CN1896575A

CN1896575A - 阀杆密封装置及采用该密封装置的截止阀、闸阀、球阀

Info

Publication number: CN1896575A
Application number: CN 200510119534
Authority: CN
Inventors: 翁四川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-01-17

Abstract

本发明提供了一种阀杆密封装置及采用该密封装置的截止阀、闸阀、球阀，该密封装置的阀杆为十字形阶梯轴，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀杆大端位于阀盖内，在阀盖与阀杆大端之间设有密封圈，在阀杆上端固定有限位块，在限位块与阀盖之间有弹簧穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。本发明阀杆的密封为端面密封，在弹簧力及介质压力的作用下，使阀杆始终受到向上的力的牵引，从而使密封圈的接触面始终与阀盖、阀杆端面保持紧密接触，从而达到密封的目的，在密封圈完全磨损完之前仍能对阀杆可靠密封。整个密封装置结构简单，密封可靠性高，大大延长了截止阀、闸阀、球阀等阀门的使用寿命。

Description

阀杆密封装置及采用该密封装置的截止阀、闸阀、球阀

技术领域

本发明涉及一种阀门的阀杆密封装置，以及采用这种密封装置的闸阀、截止阀、球阀。

背景技术

现有的闸阀、截止阀、球阀等阀门阀杆的密封大多采用轴向密封，即密封面在阀杆的轴向上，通过在阀盖与阀杆之间的填料槽中填以密封填料来密封阀杆。中国专利CN2648219Y公开了一种弹簧式阀杆密封结构，该结构包括阀体、阀杆、阀盖、弹簧、密封材料，密封材料为填料，阀体与阀杆的轴向之间有一填料槽，填料槽内有填料，阀杆与阀体用阀盖固定，填料槽内设置有弹簧，弹簧的端面与压盖或填料连接，通过弹簧的弹性作用使填料处于压缩状态，填料向两边扩张，以达到密封的目的。

采用上述密封结构在阀门开启或关闭达到一定次数时仍会出现泄漏，这是由于阀杆密封段为圆柱体密封面，仅靠圆柱体密封面与填料间径向压力接触来实现密封，实际上这种靠弹簧产生的径向压力，在轴向分布是不均匀的，且环向分布也是不均匀的，又由于填料产生磨损时靠弹簧弹力作用挤压，以自动补偿填料的磨损，但随着填料磨损量的增加，以及填料本身存在的惰性，因此，即使有弹簧提供的径向压力，时间长了也不能使填料与圆柱体密封面保持紧密接触，从而不能可靠地密封，产生了泄漏，缩短了阀门的寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种密封可靠、阀门寿命长的密封装置。

本发明的另一个目的是提供一种采用这种密封装置的截止阀、闸阀、球阀。

本发明是基于这样的设计原理：采用端面密封，即阀杆端面与阀盖接触，将密封圈设置在阀杆与阀盖的接触面之间，一弹簧穿设在突出于阀盖外的阀杆上，并处于压缩状态，通过弹簧弹力作用使阀杆始终受到向上的力的牵引，阀杆被提起，使密封圈的接触面始终与阀盖、阀杆端面保持紧密接触，从而达到密封的目的，因此，在密封圈完全磨损完之前能对阀杆进行可靠密封，大大提高了阀门寿命。

本发明所采用的技术方案是：一种阀杆密封装置，包括阀杆、阀盖、弹簧、密封圈，阀盖中间有一圆孔，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，其特征在于：所述的阀杆为十字形阶梯轴，其大端位于阀盖内，在阀盖与阀杆大端上端面之间设有密封圈，阀杆上端固定有限位块，在限位块与阀盖之间有弹簧穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。

所述的弹簧下端面与阀盖之间设有轴承，轴承穿设在阀杆上。

所述的限位块可以是螺母或卡环。

所述的阀盖圆孔为上小下大的阶梯孔，大孔与阀杆的大端相配合，小孔与阀杆的小端相配合。

一种截止阀，主要包括阀杆、阀盖、阀芯、阀体、手轮，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，顶端通过螺母固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀杆的下端与阀芯通过销连接，阀盖与阀体固定连接，其特征在于：阀盖圆孔为上小下大的阶梯孔，阀杆为分段式的，上阀杆为十字形阶梯轴，其下部设有一盲孔，孔内攻有螺纹，上阀杆大端位于阀盖阶梯大孔内，其大端上端面与阀盖之间设有密封图，下阀杆的上部攻有外螺纹，上、下阀杆通过螺纹活动连接；在阀体内腔的两侧各有一导向槽，在阀芯的两侧各固定连接有导向板，导向板的一端端伸出阀芯外，并可沿导向槽上下滑动；在手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在上阀杆上，弹簧处于压缩状态。

