CN117927689B - 一种用于阀门的高压密封结构 - Google Patents
一种用于阀门的高压密封结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117927689B CN117927689B CN202410323554.9A CN202410323554A CN117927689B CN 117927689 B CN117927689 B CN 117927689B CN 202410323554 A CN202410323554 A CN 202410323554A CN 117927689 B CN117927689 B CN 117927689B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- sealing
- valve seat
- sealing structure
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 370
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
本发明属于液压阀门领域,具体涉及一种用于阀门的高压密封结构,所述高压密封结构安装于阀门内部,所述高压密封结构包括阀座、阀芯、阀套、阀杆、导流轴和压紧环;所述阀套靠近下侧的外周面上设置有节流孔,所述阀芯的外周面与所述阀套的内周面滑动配合,以打开或封闭所述节流孔;所述阀座与所述阀芯之间具有多级密封结构,所述多级密封结构用于封闭从所述流体通道流经至所述节流孔的流通路径。该高压密封结构能保证在高压工况下的密封性能,确保在高压工况零泄漏。
Description
技术领域
本发明属于液压阀门领域,具体涉及一种用于阀门的高压密封结构。
背景技术
在石油天然气、化工、锅炉等管道的阀门内,通常需要设置节流截止装置用于管线在紧急情况下检修放空。而管道内多输送的是易燃、易爆、高压的介质。现有的节流截止装置中多采用软硬密封结构,在高压工况,介质冲刷很严重,密封面很容易损坏而导致阀门泄漏,因此如何提升阀门在高压工况的密封性能成为一个亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种用于阀门的高压密封结构,该高压密封结构能保证在高压工况下的密封性能,确保在高压工况零泄漏。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种用于阀门的高压密封结构,所述高压密封结构安装于阀门内部,所述高压密封结构包括阀座、阀芯、阀套、阀杆、导流轴和压紧环;
在阀门内,由下至上依次安装有所述阀座、所述导流轴、所述压紧环、所述阀芯和所述阀套,其中,所述阀座上端设置有安装凸台,所述安装凸台位于所述阀门内设置的阀座安装槽中,所述阀座的中部设置有贯通的流体通道;所述阀套下端与所述阀座的所述安装凸台配合,另一端与所述阀门配合,所述阀套靠近下侧的外周面上设置有节流孔,所述阀芯的外周面与所述阀套的内周面滑动配合,以打开或封闭所述节流孔;
所述阀座与所述阀芯之间具有多级密封结构,所述多级密封结构用于封闭从所述流体通道流经至所述节流孔的流通路径,所述导流轴位于所述阀座内部的所述流体通道中,其一端与所述阀芯配合,另一端滑动安装有所述压紧环,所述压紧环与所述多级密封结构配合;
所述多级密封结构包括:设置在所述阀座上端的第一密封部、设置在所述阀芯下端的第二密封部、安装在所述阀芯内部的自密封圈以及位于所述阀座与所述阀套之间的橡胶密封圈;其中,所述第一密封部与所述第二密封部相互配合形成第一密封结构,所述第二密封部与所述橡胶密封圈相互配合形成第二密封结构,所述第一密封部与所述自密封圈相互配合形成第三密封结构,所述自密封圈在所述压紧环的作用下与所述流体通道的内表面相互配合形成第四密封结构,所述第四密封结构、所述第三密封结构、所述第一密封结构、所述第二密封结构沿所述阀座的径向方向依次设置;并且,沿所述阀座的径向方向看,所述第一密封结构的宽度大于或等于所述第三密封结构的宽度,所述第一密封结构的宽度大于所述第二密封结构的宽度。
