CN210770626U - 填料密封结构及阀门 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种填料密封结构，包括阀体、阀杆、填料以及调节件，所述阀杆轴向可转动地套设于所述阀体中，所述填料装填于所述阀杆与所述阀体之间，用于所述阀杆与所述阀体之间的行动密封，所述阀杆的设有环形倾斜段，所述填料的内侧面为环形倾斜面，所述环形倾斜面抵住所述环形倾斜段，所述调节件设于所述填料的一侧，所述调节件具体弹性变形能力，用于调节所述填料的轴向位置，使得所述环形倾斜面始终贴合于所述环形倾斜段。填料密封结构及阀门，密封性好，且能对填料密封与阀杆之间的密封间隙进行自适应调控，延长阀门填料密封的使用寿命。

Description

填料密封结构及阀门

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种填料密封结构及阀门。

背景技术

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质流动或停止并能控制其流量的装置。阀门包括阀体、阀杆，为了使运动件阀杆在工作状态中保证密封，需在阀体上部与阀杆之间设置填料进行密封。

填料密封是一种传统的接触式密封，其主要特点是结构简单、更换方便、成本低廉、适用范围广。现有的阀体与阀杆之间的密封往往采用螺栓旋紧式填料函密封，即填料装进填料腔后，经压盖和螺栓对填料做轴向压缩，当阀杆与填料相对运动时，由于填料的塑性使填料产生径向力且与阀杆紧密接触。在阀门启闭过程中，填料的内侧与阀杆不可避免地会发生摩擦磨损，特别是对于频繁启停的阀门而言，填料的磨损更为严重。填料的磨损会使得阀杆与填料密封径向间形成间隙，且间隙值随着磨损的加剧而进一步增大。但是现有的阀门无法对填料与阀杆之间的密封间隙进行自适应调控，使得阀门的使用寿命较短，需要经常对填料进行更换，以免由于填料密封结构失效引起阀门内输送介质过量泄漏事故，而更换填料较为费时费力，增加阀门的维护成本，且更换填料时必须使管线内介质泄压，降低管线的运行经济性。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种填料密封结构及阀门，密封性好，且能对填料密封与阀杆之间的密封间隙进行自适应调控，延长阀门填料密封的使用寿命。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型提供一种填料密封结构，包括阀体、阀杆、填料以及调节件，所述阀杆轴向可转动地套设于所述阀体中，所述填料装填于所述阀杆与所述阀体之间，用于所述阀杆与所述阀体之间的行动密封，所述阀杆的设有环形倾斜段，所述填料的内侧面为环形倾斜面，所述环形倾斜面抵住所述环形倾斜段，所述调节件设于所述填料的一侧，所述调节件具体弹性变形能力，用于调节所述填料的轴向位置，使得所述环形倾斜面始终贴合于所述环形倾斜段。

于本实用新型一实施例中，所述环形倾斜段的靠近所述调节件的一侧的外径小于所述环形倾斜段的远离所述调节件的一侧的外径；所述填料的靠近所述调节件的一侧的内径小于所述填料的远离所述调节件的一侧的内径。

于本实用新型一实施例中，所述填料密封结构还包括填料压盖和填料压环，所述填料压环可活动地设于所述填料上方，所述填料压盖安装于所述阀体上，且所述填料压盖压住所述填料压环，用于压紧所述填料；所述调节件位于所述填料压盖和所述填料压环之间，所述调节件变形时带动填料压环压紧填料，进而调节所述填料的轴向位置。

