CN205715715U - 一种阀芯组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀芯组件，其要点是：阀芯组件包括阀杆、阀瓣和密封填料件；阀瓣同轴固定连接设置在阀杆的下端上；阀瓣的外周壁上分布有锥螺纹；密封填料件设有中央通孔；密封填料件由塑料制成，使用时由阀瓣的锥螺纹在密封填料件的中央通孔中生成相应的与该锥螺纹相配合的内螺纹。截止阀采用上述阀芯组件后，其结构简单，安装方便，使用时只需将密封填料件先固定在截止阀的安装槽中即可，密封填料件上的内螺纹由相应的阀瓣的锥螺纹生成，不需要考虑定位问题，而且配合可靠。

Description

一种阀芯组件

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，具体是应用于各种气液体罐，特别适用于氯气、液化气等高压储液罐，以及高压液体或气体输送管道上的立式或卧式截止阀的阀芯组件。

背景技术

截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门之一，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。目前，截止阀通常包括阀体、阀瓣以及用于驱动阀瓣做上下直线运动的阀杆，阀体内设有带有开口的隔离内壁，隔离内壁两侧分别构成进口腔和出口腔，进口腔和出口腔通过开口相导通，阀杆括置于阀体内部的内置部和露置于阀体外部的外置部，所述阀体内置部相对外置部的另一端与阀瓣联动连接，所述阀瓣置于进口腔和出口腔的导通处且可与隔离内壁抵触设置形成密封连接。阀瓣与隔离内壁的密封方式都是采用平面对平面，或采用锥面对锥面的密封结构，传统的平面密封即使经过数控精加工后仍需要研磨来保证阀座阀瓣的密封副具有很好的表面粗糙度，而且需要很高的密封力来保证密封面的密封比压让密封面弹性变形填补密封副之间的微观缝隙使得阀门密封实现。也就是说，这样的密封面结构，容易存在密封面的密封性能不达标，阀体内的介质从密封面的间隙部位流出，若是想使得密封性能强，加工精度要求就比较高，需要对阀座密封部和阀瓣密封部进行高精度的配合，工艺复杂。而且使用后残留在密封面上的杂质也会影响密封效果，导致密封效果下降，使用寿命大大缩短。也有的采用螺纹形式的密封结构，但该结构需对准螺纹进行定位安装固定，定位困难，稍有不慎就会导致密封结构被破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，安装方便，密封效果较好，使用寿命大大提高的用于截止阀的阀芯组件。

实现本实用新型目的阀芯组件的基本技术方案是：一种阀芯组件，其结构特点是：包括阀杆、阀瓣和密封填料件。阀杆上端设有连接部，连接部用于与相应的手轮或扳手固定连接。阀杆上设有外螺纹段，外螺纹段位于连接部的下方。阀杆的下部为圆柱密封连接部。阀瓣同轴固定连接设置在阀杆的下端上。阀瓣的外周壁上分布有锥螺纹。所述阀杆上的外螺纹段的外螺纹螺距与所述阀瓣上的锥螺纹的螺距相等。密封填料件设有中央通孔。密封填料件由塑料或软金属制成。使用时由阀瓣的锥螺纹在密封填料件的中央通孔中生成相应的与该锥螺纹相配合的内螺纹。

以上述阀芯组件的基本技术方案为基础的技术方案是：所述密封填料件的厚度不小于所述锥螺纹的轴向高度。

以上述阀芯组件的相应技术方案为基础的技术方案是：所述锥螺纹的螺纹深度由下而上逐渐变浅。

以上述阀芯组件的相应技术方案为基础的技术方案是：所述阀瓣的顶面设有与该阀瓣一体且同中心轴分布的圆形或环形盖板部。盖板部的底面边缘适于覆盖在所述密封填料件的上部端面上，形成接触密封结构。