优选地,所述阀杆的下端形成有阀杆连接部,所述阀芯的上端形成有供所述阀杆连接部插入的空腔,所述空腔内设置有与阀芯螺母配合的螺纹部,所述阀杆连接部插入所述空腔之后通过所述阀芯螺母和垫圈将所述阀杆连接部与所述阀芯传动连接。
优选地,所述第一密封部和所述第二密封部均为硬质合金层,以使得所述第一密封结构形成金属硬密封结构,所述第二密封结构、所述第三密封结构形成复合密封结构。
优选地,所述阀座的所述安装凸台具备阀座上安装面和阀座下安装面,所述第一密封部与所述阀座上安装面之间设置有燕尾槽,所述橡胶密封圈安装在所述燕尾槽中,并与所述阀套上设置的阀套斜面抵靠,且在阀门处于全开状态时,从所述阀座轴向上看,所述橡胶密封圈的高度高于所述第一密封部的高度。
优选地,所述阀座下安装面位于所述阀座安装槽中,所述阀座下安装面外侧开设有阀座密封槽,所述阀座密封槽内设置有阀座密封圈,所述阀座密封圈用于所述阀座和所述阀门之间的密封。
优选地,所述阀芯的下端设置有阀芯凸台,所述阀芯凸台的端部设置有所述第二密封部,所述阀芯凸台的内侧开设有用于安装所述自密封圈的第一安装槽;沿所述阀芯的轴向开设有螺纹孔,所述第一安装槽通过所述螺纹孔与所述阀芯上端的空腔连通。
优选地,所述螺纹孔内安装有所述导流轴,所述导流轴包括基础部和主体部,在所述主体部上设置有台阶面,所述第一安装槽与所述螺纹孔之间还设置有第二安装槽,所述第二安装槽中安装有垫片,所述垫片与所述台阶面抵靠。
优选地,沿所述导流轴的轴向开设有贯通所述基础部和所述主体部的第一压力平衡孔,在所述阀芯上端的空腔中沿轴向开设有第二压力平衡孔,所述阀芯上端的空腔中还设置有平衡阀座,所述平衡阀座位于所述阀芯与所述阀杆之间,所述平衡阀座上开设有缓冲孔。
优选地,所述自密封圈包括密封圈主体和凸出部,所述密封圈主体安装在所述第一安装槽中,沿所述自密封圈的轴向看,所述密封圈主体的厚度大于所述第二密封部的厚度;且当所述密封圈主体安装于所述第一安装槽中时,所述密封圈主体的下表面凸出于所述第二密封部的表面。
优选地,所述凸出部从所述密封圈主体出发沿所述自密封圈的轴向延伸,所述凸出部的外周设置有与所述流体通道接触的配合面,内侧设置有倾斜的第一密封斜面,所述压紧环上对应设置有第二密封斜面,在阀门下腔压力的作用下,所述第一密封斜面与所述第二密封斜面紧密配合;所述配合面倾斜设置,并与垂直平面之间具备夹角α;且所述第一密封斜面与水平面之间的夹角β小于所述第二密封斜面与水平面之间的夹角γ。
与现有技术相比,本发明提供的一种用于阀门的高压密封结构具备如下有益的技术效果:
1、现有技术中的阀门中多采用软硬密封结构用于阀门密封,在高压工况,介质冲刷很严重,密封面很容易被损坏导致阀门泄漏。而本发明通过在阀芯底部堆焊硬质合金,阀座上部堆焊硬质合金,在阀门关闭时,硬质合金接触形成硬密封副,此结构为第一密封结构。通过将橡胶密封圈安装在阀座与阀套之间,利用阀座的燕尾槽及阀套斜面压紧三角形状的橡胶密封圈。在阀门关闭时,阀芯底部压紧橡胶密封圈,橡胶产生形变,形成复合密封副,此结构为第二密封结构。通过在阀芯内部安装自密封圈,在阀门关闭时,自密封圈与阀座上部堆焊的硬质合金接触形成复合密封副,此结构为第三密封结构;同时,在高压状态,金属压紧环受压,向上滑动,压紧自密封圈,自密封圈受到压紧环的压紧力,产生形变贴紧阀座的流体通道,并与金属压紧环斜面紧贴,形成软密封副,此结构为第四密封结构。并且,沿阀座的径向方向看,第一密封结构的宽度大于第三密封结构的宽度以及第二密封结构的宽度。因此,本发明利用多级密封结构保证了阀门在高压下的密封性能。
2、本发明通过在阀座和阀套上分别设置燕尾槽和阀套斜面,三角形的橡胶密封圈能够稳定地安装在燕尾槽及阀套斜面形成的空间中,充分保证了阀芯与橡胶密封圈之间形成的第二密封结构的高压密封性能。
3、本发明通过将自密封圈截面设置为包括密封圈主体和沿自密封圈的轴向延伸的凸出部,使密封圈主体高于第二密封部,充分保证第三密封结构在高压下的密封性能。同时,在凸出部的内侧设置倾斜的第一密封斜面,对应地在压紧环上设置第二密封斜面,在阀门下腔压力的作用下,第一密封斜面与第二密封斜面紧密配合。通过上述设置使得阀门下腔压力越高,压紧环提供的压紧力越大,因此阀座的密封效果也越好,提高了阀门在高压下的密封性能。
