CN219712511U - 一种阀门外漏自修复的填料结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阀门外漏自修复的填料结构，连接在阀门外并与阀门配合使用，包括：套设在阀杆外的填料函，填料函与阀杆之间设有密封用的主填料；与填料函连接的填料压套，填料压套至少部分作用在主填料上能对主填料施加作用力；设置在填料压套上方的压盖，压盖通过与填料函连接或与填料压套连接或同时与填料函及压盖连接，以便向填料压套施加压力；其特征在于：所述压盖与所述填料压套之间填设有能吸收阀体中的外漏介质的自膨胀元件，当阀体中的外漏介质从主填料及阀杆之间向外泄露后，能被自膨胀元件吸收并使自膨胀元件的体积膨胀。

Description

一种阀门外漏自修复的填料结构

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，尤其是一种阀门外漏自修复的填料结构。

背景技术

阀门填料密封结构是阀门中应用最广泛的一种动密封结构，一般用于阀门阀盖与阀杆之间的密封。当填料装入填料函之后，填料被填料压套轴向压缩产生径向力，使得填料与阀杆产生紧密接触。通常的做法是对填料施加一定的压力，使填料既能与阀杆配合保证密封效果，又要保证阀杆能够顺利动作。由于阀杆在阀门启闭过程中会造成填料的磨损，使用一段时间之后，填料与阀杆的贴合性变差，造成内部介质通过阀杆与填料的缝隙逸出阀外，形成外漏。所以现有使用在液体介质管道上的阀门在使用过程中常常不能及时发现外漏；而且要消除外漏，还需要人工再次紧固填料压套压紧填料，操作繁琐。

一申请号为202020939812.3(授权公告号CN 212616704 U)的中国实用新型专利公开了一种弹性自紧的阀门填料结构，当发生外漏时，能及时自紧从而自动压紧填料。该结构包括有阀杆及阀盖，阀杆穿过填料函，在填料函内设有密封用的填料，在填料的上端设有填料压套，其特征在于：所述填料压套上方设置有紧压填料压套的填料压板，所述填料压板通过螺栓件与阀盖连接，所述填料压套与填料压板之间安装有弹簧，所述弹簧套设于阀杆外围，所述填料压套与填料压板分别受到弹簧两端的弹力。该结构的填料压板紧压于弹簧上，弹簧压于填料压套上，从而使填料产生密封性；阀门使用一段时间之后，虽然填料会有磨损，但弹簧具有的弹性可以始终压紧填料，使填料保持密封性以及密封的稳定性。

然而上述阀门填料结构需要对弹簧施加足够的预紧力，在填料磨损前填料被压得过紧，会加速填料的磨损，甚至造成阀杆卡涩；另外如果对弹簧施加的预紧力不够，则在填料磨损后，自紧效果不理想甚至达不到自紧的效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种阀门外漏自修复的填料结构，该结构不需要提前过于压紧主填料，并且在阀门外漏后能适时增加对填料的压力，及时消除填料与阀杆间的缝隙，从而修复阀门介质外漏。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种连接有上述阀门外漏自修复的填料结构的阀门。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种阀门外漏自修复的填料结构，连接在阀门外并与阀门配合使用，包括：

套设在阀杆外的填料函，填料函与阀杆之间设有密封用的主填料；

与填料函连接的填料压套，填料压套至少部分作用在主填料上能对主填料施加作用力；

设置在填料压套上方的压盖，压盖通过与填料函连接或与填料压套连接或同时与填料函及压盖连接，以便向填料压套施加压力；

其特征在于：所述压盖与所述填料压套之间填设有能吸收阀体中的外漏介质的自膨胀元件，当阀体中的外漏介质从主填料及阀杆之间向外泄露后，能被自膨胀元件吸收并使自膨胀元件的体积膨胀。