以上述阀芯组件的相应技术方案为基础的技术方案是：所述锥螺纹上的螺纹为单螺纹或等螺距的多螺纹。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的阀芯组件结构简单，安装方便，使用时只需将密封填料件先固定在相应的截止阀的安装槽中即可，密封填料件上的内螺纹由相应的阀瓣的锥螺纹生成，不需要考虑定位问题，而且配合可靠。本实用新型的阀芯组件的密封填料件和阀瓣的材质可以进行相应的选择，只要阀瓣能自攻进密封填料件，在密封填料件上产生相应的相配合的螺纹并起到密封作用就可以，因此密封填料件的材质的选择除了塑料和软金属外还可以根据阀瓣的材质进行其他相适应的选择。

（2）本实用新型的阀芯组件使用时，通过相应的手轮或扳手驱动阀杆旋转，以带动阀瓣旋入密封填料件中，使阀瓣上的锥螺纹与密封填料件的内螺纹密封配合，并将密封填料件压紧。由于密封填料件被压紧并与阀瓣的锥螺纹密封配合，且压紧力越大，该阀所能承受的压力就越大；同时该阀阻具有断面积较大( 为阀瓣的外周壁)、开闭轻巧、易操控的特点。即便密封填料件的中央通孔内壁或阀瓣的锥螺纹上存在杂质，该杂质可轻易被所述锥螺纹磨碎剔除或被挤压到密封填料件中形成密封面，不影响其密封性,使用寿命大大延长。在密封填料件出现较大损耗时，只需及时更换密封填料件即可继续使用，因此具有结构简单、寿命超长、维护成本低廉且适于避免泄漏的特点，该阀特别适用于氯气、液化气等高压储液罐，以及高压液体或气体输送管道上，并可作为立式或卧式阀体使用。

（3）本实用新型的阀芯组件的阀瓣设有盖板部，该盖板部与密封填料件的上表面也形成相应的面接触密封结构，即使密封填料件的螺纹密封受到损毁后也不影响其密封效果，不仅使用更加可靠，而且使用寿命进一步得到提高。

（4）本实用新型的阀芯组件的阀杆的外螺纹段的外螺纹螺距与所述阀瓣上的锥螺纹的螺距相等，以实现阀杆和阀瓣的同步轴向位移，防止因阀杆和阀瓣的位移不同步而加速密封填料件的损耗。

（5）本实用新型的阀芯组件的锥螺纹上的螺纹为单螺纹或等螺距的双螺纹，以在所述阀杆的外螺纹段上的螺纹螺距较大时，锥螺纹上的螺纹采用等螺距的双螺纹，反之，则采用单螺纹，能充分保证密封效果。

（6）本实用新型的阀芯组件应用在相应的截止阀上时，在初次将阀瓣旋合在密封填料件上时，由阀瓣的锥螺纹在密封填料件的中央通孔中生成相应的与该锥螺纹相配合的内螺纹，同时由于受到挤压密封填料件的相应部分会被挤压至装配槽的凹槽中，该装配槽的凹槽使得密封填料件有了相应的扩展空间，不仅有利于阀瓣的旋合安装，同时被挤压进装配槽的凹槽中的密封填料件的相应部分使得密封填料件与装配槽之间形成嵌接配合，配合更加牢固可靠，而且还形成相应的密封结构，使得密封填料件与装配槽之间的密封可靠性也得到提高。

（7）本实用新型的截止阀采用的阀芯组件结构简单，安装方便，使用时只需将密封填料件先固定在相应的截止阀的安装槽中即可，密封填料件上的内螺纹由相应的阀瓣的锥螺纹生成，不需要考虑定位问题，而且配合可靠。截止阀的使用寿命得到了极大的提升。在初次将阀瓣旋合在密封填料件上时，由阀瓣的锥螺纹在密封填料件的中央通孔中生成相应的与该锥螺纹相配合的内螺纹，同时由于受到挤压密封填料件的相应部分会被挤压至装配槽的凹槽中，该装配槽的凹槽使得密封填料件有了相应的扩展空间，不仅有利于阀瓣的旋合安装，同时被挤压进装配槽的凹槽中的密封填料件的相应部分使得密封填料件与装配槽之间形成嵌接配合，配合更加牢固可靠，而且还形成相应的密封结构，使得密封填料件与装配槽之间的密封可靠性也得到提高。

