CN212564475U - 一种波纹管平衡套管式套筒阀 - Google Patents

Abstract

一种波纹管平衡套管式套筒阀，包括上阀盖、平衡缸、波纹管、阀塞、套筒、阀体、阀座、白钢夹石墨缠绕垫、阀杆，其特征在于，上阀盖与平衡缸之间、阀体与平衡缸之间、阀体与阀座之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀塞为套管式加长结构，阀塞与阀杆松螺纹非固定连接和锥面定位，阀塞与波纹管、平衡缸与波纹管外波纹采用焊接连接，波纹管外波纹贴合平衡缸内壁，套管式阀塞与阀座接触密封，套筒是筒状零件，其断面与阀塞的套管壁接触密封，在阀塞上开有圆柱形通孔的平衡孔，与现有技术相比，本实用新型的有益效果：结构简单，使用方便，应用性强，密封性强，平衡性好，调节能力强，可用于高温环境，已经高低温交变环境，长期关断环境，寿命长久。

Description

一种波纹管平衡套管式套筒阀

技术领域

本实用新型涉及套筒调节阀领域，尤其涉及一种波纹管平衡套管式套筒阀。

背景技术

在阀门结构中因不平衡力的存在，所以非平衡式的阀门如顶部导向单座阀的口径无法做的很大，不平衡力的大小将严重影响阀门的调节性能，甚至必须增大执行器输出力才能满足要求，且在流关流向时小开度工作下阀芯会突然关闭，因此大口径高压力阀门选型时通常采用平衡结构，而平衡结构的阀门最常用的就是套筒式调节阀，套筒式调节阀的工作原理就是套筒式调节阀的套筒与阀塞为间隙配合，套筒上开有多个节流窗口，窗口的形状决定了调节阀的流量特性，窗口的面积大小影响调节阀的流量系数。阀座采用自对中无螺纹卡入式结构，阀座上的圆锥密封面与阀塞上的圆锥密封面相配合形成切断密封副，保证阀瓣压紧在阀座上时阀门严密关断。阀塞上平行于轴向有对称分布的平衡孔，使阀瓣上下端面的腔室连通，这样阀内介质作用在阀瓣轴向上的力大部分相互抵消，介质在阀杆上产生的不平衡力就非常小，要实现平衡就需要在阀塞和平衡缸之间形成良好密封。

传统的波纹管套筒阀利用波纹管作为密封元件，其压缩性仅仅应用在阀塞提升上，为了受力均衡，波纹管通常位于阀塞的中心附近，悬空状态的波纹管受力易膨胀变形，波纹管容易密封失效，并而且为了保证波纹管的提升要求，套管阀的阀塞较短，通常只需要满足密封面接触配合就好，其截止能力主要依靠阀塞与阀座之间的圆锥密封面，这种密封形式如出现对中误差或者阀塞受震晃动的情况，极容易发生泄露，小阀塞对于阀门的调节能力较弱，无法精准调节介质流量，流量系数的计算较繁琐，不利于统计流量，并且在高温高压下，当阀门开启的时候，介质通过开启面大部分有介质出口流出，由于阀塞较短的缘故，少部分介质会漫过阀塞，流到阀体空腔之内，高温加极大的压力对于空腔内的密封元件都是一种损害，特别是具有调节密封功能的波纹管更是会大面积接触到高速流动的介质，长此以往易导致波纹管的失效，减短阀门的使用寿命。

发明内容

本实用新型提供了一种波纹管平衡套管式套筒阀，为了解决传统波纹管带来的一系列技术问题，本实用新型是一种波纹管平衡套管式套筒阀，波纹管的外波纹管壁贴合平衡缸内壁，波纹管受力膨胀受到平衡缸内壁的限制，不易变形失效，波纹管除密封功能以外还有调节动态平衡的功能，采用阀杆与阀塞锥面定位，松螺纹连接，可以使得阀杆与阀塞自动对中，同时存在小范围位置调整，通过波纹管弹性特性动态调整，达到动态密封的作用，整体套管式阀芯作为套筒调节阀的阀塞，加长了阀塞套管壁的长度，阀塞与阀座之间的密封面为圆锥面密封，同时阀塞同套筒断面之间为圆柱面密封，套筒断面密封的同时为阀塞起到一个配合导向作用，这种结构形式对于震动、偏心和倾斜对中等装配问题不明感，密封牢固性好，套管式阀塞与整个调节阀套筒截面密封接触，开启时介质流量调节更加精准，并且在阀门开始的时候套管式阀塞仍然同调节阀套筒的上管面接触，防止了高温高压介质返流回阀体，保护阀体内的波纹管与其他密封原件的使用功能不受破坏，适应性强，寿命延长。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种波纹管平衡套管式套筒阀，包括上阀盖、平衡缸、波纹管、阀塞、套筒、阀体、阀座、白钢夹石墨缠绕垫、阀杆，平衡缸、套筒和阀座位于阀体内，上面由上阀盖配合扣紧，其特征在于，所述的上阀盖与平衡缸之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀体与平衡缸之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀体与阀座之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀塞为套管式加长结构，中间有配合内螺栓孔，其内螺栓孔与阀杆松螺纹非固定连接，阀塞与阀杆采用锥面定位，阀塞与波纹管内波纹采用焊接连接，平衡缸与波纹管外波纹采用焊接连接，波纹管的外波纹贴合平衡缸的内壁，套管式阀塞的圆锥密封面与阀座的圆锥密封面接触密封，套筒是开有一定形状窗口的筒状零件，断面与阀塞的套管壁接触配合密封，在阀塞上开有圆柱形通孔的平衡孔。

