CN114811174B - 一种螺旋式填料压套 - Google Patents

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    • F16K41/00—Spindle sealings
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Abstract

本发明提供一种螺旋式填料压套，该螺旋式填料压套包括填料压套以及嵌设在填料压套底部的填料压紧环，填料压紧环的底部具有密封面，且填料压套与填料压紧环之间可发生相对转动，本发明通过在填料与填料压套之间增设一个填料压紧环，通过尺寸控制，采用冷装的方式使填料压套与填料压紧环联成一个整体，该整体可以保证在进行压紧填料时，填料与填料压紧环之间无相对运动，填料压套与填料压紧环之间可以相对自由转动，该结构能够有效保护填料、提高密封可靠性、减小填料预紧力矩，此外，该结构在拆卸填料压套时连同填料压紧环一起拆除，拆装较为方便。

Description

一种螺旋式填料压套
技术领域
本发明涉及一种填料压紧方式的结构设计，具体涉及一种螺旋式填料压套。
背景技术
填料密封是用填料堵塞泄漏通道，阻止泄漏的一种古老密封形式。填料密封主要用于动密封，也可用于静密封。它广泛地用于离心泵、真空泵、压缩机、搅拌机、活塞泵和制冷机等的往复运动件的动密封，以及各种阀门、阀杆的旋转密封。填料压套作为压紧填料的重要零件，具有压紧有效可靠、拆装方便等要求。
目前填料压套主要依据JB/T 1708-2010《阀门零部件、填料压盖、填料压套和填料压板》进行结构设计，螺旋式填料压套主要依据上述标准中的C型结构进行设计。该螺旋式填料压套在压紧填料的过程中其底部与填料间有相对滑动，如果填料或填料压套接触部分表面质量不好，在压紧填料的过程中将会对填料造成一定的损伤，进而影响填料的密封效果，拧紧力矩偏大，实际使用效果不好。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够有效保护填料、提高密封可靠性、减小填料预紧力矩、拆装方便的螺旋式填料压套，以解决现有结构填料压套的使用困境。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种螺旋式填料压套，该螺旋式填料压套包括填料压套以及嵌设在填料压套底部的填料压紧环，填料压紧环的底部具有密封面，且填料压套与填料压紧环之间可发生相对转动。
进一步的，所述填料压套包括拧紧部和与填料函螺纹相配合的螺纹部，螺纹部的底部开设有凹槽结构，填料压紧环的顶部嵌设在该凹槽结构内。
进一步的，所述填料压紧环的顶部一体设置有径部，该径部远离填料压紧环的一端具有与所述凹槽结构相匹配的凸形结构，填料压紧环通过凸形结构嵌设在螺纹部底部开设的凹槽结构内。
进一步的，所述填料压紧环与填料压套同轴线设置，当填料压套沿填料函螺纹进行螺旋运动时，填料压紧环沿中轴线方向进行直线运动。
进一步的，所述填料压紧环与填料压套之间具有相互配合的端配合面，且两者端配合面的表面粗糙度不小于1.6μm ，并且，两者的端配合面与该螺旋式填料压套的中轴线之间的垂直度公差不低于8级。
进一步的，所述密封面加工时只允许有环向机加工纹理，不允许有径向的机加工纹理，其表面粗糙度不小于3.2μm，且其与填料压紧环的中轴线之间的形位公差不低于8级。
进一步的，所述填料压紧环与填料压套之间采用冷装的方式装配。
进一步的，所述密封面为平面或锥面结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的螺旋式填料压套通过在填料与填料压套之间增设一个填料压紧环，通过尺寸控制，采用冷装的方式使填料压套与填料压紧环联成一个整体，该整体可以保证在进行压紧填料时，填料与填料压紧环之间无相对运动，填料压套与填料压紧环之间可以相对自由转动，该结构能够有效保护填料、提高密封可靠性、减小填料预紧力矩，此外，该结构在拆卸填料压套时连同填料压紧环一起拆除，拆装较为方便。
附图说明
图1是本发明一种螺旋式填料压套的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大示意图；
图中标记：1、填料压套；101、拧紧部；102、螺纹部；103、凹槽结构；2、填料压紧环；201、密封面；202、端配合面；203、径部；204、凸形结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的原理如下：本发明的螺旋式填料压套通过在填料与填料压套1之间增设一个填料压紧环2，通过尺寸控制，采用冷装的方式使填料压套1与填料压紧环2联成一个整体，该整体可以保证在进行压紧填料时，填料与填料压紧环2之间无相对运动，填料压套1与填料压紧环2之间可以相对自由转动，该结构能够有效保护填料、提高密封可靠性、减小填料预紧力矩，此外，该结构在拆卸填料压套时连同填料压紧环一起拆除，拆装较为方便。
如图1和图2所示，本发明主要由填料压套1、拧紧部101、螺纹部102、凹槽结构103、填料压紧环2、密封面201、端配合面202、径部203、凸形结构204等零件组成，具体技术方案如下：
