倾斜面，37-第三环形平面。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种阀门填料密封结构，包括阀体1、阀杆2、阀盖3、压盖4、填料组件5；
阀体1上端面设有第一法兰盘6，阀盖3下端面设有第二法兰盘7，紧固件穿过第一法兰盘6、第二法兰盘7，螺纹连接阀体1与阀盖3；阀杆2穿过阀盖3、阀体1，阀杆2与阀盖3、阀体1同轴设置；阀杆2与阀体1之间设有填料腔8，填料腔8内设有填料组件5；填料组件5套设于阀杆2上；填料组件5上方设有压盖4，压盖4下端面抵接于填料组件5上端面，压盖4通过螺栓安装于阀盖3上端面，压盖4与阀盖3之间设有弹簧9，弹簧9套设于螺栓上；螺栓拧紧时，弹簧9处于压缩状态；阀盖3上端面设有标尺10，利用标尺10可以计算出压盖4高度的变化值进行计算，从而知道弹簧9为填料组件5增加的压力为多少，避免填料组件5压得过紧或过松；
填料组件5包括填料函11、上填料组12、中填料组35、下填料组13；填料函11下端面抵接于填料腔8底部，填料函11下端面与填料腔8底部之间设有密封垫片14；
填料函11为中空圆柱体结构，填料函11内圆柱面上设有第一环形凸起33、第二环形凸起34，第一环形凸起33位于第二环形凸起34的上方；
第一环形凸起33、第二环形凸起34内圆柱面上均设有多个环形凹槽15，环形凹槽15沿阀杆2中心轴线方向均匀分布，每个环形凹槽15内均设有O形密封圈；
上填料组12位于第一环形凸起33上方，上填料组12下端面抵接于第一环形凸起33上端面，上填料组12上端面抵接于压盖4下端面；上填料组12包括第一填料圈17、第二填料圈18、第三填料圈19；第一填料圈17、第三填料圈19分别位于第二填料圈18的上方与下方，第一填料圈17、第二填料圈18、第三填料圈19相互叠合，第一填料圈17、第二填料圈18、第三填料圈19均为石墨材质；
第一填料圈17上设有通孔20，阀杆2穿过通孔20，第一填料圈17下端面设有第一环形倾斜面21，第一环形倾斜面21与通孔20之间通过第一环形平面22连接；第一环形倾斜面21向第一填料圈17上端面倾斜，第一环形倾斜面21与水平面的夹角为15°；第一环形倾斜面21上设有第一主环形槽23，第一主环形槽23与第一环形倾斜面21垂直，第一主环形槽23截面为U形；第一环形平面22上设有第一副环形槽24，第一副环形槽24截面形状为等腰梯形；
第二填料圈18上设有通孔20，阀杆2穿过通孔20，第二填料圈18上端面设有第二上环形倾斜面25，第二上环形倾斜面25与通孔20之间通过第二上环形平面26连接；第二上环形倾斜面25向第二填料圈18上端面倾斜，第二上环形倾斜面25与水平面的夹角为15°；第二上环形倾斜面25与第一环形倾斜面21相互贴合，第二上环形平面26与第一环形平面22相互贴合；
第二上环形倾斜面25上设有主环形凸起27，主环形凸起27与第二上环形倾斜面25垂直，主环形凸起27截面为矩形；主环形凸起27插入第一主环形槽23内，主环形凸起27与第一主环形槽23相互配合，主环形凸起27侧面紧贴第一主环形槽23侧面；
第二上环形平面26上设有副环形凸起28，副环形凸起28截面形状为等腰梯形；副环形凸起28插入第一副环形槽24内，副环形凸起28与第一副环形槽24相互配合，副环形凸起28侧面与第一副环形槽24侧面贴合；
第二填料圈18下端面设有第二下环形倾斜面29，第二下环形倾斜面29与通孔20之间通过第二下环形平面30连接；第二下环形倾斜面29向第二填料圈18上端面倾斜，第二下环形倾斜面29与水平面的夹角为15°；第二下环形平面30上设有下环形凸起31，下环形凸起31截面为等腰梯形；
第三填料圈19上设有通孔20，阀杆2穿过通孔20，第三填料圈19上端面设有第三环形倾斜面36，第三环形倾斜面36与通孔20之间通过第三环形平面37连接；第三环形倾斜面36向第三填料圈19上端面倾斜，第三环形倾斜面36与水平面的夹角为15°；第三环形倾斜面36与第二下环形倾斜面29相互贴合，第三环形平面37与第二下环形平面30相互贴合；
第三环形平面37上设有第三环形槽32，第三环形槽32截面形状为U形；下环形凸起31插入第三环形槽32内，下环形凸起31与第三环形槽32相互配合，下环形凸起31侧面与第三环形槽32侧面贴合；
中填料组35上端面抵接第一环形凸起33下端面，中填料组35下端面抵接第二环形凸起34上端面；中填料组35为石墨石棉绳材质。
下填料组13上端面抵接第二环形凸起34下端面，下填料组13下端面抵接填料腔8底面；下填料组13结构组成与上填料组12完全相同；
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种阀门填料密封结构，其特征在于，包括阀体、阀杆、阀盖、压盖、填料组件；
