CN201096195Y - 强密封控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种强密封控制阀，具体地说是适应高压差、强摩擦的苛刻介质工况。其主要包括阀体、上阀盖、阀座、上阀杆，特征是由阀套、密封垫、阀芯组成阀芯套件，阀套位于阀芯套件的外侧，在阀套上侧布置了碟形弹簧，密封垫固定在阀芯与下阀杆之间，下阀杆与阀芯配合设置在阀座内，上阀盖、阀体与导向座之间设有缠绕垫片。本实用新型能使阀套与阀座形成第一重密封，避免较大介质颗粒流入，保护阀内密封件不会受到磨损，长效保证密封垫与阀座的第二重密封，以上两道密封如果失效，只要阀套与密封垫提供一定的节流效果，阀芯与阀座仍能形成第三道密封，这三重密封能确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工作。

Description

强密封控制阀

技术领域

本实用新型涉及一种强密封控制阀，具体地说是适应高压差、强摩擦的苛刻介质工况，如颗粒或粉料的气体输送。

背景技术

本实用新型作出以前，在已有技术中，通常的控制阀密封结构主要由阀体、阀芯、阀杆、阀座等组成。其密封可以是金属硬密封，也可以是聚四氟乙烯与金属间的软密封，但其共同特点是仅有一重密封。该种结构的控制阀只适用于一般介质的调节或切断。在颗粒或粉料的气体输送工况，该种控制阀通过在密封部位堆焊硬质合金来提高硬度及耐磨性，但效果不理想，使用寿命只有二至三个月，频繁更换控制阀很不经济，也不利于连续生产。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种强密封控制阀，能使阀套与阀座形成第一重密封，避免较大介质颗粒流入，保护阀内密封件不会受到磨损，长效保证密封垫与阀座的第二重密封，以上两道密封如果失效，只要阀套与密封垫提供一定的节流效果，阀芯与阀座仍能形成第三道密封，这三重密封能确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工作。

本实用新型的主要解决方案是这样实现的：

本实用新型主要采用阀体与上阀盖连接，阀座与阀体连接，在上阀盖内安装上阀杆，特征是由阀套、密封垫、阀芯组成阀芯套件，密封垫固定在阀芯与下阀杆之间，阀套位于阀芯套件的外侧，在阀套上侧布置碟形弹簧，下阀杆与阀芯配合设置在阀座内，在阀体与导向座之间及上阀盖及导向座之间设置缠绕垫片。

所述的阀套与导向座之间设有衬垫及导向填料，导向填料采用聚四氟乙烯材料制成。

所述的密封垫上设有齿形沟槽。

所述的下阀杆与阀套之间设置O形圈。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于阀套的密封端分别由两段与截面呈30度及60度角的斜面拼出，并倒圆角，最大限度减少与颗粒的接触机会，并保证流道畅通，不积聚颗粒；阀套密封段堆焊硬质合金，能确保硬度及耐磨性；所述的下阀杆与阀套之间设置O形圈，可阻止颗粒进入配合面，确保阀杆长期动作自如；密封面间无大颗粒，则阀套与阀座即能形成良好的密封(第一重)；由于受阀套的保护，密封垫与阀座迅速形成第二道密封，其间几乎不受颗粒的破坏，第二道密封属于软密封，能保证零泄漏，介质的流动完全被切断；如果在长期运行过程中，密封垫被磨损，则只要阀套与密封垫能提供一定的节流效果，避免较大颗粒流入，阀芯与阀座仍能形成第三道密封，确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工作；上述三重密封结构可完全应对该类苛刻工况，可以实现长期(3年以上)无故障使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型阀芯套件剖面图。

图3为本实用新型密封结构放大图。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

本实用新型主要由阀体1、上阀盖2、阀座3、阀芯4、阀套5、上阀杆6、密封垫7、下阀杆8、衬垫9、导向填料10、导向套11、导向座12、碟形弹簧13、预紧螺母14、销钉15、缠绕垫片31、填料衬垫32、填料33、34、填料隔套35、填料压套36、填料压盖37、双头螺柱51、55、螺母52、56、O形圈53、54、57等组成。

如图1、图2所示：本实用新型阀体1与上阀盖2采用法兰连接形式，阀座3与阀体1连接，在上阀盖2内安装上阀杆6。

本实用新型三重密封的关键在于阀芯套件，阀芯套件分为阀套5、密封垫7、阀芯4三个部分，密封垫7被固定在阀芯4与下阀杆8之间，阀套5位于阀芯套件的最外侧，并将阀座3的密封面加宽，适应新的阀芯密封结构。密封垫7上设有齿形沟槽。密封垫7材质为聚四氟乙烯，具有自润滑、耐磨、密封性好的特点；15％的压缩量和密封面上0.4mm深的齿形沟槽可确保可靠密封。