4、本发明通过使配合面与垂直平面之间具备较小的夹角能够保证有效打开或封闭阀门,且设置第一密封斜面与水平面之间的夹角略小于第二密封斜面与水平面之间的夹角,能够使得在高压工况下,第一密封斜面与第二密封斜面之间更紧密地配合,从而保证第四密封结构在高压工况下的密封性能。
5、在本发明中的多级密封结构的密封过程中,将第四密封结构作为第一级密封,在阀门下腔压力越高的情况下,压紧环提供的压紧力越大,因此第一级密封的密封效果也越好,保证阀门在高压下的密封性能。再将第三密封结构作为第二级密封,通过将第三密封结构设置为复合密封结构,且密封面与第四密封结构的密封面垂直,进一步提高了阀门在高压下的密封性能。随后将第一密封结构作为第三级密封,将第二密封结构作为第四级密封,由于第一密封结构为金属硬密封结构,第二密封结构为复合密封结构,且第一密封结构位于第三密封结构与第二密封结构之间,即使在高压工况下,介质冲刷复合密封结构,也能保证第一密封结构具备足够的密封性能,因此在阀门处于截止密封状态时,当第三密封结构的密封性能有所下降,第一密封结构也能提供有效的密封作用,提高阀门在高压下的密封性能。同时,由于第二密封结构提供的密封预紧力大于第三密封结构提供的密封预紧力,且将橡胶密封圈设置为三角形结构,因此第四级密封能够为多级密封结构起到兜底的作用,充分保证了多级密封结构在高压下的密封性能。
6、本发明通过在阀芯上设置压力平衡结构,保证了阀芯上下端面的压力平衡,方便开启和关闭阀门。
附图说明
图1为高压密封结构处于关闭状态时的结构示意图;
图2为高压密封结构的局部示意图;
图3为阀座的结构示意图;
图4为阀芯的结构示意图;
图5为自密封圈与压紧环配合的示意图;
图6为高压密封结构处于全开放空状态的结构示意图。
其中,图中标注符号的含义如下:
10、高压密封结构;11、阀座;12、阀芯;13、阀套;14、阀杆;15、阀芯螺母;16、垫圈;17、平衡阀座;18、导流轴;19、压紧环;
111、流体通道;112、安装凸台;113、阀座上安装面;114、阀座下安装面;115、第一密封部;116、燕尾槽;117、阀座密封槽;118、橡胶密封圈;119、自密封圈;
121、阀芯凸台;122、第二密封部;123、第一安装槽;124、第二安装槽;125、螺纹孔;126、螺纹部;127、第二压力平衡孔;128、第三安装槽;
131、节流孔;132、阀套斜面;
141、阀杆连接部;
181、基础部;182、主体部;183、第一压力平衡孔;184、垫片;
191、第二密封斜面;
591、密封圈主体;592、凸出部;593、配合面;594、第一密封斜面。
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,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的部分实施例。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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述,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”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见附图1-附图6所示,本发明提供了一种用于阀门的高压密封结构10,该高压密封结构10安装于阀门内部,包括阀座11、阀芯12、阀套13、阀杆14、导流轴18和压紧环19。
在阀门内,由下至上依次安装有阀座11、导流轴18、压紧环19、阀芯12和阀套13,其中,阀座11上端设置有安装凸台112,该安装凸台112位于阀门内设置的阀座安装槽中,阀座11的中部设置有贯通的流体通道111;阀套13下端与阀座11的安装凸台112配合,另一端与阀门配合,阀套13靠近下侧的外周面上设置有节流孔131,阀芯12的外周面与阀套13的内周面滑动配合,以打开或封闭节流孔131。
阀杆14的下端形成有阀杆连接部141,阀芯12的上端形成有供阀杆连接部141插入的空腔,该空腔内设置有与阀芯螺母15配合的螺纹部126,阀杆连接部141插入该空腔之后通过阀芯螺母15和垫圈16将阀杆连接部141与阀芯12传动连接。