阀体上端面设有第一法兰盘，阀盖下端面设有第二法兰盘，紧固件穿过第一法兰盘、第二法兰盘，螺纹连接阀体与阀盖；阀杆穿过阀盖、阀体；阀杆与阀体之间设有填料腔，填料腔内设有填料组件；
填料组件套设于阀杆上；填料组件上方设有压盖，压盖下端面抵接于填料组件上端面，压盖通过螺栓安装于阀盖上端面，压盖与阀盖之间设有弹簧，弹簧套设于螺栓上；阀盖上端面设有标尺；
填料组件包括填料函、上填料组、中填料组、下填料组；填料函下端面抵接于填料腔底部；
填料函为中空圆柱体结构，填料函内圆柱面上设有第一环形凸起、第二环形凸起，第一环形凸起位于第二环形凸起的上方；
第一环形凸起、第二环形凸起内圆柱面上均设有多个环形凹槽，环形凹槽沿阀杆中心轴线方向均匀分布；
上填料组位于第一环形凸起上方，上填料组下端面抵接于第一环形凸起上端面，上填料组上端面抵接于压盖下端面；上填料组包括第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈；第一填料圈、第三填料圈分别位于第二填料圈的上方与下方；
第一填料圈上设有通孔，第一填料圈下端面设有第一环形倾斜面，第一环形倾斜面与通孔之间通过第一环形平面连接；第一环形倾斜面向第一填料圈上端面倾斜；第一环形倾斜面上设有第一主环形槽，第一主环形槽与第一环形倾斜面垂直，第一主环形槽截面为U形；第一环形平面上设有第一副环形槽，第一副环形槽截面形状为等腰梯形；
第二填料圈上设有通孔，阀杆穿过通孔，第二填料圈上端面设有第二上环形倾斜面，第二上环形倾斜面与通孔之间通过第二上环形平面连接；第二上环形倾斜面向第二填料圈上端面倾斜；
第二上环形倾斜面与第一环形倾斜面相互贴合，第二上环形平面与第一环形平面相互贴合；
第二上环形倾斜面上设有主环形凸起，主环形凸起与第二上环形倾斜面垂直，主环形凸起截面为矩形；主环形凸起插入第一主环形槽内，主环形凸起与第一主环形槽相互配合；
第二上环形平面上设有副环形凸起，副环形凸起截面形状为等腰梯形；副环形凸起插入第一副环形槽内，副环形凸起与第一副环形槽相互配合；
第二填料圈下端面设有第二下环形倾斜面，第二下环形倾斜面与通孔之间通过第二下环形平面连接；第二下环形倾斜面向第二填料圈上端面倾斜；第二下环形平面上设有下环形凸起，下环形凸起截面为等腰梯形；
第三填料圈上设有通孔，阀杆穿过通孔，第三填料圈上端面设有第三环形倾斜面，第三环形倾斜面与通孔之间通过第三环形平面连接；第三环形倾斜面向第三填料圈上端面倾斜；第三环形倾斜面与第二下环形倾斜面相互贴合，第三环形平面与第二下环形平面相互贴合；
第三环形平面上设有第三环形槽，第三环形槽截面形状为等腰梯形；下环形凸起插入第三环形槽内，下环形凸起与第三环形槽相互配合；
中填料组上端面抵接第一环形凸起下端面，中填料组下端面抵接第二环形凸起上端面；
下填料组上端面抵接第二环形凸起下端面，下填料组下端面抵接填料腔底面；下填料组结构组成与上填料组完全相同。
2.如权利要求1所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，所述填料函下端面与填料腔底部之间设有密封垫片。
3.如权利要求1所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，所述第一填料圈、第二填料圈、第三填料圈均为石墨材质。
4.如权利要求1所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，所述中填料组为石墨石棉绳。
5.如权利要求1所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，每个所述环形凹槽内均设有O形密封圈。
6.如权利要求1所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，所述第一环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°；第二上环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°；第二下环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°；第三环形倾斜面与水平面的夹角为5°-30°。
7.如权利要求1或6所述的一种阀门填料密封结构，其特征在于，所述第一环形倾斜面、第二上环形倾斜面、第二下环形倾斜面、第三环形倾斜面相互平行。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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