CN115628294A - 控制阀的密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制阀技术领域，公开了控制阀的密封结构，该控制阀的密封结构，控制阀包括阀芯和阀盖，阀芯穿设于阀盖，控制阀的密封结构包括第一密封结构，第一密封结构包括均位于阀芯与阀盖之间的两个弹性密封组件和导向密封组件，导向密封组件位于两个弹性密封组件之间；弹性密封组件包括弹性密封圈和支撑环，弹性密封圈设有环槽，支撑环包括固定连接的第一支撑件和第二支撑件，第一支撑件位于环槽内且与环槽的底壁抵接，第二支撑件位于环槽外且与弹性密封圈的外壁抵接，其一弹性密封圈的环槽的开口与另一弹性密封圈的环槽的开口相背设置。对阀芯与阀盖之间的密封性能好，且能保证阀芯稳定且快速的滑动，使用寿命长。

Description

控制阀的密封结构

技术领域

本发明涉及控制阀技术领域，尤其涉及控制阀的密封结构。

背景技术

控制阀包括阀芯、阀盖和阀体等，阀盖和阀体固定连接，阀盖部分穿设阀体，阀芯穿设于阀盖，阀盖设有容纳孔，阀芯一部分为粗阀芯，另一部分为细阀芯，阀盖设有容纳孔，由于粗阀芯和细阀芯均滑动穿设于容纳孔，细阀芯与阀盖之间形成的空隙过大，因此阀芯设有平衡孔和通孔，平衡孔连通容纳孔和通孔，平衡孔沿着阀芯的径向延伸，通孔沿着阀芯的轴向延伸，且通孔还与外界连通，平衡孔和通孔能在阀芯滑动过程中平衡容纳孔内的气压，保证阀芯顺利滑动。在阀芯与阀盖之间需要设置密封结构，密封结构既要防止阀芯滑动过程中阀腔内的高压燃气从阀芯与阀盖之间的间隙泄漏而发生危险，又要减小密封结构与阀盖相对运动过程中的摩擦力，保证阀芯平稳且快速地滑动，从而保证阀门启闭过程的平稳与快速。现有技术中的密封结构一般为填料密封件，然而填料密封件无法同时满足密封阀芯与阀盖之间的间隙与保证阀芯快速且稳定滑动的性能，易出现填料密封件与阀芯之间卡涩现象，且使用过程中极易造成高压燃气的泄漏，而且还容易磨损，寿命低。

发明内容

本发明的目的在于提供控制阀的密封结构，以解决现有技术中的密封结构无法同时满足密封阀芯与阀盖之间的间隙与保证阀芯快速且稳定滑动的性能的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

控制阀的密封结构，控制阀包括阀芯和阀盖，所述阀芯穿设于所述阀盖，控制阀的密封结构包括：

第一密封结构，所述第一密封结构包括均位于所述阀芯与所述阀盖之间的两个弹性密封组件和导向密封组件，所述导向密封组件位于两个所述弹性密封组件之间；所述弹性密封组件包括弹性密封圈和支撑环，所述弹性密封圈设有环槽，所述支撑环包括固定连接的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件位于所述环槽内且与所述环槽的底壁抵接，所述第二支撑件位于所述环槽外且与所述弹性密封圈的外壁抵接，其一所述弹性密封圈的所述环槽的开口与另一所述弹性密封圈的所述环槽的开口相背设置。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述导向密封组件包括导向环和密封环，所述导向环位于所述阀芯和所述阀盖之间，所述密封环部分嵌设于所述导向环，所述密封环位于所述导向环和所述阀盖之间。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述导向环由塑料材料制成；所述密封环由橡胶材料制成。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述弹性密封组件还包括底座，所述底座设有凹槽，所述弹性密封圈部分嵌设于所述凹槽，所述弹性密封圈远离所述第二支撑件的一端与所述凹槽的底壁抵接，所述底座与所述导向环抵接。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述第一密封结构还包括两个减压环，两个所述减压环均位于所述阀芯和所述阀盖之间，其一所述弹性密封组件位于其一所述减压环和所述导向密封组件之间，另一所述弹性密封组件位于另一所述减压环和所述导向密封组件之间，两个所述减压环分别与两个所述弹性密封组件的所述第二支撑件抵接。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述减压环由金属材料制成。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述控制阀的密封结构还包括两个卡簧，两个所述卡簧均位于所述阀盖和所述阀芯之间，所述阀盖设有容纳槽，两个所述卡簧、两个所述弹性密封组件、所述导向密封组件和两个所述减压环均位于所述容纳槽，两个所述弹性密封组件、所述导向密封组件和两个所述减压环均位于两个所述卡簧之间，两个所述卡簧分别与所述减压环抵接。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述弹性密封圈由橡胶材料制成；所述支撑环由金属材料制成。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述弹性密封组件还包括金属片状结构，所述金属片状结构与所述环槽的内壁贴合。

