CN115306944A - 一种高压自密封阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压自密封阀，涉及一种阀，包括阀体，所述阀体内设有安装空间并于其内设有圆柱形阀瓣，所述圆柱形阀瓣的顶端连接有阀杆，所述安装空间上方开设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔内设置有套设在阀杆上且上细下粗中间为过渡锥面的填料箱，所述填料箱外壁中过渡锥面对应的部分上套设有外径与圆柱形通孔内径相同的锥形密封圈，所述填料箱上部较细部分上套设有上粗下细的阀盖，所述阀盖下部较细部分设置在圆柱形通孔内并与圆柱形通孔内壁螺纹连接，且所述阀盖的底部与锥形密封圈的顶部贴合，所述填料箱的顶端外壁螺纹连接有设于阀盖上方且底部与阀盖顶部贴合的调节螺母；本发明可有效实现阀的高压自密封。

Description

一种高压自密封阀

技术领域

本发明涉及一种阀，尤其涉及一种截止阀。

背景技术

截止阀广泛应用于各种管网中。阀密封性的好坏直接影响阀的质量，尤其是高压环境下运行的阀，其密封性能的好坏直接影响外部环境的安全性。

现有高压环境下运用较多的截止阀多采用硬密封，自调节性一般，且部分设备伴随压力增高其密封性能呈逐渐降低的趋势，因此，提供一种能够在高压环境下稳定运行的截止阀是急需解决的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高压自密封阀，以解决现有技术中高压截止阀密封性随压力增高呈递减趋势的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高压自密封阀，包括阀体，所述阀体内开设有上粗下细的安装空间，所述阀体的一侧开设有与安装空间下部较细部分连通的第一介质通孔，而阀体的另一侧则开设有与安装空间上部较粗部分连通且与第一介质通孔内径相同的第二介质通孔，所述安装空间上部较粗部分内设有底端可封堵安装空间下部较细部分顶部的圆柱形阀瓣，所述圆柱形阀瓣主体部分的外径比安装空间上部较粗部分的内径小0.5～1mm，所述圆柱形阀瓣的顶端连接有阀杆，所述安装空间上方对应的阀体上还开设有与其同轴分布并连通的圆柱形通孔，所述圆柱形通孔内设置有套设在阀杆上且上细下粗中间为过渡锥面的填料箱，所述填料箱外壁中过渡锥面对应的部分上套设有外径与圆柱形通孔内径相同的锥形密封圈，所述锥形密封圈的底部为与过渡锥面贴合的密封锥面，所述填料箱下部较粗部分的外径与圆柱形通孔底端内径相同，所述填料箱的底部与所述圆柱形通孔的底部间设置有调节空间，所述填料箱上部较细部分上套设有上粗下细的阀盖，所述阀盖下部较细部分设置在圆柱形通孔内并与圆柱形通孔内壁螺纹连接，且所述阀盖的底部与锥形密封圈的顶部贴合，所述阀盖上部较粗部分的外径大于圆柱形通孔顶部对应阀体的外径，且阀盖上部较粗部分底部与阀体顶部外缘焊接，所述填料箱的顶端外壁螺纹连接有设于阀盖上方且底部与阀盖顶部贴合的调节螺母，所述阀杆上还套设有顶端与阀盖顶部连接且底端贯穿调节螺母设于填料箱顶端内的密封组件，所述阀盖的顶端外缘套设有与其密封连接的密封箱，所述阀杆的顶端贯穿所述密封箱与设于密封箱上方且底端与密封箱密封连接并用于驱动其上行往复运动的驱动结构连接。

进一步，密封组件的组成包括自上而下依次套设在阀杆上的填料压板、填料压套、上填料层、隔环和下填料层，所述填料压套的底端、上填料层、隔环和下填料层构成的整体均嵌置在所述填料箱内，所述填料压板的底部与所述填料压套的顶部贴合，且所述填料压板的顶部外缘通过多个压紧螺栓与所述阀盖顶部连接。