于本实用新型一实施例中，所述填料密封结构还包括测力传感器，所述测力传感器设于所述调节件与所述填料压盖之间，用于检测所述调节件的变形量。

于本实用新型一实施例中，所述填料压盖与所述阀体通过螺栓配合连接。

于本实用新型一实施例中，所述调节件为弹簧。

于本实用新型一实施例中，所述填料密封结构还包括轴承，所述轴承设于所述阀杆与所述阀体之间。

本实用新型还提供一种阀门，包括上述的填料密封结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的填料密封结构及阀门，通过调节件弹性变形能力，使得调节件对填料具有轴向的作用力，当填料的内侧面发生磨损时，填料对阀杆的径向作用力减小，由于填料和阀杆通过环形倾斜面和环形倾斜段相抵住，将调节件对填料施加的轴向作用力部分转变为径向作用力，使得填料的环形倾斜面始终贴合于阀杆的环形倾斜段，进而保证了填料密封结构的密封性，通过对填料与阀杆之间的密封间隙进行自适应调控，能延长阀门填料密封的使用寿命，且通过设置调节件的弹性变形量，可以避免填料压得太松，阀门介质在填料处出现泄漏，也可以避免填料压得太紧，阀杆与填料的摩擦力过大，造成阀门开启、关闭困难。

附图说明

图1是本实用新型的填料密封结构的剖面示意图。

图中各附图标记为：1、阀体；2、阀杆；3、填料；4、调节件；5、填料压盖；6、填料压环；7、测力传感器；8、螺栓；9、轴承；10、弹簧座；21、环形倾斜段；31、环形倾斜面。

具体实施方式

下面结合各附图，通过具体实施例，对本实用新型进行详细、完整的描述。

请参考图1所示，本实用新型提供一种填料密封结构，包括阀体1、阀杆2、填料3以及调节件4，阀杆2轴向可转动地套设于阀体1中，填料3装填于阀杆2与阀体1之间，用于阀杆2与阀体1之间的行动密封，阀杆2的设有环形倾斜段21，填料3的内侧面为环形倾斜面31，环形倾斜面31抵住环形倾斜段21，调节件4设于填料3的一侧，调节件4具体弹性变形能力，用于调节填料3的轴向位置，使得环形倾斜面31始终贴合于环形倾斜段21。通过调节件4弹性变形能力，使得调节件4对填料3具有轴向的作用力，当填料3的内侧面发生磨损时，填料3对阀杆2的径向作用力减小，由于填料3和阀杆2通过环形倾斜面31和环形倾斜段21相抵住，将调节件4对填料3施加的轴向作用力部分转变为径向作用力，使得填料3的环形倾斜面31始终贴合于阀杆2的环形倾斜段21，进而保证了填料密封结构的密封性，通过对填料3与阀杆2之间的密封间隙进行自适应调控，能延长阀门填料密封的使用寿命，且通过设置调节件4的弹性变形量，可以避免填料3压得太松，阀门介质在填料3处出现泄漏，也可以避免填料3压得太紧，阀杆2与填料3的摩擦力过大，造成阀门开启、关闭困难。

环形倾斜段21的靠近调节件4的一侧的外径小于环形倾斜段21的远离调节件4的一侧的外径，即填料3的靠近调节件4的一侧的内径小于填料3的远离调节件4的一侧的内径。使得调节件4可以有效地推动填料3内径较小的一侧往环形倾斜段21外径较大的一侧运动，以减小填料3与阀杆2之间的密封间隙，保证环形倾斜面31能够紧密贴合于环形倾斜段21处。

填料密封结构还包括填料压盖5和填料压环6，填料压环6可活动地设于填料3上方，填料压盖5安装于阀体1上，且填料压盖5压住填料压环6，用于压紧填料3；调节件4位于填料压盖5和填料压环6之间，调节件4变形时带动填料压环6压紧填料3，进而调节填料3的轴向位置。填料压盖5用来压紧填料3，以保证填料3、阀体1和阀杆2之间的密封性。填料压环6可以均分填料压盖5的轴向压力，确保整个圆周面受力均匀，确保阀杆2在回转过程中的处于中心，防止填料3径向受力不均匀发生挤压磨损，保持填料密封受力后的不变形，防止填料3受压溢出。调节件4设置于填料压盖5和填料压环6之间，在填料压盖5和填料压环6的相互作用下，使得调节件4处于受压发生弹性变形状态，随着填料3的磨损，调节件4受力逐渐变小，调节件4逐渐恢复原来的状态，进而可以自动推动填料压环6压紧填料3。

