CN208204176U - 熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，包括阀体、阀杆和阀芯，阀体上具有用于提供介质流通通道的阀内腔，阀杆转动安装在阀体中且阀杆可沿轴向方向滑动，阀芯设置在阀内腔中并和阀杆的下端连接，阀杆的外壁上设置有密封轴肩，密封轴肩的下端设置有凸起部，阀体上具有阀孔，密封轴肩设置在阀孔内，阀孔下端设置有上密封台阶和下密封台阶，密封轴肩的下端与上密封台阶接触，密封轴肩的凸起部与下密封台阶接触，其中，密封轴肩的凸起部与下密封台阶接触部位设置有第一道密封，密封轴肩上方设置有第二道密封。本实用新型通过两道设计密封，阻止介质进入阀体中腔与阀杆处，防止熔盐介质在温度下降后凝固卡塞阀杆。

Description

熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀

技术领域

本实用新型涉及截止阀技术领域，尤其涉及一种熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀。

背景技术

熔盐介质被大量应用在太阳能热发电系统管路中，高温熔盐的应用工况十分恶劣，熔盐的介质最高工作温度可达到(6)00℃，最高工作压力为(3)0bar，白天和昼夜的温度差达到(3)00℃左右。现用三偏心蝶阀阀杆与中腔处无密封，熔盐介质在温度下降后会凝固，从而卡塞阀杆，阀门的基本性能无法保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种阻止介质进入阀体中腔与阀杆处，防止熔盐介质在温度下降后凝固卡塞阀杆的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，包括阀体(1)、阀杆(2)和阀芯(3)，所述阀体(1)上具有用于提供介质流通通道的阀内腔(4)，所述阀杆(2)转动安装在所述阀体(1)中且所述阀杆(2)可沿轴向方向滑动，所述阀芯(3)设置在所述阀内腔(4)中并和所述阀杆(2)的下端连接，所述阀杆(2)的外壁上设置有密封轴肩(5)，所述密封轴肩(5)的下端设置有凸起部，所述阀体(1)上具有阀孔(6)，所述密封轴肩(5)设置在所述阀孔(6)内，所述阀孔(6)下端设置有上密封台阶和下密封台阶，所述密封轴肩(5)的下端与所述上密封台阶接触，所述密封轴肩(5)的凸起部与所述下密封台阶接触，其中，所述密封轴肩(5)的凸起部与所述下密封台阶接触部位设置有第一道密封，所述密封轴肩(5)上方设置有第二道密封。

进一步的，所述第一道密封为设置于下密封台阶的夹角处的密封块(14)。

进一步的，所述第二道密封为：所述密封轴肩(5)的下端和所述阀孔6的上密封台阶之间设置有密封环(11)，所述阀孔(6)的上密封台阶上设置有密封槽(12)，所述密封环(11)嵌设于所述密封槽(12)内，所述密封槽(12)的内壁和所述密封环(11)的外周相切，所述密封轴肩(5)的下端和所述密封环(11)的外周相切。

进一步的，所述(14)为硬质合金材质的密封块(14)。

进一步的，所述密封环(11)为椭圆环形密封环(11)，所述椭圆环形的长轴方向竖直设置。

进一步的，所述密封轴肩(5)上方还设置有弹性部件，所述弹性部件自下而上包括：滑动套于所述阀杆(2)上的垫环(7)，所述垫环(7)的下端与所述密封轴肩(5)接触；滑动套于所述阀杆(2)上的上轴套(8)，所述上轴套(8)的下端与所述垫环(7)的上端接触；滑动套于所述阀杆(2)上的碟簧(9)，所述碟簧(9)的下端与所述上轴套(8)的上端接触；固定套于所述阀杆(2)上的压环(10)，所述压环(10)的下端与所述碟簧(9)的上端接触。

进一步的，还包括碟簧轴套(13)，所述碟簧轴套(13)设置在所述碟簧9的内圈内，所述碟簧轴套(13)与所述阀杆(2)套接。

进一步的，所述垫环(7)、所述上轴套(8)、所述碟簧(9)、所述压环(10)、所述密封环(11)、所述碟簧轴套(13)均为金属材质构成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设计两道密封，第一道密封，构思于截止阀密封原理，密封面处堆焊硬质合金，斜面角度配合密封。第二道密封，构思于八角垫环密封原理，通过第二道密封的设计传递给密封面产生密封预紧力。通过综合设计，提高了密封效果，达到了防止熔盐介质在温度下降后凝固卡塞阀杆的效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是图2的I部分放大图；

图4是图2的II部分放大图。

图中：1、阀体，2、阀杆，3、阀芯，4、阀内腔，5、密封轴肩，6、阀孔，7、垫环，8、上轴套，9、碟簧，10、压环，11、密封环，12、密封槽，13、碟簧轴套，14、密封块。