作为上述控制阀的密封结构的一种优选方案，所述控制阀的密封结构还包括第二密封结构，所述阀芯设有平衡孔，所述平衡孔位于所述第一密封结构和所述第二密封结构之间，所述第二密封结构包括两个填料密封组件，所述填料密封组件包括多个沿所述阀芯的轴向依次设置的填料密封圈，多个所述填料密封圈均位于所述阀芯和所述阀盖之间；两个所述填料密封组件沿所述阀芯的轴向间隔设置，所述阀盖设有引流孔，所述引流孔连通所述阀盖与所述阀芯之间的间隙，两个所述填料密封组件分别位于所述引流孔沿所述阀芯的轴向的两侧。

本发明的有益效果：

本发明提供了控制阀的密封结构，该控制阀的密封结构，支撑环的第二支撑件与弹性密封圈的外壁抵接，泄漏的气体经过阀芯与阀盖之间时，泄漏的气体与第二支撑件接触，第二支撑件初步抵挡泄漏的气体，能够降低泄漏气体的压力，并且在泄漏的气体的压力的作用下第二支撑件挤压弹性密封圈，使弹性密封圈的环槽的开口向外张开，从而使弹性密封圈扩张，提高了弹性密封圈密封阀芯与阀盖之间的间隙的性能，同时弹性密封圈可起到防尘作用，并且弹性密封圈与阀芯之间的摩擦力小，使用寿命长。导向密封组件位于两个弹性密封组件之间，能增大对阀芯导向的面积，且降低对阀芯的摩擦力，保证阀芯稳定且快速的滑动。其一弹性密封圈的环槽的开口与另一弹性密封圈的环槽的开口相背设置，可以理解的是，其一第二支撑件、其一弹性密封圈、导向密封组件、另一弹性密封圈和另一第二支撑件沿阀芯的轴向依次设置。两个弹性密封组件分别能对从阀盖内腔方向泄漏的气体和从阀体内腔方向泄漏的气体进行密封，保证第一密封结构的密封性和稳定性。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的控制阀的密封结构的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本发明具体实施例提供的控制阀的密封结构的部分结构示意图；

图4是图1中B处的放大图。

图中：

1、阀芯；11、平衡孔；

2、阀盖；21、引流孔；

3、阀体；

4、弹性密封组件；41、弹性密封圈；42、支撑环；43、底座；411、环槽；421、第一支撑件；422、第二支撑件；

5、导向密封组件；51、导向环；52、密封环；

6、卡簧；

7、减压环；

8、填料密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-4所示，控制阀包括阀芯1、阀盖2和阀体3，阀盖2和阀体3固定连接，阀盖2部分穿设于阀体3，阀芯1穿设于阀盖2，阀芯1设有平衡孔11。

本发明提供了控制阀的密封结构，该控制阀的密封结构包括第一密封结构，第一密封结构包括均位于阀芯1与阀盖2之间的两个弹性密封组件4和导向密封组件5，导向密封组件5位于两个弹性密封组件4之间；弹性密封组件4包括弹性密封圈41和支撑环42，弹性密封圈41设有环槽411，支撑环42包括固定连接的第一支撑件421和第二支撑件422，第一支撑件421位于环槽411内且与环槽411的底壁抵接，第二支撑件422位于环槽411外且与弹性密封圈41的外壁抵接，其一弹性密封圈41的环槽411的开口与另一弹性密封圈41的环槽411的开口相背设置。