所述的阀盖为两段式，上、下阀盖的圆孔为上小下大阶梯孔，下阀盖的小孔的直径比上阀盖大孔的直径大，上、下阀盖固定连接；上阀杆为分段式的，上阀杆的上段为倒T字形轴，其大端位于上阀盖阶梯大孔内，大端的上端面与阀盖之间设有密封圈，大端底部设有盲孔；上阀杆的下段为十字形阶梯轴，其顶端伸入上阀杆上段的盲孔内，通过销与上阀杆上段连接，其阶梯轴的大端位于下阀盖阶梯大孔内，大端上端面与下阀盖之间设有密封圈，十字形阶梯轴的上部固定有限位环，在限位环与下阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阶梯轴上，弹簧处于压缩状态。

所述的截止阀上阀盖下部攻有内螺纹，下阀盖呈倒T字形，其上部攻有外螺纹，上、下阀盖通过螺纹固定连接。

一种闸阀，主要包括阀杆、阀盖、闸板、阀体、手轮，阀盖中间有一圆孔，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，顶端通过螺母固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀杆的下端与闸板通过螺纹活动连接，阀盖通过螺栓与阀体固定连接，其特征在于：阀盖圆孔为上小下大阶梯孔，阀杆为十字形阶梯轴，其大端位于阀盖阶梯大孔内，大端上端面与阀盖之间设有密封圈，手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。

所述的闸阀阀杆为两段式，上阀杆为倒T字形轴，其下部设有盲孔，侧面设有圆形通孔，其大端位于上阀盖阶梯大孔内，大端上端面与阀盖之间设有密封圈，下阀杆的上端伸入上阀杆的盲孔内，与上阀杆盲孔的形状相配合，通过销与上阀杆连接。

一种球阀，主要包括阀盖、阀杆、阀体、阀芯、手柄，阀盖与阀体为一整体，阀盖中间有一圆孔，阀杆为十字形阶梯轴，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，其顶端固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀芯位于阀体内，阀杆的下端与阀芯活动连接，其特征在于：阀盖的圆孔为上小下大阶梯孔，阀杆的大端位于阀盖内，其大端上端面与阀盖之间设有密封圈，手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。

本发明创造性地将阀杆密封装置由轴向密封改为端面密封，由于弹簧力及介质压力的作用，使密封圈的接触面与阀盖、阀杆端面始终保持紧密接触，达到密封的目的，在密封图完全磨损完之前仍能对阀杆可靠密封，整个密封装置结构简单，密封可靠性高，大大提高了阀门的使用寿命；在弹簧与阀盖之间设有轴承，在操作阀杆时使其操作力矩更小，更省力；阀盖的圆孔为阶梯孔，大孔与阀杆大端相配合，小孔与阀杆小端相配合，由于阀杆与阀盖中的大孔为配合关系，加长了阀杆的导向长度，因此更能可靠地保证在操作时阀杆不会产生摆动或歪斜现象。

附图说明

图1是阀杆密封装置的结构示意图。

图2是截止阀的结构示意图。

图3是截止阀另一种结构的结构示意图。

图4是闸阀的结构示意图。

图5是球阀的结构示意图。

图6是图2和图3的轴向局部剖视图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，阀杆密封装置，主要包括：弹簧4、阀杆3、阀盖7、密封圈8，阀盖7中间有一圆孔，阀杆3为十字形阶梯轴，阀杆3穿过阀盖7中的圆孔，并伸出阀盖7外，阀杆3与阀盖7中的圆孔为间隙配合，其大端位于阀盖7的内，在阀盖7与阀杆3大端的上端面之间穿设有两个密封圈8，密封圈8的外径与阀杆3大端的外径相当，在阀杆3上端固定有限位环1，弹簧4穿设在阀杆4上，位于限位环1与阀盖7之间，并使弹簧4处于压缩状态，由于弹簧4处于压缩状态，使阀杆3被向上的力提起，从而使两个密封圈8与阀盖7、阀杆3大端端面紧密接触，达到密封的目的。