阀座11与阀芯12之间具有多级密封结构,该多级密封结构用于封闭从流体通道111流经至节流孔131的流通路径。导流轴18位于阀座11内部的流体通道111中,其一端与阀芯12配合,另一端滑动安装有压紧环19,压紧环19与多级密封结构配合。
该多级密封结构包括:设置在阀座11上端的第一密封部115、设置在阀芯12下端的第二密封部122、安装在阀芯12内部的自密封圈119以及位于阀座11与阀套13之间的橡胶密封圈118;其中,第一密封部115与第二密封部122相互配合形成第一密封结构,第二密封部122与橡胶密封圈118相互配合形成第二密封结构,第一密封部115与自密封圈119相互配合形成第三密封结构,自密封圈119在压紧环19的作用下与流体通道111的内表面相互配合形成第四密封结构,第四密封结构、第三密封结构、第一密封结构、第二密封结构沿阀座11的径向方向依次设置。并且,沿阀座11的径向方向看,第一密封结构的宽度大于或等于第三密封结构的宽度,第一密封结构的宽度大于第二密封结构的宽度。
当在阀门中设置了上述高压密封结构10时,利用阀门操作端带动阀芯12向上移动,并进一步带动导流轴18和压紧环19沿着阀套13的轴向向上滑动,此时压力介质流经流体通道111后,从阀套13上的节流孔131流出。
优选地,第一密封部115和第二密封部122均为硬质合金层,以使得第一密封结构形成金属硬密封结构,第二密封结构、第三密封结构形成复合密封结构。
优选地,阀座11的安装凸台112具备阀座上安装面113和阀座下安装面114,第一密封部115与阀座上安装面113之间设置有燕尾槽116,橡胶密封圈118安装在燕尾槽116中,并与阀套13上设置的阀套斜面132抵靠。且在阀门处于全开状态时,从阀座11轴向上看,橡胶密封圈118的高度高于第一密封部115的高度。阀座下安装面114位于阀座安装槽中,阀座下安装面114外侧开设有阀座密封槽117,阀座密封槽117内设置有阀座密封圈,该阀座密封圈用于阀座11和阀门之间的密封。本发明通过在阀座和阀套上分别设置燕尾槽和阀套斜面,三角形的橡胶密封圈能够稳定地安装在燕尾槽及阀套斜面形成的空间中,充分保证了阀芯与橡胶密封圈之间形成的第二密封结构的高压密封性能。
现有技术中的阀门中多采用软硬密封结构用于阀门密封,在高压工况,介质冲刷很严重,密封面很容易被损坏导致阀门泄漏。而本发明通过在阀芯底部堆焊硬质合金,阀座上部堆焊硬质合金,在阀门关闭时,硬质合金接触形成硬密封副,此结构为第一密封结构。通过将橡胶密封圈安装在阀座与阀套之间,利用阀座的燕尾槽及阀套斜面压紧三角形状的橡胶密封圈。在阀门关闭时,阀芯底部压紧橡胶密封圈,橡胶产生形变,形成复合密封副,此结构为第二密封结构。通过在阀芯内部安装自密封圈,在阀门关闭时,自密封圈与阀座上部堆焊的硬质合金接触形成复合密封副,此结构为第三密封结构;同时,在高压状态,金属压紧环受压,向上滑动,压紧自密封圈,自密封圈受到压紧环的压紧力,产生形变贴紧阀座的流体通道,并与金属压紧环斜面紧贴,形成软密封副,此结构为第四密封结构。并且,沿阀座的径向方向看,第一密封结构的宽度大于第三密封结构的宽以及第二密封结构的宽度。因此,本发明利用多级密封结构保证了阀门在高压下的密封性能。
优选地,阀芯12的下端设置有阀芯凸台121,阀芯凸台121的端部设置有第二密封部122,阀芯凸台121的内侧开设有用于安装自密封圈119的第一安装槽123。沿阀芯12的轴向开设有螺纹孔125,第一安装槽123通过螺纹孔125与阀芯12上端的空腔连通,第一安装槽123与螺纹孔125之间还设置有第二安装槽124。螺纹孔125内安装有导流轴18,导流轴18包括基础部181和主体部182,在主体部182上设置有台阶面,第二安装槽124中安装有垫片184,该垫片184与台阶面抵靠。阀芯12的外周面上还开设有若干第三安装槽128,第三安装槽128内安装有密封阀芯的密封圈。
优选地,沿导流轴18的轴向开设有贯通基础部181和主体部182的第一压力平衡孔183,在阀芯12上端的空腔中沿轴向开设有第二压力平衡孔127,阀芯12上端的空腔中还设置有平衡阀座17,平衡阀座17位于阀芯12与阀杆14之间,平衡阀座17上开设有缓冲孔。当阀门打开之后,压力介质流经流体通道111后,通过第一压力平衡孔183以及平衡阀座17的缓冲作用后,从第二压力平衡孔127进入阀门的上腔,保证了阀芯12上下端面的压力平衡,方便开启和关闭阀门。本发明通过在阀芯内设置压力平衡结构,保证了阀芯上下端面的压力平衡,方便开启和关闭阀门。