进一步，所述填料压套的顶部为锥形斜面，所述填料压板的底部为与锥形斜面贴合的压紧锥面。

进一步，所述驱动结构的组成包括套设在阀杆上且主体部分设置在密封箱上方而底端贯穿密封箱设于密封箱内的圆柱形连接件，所述圆柱形连接件的顶部开设有上粗下细并贯穿其自身的驱动通孔，所述驱动通孔下部较细部分的侧壁上开设有贯穿其自身的竖向键槽，所述阀杆上嵌置有主体部分设置在竖向键槽内的导向键，驱动通孔上部较粗部分内设置有套设在阀杆上并与阀杆螺纹连接的阀杆螺母，所述阀杆螺母具体为上细下粗的结构，其上部较细部分上自上而下依次套设有防尘螺母、驱动手轮、压紧螺母和单向推力球轴承，所述单向推力球轴承和压紧螺母构成的整体设置在驱动通孔上部较粗部分内，且所述压紧螺母的顶端通过定位螺栓与所述圆柱形连接件连接，所述驱动手轮套设在阀杆螺母上并与之固定连接，所述防尘螺母的底端套设在阀杆螺母顶端上并螺纹连接，所述防尘螺母顶端内径大于阀杆顶端外接。

进一步，所述密封箱具体由口型围板和两个分别设在口型围板前后两侧并与之密封连接的防油罩构成。

进一步，所述第一介质通孔外端对应的阀体上和第二介质通孔外端对应的阀体上均车有连接锥面。

进一步，所述圆柱形通孔具体为上粗下细的结构，所述填料箱下部较粗部分的外径与圆柱形通孔下部较细部分的内径相同，且所述锥形密封圈处于所述圆柱形通孔下部较细部分内，所述阀盖下部较细部分处于所述圆柱形通孔上部较粗部分内并与之螺纹连接，且所述阀盖下部较细部分的底部与圆柱形通孔上部较粗部分的底部互不接触，所述阀盖的底部还设置有与其为一体并同轴分布且底端处于圆柱形通孔下部较粗部分内与锥形密封圈顶部贴合的环形压板。

进一步，所述调节螺母的竖向壁上开设有多个横向调节孔。

进一步，所述锥形密封圈的顶部为由外向内水平高度逐渐变低的倒锥面，锥形密封圈中竖向内壁的内径大于填料箱上部较细部分的外径，锥形密封圈竖向外壁的外径与圆柱形通孔下部较细部分的内径相同，且所述锥形密封圈竖向壁的中部上开设有环形凹槽。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种高压自密封阀，能够有效实现介质压力越高其密封性能越好的目的，实现了高压自调节，有助于提高设备的安全性。

附图说明

图1为实施例提供的一种高压自密封阀的内部结构主视图；

图2为图1中A处局部放大爆炸图。

图中：1、阀体；2、安装空间；3、第一介质通孔；4、第二介质通孔；5、圆柱形阀瓣；6、阀杆；7、圆柱形通孔；8、填料箱；9、过渡锥面；10、密封锥面；11、锥形密封圈；12、阀盖；13、调节螺母；14、填料压板；15、填料压套；16、上填料层；17、隔环；18、下填料层；19、圆柱形连接件；20、驱动通孔；21、竖向键槽；22、导向键；23、阀杆螺母；24、防尘螺母；25、驱动手轮；26、压紧螺母；27、单向推力球轴承；28、口型围板；29、防油罩；30、连接锥面；31、环形压板；32、横向调节孔；33、环形凹槽；34、压紧螺栓；35、定位螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例

结合附图1和2，本实施例提供一种高压自密封阀，包括阀体1，阀体1基础设置与传统截止阀相同，均为在阀体1内开设上粗下细的安装空间2，并在阀体1一侧开设与安装空间2下部较细部分连通的第一介质通孔3，而阀体1的另一侧则开设有与安装空间2连通且内径与第一介质通孔3相同的第二介质通孔4，从而形成介质流通通道，为了便于阀体1与外部内径和第一介质通孔3内径相同的管道连接，本实施例中，令第一介质通孔3外端对应的阀体1和第二介质通孔4外端对应的阀体1上均车有连接锥面30，即采用对接焊的形式连接阀体1和外部管道，连接锥面30便于进行对接焊；