所述阀塞采用加长套管式，下管壁加长的长度根据套筒断面高度计量。

所述的波纹管上部第一节外波纹与平衡缸焊接，下部最后一节内波纹与阀塞焊接。

所述的套筒阀介质为液体。

所述的套筒阀所述的套筒阀阀杆与平衡缸、波纹管的内腔中充满介质。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，波纹管起到密封与平衡作用，因不平衡里完全抵消，阀门调节更加灵活，而且波纹管受环境温度的影响较小，可用于高温环境，以及高低温交变环境，套筒阀适用范围广。

2)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，波纹管焊接在平衡缸与阀塞之间，波纹管与白钢夹石墨缠绕垫完成上部密封，由于波纹管的弹性特质，其密封性能强，同时阀门关闭时波纹管对阀塞施加一个向下的压力，保证下部阀塞的密封牢固。

3)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，阀杆提升，波纹管压缩，使得套管式阀塞跟着提升，波纹管的弹性作用使得轻微的波动不会影响阀塞的开启，可以起到平稳调节的作用，保证了套管上升平稳，阀门开启的流量稳定，阀门的调节能力强。

4)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，白钢夹石墨缠绕垫有一定的延展性，可以做一定间隙补偿，使得装配更加精确，密封更加牢固，且耐磨耐高温，可用于不同环境工况，适应性好。

5)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，平衡缸内的空腔通过平衡孔流入介质，通过波纹管密封作用使得平衡缸内充满介质不泄露，阀塞的上下表面的腔体中均充盈介质，整个阀门使用过程中受到的不平衡力很小，波纹管的弹性功能起到平衡作用，可以调整不平衡力，保证阀门内部保持内压平衡，阀塞和阀体不受介质流动的冲击，保护阀门的使用功能，提高阀门使用寿命。

6)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，加长套管式阀塞采用双重接触密封，加长套管式阀塞圆锥密封面与阀座圆锥密封面接触密封，套管式阀塞的圆柱面与套筒端面接触形成二次密封面，密封更加可靠，同时阀杆与阀塞之间松螺纹连接，不采用固定结构，阀塞可以小范围移动，阀塞和阀杆接触的锥面可以自动定心，同轴度更好，通过弹性波纹管的动态平衡调整，保证阀塞的动态平衡密封，使得接触密封面始终接触严密，不易泄露，多重密封手段适用于密封要求较高的场所，更适合用于长期关断环境。

7)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，超长的阀塞管壁与套筒断面接触配合，套筒断面起到了二次导向作用，使得阀塞与阀杆与阀座的同轴度精度更高，更容易对中，避免了一些小震动、受力不均匀造成的中心线偏差，保证了套筒的装配准确，适用的范围更广，一些严苛环境亦可正常使用，阀塞的运动同样受到导向作用，不会出现中心线偏移等使用问题，套筒阀的调节也更加方便，高效，准确。

8)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，阀塞与套筒断面整体接触密封，阀门开启之后，介质通过开口进入流出管道，由于阀塞与套筒的上表面仍然接触密封，高温高压的流体收到阀塞的制约不会返流回阀体，波纹管和密封原件不会受到返流介质的冲击损坏，保证了整个阀体内部原件的良好使用环境，延长了阀门的使用寿命。

9)所述一种波纹管平衡套管式套筒阀，套管式阀塞圆柱形管壁流量系数更容易确定，计算容易，介质流量计算更加精确，对于某些对流量和流速要求严格的场合同样适用，使用选择性大，范围广，精度高。