优选地,自密封圈119包括密封圈主体591和凸出部592,密封圈主体591安装在第一安装槽123中,沿自密封圈119的轴向看,密封圈主体591的厚度大于第二密封部122的厚度,且当密封圈主体591安装于第一安装槽123中时,密封圈主体591的下表面凸出于第二密封部122的表面。凸出部592从密封圈主体591出发沿自密封圈119的轴向延伸,凸出部592的外周设置有与流体通道111接触的配合面593,内侧设置有倾斜的第一密封斜面594,压紧环19上对应设置有第二密封斜面191,在阀门下腔压力的作用下,第一密封斜面594与第二密封斜面191紧密配合。其中,配合面593、第一密封斜面594、第二密封斜面191均经过表面处理至表面粗糙度Ra为0.4。
本发明通过将自密封圈截面设置为包括密封圈主体和沿自密封圈的轴向延伸的凸出部,使密封圈主体高于第二密封部,充分保证第三密封结构在高压下的密封性能。同时,在凸出部的内侧设置倾斜的第一密封斜面,对应地在压紧环上设置第二密封斜面,在阀门下腔压力的作用下,第一密封斜面与第二密封斜面紧密配合。通过上述设置使得阀门下腔压力越高,压紧环提供的压紧力越大,因此阀座的密封效果也越好,提高了阀门在高压下的密封性能。
优选地,配合面593倾斜设置,并与垂直平面之间的夹角α为0.5°-1.5°,第一密封斜面594与水平面之间的夹角β略小于第二密封斜面191与水平面之间的夹角γ,例如第一密封斜面594与水平面之间的夹角β为44°-44.5°,第二密封斜面191与水平面之间的夹角γ为45°。通过使配合面与垂直平面之间具备较小的夹角能够保证有效打开或封闭阀门,且设置第一密封斜面与水平面之间的夹角略小于第二密封斜面与水平面之间的夹角,能够使得在高压工况下,第一密封斜面与第二密封斜面之间更紧密地配合,从而保证第四密封结构在高压工况下的密封性能。
本发明提供的高压密封结构在工作过程中具备两种工作状态,即截止密封状态和全开放空状态,每种工作状态工作过程如下所述:
截止密封状态:
当驱动阀杆14带动阀芯12向下移动时,第二密封部122与阀座11上的橡胶密封圈118接触,形成复合密封副,此时阀芯12下端的第二密封部122与阀座11上的第一密封部115还未接触。继续驱动阀芯12向下移动,自密封圈119与第一密封部115接触形成复合密封副,随后继续驱动阀芯12向下移动,阀芯12上的第二密封部122与阀座11上的第一密封部115接触形成金属硬密封副。当阀门下腔具备压力介质时,金属压紧环19受介质压力F的作用,向上滑动,压紧自密封圈119,自密封圈119受到压紧环19的压紧力,产生形变贴紧阀座11的流体通道111,同时还与压紧环的密封斜面紧贴。
在上述多级密封结构的密封过程中,将第四密封结构作为第一级密封,在阀门下腔压力越高的情况下,压紧环提供的压紧力越大,因此第一级密封的密封效果也越好,保证阀门在高压下的密封性能。再将第三密封结构作为第二级密封,通过将第三密封结构设置为复合密封结构,且密封面与第四密封结构的密封面垂直,进一步提高了阀门在高压下的密封性能。随后将第一密封结构作为第三级密封,将第二密封结构作为第四级密封,由于第一密封结构为金属硬密封结构,第二密封结构为复合密封结构,且第一密封结构位于第三密封结构与第二密封结构之间,即使在高压工况下,介质冲刷复合密封结构,也能保证第一密封结构具备足够的密封性能,因此在阀门处于截止密封状态时,当第三密封结构的密封性能有所下降,第一密封结构也能提供有效的密封作用,提高阀门在高压下的密封性能。同时,由于第二密封结构提供的密封预紧力大于第三密封结构提供的密封预紧力,且将橡胶密封圈设置为三角形结构,因此第四级密封能够为多级密封结构起到兜底的作用,充分保证了多级密封结构在高压下的密封性能。
全开放空状态:
驱动阀杆14带动阀芯12向上移动,当阀杆14到达指定位置时,阀芯12全开到位,阀芯12完全离开阀套13上的节流孔131。各个节流孔无遮挡,介质可全速流经各个节流孔,此时阀门全开放空状态,放空流量最大,放空速度最高。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但本发明不局限于上述具体实施方式,因此任何对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种用于阀门的高压密封结构,所述高压密封结构安装于阀门内部,其特征在于:所述高压密封结构包括阀座、阀芯、阀套、阀杆、导流轴和压紧环;