其次，为了自由的实现两个介质通孔的连通和关闭，在本实施例中令安装空间2上部较粗部分内设置有底端可封堵安装空间2下部较细部分顶部的圆柱形阀瓣5，圆柱形阀瓣5的底部设置有与其为一体的倒锥形结构，倒锥形结构的底部为水平面且外径小于安装空间2下部较细部分的内径，从而圆柱形阀瓣5下移至到锥形结构深入安装空间2下部较细部分内直至到锥形结构侧壁与安装空间2下部较细部分顶部接触时，形成密封，从而便于控制两个介质通孔的连通及断开，为了避免产生摩擦，本实施例中，令圆柱形阀瓣5的外径比安装空间2上部较粗部分的内径小0.5-1mm，从而可避免圆柱形阀瓣5与安装空间2上部较粗部分内壁接触产生摩擦，从而便于进行高压氧气等的输送；同时为了驱动圆柱形阀瓣5上下行，于圆柱形阀瓣5的顶部安装有与其固定连接的阀杆6，阀杆6的顶端设置在阀体1外侧，为了密封阀杆6处于阀体1内部分外壁与阀体1内壁间的缝隙以避免介质外溢，在本实施例中，首先在安装空间2上方对应的阀体1上开设有与其同轴分布并连通的圆柱形通孔7，圆柱形通孔7的顶端贯穿阀体1顶部，同时圆柱形通孔7内设置有套设在阀杆6上的填料箱8，填料箱8具体为上细下粗中间为过渡锥面9的结构，填料箱8的内径与阀杆6外径相同，填料箱8下部较粗部分的外径与圆柱形通孔7的内径相同，即二者贴合，同时在填料箱8外壁中过渡锥面9对应的部分上套设有锥形密封圈11，锥形密封圈11的底部为与过渡锥面9贴合的密封锥面10，起到密封作用，同时锥形密封圈11的外径与圆柱形通孔7的内径相同，即借助密封锥面10和锥形密封圈11的竖向外壁对填料箱8下部较粗部分的外壁与圆柱形通孔7的内壁间的缝隙进行密封，以防止介质泄漏；

为了实现高压自调节密封的目的，在本实施例中于填料箱8上部较细部分上套设有阀盖12，阀盖12在本实施例中为由圆钢加工而成的上粗下细的圆柱形结构，其上部较粗部分的外径大于圆柱形通孔7顶部对应阀体1的外径，阀盖12下部较细部分设于圆柱形通孔7内并与圆柱形通孔7内壁螺纹连接，且阀盖12的底部与锥形密封圈11的顶部贴合，填料箱8的顶端贯穿阀盖12设于阀盖12的上方并与处于阀盖12上方的调节螺母13螺纹连接，即调节螺母13套设在填料箱8的顶端并与之螺纹连接，调节螺母13的底部与阀盖12的顶部贴合，阀杆6的顶端贯穿填料箱8设于填料箱8上方。

设备安装时，令阀杆6和圆柱形阀瓣5构成的整体放入安装空间2内，然后在阀杆6上套设填料箱8，令锥形密封圈11套设在过渡锥面9上，然后将填料箱8放入圆柱形通孔7内并使其底部与圆柱形通孔7的底部接触，之后由阀杆6的顶端向下套设阀盖12，令阀盖12下部较粗部分设置在填料箱8上部较细部分与圆柱形通孔7内壁之间并与圆柱形通孔7内壁螺纹连接至阀盖12的底部与阀体1顶部贴合，然后焊接阀体1顶部外缘与阀盖12上部较粗部分的底部使二者固定连接，焊接完成后，在填料箱8的顶端套设与其螺纹连接的调节螺母13，旋拧调节螺母13直至其底部与阀盖12顶部贴合，此时锥形密封圈11的顶部与阀盖12底部贴合，过渡锥面9与密封锥面10贴合，且填料箱8的底部与圆柱形通孔7的底部间的距离大于等于零，继续旋拧调节螺母13令填料箱8上行至目标位置，在此过程中锥形密封圈11被压缩，填料箱8底部与圆柱形通孔7底部互不接触并间形成调节空间。