填料密封结构还包括测力传感器7，测力传感器7设于调节件4与填料压盖5之间，用于检测调节件4的变形量。当填料3磨损时，调节件4的变形量减小，通过测力传感器7检测调节件4的变形量，可以推断出填料3的磨损情况。当测力传感器7所测得的变形量减小到设定值时，此时说明填料3的内径磨损量过大，已不可使用，需要及时更换。通过压力传感器实现对阀门填料3的磨损情况进行在线实时监测，可以预知阀门的使用寿命，以免过早更换阀门填料3，费时费力，增加阀门的维护成本，也进一步避免了不及时更换阀门填料3则会造成密封失效而引起的阀内介质过量泄漏的事故。

填料压盖5与阀体1通过紧固件配合连接。优选地，紧固件为螺栓8，填料压盖5和阀体1之间的连接简单，结构可靠，拆装方便，当填料3发生磨损时，也可以通过调节填料压盖5的方式，保证填料密封结构的密封性。

调节件4为弹簧，结构简单，弹性变形能力大，回弹能力优异。当调节件4为弹簧时，弹簧和测力传感器7抵触的部位还设置有弹簧座10，以免弹簧直接作用于测力传感器7。但不限于此，调节件4也可以是其他具有弹性变形能力的材料制成，如硅胶或橡胶制成的O形密封圈，也具有较好的回弹能力，本实用新型对此不作限定。

填料密封结构还包括轴承9，轴承9设于阀杆2与阀体1之间。阀杆2通过轴承9可转动地固定于阀体1上，轴承9能够承担阀杆2转动时产生的径向载荷，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

本实用新型还提供一种阀门，包括上述的填料密封结构。通过调节件4弹性变形能力，使得调节件4对填料3具有轴向的作用力，当填料3的内侧面发生磨损时，填料3对阀杆2的径向作用力减小，由于填料3和阀杆2通过环形倾斜面31和环形倾斜段21相抵住，将调节件4对填料3施加的轴向作用力部分转变为径向作用力，使得填料3的环形倾斜面31始终贴合于阀杆2的环形倾斜段21，进而保证了填料密封结构的密封性，通过对填料3与阀杆2之间的密封间隙进行自适应调控，能延长阀门填料密封的使用寿命，且通过设置调节件4的弹性变形量，可以避免填料3压得太松，阀门介质在填料3处出现泄漏，也可以避免填料3压得太紧，阀杆2与填料3的摩擦力过大，造成阀门开启、关闭困难。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种填料密封结构，其特征在于，包括阀体、阀杆、填料以及调节件，所述阀杆轴向可转动地套设于所述阀体中，所述填料装填于所述阀杆与所述阀体之间，用于所述阀杆与所述阀体之间的行动密封，所述阀杆的设有环形倾斜段，所述填料的内侧面为环形倾斜面，所述环形倾斜面抵住所述环形倾斜段，所述调节件设于所述填料的一侧，所述调节件具体弹性变形能力，用于调节所述填料的轴向位置，使得所述环形倾斜面始终贴合于所述环形倾斜段。

2.如权利要求1所述的填料密封结构，其特征在于，所述环形倾斜段的靠近所述调节件的一侧的外径小于所述环形倾斜段的远离所述调节件的一侧的外径；所述填料的靠近所述调节件的一侧的内径小于所述填料的远离所述调节件的一侧的内径。

3.如权利要求1所述的填料密封结构，其特征在于，还包括填料压盖和填料压环，所述填料压环可活动地设于所述填料上方，所述填料压盖安装于所述阀体上，且所述填料压盖压住所述填料压环，用于压紧所述填料；所述调节件位于所述填料压盖和所述填料压环之间，所述调节件变形时带动填料压环压紧填料，进而调节所述填料的轴向位置。

4.如权利要求3所述的填料密封结构，其特征在于，还包括测力传感器，所述测力传感器设于所述调节件与所述填料压盖之间，用于检测所述调节件的变形量。

5.如权利要求3所述的填料密封结构，其特征在于，所述填料压盖与所述阀体通过螺栓配合连接。

6.如权利要求3所述的填料密封结构，其特征在于，所述调节件为弹簧。

7.如权利要求1所述的填料密封结构，其特征在于，还包括轴承，所述轴承设于所述阀杆与所述阀体之间。

8.一种阀门，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的填料密封结构。

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