在阀门内,由下至上依次安装有所述阀座、所述导流轴、所述压紧环、所述阀芯和所述阀套,其中,所述阀座上端设置有安装凸台,所述安装凸台位于所述阀门内设置的阀座安装槽中,所述阀座的中部设置有贯通的流体通道;所述阀套下端与所述阀座的所述安装凸台配合,另一端与所述阀门配合,所述阀套靠近下侧的外周面上设置有节流孔,所述阀芯的外周面与所述阀套的内周面滑动配合,以打开或封闭所述节流孔;
所述阀座与所述阀芯之间具有多级密封结构,所述多级密封结构用于封闭从所述流体通道流经至所述节流孔的流通路径,所述导流轴位于所述阀座内部的所述流体通道中,其一端与所述阀芯配合,另一端滑动安装有所述压紧环,所述压紧环与所述多级密封结构配合;
所述多级密封结构包括:设置在所述阀座上端的第一密封部、设置在所述阀芯下端的第二密封部、安装在所述阀芯内部的自密封圈以及位于所述阀座与所述阀套之间的橡胶密封圈;其中,所述第一密封部与所述第二密封部相互配合形成第一密封结构,所述第二密封部与所述橡胶密封圈相互配合形成第二密封结构,所述第一密封部与所述自密封圈相互配合形成第三密封结构,所述自密封圈在所述压紧环的作用下与所述流体通道的内表面相互配合形成第四密封结构,所述第四密封结构、所述第三密封结构、所述第一密封结构、所述第二密封结构沿所述阀座的径向方向依次设置;并且,沿所述阀座的径向方向看,所述第一密封结构的宽度大于或等于所述第三密封结构的宽度,所述第一密封结构的宽度大于所述第二密封结构的宽度;
所述阀芯的下端设置有阀芯凸台,所述阀芯凸台的端部设置有所述第二密封部,所述阀芯凸台的内侧开设有用于安装所述自密封圈的第一安装槽;沿所述阀芯的轴向开设有螺纹孔,所述第一安装槽通过所述螺纹孔与所述阀芯上端的空腔连通;
所述螺纹孔内安装有所述导流轴,所述导流轴包括基础部和主体部,在所述主体部上设置有台阶面,所述第一安装槽与所述螺纹孔之间还设置有第二安装槽,所述第二安装槽中安装有垫片,所述垫片与所述台阶面抵靠;
沿所述导流轴的轴向开设有贯通所述基础部和所述主体部的第一压力平衡孔,在所述阀芯上端的空腔中沿轴向开设有第二压力平衡孔,所述阀芯上端的空腔中还设置有平衡阀座,所述平衡阀座位于所述阀芯与所述阀杆之间,所述平衡阀座上开设有缓冲孔。
2.如权利要求1所述的高压密封结构,其特征在于:所述阀杆的下端形成有阀杆连接部,所述阀芯的上端形成有供所述阀杆连接部插入的空腔,所述空腔内设置有与阀芯螺母配合的螺纹部,所述阀杆连接部插入所述空腔之后通过所述阀芯螺母和垫圈将所述阀杆连接部与所述阀芯传动连接。
3.如权利要求2所述的高压密封结构,其特征在于:所述第一密封部和所述第二密封部均为硬质合金层,以使得所述第一密封结构形成金属硬密封结构,所述第二密封结构、所述第三密封结构形成复合密封结构。
4.如权利要求3所述的高压密封结构,其特征在于:所述阀座的所述安装凸台具备阀座上安装面和阀座下安装面,所述第一密封部与所述阀座上安装面之间设置有燕尾槽,所述橡胶密封圈安装在所述燕尾槽中,并与所述阀套上设置的阀套斜面抵靠,且在阀门处于全开状态时,从所述阀座轴向上看,所述橡胶密封圈的高度高于所述第一密封部的高度。
5.如权利要求4所述的高压密封结构,其特征在于:所述阀座下安装面位于所述阀座安装槽中,所述阀座下安装面外侧开设有阀座密封槽,所述阀座密封槽内设置有阀座密封圈,所述阀座密封圈用于所述阀座和所述阀门之间的密封。
6.如权利要求5所述的高压密封结构,其特征在于:所述自密封圈包括密封圈主体和凸出部,所述密封圈主体安装在所述第一安装槽中,沿所述自密封圈的轴向看,所述密封圈主体的厚度大于所述第二密封部的厚度;且当所述密封圈主体安装于所述第一安装槽中时,所述密封圈主体的下表面凸出于所述第二密封部的表面。