为了约束自膨胀元件膨胀后的形态和保证自膨胀元件与阀杆的隔离，进一步地，所述填料压套和所述压盖之间设有弹性膨胀腔，所述自膨胀元件设置于所述弹性膨胀腔内。

进一步地，所述弹性膨胀腔的侧壁采用高度可调节的弹性波纹材质制成。弹性膨胀腔的侧壁高度可调节使得弹性膨胀腔也能容纳膨胀后的自膨胀元件，且保证自膨胀元件沿着竖直方向上发生膨胀，进而对所述压盖与所述填料压套施加作用力。

进一步地，所述弹性膨胀腔由设置在内侧的内弹性波纹管和套设在内弹性波纹管外的外弹性波纹管围成，阀杆穿设在内弹性波纹管内部，内弹性波纹管的的侧壁上开设有介质溢出孔，阀体中的外漏介质通过所述介质溢出孔传递到所述弹性膨胀腔内。

进一步地，所述填料函、填料压套和所述压盖通过贯穿前述三个部件的螺栓件进行连接。

为了增加填料结构的自修复功能，给自修复提供双保险，进一步地，所述螺栓件上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别抵接所述填料压套和所述压盖。当填料磨损后，弹簧的弹力同样会压紧填料压套和主填料，保证主填料和阀杆之间的密封性。

进一步地，该填料结构还包括与所述填料压套连接的报警装置或者嵌入所述自膨胀元件的报警装置。随着介质外漏量的增加，自膨胀元件的体积不断膨胀，即便填料压套会对主填料进行多次修复，填料压套依然会发生一定位移，此时，可通过监测填料压套发生的位移来设置安装报警装置；同样地，填料压套对主填料的多次修复之后自膨胀元件会发生一定程度的膨胀，还可通过监测自膨胀元件的膨胀程度来设置安装报警装置。

进一步地，所述自膨胀元件是吸水自膨胀元件或吸油自膨胀元件或吸水自膨胀元件和吸油自膨胀元件的混合物。

为了防止外漏介质流到填料结构外，进一步地，所述阀杆与所述压盖之间设置有辅助填料；所述阀杆上套设有防溢流压帽。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种阀门，包括阀体和连接在阀体上的阀杆，其特征在于：所述阀体上还连接有上述的阀门外漏自修复的填料结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：当该填料结构使用一段时间后，阀体中的介质沿着所述阀杆的周壁发生外漏时，自膨胀元件会吸收外漏介质从而使得自膨胀元件的体积持续膨胀，在压盖与填料压套作用下，自膨胀元件不断压紧填料压套和主填料直至外漏消除，重新获得密封性效果；该结构只在阀门外漏后才起作用，不需要提前过于压紧填料使得主填料加速磨损，从而增加了主填料的使用寿命；另外只要阀内介质发生外漏，自膨胀元件即可膨胀压紧主填料，响应准确且及时，不需要人工检查外漏也不会延误修复时机。

附图说明

图1为本实用新型实施例中填料结构的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

在生产中，当具有填料密封结构的阀门使用一段时间后，填料被磨损导致填料与阀杆间隙变大，密封性变差，阀体内介质通过阀杆与填料间的缝隙逸出，形成外漏，需要通过人工紧固阀盖螺栓进行修复。但是通常情况下，外漏不易发现且在修复前会造成生产安全隐患。所以为了让阀门能够自修复外漏，本实施例提供了一种阀门外漏自修复的填料结构。

如图1所示，该填料结构连接在阀门外并与阀门配合使用。填料结构包括填料函1、填料压套3、压盖5和螺栓件11，其中填料函1、填料压套3和压盖5从下到上依次套设在阀杆9上。填料函1上开有第一穿孔，第一穿孔可容纳阀杆9穿过，且第一穿孔与阀杆9之间填有一圈密封用的主填料2；填料压套3大致呈T形，填料压套3的中心贯穿设置供阀杆9穿过的第二穿孔，填料压套3的下表面上沿着第二穿孔的边缘设有一圈压料凸起，压料凸起自上而下插入填料函1的第一穿孔，且下端作用在主填料2上，对主填料2施加作用力，压料凸起内侧壁与阀杆9贴合，压料凸起外侧壁与第一穿孔内壁贴合；压盖5大致呈平板状，其中心设有供阀杆9穿过的第三穿孔。上述螺栓件11依次穿过压盖5、填料压套3和填料函1将三者连接，压盖5与填料压套3之间设置有弹性膨胀腔6，弹性膨胀腔6内填设有能吸收阀体中的外漏介质的自膨胀元件7。此外，阀杆9周壁与压盖5的第三穿孔之间设置有辅助填料10；在压盖5上方，阀杆9上还套设有防溢流压帽8。辅助填料10和防溢流压帽8的作用都是防止阀体内的外漏介质溢流到填料结构之外。