通过上述设置，，可有效密封填料箱8下部较粗部分的外壁与圆柱形通孔7内壁间的缝隙，从而避免介质外溢；同时在设备使用过程中借助调节螺母13可有效调整设备的密封性，同时当安装空间2内的压力越大时其由下向上挤压锥形密封圈11的程度越大，从而可进行一步提高密封效果，实现了高压密封自调节的目的。

特别的，为了便于调整调节螺母13，在本实施例中，令调节螺母13的竖向壁上开设有多个横向调节孔32；

即借助横向调节孔32驱动调节螺母13。

特别的，为了便于压缩锥形密封圈11，在本实施例中，令圆柱形通孔7具体为上粗下细的结构，填料箱8下部较粗部分的外径与圆柱形通孔7下部较细部分的内径相同，且锥形密封圈11处于圆柱形通孔7下部较细部分内，而阀盖12下部较细部分处于圆柱形通孔7上部较粗部分内并与之螺纹连接，且阀盖12下部较细部分的底部与圆柱形通孔7上部较粗部分的底部互不接触，同时在阀盖12的底部还设置有与其为一体并同轴分布且底端处于圆柱形通孔7下部较粗部分内与锥形密封圈11顶部贴合的环形压板31，即在阀盖12的底部形成一个下凸结构，用于插入圆柱形通孔7下部较细部分内以压缩锥形密封圈11，从而便于对锥形密封圈11进行压缩。

特别的，为了使锥形密封圈11具有压缩和膨胀空间，在本实施例中，令锥形密封圈11的顶部为由外向内水平高度逐渐变低的倒锥面，锥形密封圈11中竖向内壁的内径大于填料箱8上部较细部分的外径，锥形密封圈11竖向外壁的外径与圆柱形通孔7下部较细部分的内径相同，且锥形密封圈11竖向壁的中部上开设有环形凹槽33；

即借助上述设置，可令锥形密封圈11能够进行膨胀或压缩，避免了纯实体压缩或膨胀困难的缺陷。

特别的，为了密封阀杆6外壁与填料箱8内壁间的缝隙，在本实施例中，令阀杆6上还套设有顶端与阀盖12顶部连接且底端贯穿调节螺母13设于填料箱8顶端内的密封组件，本实施例中密封组件的组成包括自上而下依次套设在阀杆6上的填料压板14、填料压套15、上填料层16、隔环17、下填料层18构成，填料压套15的底端、上填料层16、隔环17和下填料层18构成的整体均嵌置在填料箱8内，三者的外径与填料箱8顶端内径相同并与之贴合，且三者间相互紧密贴合，从而便于进行密封，填料压板14的底部与填料压套15的顶部贴合，填料压套15的顶部为锥形斜面而填料压板14的底部为与锥形斜面贴合的压紧锥面，从而便于进行压紧，且填料压板14的顶端外缘通过多个压紧螺栓34与阀盖12顶部连接。

即密封阀杆6与填料箱8之间的缝隙时，令上述部件自上而下套设在阀杆6上后进行压紧并借助压紧螺栓34连接填料压板14和阀盖12，从而完成阀杆6与填料箱8间缝隙的密封。

特别的，为了能够驱动阀杆6进行上下往复运动，在本实施例中，令阀盖12的顶端外缘套设有与其密封连接的密封箱，密封箱的目的在于令设备能够防油、防尘等，同时阀杆6的顶端贯穿密封箱与设于密封箱上方且底端与密封箱密封连接用于驱动其上行往复运动的驱动结构连接，从而实现阀杆6的上下移动，进而经圆柱形阀瓣5实现两个介质通孔的连通或关闭。