该控制阀的密封结构，支撑环42的第二支撑件422与弹性密封圈41的外壁抵接，泄漏的气体经过阀芯1与阀盖2之间时，泄漏的气体与第二支撑件422接触，第二支撑件422初步抵挡泄漏的气体，能够降低泄漏气体的压力，并且在泄漏气体的压力的作用下第二支撑件422挤压弹性密封圈41，使弹性密封圈41的环槽411的开口向外张开，从而使弹性密封圈41扩张，提高了弹性密封圈41密封阀芯1与阀盖2之间的间隙的性能，同时弹性密封圈41可起到防尘作用，并且弹性密封圈41与阀芯1之间的摩擦力小，使用寿命长。导向密封组件5位于两个弹性密封组件4之间，能增大对阀芯1导向的面积，且降低对阀芯1的摩擦力，保证阀芯1滑动地稳定且快速。其一弹性密封圈41的环槽411的开口与另一弹性密封圈41的环槽411的开口相背设置，可以理解的是，其一第二支撑件422、其一弹性密封圈41、导向密封组件5、另一弹性密封圈41和另一第二支撑件422沿阀芯1的轴向依次设置。两个弹性密封组件4分别能对从阀盖2内腔方向泄漏的气体和从阀体3内腔方向泄漏的气体进行密封，保证第一密封结构的密封性和稳定性。可选地，导向密封组件5的个数为两个，两个导向密封组件5均位于两个弹性密封组件4之间。

可选地，第一支撑件421和第二支撑件422垂直设置，且第一支撑件421连接于第二支撑件422的中间位置。第二支撑件422与弹性密封圈41的环槽411开口的一端的外壁抵接。

可选地，弹性密封圈41由橡胶材料制成，支撑环42由金属材料制成。弹性密封圈41能在260℃高温环境下长期使用。

可选地，弹性密封组件4还包括金属片状结构，金属片状结构与环槽411的内壁贴合。金属片状结构能使弹性密封圈41实时处于扩张状态，保证阀芯1滑动过程中弹性密封圈41对气体的密封性能。可选地，金属片状结构与环槽411的形状相适应。可选地，金属片状结构与环槽411均呈V形或U形。

可选地，弹性密封组件4还包括底座43，底座43设有凹槽，弹性密封圈41部分嵌设于凹槽，弹性密封圈41远离第二支撑件422的一端与凹槽的底壁抵接，底座43与导向环51抵接。底座43能增加弹性密封圈41的稳定性，增加弹性密封圈41的使用寿命。

可选地，导向密封组件5包括导向环51和密封环52，导向环51位于阀芯1和阀盖2之间，密封环52部分嵌设于导向环51，密封环52位于导向环51和阀盖2之间。导向环51一侧与阀芯1抵接，对阀芯1进行导向，并且导向环51也能密封阀盖2与阀芯1之间的间隙，防止弹性密封组件4密封不严导致的气体泄漏。导向环51另一侧嵌设有密封环52，密封环52能密封导向环51与阀盖2之间的间隙，进一步提高导向密封组件5的密封性能。

可选地，导向环51由塑料材料制成，密封环52由橡胶材料制成。导向环51的硬度大于密封环52的硬度。

可选地，第一密封结构还包括两个减压环7，两个减压环7均位于阀芯1和阀盖2之间，其一弹性密封组件4位于其一减压环7和导向密封组件5之间，另一弹性密封组件4位于另一减压环7和导向密封组件5之间，两个减压环7分别与两个弹性密封组件4的第二支撑件422抵接。气体从阀芯1与阀盖2之间泄漏时，先经过减压环7再经过弹性密封组件4，泄漏的气体先与减压环7接触，减压环7能初步降低泄漏的气体的压力，降低气体对阀芯1表面的冲刷，保证密封效果。可选地，减压环7由金属材料制成。

可选地，该控制阀的密封结构还包括两个卡簧6，两个卡簧6均位于阀盖2和阀芯1之间，阀盖2设有容纳槽，两个卡簧6、两个弹性密封组件4、导向密封组件5和两个减压环7均位于容纳槽，两个弹性密封组件4、导向密封组件5和两个减压环7均位于两个卡簧6之间，两个卡簧6分别两个减压环7抵接。两个弹性密封组件4、导向密封组件5和两个减压环7位于两个卡簧6之间，两个卡簧6用于将两个弹性密封组件4、导向密封组件5和两个减压环7限位于容纳槽。

可选地，如图4所示，控制阀的密封结构还包括第二密封结构，阀芯1设有平衡孔11，平衡孔11位于第一密封结构和第二密封结构之间，第二密封结构包括两个填料密封组件，填料密封组件包括多个沿阀芯1的轴向依次设置的填料密封圈8，多个填料密封圈8均位于阀芯1和阀盖2之间；两个填料密封组件沿阀芯1的轴向间隔设置，阀盖2设有引流孔21，引流孔21连通阀盖2与阀芯1之间的间隙，两个填料密封组件分别位于引流孔21沿阀芯1的轴向的两侧。若填料密封圈8密封不严，引流孔21能将没有被填料密封圈8完全密封住的气体引出，从而保证了控制阀的密封性。