其中，自膨胀元件7采用的是高吸水或高吸油膨胀材料或者高吸水膨胀材料和高吸油膨胀材料的混合物，可以吸收绝大多数的液体介质；当然，当液体介质以气体状态泄露时，例如水蒸气，自膨胀元件7也能吸收。例如，膨胀材料可以为当前市场上的高吸水树脂或者高吸油树脂，它们的膨胀率达到50倍左右，其体积膨胀后在受限腔体内可产生很大的压力。

在初始状态下，该填料结构通过紧固螺栓件11，使得压盖5依次压紧自膨胀元件7、填料压套3和主填料以达到密封的效果。当该填料结构使用一段时间后，主填料2磨损，阀杆9与主填料2之间有空隙，导致阀体中的介质沿着阀杆9的周壁发生外漏，外漏的介质进而上行到弹性膨胀腔6附近；弹性膨胀腔6内的自膨胀元件7会吸收外漏介质发生膨胀，膨胀后的自膨胀元件7不断压紧填料压套3和主填料2直至外漏消除，使得填料结构重新获得密封效果。所以该填料结构不需要人工查漏和修复，当发生外漏时，该填料结构通过自膨胀元件的膨胀进行自紧，消除外漏。

在本实施例中，为了配合自膨胀元件7的膨胀，弹性膨胀腔6的侧壁高度可调节。具体地，弹性膨胀腔6由设置在内侧的内弹性波纹管和套设在内弹性波纹管外的外弹性波纹管围成，阀杆9穿设在内弹性波纹管内部；当自膨胀元件7膨胀后，弹性膨胀腔6侧壁的内弹性波纹管和外弹性波纹管发生形变，发生形变后的侧壁高度变高，可以容纳更大体积的自膨胀元件7；此外，为了方便自膨胀元件7吸收外漏介质，内弹性波纹管的侧壁上开设有介质溢出孔，阀体中的外漏介质经由主填料2与阀杆9以及压套3与阀杆9之间的缝隙渗出，外漏介质上行至辅助填料10处被阻挡，进而阀体中的外漏介质通过介质溢出孔传递到弹性膨胀腔6内。

在其他的实施例中，弹性膨胀腔6的内、外侧壁还可以分别由两块相互重叠的重叠板构成，其中一块重叠版与压盖5连接，另外一块重叠版与填料压套3连接；当自膨胀元件7膨胀后，两块重叠板之间的重叠部分变少，两块重叠板之间的相对距离变大，使得弹性膨胀腔6侧壁高度变高。

为了进一步加强该填料结构的外漏自修复的能力，螺栓件11上套设有弹簧4，弹簧4的两端分别抵接填料压套3和压盖5。弹簧4在初始状态时被压缩，当主填料被磨损后，被压缩的弹簧的弹力依然能下压填料压套3，使得主填料与阀杆之间保持密封效果。