附图说明

图1为本实用新型的阀芯组件的结构示意图；

图2为本实用新型的阀芯组件的阀瓣和密封填料件相配合时的结构示意图；

图3为本实用新型的一种截止阀的结构示意图；

图4为本实用新型的一种转角截止阀的结构示意图；

图5为本实用新型的一种紧急切断截止阀的结构示意图；

图6为从图5的左前上方观察时的示意图，其中手轮未画出；

图7为图5的左视示意图；

图8为图7中的A-A剖视示意图，其中手轮未画出。

上述附图中的标记如下：

阀芯组件1，

阀杆1-1，连接部1-1a，外螺纹段1-1b，圆柱密封连接部1-1c，

阀瓣1-2，锥螺纹1-2a，盖板部1-2b，

密封填料件1-3，

截止阀2，阀腔2-1，进口接头2-2，出口接头2-3，出口2-4，装配槽2-4-1，凹槽2-4-1a，阀盖2-5，密封件2-6，压紧帽2-7，手轮2-8，

转角截止阀3，第二阀腔3-1，第二进口接头3-2，第二出口接头3-3，出口3-4，第二装配槽3-4-1，第二凹槽3-4-1a，第二阀盖3-5，第二密封件3-6，第二压紧帽3-7，第二手轮3-8，

紧急切断截止阀4，紧急切断装置4a，阀座4a-1，进口4a-1-1，弹簧轴固定管4a-2，弹簧轴4a-3，密封垫压紧盖4a-4，密封垫座4a-5，密封垫4a-6，压缩弹簧4a-7，拨块轴4a-8，拨块4a-9，第三阀腔4-1，第三进口接头4-2，弹簧轴固定管架4-2-1，套管部4-2-1a，密封凸出部4-2-2，第三出口接头4-3，出口4-4，第三装配槽4-4-1，第三凹槽4-4-1a，第三阀盖4-5，第三密封件4-6，第三压紧帽4-7，第三手轮4-8。

具体实施方式

本实用新型的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。

（实施例1，阀芯组件）

见图1和图2，本实用新型的阀芯组件1包括阀杆1-1、阀瓣1-2和密封填料件1-3。

见图1和图2，阀杆1-1上端设有连接部1-1a，连接部1-1a用于与相应的手轮或扳手固定连接，从而通过该手轮或扳手控制阀杆1-1 旋转。阀杆1-1上设有外螺纹段1-1b，外螺纹段1-1b位于连接部1-1a的下方，外螺纹段1-1b的长度可以根据实际需要决定。阀杆1-1的下部为圆柱密封连接部1-1c。阀瓣1-2同轴固定连接设置在阀杆1-1的下端上。阀瓣1-2的外周壁上分布有锥螺纹1-2a。所述阀杆1-1上的外螺纹段1-1b的外螺纹螺距与所述阀瓣1-2上的锥螺纹1-2a 的螺距相等，以实现阀杆1-1和阀瓣1-2的同步轴向位移。所述锥螺纹1-2a上的螺纹为单螺纹或等螺距的双螺纹，以在所述阀杆1-1的外螺纹段1-1b上的螺纹螺距较大时，锥螺纹1-2a上的螺纹采用等螺距的双螺纹，反之，则采用单螺纹。所述阀瓣1-2的顶面设有与该阀瓣1-2一体且同中心轴分布的圆形或环形盖板部1-2b。

