CN203067823U - 唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座 - Google Patents

唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座 Download PDF

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殷道成
陈双聘
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Abstract

本实用新型提供唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座，包括阀座弹簧、阀座密封圈、阀座支承圈、球体、阀体和螺钉、防火密封圈、密封脂注入结构以及活塞环，还包括由唇形密封压环、唇形密封支承圈、唇形密封弹性圈、四组唇形密封环以及开裂式背压环构成的唇形密封结构，所述唇形密封结构与活塞环组合起来形成阀座活塞圈，而装配在形成于阀座支承圈与阀体之间的密封槽内；阀座弹簧设置在阀座支承圈与阀体的支承平面之间；阀座密封圈挤压镶嵌到阀座支承圈内；唇形密封压环由螺钉固定在活塞环上，唇形密封弹性圈安装在唇形密封环内，唇形密封支承圈安装在唇形密封弹性圈内部。本实用新型在各类介质中，在高压高温下，能可靠地有效密封，使用寿命长。

Description

唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座
技术领域
本实用新型涉及球阀产品在浮动密封阀座与阀体之间采用的密封结构，具体涉及一种唇形密封双活塞双阻断双排隔离阀座。
背景技术
目前，国内外固定球阀均需采用浮动阀座实现阀门的密封和阀体中腔安全泄压的要求；对阀座要求是阀座需要在特定的腔体空间内阀座与阀体之间即能有效密封，又能灵活浮动以满足阀座与阀门关闭件球体之间达到有效密封。例如，公开号CN201535367U专利文献公开了一种圆弧—直线双道密封球阀阀座，具体地说是用于球阀中与球体组成密封副的密封座，确保球阀在关闭状态时的密封性，属于机械结构技术领域。特征是：所述阀座包括圆弧密封段和直线密封段，圆弧密封段和直线密封段间设有小圆槽相间隔，所述的圆弧密封段呈唇形弹性结构。
另外，公开号CN201507685U的专利文献公开了橡胶三角圈软密封阀座固定球阀，橡胶三角圈软密封阀座固定球阀包括阀体、球体、阀盖、阀体与球体间分别装左、右阀座；每个阀座内设有：阀座密封O型圈、预压弹簧和支承圈；其特征是：阀座密封采用截面形状为等腰直角三角形的橡胶三角圈，等腰直角三角形安放位置为直角处作为靠近球体的密封环面。
但是，在所述现有技术中，浮动阀座与阀体间的密封方式大多采用O形橡胶密封圈或石墨填料密封圈两种结构，采用O型橡胶密封圈受到橡胶材料的限制，影响到阀门整体适用温度和适用介质都受到O型橡胶密封圈的限制；而采用石墨填料密封圈的结构则是石墨填料密封圈需要非常大的预紧比压才能满足阀座与阀体间的密封要求，而增大石墨填料密封圈的预紧比压就会造成浮动阀座不灵活、并容易卡死，而导致阀座与阀门关闭件密封失效。
实用新型内容
针对以上现有技术的不足，本实用新型专利提供两种唇形密封阀座，以满足需求。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种新型唇形密封结构作为阀座与阀体之间的密封结构。
本实用新型为一种唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座，所述阀座包括阀座弹簧、阀座密封圈、阀座支承圈、球体、阀体和螺钉、防火密封圈、密封脂注入结构以及活塞环，还包括由唇形密封压环、唇形密封支承圈、唇形密封弹性圈、四组唇形密封环以及开裂式背压环构成的唇形密封结构，所述唇形密封结构与所述活塞环组合起来形成阀座活塞圈，而装配在形成于阀座支承圈与阀体之间的密封槽内，起到对所述阀座与阀体之间的双向密封作用；其中，阀座弹簧设置在阀座支承圈与阀体的支承平面之间，能够内置于阀体或阀座孔内，提供给所述阀座的密封面预紧密封所必需的推力；阀座密封圈挤压镶嵌到阀座支承圈内，用于所述阀座与球体之间的密封；唇形密封压环由螺钉固定在活塞环上，用于唇形密封环的轴向移动限位，唇形密封弹性圈安装在唇形密封环内，对唇形密封环的两密封唇口施加预紧密封所必需的预紧力，唇形密封支承圈组装在唇形密封弹性圈内部，对唇形密封弹性圈起支撑作用；开裂式背压环安装在唇形密封环背部，在高压密封时对唇形密封起到辅助密封作用；防火密封圈分别设置在活塞环的内外圈，起到整个阀座活塞圈防火密封的作用；密封脂注入结构分别设置在活塞环、阀座以及阀体上，以注入密封油脂作为紧急密封作用。
优选为，所述开裂式背压环由两片具有相同锥角的开裂环组成，在高压密封时对唇形密封起到辅助密封作用。