在阀杆3上位于弹簧4与阀盖7之间还可以穿设有轴承5，由于轴承5的作用，消除了弹簧4与阀盖7之间的直接磨擦，保证了在操作阀杆时具有小的操作力矩，也对弹簧4与阀盖7起到保护作用，不致于由于磨擦导致破坏。

限位环1可以是螺母或卡环，如果为螺母时，在阀杆3上应相应地设有螺纹，如果为卡环时，在阀杆3上应相应地设有卡环槽。

阀盖7的圆孔可以是阶梯孔，大孔与阀杆3大端相配合，小孔与阀杆3小端相配合，由于阀杆3与阀盖7中的大孔为配合关系，加长了阀杆3导向长度，因此，更能可靠地保证在操作时，阀杆3不会产生摆动或歪斜现象。

工作时，介质在压力作用下向阀盖7流动，由于密封圈8的作用阻止了介质从阀盖7中的圆孔与上阀杆3之间的间隙中泄漏，当阀门开启或关闭时，密封圈8会由于阀杆3的转动，与阀杆3的端面或与阀盖7或二个密封圈8之间相磨擦，随着阀门开启或关闭次数的增加，造成密封圈8厚度磨损减薄，但在弹簧4弹力的作用下，阀杆3被向上的力提起，再加上流动介质的压力作用于阀杆3的端面，使密封圈与阀盖、阀杆端面始终保持紧密接触，从而达到了密封的目的，防止了介质的泄漏。

实施例2，如图2、图6所示，一种截止阀，主要包括：阀杆3、阀盖7、阀芯11、阀体12、密封圈8、手轮2。阀盖7中间有一圆孔，圆孔为上小下大的阶梯孔，阀杆3为两段式，即上阀杆3A、下阀杆3B；上阀杆3A为十字形阶梯轴，上部穿过阀盖7中的圆孔，并伸出阀盖7外，其大端位于阀盖7阶梯大孔内，与阀盖7中的圆孔为间隙配合，在上部顶端攻有螺纹，限位环1为螺母，通过螺母将手轮2固定连接在上阀杆3A的顶端，上阀杆3A的下部设有一盲孔，孔内攻有螺纹，在其大端上端面与阀盖7之间设有两个密封圈8；下阀杆3B呈圆柱形，上部攻有外螺纹，下端设有环形凹槽，阀芯11呈倒T字形，上部设有盲孔，其侧面设有一圆形通孔，下阀杆3B下端与阀芯11盲孔相配合，下阀杆3B与阀芯11通过传动销10连接，将下阀杆3B的外螺纹旋入上阀杆3A的内螺纹实现活动连接；阀盖7通过螺栓6与阀体12固定连接；在阀体12内腔的两侧各设有一导向槽15，在阀芯11大端面两边上各固定连接有导向板9，导向板9可以是呈倒Y字形，也可以是二个Y字大端连成一体、小端向外而呈圆环形，导向板9小端伸出阀芯11外，并可沿导向槽15上下滑动；在手轮2与阀盖7之间依次有弹簧4、轴承5穿设在上阀杆3A上，弹簧4处于压缩状态。