见图1和图2，密封填料件1-3设有中央通孔1-3a。密封填料件1-3由塑料制成，本实施例采用聚四氟乙烯材料制成。密封填料件1-3还可有由软金属制成，例如铅。阀芯组件的密封填料件和阀瓣的材质可以进行相应的选择，只要阀瓣能自攻进密封填料件，在密封填料件上产生相应的相配合的螺纹并起到密封作用就可以，因此密封填料件的材质的选择除了塑料和软金属外还可以根据阀瓣的材质进行其他相适应的选择。使用时由阀瓣1-2的锥螺纹1-2a在密封填料件1-3的中央通孔1-3a中生成相应的与该锥螺纹1-2a相配合的内螺纹。锥螺纹1-2a的螺纹深度由下而上逐渐变浅。以确保在所述阀瓣1-2向下位移过程中，使阀瓣1-2与所述密封填料件1-3充分压紧并实现螺纹密封配合。所述密封填料件1-3的厚度不小于所述锥螺纹1-2a的轴向高度，以使阀瓣1-2的锥螺纹1-2a适于充分与密封填料件1-3的内壁接触、压紧并实现螺纹密封配合。所述密封填料件1-3使用时可采用螺纹配合或采用螺栓固定在相应的截止阀的相应的装配槽中，或所述密封填料件1-3直接浇铸在相应的截止阀的相应的装配槽中，所述装配槽的横截面为多边形或椭圆形，以防止阀瓣1-2与密封填料件1-3在螺纹配合过程中出现同步旋转的情况。本实用新型的密封填料件1-3设有外螺纹，使用时螺纹配合在相应的截止阀的相应的装配槽中。

见图1和图2，当所述阀瓣1-2螺纹配合在所述密封填料件1-3的中央通孔内时，该盖板部1-2b的底面边缘适于覆盖在所述密封填料件1-3的上部端面上，以挤压密封填料件1-3，提高所述阀瓣1-2 与密封填料件1-3之间的密封性能与螺纹配合的可靠性，同时盖板部1-2b的底面与密封填料件1-3的上部端面形成面接触密封结构。

（应用例1，截止阀）

如图3，本应用例的截止阀2包括阀芯组件，所述阀芯组件采用实施例1所述的阀芯组件1。截止阀2其余部分包括：阀腔2-1，该阀腔2-1 的侧壁上对称设有进口接头2-2和出口接头2-3 ；进口接头2-2的出口2-4延伸至阀腔2-1 内并朝上设置；进口接头2-2的出口2-4处设有装配槽2-4-1，装配槽2-4-1设有内螺纹，实施例1所述的阀芯组件1的密封填料件1-3旋合固定设置在该装配槽2-4-1中，装配槽2-4-1的内壁上沿其周向设有开口向内的凹槽2-4-1a。初次将阀瓣1-2旋合在密封填料件1-3上时，由阀瓣1-2的锥螺纹1-2a在密封填料件1-3的中央通孔1-3a中生成相应的与该锥螺纹1-2a相配合的内螺纹，同时由于受到挤压密封填料件1-3的相应部分会被挤压至装配槽2-4-1的凹槽2-4-1a中。阀腔2-1 的上端密封设有阀盖2-5；实施例1所述的阀芯组件1的阀杆1-1的外螺纹段1-1b与所述阀盖2-5 的上部相应的内螺纹相配合，且阀杆1-1的圆柱密封连接部1-1c通过密封件2-6与阀盖2-5密封配合；密封件2-6通过压紧帽2-7密封固定设置在阀盖2-5中。压紧帽2-7固定设置在阀盖2-5上。阀杆1-1的上端连接部1-1a上固定连接有手轮2-8，通过旋转手轮2-8可使阀杆1-1旋转。