所述部件的材质根据阀门具体工作介质及周边环境来选取。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型所述阀座能够保证阀门在各类酸性、中性或碱性介质中，在压力0～45Mpa、温度－196～425℃下，在特定的空间内能灵活浮动、无卡阻，所述阀座与阀体间能达到有效密封，密封件的使用寿命均能满足阀门的设计寿命要求。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座的结构示意图。
图2为所述唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座在一种压力状态下的工作原理示意图。
图3为所述唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座在另一种压力状态下的工作原理示意图。
图中：1－阀座弹簧，2－阀座密封圈，3－阀座支承圈，4－球体，5－阀体，6－螺钉，7－唇形密封压环，8－唇形密封支承圈，9－唇形密封弹性圈，10－唇形密封环，11－开裂式背压环，12－防火密封圈，13－密封脂注入结构，14－活塞环。
具体实施方式
以下，结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型一实施例为一种唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀，所述阀座包括：阀座弹簧1、阀座密封圈2、阀座支承圈3、球体4、阀体5、螺钉6、唇形密封压环7、唇形密封支承圈8、唇形密封弹性圈9、设置四组的唇形密封环10、开裂式背压环11、防火密封圈12、密封脂注入结构13以及活塞环14。其中，阀座弹簧1设置在阀座支承圈3与阀体5支承平面之间，能够内置于阀体5或阀座孔内（图中未示），提供给阀座密封面预紧密封所必须的推力；阀座密封圈2挤压镶嵌至阀座支承圈3内，用于所述阀座与球体4之间的密封；由唇形密封压环7、唇形密封支承圈8、唇形密封弹性圈9、四组唇形密封环10、开裂式背压环11组成的唇形密封结构与活塞环14组合成一整体而形成阀座活塞圈，所述阀座活塞圈装配在阀座支承圈3与阀体5之间所形成的密封槽内，起到所述阀座与阀体5之间的双向密封作用；唇形密封压环7由螺钉6固定在活塞环14上，用于唇形密封环10的轴向移动限位，唇形密封弹性圈9安装在唇形密封环10内，对唇形密封环10的两密封唇口施加预紧密封所必须的预紧力，唇形密封支承圈8装配在唇形密封弹性圈9的内部，对唇形密封弹性圈9起支撑作用；开裂式背压环11安装在唇形密封环10的背部，由两片具有相同锥角的开裂环组成，在高压密封时对唇形密封起到辅助密封作用；防火密封圈12分别设置在活塞环14的内圈与外圈上，对整个阀座活塞圈起到防火密封作用；密封脂注入结构13分别设置在活塞环14、所述阀座以及阀体5上，以注入密封油脂。
所述部件的材质根据阀门具体工作介质及周边环境来选取。
如图2所示，阀门处于全关或全开位置时，在当管道介质压力大于阀体5的中腔介质压力的情况下，在阀座前后压力差低时，阀座弹簧1推动阀座整体移动，使阀座密封圈2与球体4接触，同时，阀座活塞圈2上的四组唇形密封环10在唇形密封支承圈8和唇形密封弹性圈9的预紧作用下，使唇形密封环10的两密封唇分别与阀座支承圈3、活塞环14和阀体5接触，实现阀前初始密封。随着管道介质压力与阀体5的中腔压力差逐步增加，利用介质压力高一端（即远离球体4一端）的两组唇形密封环10的腔内介质压力，进一步使两密封唇贴紧阀座支承圈3、活塞环14和阀体5的表面上，形成更大的密封比压，使唇形密封环10的密封唇形成更佳有效的密封；同时在介质压力作用在唇形密封环10上的面积M与阀座密封圈作用在球面的面积N的面积差A，在介质压力下形成阀座对球体4的推力，将本实用新型所述阀座推向球体4，使阀座密封圈2也更有效的贴紧球体4，形成更大的密封比压，以保证所述阀座与球体4间的密封更为有效。
如图3所示，当阀门处于全关或全开位置时，在当管道介质压力小于阀体中腔介质压力的情况下，在阀座前后压力差较低时，阀座弹簧1推动阀座整体移动，使阀座密封圈2与球体4接触，同时，阀座活塞圈2上的四组唇形密封环10在唇形密封支承圈8和唇形密封弹性圈9的预紧作用下，使唇形密封环10的两密封唇分别与阀座支承圈3、活塞环14和阀体5接触，实现阀前初始密封。随着阀体中腔压力与管道介质压力差逐步增加，利用介质压力较高一端（即接近球体4一端）的两组唇形密封环10的腔内介质压力，进一步使两密封唇更紧密的贴紧阀座支承圈3、活塞环14和阀体5的表面上，形成更大的密封比压，使唇形密封环10的密封唇形成更佳有效的密封；同时如图3所示，在介质压力作用在唇形密封环上的面积M与阀座密封圈2作用在球面的面积N的面积差B，在介质压力下形成所述阀座对球体4的推力，将所述阀座推向球体4，使阀座密封圈2也更有效的贴紧球体4，形成更大的密封比压，以保证所述阀座与球体4间的密封更为有效。
这里需要说明的是：当阀体5的中腔压力异常升高时，由于采用了4组背靠背结构的唇形密封环10组成阀座活塞圈结构，唇形密封环10不能对阀体5的中腔压力进行泄放，故采用这种唇形密封的双活塞双阻断双隔离型阀座仍按普通固定球阀的双活塞双阻断双隔离型阀座进行阀体4中腔的压力泄放设计。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (2)