如图3所示，所述的截止阀，其阀盖7可以是二段式，即上阀盖7A、下阀盖7B，上阀盖7A呈圆柱形，上、下阀盖的圆孔为上小下大阶梯孔，下阀盖的小孔的直径比上阀盖大孔的直径大，上阀盖7A、下阀盖7B之间固定连接；弹簧4设有二个，即弹簧4A、弹簧4B，密封圈8设有二套，即密封圈8A、密封圈8B，限位环1设有二个，即限位环1A、限位环1B，均为螺母；阀杆3为三段式，即上阀杆3A、下阀杆3B、中阀杆3C；上阀杆3A为倒T字形轴，下部设有锥形盲孔，侧面设有圆形通孔，其大端位于上阀盖7A阶梯大孔内，大端上端面与上阀盖7A之间设有密封圈8A；中阀杆3C为十字形阶梯轴，上部攻有外螺纹，外螺纹上固定有限位环1，其顶端为锥形，与上阀杆3A锥形盲孔相配合，侧面设有长圆形通孔，其下部设有盲孔，孔内攻有螺纹，其大端位于下阀盖7B阶梯大孔内，其大端上端面与下阀盖7B之间设有两个密封圈8B，上阀杆3A与中阀杆3C通过销13连接，中阀杆3C、下阀杆3B通过螺纹活动连接；在限位环1B与下阀盖7B之间依次有弹簧4B、轴承5B穿设在中阀杆3C上，弹簧处于压缩状态；限位环1A、上阀杆3A、弹簧4A、上阀盖7A、密封圈8A组成一个阀杆密封装置，限位环1B、中阀杆3C、弹簧4B、下阀盖7B、密封圈8B组成另一个阀杆密封装置，即这种截止阀具有双重密封的效果。

工作时，由于有两道密封圈8A、8B的双保险作用，可靠地防止了介质的泄漏，因此，本结构的截止阀特别适合用在输送易燃、易爆气体的管道上。

上阀盖7A、下阀盖7B之间的固定连接，可以是采用法兰连接，也可以采用螺纹方法进行固定连接，当采用后者时，其固定连接方法是：在上阀盖7A大孔下部攻有螺纹，下阀盖7B呈倒T字形，中间为上下大、中间小的阶梯孔，在上部攻有外螺纹，通过上阀盖7A的内螺纹旋入下阀盖7B的外螺纹实现二者固定连接。

实施例3，如图4所示，一种闸阀，主要包括：阀杆3、阀盖7、闸板14、阀体12、手轮2。阀盖7中间有一上小下大阶梯圆孔，阀杆3为十字形阶梯轴，在顶端攻有外螺纹，下端也攻有外螺纹，上部穿过阀盖7中的圆孔，并伸出阀盖7外，其大端位于大孔内，与阀盖7中的圆孔为间隙配合，阀杆3大端上端面与阀盖7之间设有两个密封圈8；限位环1为螺母，通过螺母将手轮1固定连接在阀杆3尾部，闸板14中间为通孔，孔内攻有螺纹，阀杆3与闸板14通过螺纹实现活动连接，阀盖7通过螺栓与阀体12实现固定连接；在手轮2与阀盖之间依次有弹簧4、轴承5穿设在阀杆3上，弹簧4处于压缩状态。

阀盖7可以为二段式，即上阀盖7A、下阀盖7B，上阀盖7A呈凸字形，边缘设有通孔，下阀盖7B呈工字形，内为上下大、中间小的阶梯孔，上部边缘设有螺纹孔，上阀盖7A与下阀盖7B通过螺栓实现固定连接。

阀杆3也可以为二段式，即上阀杆3A、下阀杆3B，上阀杆3A为倒T字形轴，在下部设有圆锥形盲孔，侧面设有圆形通孔，其大端位于阀盖7阶梯大孔内，其大端上端面与阀盖之间设有两个密封圈8，下阀杆3B为T字形轴，上端呈圆锥形与上阀杆3A圆锥形盲孔相配合，侧面设有长圆形通孔，上阀杆3A与下阀杆3B通过销13连接，销13与上阀杆3A圆形通孔为过渡配合，与下阀杆3B长圆形通也为间隙配合。

实施例4，如图5所示，一种球阀，主要包括：阀盖7、阀杆3、阀体12、阀芯11、手柄2。阀盖7与阀体12为一整体，阀盖7中间有一圆形通孔，阀杆3为十字形阶梯轴，穿过阀盖7中的圆孔，并伸出阀盖7外，大端位于阀盖7内，其大端上端面与阀盖7之间设有两个密封圈8，在顶端攻有外螺纹，下端呈长圆形，限位环1为螺母，手柄2通过该螺母固定连接在阀杆3上，阀杆3与阀盖7中的圆孔为间隙配合，阀芯11处于阀体12内，在阀芯11与阀体12之间设有密封圈14，阀芯11上部设有槽，阀杆3的下端与阀芯11中的槽活动连接，在手轮2与阀盖7之间依次有弹簧4、轴承5穿设在阀杆3上，弹簧处于压缩状态。