其中，本实施例中，驱动结构的组成包括套设在阀杆6上且主体部分设置在密封箱上方而底端贯穿密封箱设于密封箱内的圆柱形连接件19，圆柱形连接件19由圆钢制成，圆柱形连接件19处于密封箱上方的部分的底部与密封箱的顶部焊接，从而固定二者相对位置并密封连接处，其次，圆柱形连接件19的顶部开设有贯穿其自身且上粗下细的驱动通孔20，驱动通孔20下部较细部分的侧壁上开设有贯穿其自身的竖向键槽21，阀杆6上则嵌置有主体部分设置在竖向键槽21内的导向键22，即借助导向键22和竖向键槽21的配合可令阀杆6只能沿竖向键槽21上行移动并且不能旋转运动，同时驱动通孔20上部较粗部分内设置有套设在阀杆6上并与阀杆6螺纹连接的阀杆螺母23，为了对阀杆螺母23进行限位，令阀杆螺母23具体为上细下粗的结构，其上部较细部分上自上而下依次套设有防尘螺母24、驱动手轮25、压紧螺母26和单向推力球轴承27，单向推力球轴承27和压紧螺母26构成的整体设置在驱动通孔20上部较粗部分内，且压紧螺母26的顶端通过定位螺栓35与圆柱形连接件19连接，此时，旋转阀杆螺母23时在压紧螺母26的限位下其只能够旋转运动，则在其旋转运动的同时可带动与其螺纹连接的阀杆6在导向键22的限位下上下运动，从而实现阀杆6的上下运动；

为了便于驱动阀杆螺母23，令驱动手轮25套设在阀杆螺母23上并之固定连接，则转动驱动手轮25可同步转动阀杆螺母23，为了防护阀杆6顶端，令防尘螺母24的底端套设在阀杆螺母23顶端上并螺纹连接，防尘螺母24顶端内径大于阀杆6顶端外接，即阀杆6相对阀杆螺母23上下行时其顶端可伸入或伸出防尘螺母24内，避免介质经阀杆螺母23与阀杆6间的缝隙流出。

特别的，为了便于进行工件维护等，在本实施例中令密封箱具体由口型围板28和两个分别设在口型围板28前后两侧并与之密封连接的防油罩29构成，即口型围板28的底部套设在阀盖12顶部上，且二者连接处焊接密封，口型围板28的顶部则与圆柱形连接件19底端上方的外壁固定连接，且二者连接处焊接密封，两个防油罩29分别罩设在口型围板28的前后两侧上，连接处可拆卸的密封连接，从而在需要时可拆除防油罩29进行调节螺母13等的维护操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压自密封阀，包括阀体，所述阀体内开设有上粗下细的安装空间，所述阀体的一侧开设有与安装空间下部较细部分连通的第一介质通孔，而阀体的另一侧则开设有与安装空间上部较粗部分连通且与第一介质通孔内径相同的第二介质通孔，所述安装空间上部较粗部分内设有底端可封堵安装空间下部较细部分顶部的圆柱形阀瓣，其特征在于，所述圆柱形阀瓣主体部分的外径比安装空间上部较粗部分的内径小0.5～1mm，所述圆柱形阀瓣的顶端连接有阀杆，所述安装空间上方对应的阀体上还开设有与其同轴分布并连通的圆柱形通孔，所述圆柱形通孔内设置有套设在阀杆上且上细下粗中间为过渡锥面的填料箱，所述填料箱外壁中过渡锥面对应的部分上套设有外径与圆柱形通孔内径相同的锥形密封圈，所述锥形密封圈的底部为与过渡锥面贴合的密封锥面，所述填料箱下部较粗部分的外径与圆柱形通孔底端内径相同，所述填料箱的底部与所述圆柱形通孔的底部间设置有调节空间，所述填料箱上部较细部分上套设有上粗下细的阀盖，所述阀盖下部较细部分设置在圆柱形通孔内并与圆柱形通孔内壁螺纹连接，且所述阀盖的底部与锥形密封圈的顶部贴合，所述阀盖上部较粗部分的外径大于圆柱形通孔顶部对应阀体的外径，且阀盖上部较粗部分底部与阀体顶部外缘焊接，所述填料箱的顶端外壁螺纹连接有设于阀盖上方且底部与阀盖顶部贴合的调节螺母，所述阀杆上还套设有顶端与阀盖顶部连接且底端贯穿调节螺母设于填料箱顶端内的密封组件，所述阀盖的顶端外缘套设有与其密封连接的密封箱，所述阀杆的顶端贯穿所述密封箱与设于密封箱上方且底端与密封箱密封连接并用于驱动其上行往复运动的驱动结构连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压自密封阀，其特征在于，密封组件的组成包括自上而下依次套设在阀杆上的填料压板、填料压套、上填料层、隔环和下填料层，所述填料压套的底端、上填料层、隔环和下填料层构成的整体均嵌置在所述填料箱内，所述填料压板的底部与所述填料压套的顶部贴合，且所述填料压板的顶部外缘通过多个压紧螺栓与所述阀盖顶部连接。