10)波纹管受到介质压力向外膨胀，波纹管外壁始终受到平衡缸内壁限制，并起到导向作用，波纹管的伸缩运动更加平稳，承受压力更大。

附图说明

图1是本实用新型所述一种波纹管平衡套管式套筒阀结构剖视图。

图2是本实用新型所述一种波纹管平衡套管式套筒阀局部放大图。

图3是本实用新型所述一种波纹管平衡套管式套筒阀局部放大图。

图中：1.上阀盖 2.平衡缸 3.波纹管 4.阀塞 5.套筒 6.阀体

7.阀座 8.白钢夹石墨缠绕垫 9.阀杆 10.平衡孔 11.介质入口

12.介质出口 13.介质 14.焊接点 15接触密封面 16.二次密封面

17.锥面

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1、2、3所示，一种波纹管平衡套管式套筒阀，包括上阀盖1、平衡缸2、波纹管3、阀塞4、套筒5、阀体6、阀座7、白钢夹石墨缠绕垫8、阀杆9，所述的平衡缸、套筒和阀座位于阀体内，上面由上阀盖配合扣紧，上阀盖1与平衡缸2之间采用白钢夹石墨缠绕垫8静态密封，阀体6与平衡缸2之间采用白钢夹石墨缠绕垫8静态密封，阀体6 与阀座7之间采用白钢夹石墨缠绕垫8静态密封，多重静态密封保证套筒阀在使用过程中不发生泄露，白钢夹石墨缠绕垫8密封牢固的同时，具有一定弹性，在安装配合和使用中可以起到一定的间隙补偿作用，阀塞4为套管式加长结构，中间有配合内螺纹孔，其内螺纹孔与阀杆9松螺纹非固定连接，阀塞4与阀杆9采用锥面17定位，阀塞4和阀杆9接触的锥面17可以自动定心，同轴度更好，松螺纹配合连接可以使得阀塞4与阀杆9有一定相对位位移，当出现阀杆9倾斜或者晃动的情况，通过波纹管3的调整作用可以保证阀塞4与阀座7、套筒5的接触密封依然良好，形成一个动态密封的形式，提高密封保障，阀塞4与波纹管3内波纹采用焊接连接，平衡缸2与波纹管3外波纹采用焊接连接，波纹管3的外波纹贴合平衡缸2的内壁，内壁起到导向和限制作用，使得波纹管的伸缩运动更加平稳，承受压力更大，不会因为介质13压力出现变形而失效，波纹管3的功能性提高，波纹管3起到密封功能的同时多出了一个动平衡的作用，阀体内腔中介质13存在压力差，即使使用平衡孔10平衡压力差，仍然有部分压力差无法自然平衡，而波纹管3就很好的平衡了这部分无法消除的压力差，波纹管3的弹性特性中和了介质13压力差，使得套管阀内部随时处于动态平衡的状态，阀杆9与平衡缸2之间通过波纹管3形成一个内腔，焊接的波纹管3与白钢夹石墨缠绕垫8起到一个静密封作用，保证内腔中的介质13不泄露，同时波纹管3给阀塞4一个向下的压力，保证下部密封牢固，随着阀杆9提升，作用在阀塞4上一个向上的拉力，阀塞4与波纹管3焊接带一起，波纹管3的压缩将阀塞4提升，通过波纹管3的稳定收缩，可以平稳的提升阀塞4，同时波纹管3的伸缩性在一定程度可以调节阀塞4运动的速度，从而调节套筒阀的开启面积，从而起到调节阀的精准调节作用，套管式阀塞4的圆锥密封面与阀座7的圆锥密封面接触密封，形成圆锥接触密封面15，阀体主要依靠圆锥接触密封面15起到密封作用，套筒5是开有一定形状窗口的筒状零件，断面与阀塞4的套管壁接触密封，形成二次密封面16，二次密封面16起到辅助密封的作用，保证密封的严密性，同时二次密封面16也起到二次导向的作用，使得阀塞4在使用过程中对中容易，不已发生倾斜、错位等不利使用的状况发生，在阀塞4上开有圆柱形通孔的平衡孔10，液体介质13从介质入口11内流入阀体中，通过平衡孔10进入阀杆9与平衡缸2形成的内腔中，通过波纹管3的调整，可以保证阀门内部形成动态平衡，不平衡力相对抵消，保证阀门的平稳运行。