具体实施方式

下面结合附图1-4和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1-4所示，本实用新型一种熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，包括阀体1、阀杆2和阀芯3，阀体1上具有用于提供介质流通通道的阀内腔4，阀杆2转动安装在阀体1中且阀杆2可沿轴向方向滑动，阀芯3设置在阀内腔4中并和阀杆2的下端连接，阀杆2的外壁上设置有密封轴肩5，密封轴肩5的下端设置有凸起部，阀体1上具有阀孔6，密封轴肩5设置在阀孔6内，阀孔6下端设置有上密封台阶和下密封台阶，密封轴肩5的下端与上密封台阶接触，密封轴肩5的凸起部与下密封台阶接触，其中，密封轴肩5的凸起部与下密封台阶接触部位设置有第一道密封，密封轴肩5上方设置有第二道密封。

其中，第一道密封为设置于下密封台阶的夹角处的密封块14。

其中，第二道密封为：密封轴肩5的下端和阀孔6的上密封台阶之间设置有密封环11，阀孔6的上密封台阶上设置有密封槽12，密封环11嵌设于密封槽12内，密封槽12的内壁和密封环11的外周相切，密封轴肩5的下端和密封环11的外周相切。

其中，14为硬质合金材质的密封块14。

其中，密封环11为椭圆环形密封环11，椭圆环形的长轴方向竖直设置。

其中，密封轴肩5上方还设置有弹性部件，弹性部件自下而上包括：滑动套于阀杆2上的垫环7，垫环7的下端与密封轴肩5接触；滑动套于阀杆2上的上轴套8，上轴套8的下端与垫环7的上端接触；滑动套于阀杆2上的碟簧9，碟簧9的下端与上轴套8的上端接触；固定套于阀杆2上的压环10，压环10的下端与碟簧9的上端接触。

其中，还包括碟簧轴套13，碟簧轴套13设置在碟簧9的内圈内，碟簧轴套13与阀杆2套接。

其中，垫环7、上轴套8、碟簧9、压环10、密封环11、碟簧轴套13均为金属材质构成。

具体而言，本实用新型设计两道密封，通过堆焊硬质合金来保证其第一道密封面的硬度和光洁度，通过金属密封环，运用线面接触密封原理保证其第二道密封。

阀体中腔与阀体流道向通，一般情况下，介质流入到阀体流道的同时也会流入到阀体中腔，出于使用工况的特殊以及介质的特殊性，要求介质不可流入到阀体中腔，以防止介质凝固使得阀门无法开关。图3结构为第一道密封，构思于截止阀密封原理，密封面处堆焊硬质合金，斜面角度配合密封。图4结构为第二道密封，构思于八角垫环密封原理，通过椭圆形密封环11与阀体1、阀杆2密封环槽12的配合密封。上述两处密封的密封预紧力都是由碟簧9提供，通过拧紧中法兰处的螺母使得阀盖受力向下运动从而压缩碟簧9，碟簧力传递给密封面产生密封预紧力。

弹性部件向下顶推密封轴肩5的下端面，对密封轴肩5产生向下的预紧力，这样对密封轴肩5的下端平面和阀孔6的孔底壁之间的密封连接起到很好的补偿作用，并且弹性部件与密封连接处分开设置避免了介质的高温直接影响弹性部件的力学性能，可以大大增加密封连接的可靠性，防止阀内腔4中的介质泄漏，提高了高温介质密封的安全性。

弹性部件包括垫环7，滑动套设在阀杆2外并设置在密封轴肩5的上方，垫环7的下端底平面和密封轴肩5的下端顶平面接触；上轴套8，滑动套设在阀杆2外并设置在垫环7的上方，上轴套8的下端底平面和垫环7的上端顶平面接触；碟簧9，滑动套设在阀杆2外并设置在上轴套8的上方，碟簧9的下端底平面和上轴套8的上端顶平面接触；压环10，固定套设在阀杆2外并设置在碟簧9的上方，压环10的下端底平面和碟簧9的上端顶平面接触。

垫环7、上轴套8、碟簧9和压环10由下至上依次设置在密封轴肩5上，碟簧9上方为固定的压环10，碟簧9、上轴套8和垫环7都是滑动套设在阀杆2上的，被沿阀杆2轴向方向压缩的碟簧9会产生下方的作用力向下依次顶推上轴套8、垫环7和密封轴肩5，这对密封轴肩5的下端底平面和阀孔6的孔底壁之间的密封连接起到密封预紧和密封正应力补偿的效果，这种作用力的传递直接可靠，可以根据碟簧9的自身结构来调整作用力的大小。

碟簧9产生作用力不会受介质高温的影响，整个弹性部件也均为金属材质构成，不同于现有技术中采用橡胶等材质作为密封材料，大大使得蝶阀具有输送高温介质的能力，当阀内腔4中输送的是600℃左右的熔盐介质时，碟簧9仍可稳定持续地提供向下的作用力。