3.根据权利要求2所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述填料压套的顶部为锥形斜面，所述填料压板的底部为与锥形斜面贴合的压紧锥面。

4.根据权利要求2或3所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述驱动结构的组成包括套设在阀杆上且主体部分设置在密封箱上方而底端贯穿密封箱设于密封箱内的圆柱形连接件，所述圆柱形连接件的顶部开设有上粗下细并贯穿其自身的驱动通孔，所述驱动通孔下部较细部分的侧壁上开设有贯穿其自身的竖向键槽，所述阀杆上嵌置有主体部分设置在竖向键槽内的导向键，驱动通孔上部较粗部分内设置有套设在阀杆上并与阀杆螺纹连接的阀杆螺母，所述阀杆螺母具体为上细下粗的结构，其上部较细部分上自上而下依次套设有防尘螺母、驱动手轮、压紧螺母和单向推力球轴承，所述单向推力球轴承和压紧螺母构成的整体设置在驱动通孔上部较粗部分内，且所述压紧螺母的顶端通过定位螺栓与所述圆柱形连接件连接，所述驱动手轮套设在阀杆螺母上并与之固定连接，所述防尘螺母的底端套设在阀杆螺母顶端上并螺纹连接，所述防尘螺母顶端内径大于阀杆顶端外接。

5.根据权利要求4所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述密封箱具体由口型围板和两个分别设在口型围板前后两侧并与之密封连接的防油罩构成。

6.根据权利要求5所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述第一介质通孔外端对应的阀体上和第二介质通孔外端对应的阀体上均车有连接锥面。

7.根据权利要求6所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述圆柱形通孔具体为上粗下细的结构，所述填料箱下部较粗部分的外径与圆柱形通孔下部较细部分的内径相同，且所述锥形密封圈处于所述圆柱形通孔下部较细部分内，所述阀盖下部较细部分处于所述圆柱形通孔上部较粗部分内并与之螺纹连接，且所述阀盖下部较细部分的底部与圆柱形通孔上部较粗部分的底部互不接触，所述阀盖的底部还设置有与其为一体并同轴分布且底端处于圆柱形通孔下部较粗部分内与锥形密封圈顶部贴合的环形压板。

8.根据权利要求7所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述调节螺母的竖向壁上开设有多个横向调节孔。

9.根据权利要求8所述的一种高压自密封阀，其特征在于，所述锥形密封圈的顶部为由外向内水平高度逐渐变低的倒锥面，锥形密封圈中竖向内壁的内径大于填料箱上部较细部分的外径，锥形密封圈竖向外壁的外径与圆柱形通孔下部较细部分的内径相同，且所述锥形密封圈竖向壁的中部上开设有环形凹槽。

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