阀腔2-1、阀盖2-5、阀杆1-1和阀瓣1-2一般选用不锈钢制成；也可根据实际的应用场合、防腐、耐压强度等要求，选用不同的材质。

（应用例2，截止阀）

如图4，本应用例的截止阀为转角截止阀3，转角截止阀3包括阀芯组件，所述阀芯组件采用实施例1所述的阀芯组件1。转角截止阀3其余部分包括：第二阀腔3-1，该第二阀腔3-1 的相互垂直的相邻两侧壁上分别设有第二进口接头3-2和第二出口接头3-3 ；第二进口接头3-2的轴线与阀芯组件1的阀杆1-1同轴设置。第二进口接头3-2的出口3-4延伸至第二阀腔3-1 内并朝上设置；第二进口接头3-2的出口3-4处设有第二装配槽3-4-1，第二装配槽3-4-1设有内螺纹，实施例1所述的阀芯组件1的密封填料件1-3旋合固定设置在该第二装配槽3-4-1中。第二装配槽3-4-1的内壁上沿其周向设有开口向内的第二凹槽3-4-1a。初次将阀瓣1-2旋合在密封填料件1-3上时，由阀瓣1-2的锥螺纹1-2a在密封填料件1-3的中央通孔1-3a中生成相应的与该锥螺纹1-2a相配合的内螺纹，同时由于受到挤压密封填料件1-3的相应部分会被挤压至第二装配槽3-4-1的第二凹槽3-4-1a中。第二阀腔3-1 的上端密封设有第二阀盖3-5；实施例1所述的阀芯组件1的阀杆1-1的外螺纹段1-1b与所述第二阀盖3-5 的上部相应的内螺纹相配合，且阀杆1-1的圆柱密封连接部1-1c通过第二密封件3-6与第二阀盖3-5密封配合；第二密封件3-6通过第二压紧帽3-7密封固定设置在第二阀盖3-5中。第二压紧帽3-7固定设置在第二阀盖3-5上。阀杆1-1的上端连接部1-1a上固定连接有第二手轮3-8，通过旋转第二手轮3-8可使阀杆1-1旋转。

第二阀腔3-1、第二阀盖3-5、阀杆1-1和阀瓣1-2一般选用不锈钢制成；也可根据实际的应用场合、防腐、耐压强度等要求，选用不同的材质。

本应用例的转角截止阀3使用时装在相应的管路的转角处，不仅可以减少使用1个弯头，而且减少了工作量，同时由于弯头的减少也降低了管路泄露的风险。

（应用例3，截止阀）

见图5至图8，本应用例的截止阀为紧急切断截止阀4，紧急切断截止阀4包括阀芯组件和紧急切断装置4a。所述阀芯组件采用实施例1所述的阀芯组件1。紧急切断截止阀4其余部分还包括：第三阀腔4-1，该第三阀腔4-1 的相互垂直的相邻两侧壁上分别设有第三进口接头4-2和第三出口接头4-3 ；第三进口接头4-2的第三出口4-4延伸至第三阀腔4-1 内并朝上设置；第三进口接头4-2中设有弹簧轴固定管架4-2-1，弹簧轴固定管架4-2-1中部为套管部4-2-1a，套管部4-2-1a设有贯穿其上下的通孔。套管部4-2-1a通过沿其周向等间隔角度设置的四条连接筋铅垂固定设置在第三进口接头4-2中。第三进口接头4-2的下端面上设有环形的密封凸出部4-2-2。第三进口接头4-2的第三出口4-4处设有第三装配槽4-4-1，实施例1所述的阀芯组件1的密封填料件1-3旋合固定设置在该第三装配槽4-4-1中，第三装配槽4-4-1的内壁上沿其周向设有开口向内的第三凹槽4-4-1a。初次将阀瓣1-2旋合在密封填料件1-3上时，由阀瓣1-2的锥螺纹1-2a在密封填料件1-3的中央通孔1-3a中生成相应的与该锥螺纹1-2a相配合的内螺纹，同时由于受到挤压密封填料件1-3的相应部分会被挤压至第三装配槽4-4-1的第三凹槽4-4-1a中。紧急切断装置4a固定设置在第三进口接头4-2上，用于紧急情况下切断通向第三阀腔4-1的通道。紧急切断装置4a包括阀座4a-1。阀座4a-1密封固定设置在第三进口接头4-2下部上。阀座4a-1在其周向侧壁上和底板上设有贯通其内外的进口4a-1-1。弹簧轴固定管4a-2设置在弹簧轴固定管架4-2-1上，弹簧轴4a-3滑动设置在弹簧轴固定管4a-2中。弹簧轴4a-3下端设有密封垫压紧盖4a-4。密封垫压紧盖4a-4与密封垫座4a-5固定连接，且密封垫4a-6被压紧盖4a-4和密封垫座4a-5夹紧固定，使用时密封垫4a-6与第三进口接头4-2的下端面的密封凸出部4-2-2形成接触密封结构。密封垫座4a-5与阀座4a-1底板之间设有压缩弹簧4a-7。紧急切断功能启用时，压缩弹簧4a-7将密封垫4a-6顶向第三进口接头4-2的下端面的密封凸出部4-2-2，使其与密封凸出部4-2-2紧密接触，从而进行切断。第三进口接头4-2上转动密封设有拨块轴4a-8。位于第三进口接头4-2中的拨块轴4a-8的一端上设有拨块4a-9。拨块4a-9位于弹簧轴4a-3上端上，截止阀正常工作状态下拨块4a-9将弹簧轴4a-3向下顶，使密封垫4a-6与第三进口接头4-2的下端面的密封凸出部4-2-2脱离，形成相应的通道。动力装置（图5中未画出）固定设置在第三阀腔4-1外。所述动力装置可以是气缸或液压缸或驱动电机。动力装置驱动位于第三进口接头4-2外的拨块轴4a-8的一端使拨块轴4a-8转动，从而带动拨块4a-9转动。紧急切断功能启用时，动力装置驱动拨块轴4a-8转动，使拨块4a-9向上转动，压缩弹簧4a-7将密封垫4a-6顶向第三进口接头4-2的下端面的密封凸出部4-2-2，使其与密封凸出部4-2-2紧密接触，从而进行切断。第三阀腔4-1 的上端密封设有第三阀盖4-5；实施例1所述的阀芯组件1的阀杆1-1的外螺纹段1-1b与所述第三阀盖4-5 的上部相应的内螺纹相配合，且阀杆1-1的圆柱密封连接部1-1c通过第三密封件4-6与第三阀盖4-5密封配合；第三密封件4-6通过第三压紧帽4-7密封固定设置在第三阀盖4-5中。第三压紧帽4-7固定设置在第三阀盖4-5上。阀杆1-1的上端连接部1-1a上固定连接有第三手轮4-8，通过旋转第三手轮4-8可使阀杆1-1旋转。