7.如权利要求6所述的高压密封结构,其特征在于:所述凸出部从所述密封圈主体出发沿所述自密封圈的轴向延伸,所述凸出部的外周设置有与所述流体通道接触的配合面,内侧设置有倾斜的第一密封斜面,所述压紧环上对应设置有第二密封斜面,在阀门下腔压力的作用下,所述第一密封斜面与所述第二密封斜面紧密配合;所述配合面倾斜设置,并与垂直平面之间具备夹角α;且所述第一密封斜面与水平面之间的夹角β小于所述第二密封斜面与水平面之间的夹角γ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410323554.9A CN117927689B (zh) | 2024-03-21 | 2024-03-21 | 一种用于阀门的高压密封结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410323554.9A CN117927689B (zh) | 2024-03-21 | 2024-03-21 | 一种用于阀门的高压密封结构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117927689A CN117927689A (zh) | 2024-04-26 |
CN117927689B true CN117927689B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=90757850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410323554.9A Active CN117927689B (zh) | 2024-03-21 | 2024-03-21 | 一种用于阀门的高压密封结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117927689B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202469014U (zh) * | 2012-02-17 | 2012-10-03 | 无锡市亚迪流体控制技术有限公司 | 一种超高压差严密切断调节阀 |
CN203176372U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-09-04 | 四川天一科技股份有限公司 | 浮动式密封鼠笼阀门 |
KR20140073954A (ko) * | 2012-12-07 | 2014-06-17 | 김형호 | 복층 시트부 구조를 갖는 글로브 밸브 |
WO2014187199A1 (zh) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | 厦门松霖科技有限公司 | 杠杆式切换阀 |
RU179999U1 (ru) * | 2017-11-23 | 2018-05-30 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Центробежный экстрактор |
CN109469735A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-15 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | 一种双阀口三密封阀芯阀座结构 |
CN117432813A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 成都乘风阀门有限责任公司 | 一种弹簧式多级节流放空阀 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6163129B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-07-12 | アズビル株式会社 | ケージ弁 |
-
2024
- 2024-03-21 CN CN202410323554.9A patent/CN117927689B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202469014U (zh) * | 2012-02-17 | 2012-10-03 | 无锡市亚迪流体控制技术有限公司 | 一种超高压差严密切断调节阀 |