1.一种唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座，其特征在于，包括阀座弹簧、阀座密封圈、阀座支承圈、球体、阀体和螺钉、防火密封圈、密封脂注入结构以及活塞环，还包括由唇形密封压环、唇形密封支承圈、唇形密封弹性圈、设置四组的唇形密封环以及开裂式背压环构成的唇形密封结构，所述唇形密封结构与所述活塞环组合起来形成阀座活塞圈，而装配在形成于所述阀座支承圈与所述阀体之间的密封槽内，其中，所述阀座弹簧设置在所述阀座支承圈与所述阀体的支承平面之间；所述阀座密封圈挤压镶嵌至所述阀座支承圈内；所述唇形密封压环由螺钉固定在所述活塞环上，所述唇形密封弹性圈安装在所述唇形密封环内，所述唇形密封支承圈安装在唇形密封弹性圈内部；所述开裂式背压环安装在所述唇形密封环的背部，所述防火密封圈设置在所述活塞环的内圈与外圈上，所述密封脂注入结构分别设置在所述活塞环、阀座以及阀体上。
2.根据权利要求1所述的唇形密封双活塞双阻断双隔离型阀座，其特征在于，所述开裂式背压环由两片具有相同锥角的开裂环构成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103591326A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 交城县鑫升机械有限公司 上装式低温球阀
CN105889551A (zh) * 2016-06-23 2016-08-24 西诺威阀门控制（苏州）有限公司 一种球阀的双向密封结构

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