Claims

1、一种阀杆密封装置，包括阀杆、阀盖、弹簧、密封圈，阀盖中间有一圆孔，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，其特征在于：所述的阀杆为十字形阶梯轴，其大端位于阀盖内，在阀盖与阀杆大端上端面之间设有密封圈，阀杆上端固定有限位块，在限位块与阀盖之间有弹簧穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。

2、根据权利要求1所述的阀杆密封装置，其特征在于：所述的弹簧下端面与阀盖之间设有轴承，轴承穿设在阀杆上。

3、根据权利要求1或2所述的阀杆密封装置，其特征在于：所述的限位块可以是螺母或卡环。

4、根据权利要求1或2所述的阀杆密封装置，其特征在于：所述的阀盖圆孔为上小下大的阶梯孔，大孔与阀杆的大端相配合，小孔与阀杆的小端相配合。

5、一种截止阀，主要包括阀杆、阀盖、阀芯、阀体、手轮，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，顶端通过螺母固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀杆的下端与阀芯通过销连接，阀盖与阀体固定连接，其特征在于：阀盖圆孔为上小下大的阶梯孔，阀杆为分段式的，上阀杆为十字形阶梯轴，其下部设有一盲孔，孔内攻有螺纹，上阀杆大端位于阀盖阶梯大孔内，其大端上端面与阀盖之间设有密封圈，下阀杆的上部攻有外螺纹，上、下阀杆通过螺纹活动连接；在阀体内腔的两侧各有一导向槽，在阀芯的两侧各固定连接有导向板，导向板的一端端伸出阀芯外，并可沿导向槽上下滑动；在手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在上阀杆上，弹簧处于压缩状态。

6、根据权利要求5所述的截止阀，其特征在于：所述的阀盖为两段式，上、下阀盖的圆孔为上小下大阶梯孔，下阀盖的小孔的直径比上阀盖大孔的直径大，上、下阀盖固定连接；上阀杆为分段式的，上阀杆的上段为倒T字形轴，其大端位于上阀盖阶梯大孔内，大端的上端面与阀盖之间设有密封圈，大端底部设有盲孔；上阀杆的下段为十字形阶梯轴，其顶端伸入上阀杆上段的盲孔内，通过销与上阀杆上段连接，其阶梯轴的大端位于下阀盖阶梯大孔内，大端上端面与下阀盖之间设有密封圈，十字形阶梯轴的上部固定有限位环，在限位环与下阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阶梯轴上，弹簧处于压缩状态。

7、根据权利要求6所述的截止阀，其特征在于：所述的上阀盖下部攻有内螺纹，下阀盖呈倒T字形，其上部攻有外螺纹，上下阀盖通过螺纹固定连接。

8、一种闸阀，主要包括阀杆、阀盖、闸板、阀体、手轮，阀盖中间有一圆孔，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，顶端通过螺母固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀杆的下端与闸板通过螺纹活动连接，阀盖通过螺栓与阀体固定连接，其特征在于：阀盖圆孔为上小下大阶梯孔，阀杆为十字形阶梯轴，其大端位于阀盖阶梯大孔内，大端上端面与阀盖之间设有密封圈，手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。

9、根据权利要求8所述的闸阀，其特征在于：所述的阀杆为两段式，上阀杆为倒T字形轴，其下部设有盲孔，侧面设有圆形通孔，其大端位于上阀盖阶梯大孔内，大端上端面与阀盖之间设有密封圈，下阀杆的上端伸入上阀杆的盲孔内，与上阀杆盲孔的形状相配合，通过销与上阀杆连接。

10、一种球阀，主要包括阀盖、阀杆、阀体、阀芯、手柄，阀盖与阀体为一整体，阀盖中间有一圆孔，阀杆为十字形阶梯轴，阀杆上部穿过阀盖中的圆孔伸出阀盖外，其顶端固定连接有手轮，阀杆与阀盖中的圆孔为间隙配合，阀芯位于阀体内，阀杆的下端与阀芯活动连接，其特征在于：阀盖的圆孔为上小下大阶梯孔，阀杆的大端位于阀盖内，其大端上端面与阀盖之间设有密封圈，手轮与阀盖之间依次有弹簧、轴承穿设在阀杆上，弹簧处于压缩状态。