由于高温蝶阀开启或者关闭的需要，会转动阀杆2，密封轴肩5随之转动，垫环7位于上轴套8和密封轴肩5之间起到很好的转动支撑作用，可以与上方的上轴套8或者下方的密封轴肩5相对转动，这样上轴套8就避免了转动，设置在上轴套8上方的碟簧9也避免了转动，这样碟簧9的作用点和形变状态都不会发生变化，保证了碟簧9对密封轴肩5持续稳定的向下的作用力，提高了密封轴肩5受到的密封正压力的稳定性，提高了密封连接的可靠性。

密封轴肩5的下端底平面和阀孔6的孔底壁上密封台阶之间设置有金属材质的密封环11，采用金属材质的密封环11可以适应高温介质的密封需求，并且两个面之间通过压紧密封环11这样的密封形式可以保证长久的密封寿命和可靠的密封性能，提高了高温蝶阀实用的安全性。

密封环11的形状为椭圆环形，椭圆环形的长轴方向竖直设置，阀孔6的底孔壁上密封台阶上设置有密封槽12，密封环11嵌设于密封槽12内，密封槽12的内壁和密封环11的外周相切，密封轴肩5的下端底平面和密封环11的外周相切。

椭圆环形的密封环11这样设置可以增加在一定密封正应力下密封环11的形变量，使得密封环11更加容易地被压缩；密封环11嵌设密封在密封槽12中，可以提高密封环11位置的稳定性，避免了密封环11被压缩发生形变的过程中位置错动导致的接触面密封失效的现象，大大提高了密封环11的密封性能。

碟簧轴套13外套在阀杆2外并设置在碟簧9的内圈内。因为碟簧9产生沿轴向的变形压缩，阀杆2会进行周向的转动，这两者不同方向的运动可能会发生彼此影响，会导致碟簧9的作用力变化或者阀杆2外壁被碟簧9拉伤等后果，甚至严重时会造成密封连接失效。碟簧轴套13可以有效地区分碟簧9和阀杆2两个零部件，避免了彼此之间的相互影响，防止阀杆2的外壁被拉伤，也使得碟簧9作用力更加稳定，提高了密封性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，包括阀体(1)、阀杆(2)和阀芯(3)，所述阀体(1)上具有用于提供介质流通通道的阀内腔(4)，所述阀杆(2)转动安装在所述阀体(1)中且所述阀杆(2)可沿轴向方向滑动，所述阀芯(3)设置在所述阀内腔(4)中并和所述阀杆(2)的下端连接，所述阀杆(2)的外壁上设置有密封轴肩(5)，所述密封轴肩(5)的下端设置有凸起部，所述阀体(1)上具有阀孔(6)，所述密封轴肩(5)设置在所述阀孔(6)内，所述阀孔(6)下端设置有上密封台阶和下密封台阶，所述密封轴肩(5)的下端与所述上密封台阶接触，所述密封轴肩(5)的凸起部与所述下密封台阶接触，其特征在于：所述密封轴肩(5)的凸起部与所述下密封台阶接触部位设置有第一道密封，所述密封轴肩(5)上方设置有第二道密封。

2.如权利要求1所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述第一道密封为设置于下密封台阶的夹角处的密封块(14)。

3.如权利要求1所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述第二道密封为：所述密封轴肩(5)的下端和所述阀孔(6)的上密封台阶之间设置有密封环(11)，所述阀孔(6)的上密封台阶上设置有密封槽(12)，所述密封环(11)嵌设于所述密封槽(12)内，所述密封槽(12)的内壁和所述密封环(11)的外周相切，所述密封轴肩(5)的下端和所述密封环(11)的外周相切。

4.如权利要求2所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述(14)为硬质合金材质的密封块(14)。

5.如权利要求3所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述密封环(11)为椭圆环形密封环(11)，所述椭圆环形的长轴方向竖直设置。

6.如权利要求1所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述密封轴肩(5)上方还设置有弹性部件，所述弹性部件自下而上包括：滑动套于所述阀杆(2)上的垫环(7)，所述垫环(7)的下端与所述密封轴肩(5)接触；滑动套于所述阀杆(2)上的上轴套(8)，所述上轴套(8)的下端与所述垫环(7)的上端接触；滑动套于所述阀杆(2)上的碟簧(9)，所述碟簧(9)的下端与所述上轴套(8)的上端接触；固定套于所述阀杆(2)上的压环(10)，所述压环(10)的下端与所述碟簧(9)的上端接触。

7.如权利要求6所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：还包括碟簧轴套(13)，所述碟簧轴套(13)设置在所述碟簧(9) 的内圈内，所述碟簧轴套(13)与所述阀杆(2)套接。

8.如权利要求6或7所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：所述垫环(7)、所述上轴套(8)、所述碟簧(9)、所述压环(10)和所述碟簧轴套(13)均为金属材质构成。

9.如权利要求3或4所述的熔盐介质用三偏心硬密封蝶阀，其特征在于：密封环(11)为金属材质构成。