可选地，第一密封结构设置于阀盖2穿设于阀体3的一端。第二密封结构设置于阀盖2远离阀体3的一端。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.控制阀的密封结构，控制阀包括阀芯(1)和阀盖(2)，所述阀芯(1)穿设于所述阀盖(2)，其特征在于，所述控制阀的密封结构包括：

第一密封结构，所述第一密封结构包括均位于所述阀芯(1)与所述阀盖(2)之间的两个弹性密封组件(4)和导向密封组件(5)，所述导向密封组件(5)位于两个所述弹性密封组件(4)之间；所述弹性密封组件(4)包括弹性密封圈(41)和支撑环(42)，所述弹性密封圈(41)设有环槽(411)，所述支撑环(42)包括固定连接的第一支撑件(421)和第二支撑件(422)，所述第一支撑件(421)位于所述环槽(411)内且与所述环槽(411)的底壁抵接，所述第二支撑件(422)位于所述环槽(411)外且与所述弹性密封圈(41)的外壁抵接，其一所述弹性密封圈(41)的所述环槽(411)的开口与另一所述弹性密封圈(41)的所述环槽(411)的开口相背设置。

2.根据权利要求1所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述导向密封组件(5)包括导向环(51)和密封环(52)，所述导向环(51)位于所述阀芯(1)和所述阀盖(2)之间，所述密封环(52)部分嵌设于所述导向环(51)，所述密封环(52)位于所述导向环(51)和所述阀盖(2)之间。

3.根据权利要求2所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述导向环(51)由塑料材料制成；所述密封环(52)由橡胶材料制成。

4.根据权利要求2所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述弹性密封组件(4)还包括底座(43)，所述底座(43)设有凹槽，所述弹性密封圈(41)部分嵌设于所述凹槽，所述弹性密封圈(41)远离所述第二支撑件(422)的一端与所述凹槽的底壁抵接，所述底座(43)与所述导向环(51)抵接。

5.根据权利要求2所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述第一密封结构还包括两个减压环(7)，两个所述减压环(7)均位于所述阀芯(1)和所述阀盖(2)之间，其一所述弹性密封组件(4)位于其一所述减压环(7)和所述导向密封组件(5)之间，另一所述弹性密封组件(4)位于另一所述减压环(7)和所述导向密封组件(5)之间，两个所述减压环(7)分别与两个所述弹性密封组件(4)的所述第二支撑件(422)抵接。

6.根据权利要求5所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述减压环(7)由金属材料制成。

7.根据权利要求5所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述控制阀的密封结构还包括两个卡簧(6)，两个所述卡簧(6)均位于所述阀盖(2)和所述阀芯(1)之间，所述阀盖(2)设有容纳槽，两个所述卡簧(6)、两个所述弹性密封组件(4)、所述导向密封组件(5)和两个所述减压环(7)均位于所述容纳槽，两个所述弹性密封组件(4)、所述导向密封组件(5)和两个所述减压环(7)均位于两个所述卡簧(6)之间，两个所述卡簧(6)分别与所述减压环(7)抵接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述弹性密封圈(41)由橡胶材料制成；所述支撑环(42)由金属材料制成。

9.根据权利要求1-7任一项所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述弹性密封组件(4)还包括金属片状结构，所述金属片状结构与所述环槽(411)的内壁贴合。

10.根据权利要求1-7任一项所述的控制阀的密封结构，其特征在于，所述控制阀的密封结构还包括第二密封结构，所述阀芯(1)设有平衡孔(11)，所述平衡孔(11)位于所述第一密封结构和所述第二密封结构之间，所述第二密封结构包括两个填料密封组件，所述填料密封组件包括多个沿所述阀芯(1)的轴向依次设置的填料密封圈(8)，多个所述填料密封圈(8)均位于所述阀芯(1)和所述阀盖(2)之间；两个所述填料密封组件沿所述阀芯(1)的轴向间隔设置，所述阀盖(2)设有引流孔(21)，所述引流孔(21)连通所述阀盖(2)与所述阀芯(1)之间的间隙，两个所述填料密封组件分别位于所述引流孔(21)沿所述阀芯(1)的轴向的两侧。

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