当主填料磨损过多时，为了及时送出报警信号，该填料结构还设置有报警装置12。报警装置12可以设置为用于监测填料压套3的位置。具体地，报警装置12包括连杆13，连杆13与填料压套3固定连接，连杆13的上端穿出压盖5且设置有可随连杆13上下移动的金属动触点；报警装置12还包括安装在压盖5上的静触点，初始状态下，连杆13上的动触点与压盖5上的静触点之间保持预设的适当间距；当主填料不断被磨损，填料压套3不断向下压紧主填料，填料压套3下行到一定位置时，与填料压套3连接的连杆13的金属动触点与静触点接触，发出报警信号。再者，报警装置12还可以设置为用于监测自膨胀元件7的膨胀程度，比如设置嵌入自膨胀元件7的报警装置12。总之，当填料磨损严重时，不需要人工检查磨损程度，报警装置12会发送报警信号至控制系统，提醒维修人员及时更换，从而杜绝介质外漏引起的生产安全隐患。

值得一提的是，在其他的实施例中，螺栓件11不必穿过填料压套3，而是将压盖5和填料函1直接连接，因为压盖5和填料函1之间的距离固定，自膨胀元件7压紧填料压套3就是压紧主填料2，但是该方案中无法利用弹簧4的自修复作用；该填料结构还可以设置为螺栓件11连接填料压套3和压盖5，填料压套3和填料函1通过其他连接件连接。同样在其他的实施例中，压盖5与填料压套3之间也可不设置弹性膨胀腔6，而将自膨胀元件7直接填设在压盖5与填料压套3之间。

本实施例还提供了一种阀门，包括阀体和连接在阀体上的阀杆，阀体上还连接有上述的阀门外漏自修复的填料结构。

Claims (10)

1.一种阀门外漏自修复的填料结构，连接在阀门外并与阀门配合使用，包括：

套设在阀杆(9)外的填料函(1)，填料函(1)与阀杆(9)之间设有密封用的主填料(2)；

与填料函(1)连接的填料压套(3)，填料压套(3)至少部分作用在主填料(2)上能对主填料(2)施加作用力；

设置在填料压套(3)上方的压盖(5)，压盖(5)通过与填料函(1)连接或与填料压套(3)连接或同时与填料函(1)及压盖(5)连接，以便向填料压套(3)施加压力；

其特征在于：所述压盖(5)与所述填料压套(3)之间填设有能吸收阀体中的外漏介质的自膨胀元件(7)，当阀体中的外漏介质从主填料(2)及阀杆(9)之间向外泄露后，能被自膨胀元件(7)吸收并使自膨胀元件(7)的体积膨胀。

2.根据权利要求1所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述填料压套(3)和所述压盖(5)之间设有弹性膨胀腔(6)，所述自膨胀元件(7)设置于所述弹性膨胀腔(6)内。

3.根据权利要求2所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述弹性膨胀腔(6)的侧壁采用高度可调节的弹性波纹材质制成。

4.根据权利要求3所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述弹性膨胀腔(6)由设置在内侧的内弹性波纹管和套设在内弹性波纹管外的外弹性波纹管围成，阀杆(9)穿设在内弹性波纹管内部，内弹性波纹管的侧壁上开设有介质溢出孔，阀体中的外漏介质通过所述介质溢出孔传递到所述弹性膨胀腔(6)内。

5.根据权利要求1所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述填料函(1)、填料压套(3)和所述压盖(5)通过贯穿前述三个部件的螺栓件(11)进行连接。

6.根据权利要求5所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述螺栓件(11)上套设有弹簧(4)，所述弹簧(4)的两端分别抵接所述填料压套(3)和所述压盖(5)。

7.根据权利要求1所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：还包括与所述填料压套(3)连接的报警装置(12)或者嵌入所述自膨胀元件(7)的报警装置(12)。

8.根据权利要求1所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述自膨胀元件(7)是吸水自膨胀元件或吸油自膨胀元件或吸水自膨胀元件和吸油自膨胀元件的混合物。

9.根据权利要求1所述的阀门外漏自修复的填料结构，其特征在于：所述阀杆(9)与所述压盖(5)之间设置有辅助填料(10)；所述阀杆(9)上套设有防溢流压帽(8)。

10.一种阀门，包括阀体和连接在阀体上的阀杆，其特征在于：所述阀体上还连接有如权利要求1～9中任意一项权利要求所述的阀门外漏自修复的填料结构。