第三阀腔4-1、第三阀盖4-5、阀杆1-1和阀瓣1-2一般选用不锈钢制成；也可根据实际的应用场合、防腐、耐压强度等要求，选用不同的材质。

以上实施例和应用例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种阀芯组件（1），其特征在于：包括阀杆（1-1）、阀瓣（1-2）和密封填料件（1-3）；阀杆（1-1）上端设有连接部（1-1a），连接部（1-1a）用于与相应的手轮或扳手固定连接；阀杆（1-1）上设有外螺纹段（1-1b），外螺纹段（1-1b）位于连接部（1-1a）的下方；阀杆（1-1）的下部为圆柱密封连接部（1-1c）；阀瓣（1-2）同轴固定连接设置在阀杆（1-1）的下端上；阀瓣（1-2）的外周壁上分布有锥螺纹（1-2a）；所述阀杆（1-1）上的外螺纹段（1-1b）的外螺纹螺距与所述阀瓣（1-2）上的锥螺纹（1-2a ）的螺距相等；密封填料件（1-3）设有中央通孔（1-3a）；密封填料件（1-3）由塑料或软金属制成；使用时由阀瓣（1-2）的锥螺纹（1-2a）在密封填料件（1-3）的中央通孔（1-3a）中生成相应的与该锥螺纹（1-2a）相配合的内螺纹。

2.根据权利要求1所述的阀芯组件（1），其特征在于：所述密封填料件（1-3）的厚度不小于所述锥螺纹（1-2a）的轴向高度。

3.根据权利要求1所述的阀芯组件（1），其特征在于：所述锥螺纹（1-2a）的螺纹深度由下而上逐渐变浅。

4.根据权利要求1至3之一所述的阀芯组件（1），其特征在于：所述阀瓣（1-2）的顶面设有与该阀瓣（1-2）一体且同中心轴分布的圆形或环形盖板部（1-2b）；盖板部（1-2b）的底面边缘适于覆盖在所述密封填料件（1-3）的上部端面上，形成接触密封结构。

5.根据权利要求1至3之一所述的阀芯组件（1），其特征在于：所述锥螺纹（1-2a）上的螺纹为单螺纹或等螺距的多螺纹。