在阀门关闭时必定会接触颗粒，如未设置缓冲机构，密封面必然会像普通阀芯一样被破坏。故在阀套5上侧布置了十片碟形弹簧13，并将上阀杆6与预紧螺母14用销钉15固定成一体，上阀杆6在向下运动时，推力通过碟形弹簧13传递到阀套5，只要保证碟形弹簧13在相应压缩范围内的出力与阀套5的密封力相同，就可直接保证阀套5与阀座3的密封。碟形弹簧13可根据安装空间、变形量、工作载荷等参数计算数据。

阀套5的密封端分别由两段与截面呈30度及60度角的斜面拼出，并倒R2的圆角，最大限度减少与颗粒的接触机会，并保证流道畅通，不积聚颗粒。阀套5整体采用316(具体材料)制成，密封段堆焊硬质合金，确保硬度及耐磨性。

本实用新型下阀杆8与阀芯4配合设置在阀座3内。阀芯4的一端与普通控制阀的阀芯相同，可根据工况要求设计成等百分比、线形或开关型的曲线，用以提供多样的控制性能。另一端为螺钉结构，确保与下阀杆8配合拧紧后提供密封垫足够的压紧力。同时，在密封垫被破坏的情况下，阀门全关时阀芯4与阀座3仍可以形成密封。另外，阀芯4为316不锈钢材料制成，密封面堆焊硬质合金。阀座3密封面堆焊硬质合金，牌号不同配对使用，可提高使用寿命。

由于介质携带的颗粒往往大小不一，为阻止极细颗粒进入运动副，采用了防卡死对策，分别设置在阀芯套件运动副之间及导向座12与阀套5的运动副之间。在阀芯套件中，下阀杆8与阀套5之间设置了一道O形圈57，可阻止颗粒进入配合面，确保上阀杆6长期动作自如。

在阀套5与导向座12之间设置了两个聚四氟乙烯的导向填料10及衬垫9，使得阀套5在上下运动时，粘附在外表面的颗粒被阻挡在导向填料10之外，防止阀套5与导向套11卡死。在实际应用过程中效果显著，可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工作。

本实用新型阀座3与阀体1采用螺纹连接方式，两者面接触部分宽1mm，螺纹完全拧紧后实现金属密封，维修更换阀座都比较容易。

在阀体1与导向座12之间及上阀盖2与导向座12之间设置两个缠绕垫片31，采用双头螺柱51与螺母52拧紧，保证密封无外漏。

上阀盖2上部设置填料函，在上阀杆6与填料函之间由下至上放置填料衬垫32、填料33、34、填料隔套35、填料压套36、填料压盖37，通过拧紧双头螺柱55、螺母56，下压填料压套36，使填料33、34膨胀，在上阀杆6与填料函内壁之间实现密封，由于填料的柔性，即便阀杆上下运动也能保证良好的动密封。为进一步提升密封效果，在填料压套36与上阀杆6、填料压套36与上阀盖2填料函之间增加了O形圈54、53。

本实用新型工作原理：

阀门在从全开至全关的运行过程中，阀套首先接触阀座，由于密封面非常窄，近似于线密封，而颗粒或粉料在高压气体携带下运动，较大颗粒被夹持在密封面间的几率极小。如密封面间无大颗粒，则阀套与阀座即能形成良好的密封(第一重)；如假定有较小的颗粒被夹持在密封面间，此时随着介质流动，形成前文所述的砂轮磨损效应，但由于碟簧的存在，阀杆仍能带着其他阀芯部件向下运动，由于受阀套的保护，密封垫与阀座迅速形成第二道密封，其间几乎不受颗粒的破坏。第二道密封属于软密封，能保证零泄漏，此时介质的流动完全被切断；如果在长期运行过程中，密封垫被磨损，则只要阀套与密封垫能提供一定的节流效果，避免较大颗粒流入，阀芯与阀座仍能形成第三道密封，确保介质被切断；上述三重密封结构可完全应对该类苛刻工况，可以实现长期(3年以上)无故障使用。

Claims (5)

1.一 种强密封控制阀，主要采用阀体(1)与上阀盖(2)连接，阀座(3)与阀体(1)连接，在上阀盖(2)内安装上阀杆(6)，其特征是由阀套(5)、密封垫(7)、阀芯(4)组成阀芯套件，密封垫(7)固定在阀芯(4)与下阀杆(8)之间，阀套(5)位于阀芯套件的外侧，在阀套(5)上侧布置碟形弹簧(13)，下阀杆(8)与阀芯(4)配合设置在阀座(3)内，在阀体(1)与导向座(12)及上阀盖(2)及导向座(12)之间设置缠绕垫片(31)。

2. 根据权利要求1所述的强密封控制阀，其特征在于所述的阀套(5)与导向座(12)之间设有衬垫(9)及导向填料(10)。

3. 根据权利要求2所述的强密封控制阀，其特征在于所述的导向填料(10)采用聚四氟乙烯材料制成。

4. 根据权利要求1所述的强密封控制阀，其特征在于所述的密封垫(7)上设有齿形沟槽。

5. 根据权利要求1所述的强密封控制阀，其特征在于所述的下阀杆(8)与阀套(5)之间设置O形圈(57)。

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