CN203176372U (zh) * | 2012-10-30 | 2013-09-04 | 四川天一科技股份有限公司 | 浮动式密封鼠笼阀门 |
KR20140073954A (ko) * | 2012-12-07 | 2014-06-17 | 김형호 | 복층 시트부 구조를 갖는 글로브 밸브 |
WO2014187199A1 (zh) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | 厦门松霖科技有限公司 | 杠杆式切换阀 |
RU179999U1 (ru) * | 2017-11-23 | 2018-05-30 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Центробежный экстрактор |
CN109469735A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-15 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | 一种双阀口三密封阀芯阀座结构 |
CN117432813A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 成都乘风阀门有限责任公司 | 一种弹簧式多级节流放空阀 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
低温大口径高压上装固定球阀设计分析;戴文柏;;化肥设计;20191225(06);27-30 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117927689A (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN117432813B (zh) | 一种弹簧式多级节流放空阀 | |
US4281819A (en) | Balanced stem gate valve | |
US3131906A (en) | Valve seat | |
CA1192177A (en) | Valve assembly and seat | |
CN109469735B (zh) | 一种双阀口三密封阀芯阀座结构 | |
CN203335872U (zh) | 一种二级密封截止阀 | |
CN117927689B (zh) | 一种用于阀门的高压密封结构 | |
CN213117571U (zh) | 一种硬密封固定球阀 | |
CN216078382U (zh) | 一种上装式超低温浮动球阀 | |
CN117432864A (zh) | 一种用于阀门的节流装置 | |
CN112503186B (zh) | 一种双重密封石油管道用阀门 | |
CN106641320B (zh) | 一种水下球阀的阀杆密封结构 | |
CN117927688B (zh) | 一种高压零泄漏放空阀 | |
CN212004365U (zh) | 一种小口径上装式低温浮动球阀 | |
CN201723755U (zh) | 锻焊平板闸阀 | |
CN112178211B (zh) | 一种超低温电磁气动截止阀 | |
CN211009955U (zh) | 一种天然气井延时截断装置 | |
CN210770333U (zh) | 一种防砂闸板阀 | |
US5169125A (en) | Self-aligning gate valve | |
CN212959959U (zh) | 一种防尘自卸浮动球阀 | |
CN2856628Y (zh) | 自动补偿的硬密封高压球阀 | |
CN211649074U (zh) | 一种单座调节阀 | |
CN215763607U (zh) | 一种级联阀瓣式减压阀 | |
CN219841090U (zh) | 一种可驱动超高压额定开启式全通径止回阀 | |
CN2856629Y (zh) | 硬密封高压球阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |