CN213332386U - 一种硬密封排污阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硬密封排污阀，涉及压力设备排污启闭装置技术领域。本实用新型包括阀体、阀盖、阀芯、阀芯套筒、阀杆和阀座；阀座上端向上延伸至阀芯底部的凹槽内；且阀座上端的延伸部与阀座两侧连接台阶的上表面之间设置有密封台阶；所述密封台阶上堆焊有硬质合金；所述阀芯底部凹槽侧壁与阀芯底面之间形成锥面，锥面处堆焊硬质合金，所述阀芯底部锥面与阀座上密封台阶配合形成密封副。本实用新型阀芯设置为内锥面密封，阀座的密封面设计在介质流动的外侧，当要排污时，阀芯向上提升到阀芯套筒排污口上方，使阀芯密封面受到保护，不受介质冲刷，有效提升排污阀的使用寿命，确保密封面的密封性能良好。

Description

一种硬密封排污阀

技术领域

本实用新型涉及一种压力设备排污启闭装置，尤其涉及一种硬密封排污阀。

背景技术

我们知道，用于贮运气体、液体介质的输送管道压力容器设备在运行一定时间后都要进行排污作业，其目的是及时地清排沉积于压力管道容器设备内的杂质，这是确保压力设备能够长期维持安全稳定运行的一种必要的技术措施。目前，在线运行作业的压力容器设备大都配装有排污阀装置，方便于对压力设备进行排污作业。一般来说，对排污阀的技术要求是：在排污作业时操作方便启闭迅速、排污流量大、流阻小；在停止排污后处于较长时间的关闭期间，要求关闭密封性能好、无介质泄漏。

据调查了解，现行普遍使用的排污阀是在原有传统闸阀基本结构上演变发展而成的，它的工作原理是：通过阀芯的上下移动来开启或关闭阀门，进行排污作业时，转动手轮通过阀杆带动阀芯上移离开阀口上端面一定的空间距离，即可在介质的推动下将沉积于压力设备内的杂质一道排出阀外，待清除杂质后再反向转动手轮带动阀芯下移封闭阀口即可关闭排污阀。

虽然，这种传统结构的的排污阀在压力设备行业成熟使用多年，也有较好的排污效果。但是，我们在长期从事排污阀市场调查和产品研发工作中也发现：这种传统结构的排污阀在实际运行中仍存在一些使用缺陷，其主要表现为：由于排污阀工作环境恶劣，它在开启进行排污作业时，配装于阀口上的密封圈会受到高速气介强烈冲刷汽蚀的破坏作用，还会有一些杂质颗料滞留于密封圈表面而使密封性能快速下降失效，这正是现行排污阀存在“关闭密封性能较差”、“有效工作寿命较短”的一个主要原因；另外，由于排污阀的实际使用频率较低，它一般是配装于压力设备的不显眼部位容易被忽视，长期疏于管理维护，它在长时间处于关闭状态后要进行排污作业需要重新开启时，它的开启阻力较大、操作费力费时，严重时还会出现无法排污阀的现象。这是现行排污阀产品还需要进一步改进和完善的地方，这也正是本实用新型想要解决的一个技术课题。

国家知识产权局于2017年6月13日，公开了一件公开号为CN206246703U，名称为“阀套式排污阀”的实用新型专利，该实用新型专利主要由阀体、固定安装于阀体上的阀盖、阀架、行程螺母和配装于阀腔内的阀座、阀套、阀芯、阀杆构成，在阀杆上设置倒锥斜台密封面与阀盖的内凹环形成“倒密封副结构”，可有效提高排污作业时的密封性能；在阀芯底部设置上硬质合金环、密封环分别与阀座上的密封圈、下硬质合金环形成内外圈环“双重密封副”结构，能有效阻挡缓减高速气流对密封环的冲刷作用力，提高关闭密封性能，确保在不排污的长时间关闭期间都能一直维持“零泄漏”的极高密封性能。

上述现有技术中的阀套式排污阀，阀芯底部设置上硬质合金环、密封环分别与阀座上的密封圈、下硬质合金环形成内外圈环“双重密封副”结构，只能减缓介质对阀芯与阀座密封面的冲刷，但是无法保护阀芯与阀座密封面不受冲刷；当进行排污作业时，介质从阀芯与阀座之间通过时，仍会对阀芯与阀套的密封面造成冲刷，长期使用一段时候后，会影响阀芯、阀座密封面的密封性能。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种硬密封排污阀，本实用新型的发明目的在于解决上述现有技术中的排污阀在排污过程中无法保护阀芯、阀座密封面，长期使用后会影响阀芯、阀座密封面的密封性能的问题。本实用新型提供一种笼式排污阀结构，阀芯设置为内锥面密封，阀座的密封面设计在介质流动的外侧，当要排污时，阀芯向上提升到阀芯套筒排污口上方，使阀芯、阀座密封面受到保护，不受介质冲刷，有效提升排污阀的使用寿命，确保密封面的密封性能良好。本实用新型特别适合在贮运气、液介质的输配管道压力容器设备上安装使用，具有启闭操作方便、排污顺畅流阻小、密封性能高的优点，对压力设备有很好的排污效果。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种硬密封排污阀，包括阀体、阀盖、阀芯、阀芯套筒、阀杆和阀座，阀体内设置有用于安装阀座的阀口，阀芯套筒设置在阀座上方，阀盖与阀体通过螺栓和螺母固定连接，且压盖在阀芯套筒上；阀芯套筒在阀盖的压力下将阀座固定在阀口处；其特征在于：所述阀芯套筒底部设置有介质通过的排污口，阀口下端嵌入阀口内，两侧设置有与阀口配合进行密封的连接台阶；阀座上端向上延伸至阀芯底部的凹槽内；且阀座上端的延伸部与阀座两侧连接台阶的上表面之间设置有密封台阶；所述密封台阶上堆焊有硬质合金；所述阀芯底部凹槽侧壁与阀芯底面之间形成锥面，锥面处堆焊硬质合金，所述阀芯底部锥面与阀座上密封台阶配合形成密封副。

它显著的结构特点是，在阀芯底部开设一供阀座上端的延伸部嵌入的凹槽，当需要进行排污处理时，即需要打开排污阀时，需要将阀芯向上提升至阀芯套筒排污口的上方，即使得阀座向上延伸部脱离阀芯底部凹槽，介质就会从阀芯与阀座延伸部之间通过；在通过时，由于阀芯上的密封面是设置在阀芯底面与阀芯上凹槽侧边之间的锥面，因此介质不会对该锥面造成冲刷，而阀座的密封面位于密封台阶处，在介质通过时，也不会对其造成冲刷，使阀芯、阀座密封面手动保护，不受介质冲刷。即使长期使用，也不会影响阀芯、阀座的密封面的密封性能。

为了更好地实现本实用新型的技术方案，它还具有如下的技术特征：

所述阀座向上延伸的延伸部的高度略低于阀芯套筒上排污口的高度，高于阀芯锥面与凹槽侧壁连接点的高度。上述结构，可以在阀芯打开之后，保护阀芯密封面，避免介质冲刷阀芯密封面。当阀座延伸部脱离阀芯凹槽之后才能打开排污阀，若延伸部的高度较低（低于阀芯密封面最高点的高度），介质流通过程中仍会对阀芯密封面造成冲刷；本实用新型将阀座延伸部的高度设置为低于阀芯套筒排污口的高度，在排污时介质通过阀芯和阀座之间时，是平缓流动的，而不会造成 “S”流动，避免了介质流通方向而对阀芯密封面的冲刷。

所述阀芯上开设有连通阀芯套筒排污口与阀芯上腔的平衡孔。它能将进气腔介质压力引入阀芯上腔并作用于阀芯上端面，使阀芯的上腔压力与进气腔压力处于平衡受力状态，这种结构设计能极大地减小“开启力矩”，它能使“长时间关闭后再进行排污”的开启操作更为轻便省力省时。更进一步地，上述结构限定了阀体上腔为进气腔，阀体下腔为出口腔，以及介质的流向，即当排污阀打开时，介质由阀体上腔进入阀体，由阀芯套筒上的排污口进入到阀芯套筒内腔，再经阀座进入阀体下腔，最终由出口排出。

所述排污阀还包括支架，支架由螺钉固定装配于阀盖上，支架内固定连接装配有阀杆螺母，阀杆穿配于阀杆螺母的螺孔内与阀杆螺母形成螺纹连接结构。

在阀盖的内底面穿配阀杆的位置处设置有内凹环，在阀杆位于阀芯上腔的杆段上设置有与阀盖的内凹环环口相对应适配的倒锥斜台密封面，阀杆的倒锥斜台密封面与阀盖的内凹环环口形成倒密封副结构。它能在阀杆上移开启阀套式排污阀时由上移的倒锥斜台密封面严密封闭阀盖的内凹环的环口形成一道“倒密封副结构”，可有效阻止气介从密封填料处泄漏，这种结构设计对提高阀套式排污阀在“全开排污”作业时的密封性能有一定的作用。

阀杆的倒锥斜台密封面的锥角控制为90°—140°。这种将倒锥斜台密封面的锥角控制在90°—140°之间的优化结构设计具有很好的倒密封效果，对进一步提高阀套式排污阀在“全开排污”作业时的密封性能有很好的技术效果。

在阀杆底部与阀芯上端孔内的配合面处设置有嵌装一组钢球的环槽，由紧定螺钉封堵锁定的一组钢球形成阀杆与阀芯配合连接结构。这种结构设计能在确保阀杆与阀芯具有很好连接性能的基础上，又使阀芯在上下移动时具有很好的自适对中性能，可进一步提高和改善阀套式排污阀的稳定工作性能。

与现有技术相比，本实用新型所带来的有益的技术效果表现在：

本实用新型提出了一种新型密封结构的硬密封排污阀，本实用新型的排污阀是笼式结构，阀门改进的主要特点是为了阀门排污时保护密封面，阀芯与阀座密封面在介质流动过程中，不直接受介质冲刷，起到保护密封面的作用。阀芯设计为内锥面密封，阀座的密封面设计在阀座上端的延伸部与阀座两侧连接台阶的上表面之间的密封台阶上；当要排污时，阀芯向上提升到阀芯套筒排污口上方，使阀芯密封面受到保护，不受冲刷，有效提升排污阀的使用寿命，确保密封面的密封性能良好。

附图说明

图1为本实用新型排污阀的整体结构示意图；

图2为本实用新型阀芯与阀座密封面（图1中A部放大）的结构示意图；

附图标记：1、阀体，2、阀盖，3、阀芯，4、阀芯套筒，5、阀杆，6、阀座，7、阀口，8、排污口，9、连接台阶，10、凹槽，11、密封台阶，12、锥面，13、延伸部，14、平衡孔，15、支架，16、阀杆螺母，17、倒锥斜台密封面，18、环槽，19、手轮，20、密封填料，21、填料压盖。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型的技术方案作出进一步详细地阐述。

参照说明书附图1，本实施例公开了一种硬密封排污阀（型号为“V型XTP41Y-”），它主要包括阀体1、阀盖2、阀芯3、阀芯套筒4、阀杆5和阀座6，阀体1内设置有用于安装阀座6的阀口7，阀芯套筒4设置在阀座6上方，阀盖2与阀体1通过螺栓和螺母固定连接，且压盖在阀芯套筒4上；阀芯套筒4在阀盖2的压力下将阀座6固定在阀口7处；其特征在于：所述阀芯套筒4底部设置有介质通过的排污口8，阀口7下端嵌入阀口7内，两侧设置有与阀口7配合进行密封的连接台阶9；阀座6上端向上延伸至阀芯3底部的凹槽10内；且阀座6上端的延伸部13与阀座6两侧连接台阶9的上表面之间设置有密封台阶11；所述密封台阶11上堆焊有硬质合金；所述阀芯3底部凹槽10侧壁与阀芯3底面之间形成锥面12，锥面12处堆焊硬质合金，所述阀芯3底部锥面12与阀座6上密封台阶11配合形成密封副。它显著的结构特点是，在阀芯3底部开设一供阀座6上端的延伸部13嵌入的凹槽10，当需要进行排污处理时，即需要打开排污阀时，需要将阀芯3向上提升至阀芯套筒4排污口8的上方，即使得阀座6向上延伸部13脱离阀芯3底部凹槽10，介质就会从阀芯3与阀座6延伸部13之间通过；在通过时，由于阀芯3上的密封面是设置在阀芯3底面与阀芯3上凹槽10侧边之间的锥面12，因此介质不会对该锥面12造成冲刷，而阀座6的密封面位于密封台阶11处，在介质通过时，也不会对其造成冲刷，使阀芯3、阀座6密封面手动保护，不受介质冲刷。即使长期使用，也不会影响阀芯3、阀座6的密封面的密封性能。

本实施例还特别将所述阀座6向上延伸的延伸部13的高度的设置为略低于阀芯套筒4上排污口8的高度，且高于阀芯3锥面12与凹槽10侧壁连接点的高度。上述结构，可以在阀芯3打开之后，保护阀芯3密封面，避免介质冲刷阀芯3密封面。当阀座6延伸部13脱离阀芯3凹槽10之后才能打开排污阀，若延伸部13的高度较低（低于阀芯3密封面最高点的高度），介质流通过程中仍会对阀芯3密封面造成冲刷；本实用新型将阀座6延伸部13的高度设置为低于阀芯套筒4排污口8的高度，在排污时介质通过阀芯3和阀座6之间时，是平缓流动的，而不会造成 “S”流动，避免了介质流通方向而对阀芯3密封面的冲刷。

本实施例还特别在阀芯3上开设有连通阀芯套筒4排污口8与阀芯3上腔的平衡孔14。它能将进气腔介质压力引入阀芯3上腔并作用于阀芯3上端面，使阀芯3的上腔压力与进气腔压力处于平衡受力状态，这种结构设计能极大地减小“开启力矩”，它能使“长时间关闭后再进行排污”的开启操作更为轻便省力省时。更进一步地，上述结构限定了阀体1上腔为进气腔，阀体1下腔为出口腔，以及介质的流向，即当排污阀打开时，介质由阀体1上腔进入阀体1，由阀芯套筒4上的排污口8进入到阀芯套筒4内腔，再经阀座6进入阀体1下腔，最终由出口排出。

所述排污阀还包括支架15，支架15由螺钉固定装配于阀盖2上，支架15内固定连接装配有阀杆螺母16，阀杆5穿配于阀杆螺母16的螺孔内与阀杆螺母16形成螺纹连接结构。

在阀盖2的内底面穿配阀杆5的位置处设置有内凹环，在阀杆5位于阀芯3上腔的杆段上设置有与阀盖2的内凹环环口相对应适配的倒锥斜台密封面17，阀杆5的倒锥斜台密封面17与阀盖2的内凹环环口形成倒密封副结构。它能在阀杆5上移开启阀套式排污阀时由上移的倒锥斜台密封面17严密封闭阀盖2的内凹环的环口形成一道“倒密封副结构”，可有效阻止气介从密封填料20处泄漏，这种结构设计对提高阀套式排污阀在“全开排污”作业时的密封性能有一定的作用。

阀杆5的倒锥斜台密封面17的锥角控制为90°—140°。这种将倒锥斜台密封面17的锥角控制在90°—140°之间的优化结构设计具有很好的倒密封效果，对进一步提高阀套式排污阀在“全开排污”作业时的密封性能有很好的技术效果。

在阀杆5底部与阀芯3上端孔内的配合面处设置有嵌装一组钢球的环槽18，由紧定螺钉封堵锁定的一组钢球形成阀杆5与阀芯3配合连接结构。这种结构设计能在确保阀杆5与阀芯3具有很好连接性能的基础上，又使阀芯3在上下移动时具有很好的自适对中性能，可进一步提高和改善阀套式排污阀的稳定工作性能。

它是这样进行排污作业的，逆时针转动手轮19带动与阀杆螺母16螺丝连接的阀杆5向上移动，即可拉动阀芯3向上移动开启阀芯套筒4上的矩形形状的排污口8，由于阀杆5上移，即可由倒锥斜台密封面17严密封闭阀盖2的内凹环的环口形成“倒密封副结构”，可有效阻止介质从密封填料20处泄漏，密封填料20由填料压盖21固定。这时，与排污阀前端相连的压力设备内所沉积的杂质将由阀体1上腔进入阀体1，由阀芯套筒4上的排污口8进入到阀芯套筒4内腔，再经阀座6进入阀体1下腔，最终由连接于阀体1后端的排污管排出即可。待清排完毕后，再顺时针转动手轮19即可带动阀杆5向下移动，推动阀芯3向下位移关闭阀座6并封闭阀芯套筒4上的一组排污口8，这时，阀芯3底部的凹槽10套设在阀座6延伸部13上，阀芯3底部凹槽10侧壁与阀芯3底面间过渡的锥面12上设置的硬质合金环将与阀座6密封台阶11处设置的硬质合金环形成“锥面密封副”结构，本实用新型经过较长时期的试用表明：这种“锥面密封副”能确保阀芯3、阀座6密封面受到保护，不受介质冲刷。

Claims (7)

1.一种硬密封排污阀，包括阀体（1）、阀盖（2）、阀芯（3）、阀芯套筒（4）、阀杆（5）和阀座（6），阀体（1）内设置有用于安装阀座（6）的阀口（7），阀芯套筒（4）设置在阀座（6）上方，阀盖（2）与阀体（1）通过螺栓和螺母固定连接，且压盖在阀芯套筒（4）上；阀芯套筒（4）在阀盖（2）的压力下将阀座（6）固定在阀口（7）处；其特征在于：所述阀芯套筒（4）底部设置有介质通过的排污口（8），阀口（7）下端嵌入阀口（7）内，两侧设置有与阀口（7）配合进行密封的连接台阶（9）；阀座（6）上端向上延伸至阀芯（3）底部的凹槽（10）内；且阀座（6）上端的延伸部（13）与阀座（6）两侧连接台阶（9）的上表面之间设置有密封台阶（11）；所述密封台阶（11）上堆焊有硬质合金；所述阀芯（3）底部凹槽（10）侧壁与阀芯（3）底面之间形成锥面（12），锥面（12）处堆焊硬质合金，所述阀芯（3）底部锥面（12）与阀座（6）上密封台阶（11）配合形成密封副。

2.如权利要求1所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：所述阀座（6）向上延伸的延伸部（13）的高度略低于阀芯套筒（4）上排污口（8）的高度，高于阀芯（3）锥面（12）与凹槽（10）侧壁连接点的高度。

3.如权利要求1所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：所述阀芯（3）上开设有连通阀芯套筒（4）排污口（8）与阀芯（3）上腔的平衡孔（14）。

4.如权利要求1所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：所述排污阀还包括支架（15），支架（15）由螺钉固定装配于阀盖（2）上，支架（15）内固定连接装配有阀杆螺母（16），阀杆（5）穿配于阀杆螺母（16）的螺孔内与阀杆螺母（16）形成螺纹连接结构。

5.如权利要求1所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：在阀盖（2）的内底面穿配阀杆（5）的位置处设置有内凹环，在阀杆（5）位于阀芯（3）上腔的杆段上设置有与阀盖（2）的内凹环环口相对应适配的倒锥斜台密封面（17），阀杆（5）的倒锥斜台密封面（17）与阀盖（2）的内凹环环口形成倒密封副结构。

6.如权利要求5所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：阀杆（5）的倒锥斜台密封面（17）的锥角控制为90°—140°。

7.如权利要求1所述的一种硬密封排污阀，其特征在于：在阀杆（5）底部与阀芯（3）上端孔内的配合面处设置有嵌装一组钢球的环槽（18），由紧定螺钉封堵锁定的一组钢球形成阀杆（5）与阀芯（3）配合连接结构。

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