如图3所示，所述阀塞4采用加长套管式，下管壁加长的长度根据套筒断面高度计量。

如图2所示，所述的波纹管3上部第一节外波纹与平衡缸2焊接，下部最后一节内波纹与阀塞4焊接。

所述的套筒阀介质13为液体，波纹管平衡套管式套筒阀适用于常温液体，高温液体，高压液体，高温高压液体，高低温交变液体。

如图1所示，所述的套筒阀阀杆9与平衡缸2、波纹管3的内腔中充满介质13。

本实用新型一种波纹管平衡套管式套筒阀的工作原理是：此波纹管纹管平衡套管式套筒阀作为调节阀使用是将阀门介质入口11处接入介质13管道中，介质13通过平衡孔10进入平衡缸2内腔，波纹管3和白钢夹石墨缠绕垫8形成上部密封，接触密封面15和二次密封面16形成下部密封，再通过波纹管3的伸缩调节，使得这个阀门内不平衡力几乎可忽略不及，整个阀门保持平衡封闭状态，随着阀杆9的提升，波纹管3被压缩，与波纹管3焊接的套管式阀塞4跟着上升，阀塞4与阀座7之间的接触密封面15脱离，套管式阀塞4通过套筒5断面的导向作用沿着轴向方向提升，套管式阀塞4与套筒5断面的二次密封面16面积逐渐减少，阀门打开，介质13通过介质出口12从阀体内流出，并且根据现场需要的流量，通过调节阀杆9提升高度，波纹管3不断收缩，通过波纹管3的弹性调节，使得阀塞4的始终处于一个动平衡的状态，从而调节阀塞4的提升高度和平稳性，阀塞4与套筒5之间的开口面积得到调节控制，使得介质13流量与流速得到调节。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

如图1所示，按照设计要求，加工好上阀盖1、平衡缸2、波纹管3、阀塞4、套筒5、阀体6、阀座7、白钢夹石墨缠绕垫8、阀杆9等零件。

如图1、2所示，将阀座7安装在阀体6上，套筒5安装在阀体6的介质出口12处与相对位置，将平衡缸2与波纹管3前4节外波纹焊接到一起，波纹管3的下端4节的内波纹与阀塞4外径焊接到一起，波纹管3外波纹紧贴平衡缸2内壁。

如图1所示，将阀杆9通过阀塞4的内孔松螺纹连接，阀塞4可以在阀杆9上通过波纹管3轻微调整位置，不影响阀门开启动作方可。

如图1、3所示，将平衡缸2、波纹管3、阀杆9、阀塞4安装进阀体6之内，阀塞4 下圆锥接触面与阀座圆锥接触面形成接触密封面15，阀塞4套管壁与套筒5断面形成二次密封面16，将上阀盖1盖好，并将白钢夹石墨缠绕垫8安装在密封位置，通过螺栓固定。

将水管接入介质入口11处，进行水压试验，然后试验套筒调节阀的严密性，再开启阀门试验套筒调节阀的调节性，最后进行吹扫并密封保存备用。

本实用新型在使用中，结构简单，使用方便，应用性强，调节阀多重密封手段密封性强，动平衡状态平衡性好，波纹管调节能力强，可用于高温环境，已经高低温交变环境，适用于长期关断环境，寿命长久。

Claims (4)

1.一种波纹管平衡套管式套筒阀，包括上阀盖、平衡缸、波纹管、阀塞、套筒、阀体、阀座、白钢夹石墨缠绕垫、阀杆，平衡缸、套筒和阀座位于阀体内，上面由上阀盖配合扣紧，其特征在于，所述的上阀盖与平衡缸之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀体与平衡缸之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀体与阀座之间采用白钢夹石墨缠绕垫静态密封，阀塞为套管式加长结构，中间有配合内螺栓孔，其内螺栓孔与阀杆松螺纹非固定连接，阀塞与阀杆采用锥面定位，阀塞与波纹管内波纹采用焊接连接，平衡缸与波纹管外波纹采用焊接连接，波纹管的外波纹贴合平衡缸的内壁，套管式阀塞的圆锥密封面与阀座的圆锥密封面接触密封，套筒是开有一定形状窗口的筒状零件，断面与阀塞的套管壁接触配合密封，在阀塞上开有圆柱形通孔的平衡孔。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管平衡套管式套筒阀，其特征在于，所述的波纹管上部第一节外波纹与平衡缸焊接，下部最后一节内波纹与阀塞焊接。

3.根据权利要求1所述的一种波纹管平衡套管式套筒阀，其特征在于，所述的套筒阀介质为液体。

4.根据权利要求1所述的一种波纹管平衡套管式套筒阀，其特征在于，所述的套筒阀阀杆与平衡缸、波纹管的内腔中充满介质。

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