（1）填料压套1的结构设计：填料压套1由上部的拧紧部101、中部的螺纹部102、下部的凹槽结构103和端配合面202等特征组成。使用时，拧紧部101可通过扳手等工具进行预紧和紧固，螺纹部102用于与填料函螺纹联结。凹槽结构103用于与填料压紧环2连接，连接后凹槽结构103与凸形结构204的径向和轴向均设计有较大间隙，大间隙是为了保证压紧填料的过程中填料压套1与填料压紧环2不会发生运动干涉。
（2）填料压紧环2的结构设计：填料压紧环2由凸形结构204、径部203、端配合面202和密封面201等特征组成。使用时，凸形结构204通过冷装嵌入填料压套1的凹槽结构103中，通过合理的尺寸设计，保证填料压套1与填料压紧环2的联结可靠性；填料压套1和填料压紧环2在径部203设计成小间隙配合，小间隙设计一方面可保证填料压套与填料压紧环装配后的同轴度，另一方面可保证填料压套与填料压紧环之间能够转动顺畅；填料压紧环2的密封面201不限于图示中的平面结构，也可以设计成锥面结构。
（3）加工要求：填料压套1和填料压紧环2两者端配合面202的表面粗糙度应达到Ra1.6及以上，同时保证两者端配合面202与该螺旋式填料压套的中轴线的垂直度公差不低于8级。密封面201加工时只允许有环向机加工纹理，不允许有径向的机加工纹理，其表面粗糙度应达到Ra3.2及以上，且应保证其与填料压紧环2的中轴线间的形位公差不低于8级。
（4）装配要求：通过合理的尺寸设计，采用热胀冷缩原理，通过把填料压紧环2放入液氮冷却液中冷却到合适的温度，充分冷却后把填料压紧环嵌装进填料压套1，待其恢复到常温状态及可保证填料压套1与填料压紧环2的联结可靠性。
通过采用上述技术方案，本发明一种螺旋式填料压套能够有效保护填料、提高密封可靠性、减小填料预紧力矩、且拆装方便，有效解决了现有结构填料压套的使用困境。
本发明已应用于多型截止阀、闸阀、舌阀等阀门产品中并已批量供货，使用效果良好。
本发明的工作过程如下：当螺旋式填料压套压紧填料时，采用拧紧工具卡住拧紧部101进行拧紧，拧紧过程中填料压套1的螺纹部102与填料函螺纹相配合，填料压紧环2的密封面201与填料接触配合，填料压套1与填料压紧环2在端配合面202处发生相对转动，密封面201与填料间不发生相对运动，填料压套1进行螺旋运动，填料压紧环2沿中轴线进行直线运动。由于填料压套1与填料压紧环2通过冷装方式装配联结，所以该螺旋式填料压套拆卸时连同填料压紧环2一起拆除，即可实现保护填料，减小拧紧力矩，拆装方便的目的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种螺旋式填料压套，其特征在于，该螺旋式填料压套包括填料压套（1）以及嵌设在填料压套（1）底部的填料压紧环（2），填料压紧环（2）的底部具有密封面（201），且填料压套（1）与填料压紧环（2）之间可发生相对转动；
所述填料压紧环（2）的顶部一体设置有径部（203），该径部（203）远离填料压紧环（2）的一端具有凸形结构（204），填料压紧环（2）通过凸形结构（204）嵌设在填料压套（1）底部开设的凹槽结构（103）内；
所述填料压紧环（2）与填料压套（1）同轴线设置，当填料压套（1）沿填料函螺纹进行螺旋运动时，填料压紧环（2）沿中轴线方向进行直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋式填料压套，其特征在于，所述填料压套（1）包括拧紧部（101）和与填料函螺纹相配合的螺纹部（102），螺纹部（102）的底部开设有所述凹槽结构（103），填料压紧环（2）的顶部嵌设在该凹槽结构（103）内。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋式填料压套，其特征在于，所述填料压紧环（2）与填料压套（1）之间具有相互配合的端配合面（202），且两者端配合面（202）的表面粗糙度不小于1.6μm，并且，两者的端配合面（202）与该螺旋式填料压套（1）的中轴线之间的垂直度公差不低于8级。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋式填料压套，其特征在于，所述密封面（201）加工时只允许有环向机加工纹理，不允许有径向的机加工纹理，其表面粗糙度不小于3.2μm，且其与填料压紧环（2）的中轴线之间的形位公差不低于8级。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种螺旋式填料压套，其特征在于，所述填料压紧环（2）与填料压套（1）之间采用冷装的方式装配。
6.根据权利要求5所述的一种螺旋式填料压套，其特征在于，所述密封面（201）为平面或锥面结构。
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阀门填料函设计中的若干问题;郑植荔;;流体机械(第08期);第41-51页 *

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