CN220581715U - 一种高压阀密封结构及高压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压阀密封结构及高压阀，所述高压阀密封结构包括阀体、阀芯、第一密封件，所述阀体设有阀孔和阀腔，所述阀孔将所述阀腔与所述阀体外部相连通；所述阀芯上设有阀杆，且所述阀芯至少有部分位于所述阀腔内，使得所述阀杆带动所述阀芯位移时，所述阀芯与所述阀体的相对位置改变，令所述阀孔具有导通状态和阻断状态；所述第一密封件可拆卸设置于所述阀体靠近所述阀芯一侧端面，且所述阀芯上设有与所述第一密封件相配合的第一密封面，从而使所述阀芯向所述阀体方向位移至预设位置时，所述第一密封面至少有部分嵌入所述第一密封件，用于密封所述阀体和所述阀芯之间的间隙，便于更换和日常维护，降低了维护成本。

Description

一种高压阀密封结构及高压阀

技术领域

本实用新型涉及阀门密封技术领域，进一步地涉及一种高压阀密封结构及高压阀。

背景技术

目前，在高压的情况下，保证阀座的密封是一个技术难题。现有的阀座密封结构，通常是将阀芯的配合面压在阀座上的密封面上，而密封面通常是硫化在阀座上，当密封面损坏时，需要连阀座一起更换，维护成本太高。如果不及时处理，就会导致阀门无法密封，极大程度上影响了阀门的正常使用。

综上所述，需要对现有技术中存在的问题进行改进。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高压阀密封结构及高压阀，令密封件可以从阀体上拆卸下来，便于更换和日常维护，避免了密封结构发生损坏时需要更换整个阀体，降低了维护成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种高压阀密封结构，包括：阀体、阀芯、第一密封件，所述阀体设置有阀孔和阀腔，所述阀孔将所述阀腔与所述阀体外部相连通，用于介质的输入和输出；所述阀芯上设置有阀杆，且所述阀芯至少有部分位于所述阀腔内，使得所述阀杆带动所述阀芯位移时，所述阀芯与所述阀体的相对位置改变，令所述阀孔具有导通状态和阻断状态；所述第一密封件可拆卸设置于所述阀体靠近所述阀芯一侧端面，且所述阀芯上设置有与所述第一密封件相配合的第一密封面，从而使所述阀芯向所述阀体方向位移至预设位置时，所述第一密封面至少有部分嵌入所述第一密封件，用于密封所述阀体和所述阀芯之间的间隙。

值得一提的是，第一密封面相对于第一密封件的嵌入式密封能够防止密封时对接触面产生过大的压力，避免压力过大导致密封结构的损坏，而且第一密封件可以进行拆卸，使得操作人员的日常运维工作更加轻松，也降低了维修成本。

在一些实施方式中，所述第一密封件为密封垫；所述第一密封面被配置为金属刃面，所述金属刃面设置于所述阀芯靠近所述阀体一侧端面，且所述金属刃面与所述密封垫匹配压合以形成密封连接。

在一些实施方式中，所述金属刃面的横截面形状为弧形；

且所述金属刃面沿所述阀芯周向设置并形成一连续性的密封环边，使得所述密封环边与所述密封垫相压合时，所述密封环边与所述密封垫的接触面轮廓匹配于所述弧形。

需要说明的是，通过设置弧形的金属刃面既能提高刃面强度，又能确保对于密封垫的压力在合理的范围内，提高了密封垫的使用寿命，实用性很佳。

在一些实施方式中，所述第一密封件上设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封橡胶，所述第一密封面与所述密封橡胶相配合使所述高压阀处于密封状态，且所述密封橡胶被区别为高压区和相对低压区；

且所述凹槽的侧壁设置有隔挡部，当所述高压阀处于密封状态时，所述阀腔内具有存留介质，所述隔挡部用于防止所述密封橡胶受到来自所述第一密封面的压力和/或所述存留介质的压力，使所述密封橡胶由所述高压区向所述相对低压区流动而产生变形。

可以理解的，由于密封橡胶具有弹性，则在受压后会产生一定程度的形变，使得密封橡胶向相对低压区流动，则通过隔挡部的设置能够将密封橡胶进行限位，防止其因为流动产生的位置偏移，从而导致密封性能受到影响。

在一些实施方式中，所述阀芯靠近所述阀体一端配置有第二密封面，所述阀体上配置有与所述第二密封面匹配的第三密封面；

在所述阀芯向所述阀体方向位移至所述预设位置时，所述第二密封面和所述第三密封面相抵接，用于辅助密封所述阀体和所述阀芯之间的间隙。

需要说明的是，其中设置有第二密封面以及第三密封面以起到辅助密封的作用，和第一密封结构相配合，使得能够在第一密封结构失效时起到一定的密封作用，能够提高密封的安全性以及可靠性。

在一些实施方式中，所述第二密封面为活动锥面，所述第三密封面为固定锥面，所述活动锥面的表面和所述固定锥面的表面在所述高压阀处于密封状态时相互贴合；

所述活动锥面与所述阀芯靠近所述阀体一侧端面相邻设置，且所述固定锥面和所述阀体靠近所述阀芯一侧端面相邻设置，使所述阀芯和所述阀体上分别形成台阶形限位端面，用于限制所述阀芯和所述阀体之间的位移以匹配所述第一密封件的压缩量。

可以理解的，通过密封面的锥面设计能够同时起到限位和密封作用，阀芯在抵接至阀体的时候可先通过锥面进行导向，直至两者的密封面相互压紧形成密封状态，而且通过锥面之间的相互抵接能够避免阀芯一直向阀体方向运动，防止第一密封件持续受压而发生损坏。

在一些实施方式中，所述阀体包括有阀座和导向套，所述阀座与所述导向套相连并合围形成所述阀腔，且所述阀座和所述导向套之间具有一容置腔室，用于安装所述第一密封件；

且在所述阀座和所述导向套上分别设置有所述阀孔，所述阀座上的所述阀孔用于介质的输入，所述导向套上的所述阀孔用于介质的输出。

在一些实施方式中，所述导向套内部中空，且具有一通孔，所述导向套外周至少有部分抵接于所述第一密封件，用于压紧所述第一密封件以限制所述第一密封件的变形；

且所述通孔的直径匹配于所述阀芯的外周直径，使所述阀芯相对于所述导向套位移时，所述阀芯的外周和所述导向套的内周相抵接。

需要说明的是，通过设置导向套为阀芯的位移增加了导向性，能够防止密封过程中阀芯和阀座之间的位置发生偏移；同时导向套能够对密封件进行限位隔挡，防止密封件在高压状态下发生变形，提高了阀门的安全性和密封的可靠性。

在一些实施方式中，所述第一密封件通过螺钉连接于所述阀座靠近所述导向套一端，且所述螺钉的端面与所述第一密封件之间还设置有垫片，用于配合所述第一密封件的装拆。

可以理解的，通过螺钉和垫片将第一密封件进行可拆卸固定于阀座，便于操作人员装拆，而且能够保证第一密封件的稳固连接。

本实用新型的另一方面，也提供一种高压阀，包括：上述的一种高压阀密封结构，还包括驱动件，所述驱动件与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆带动所述阀芯运动。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种高压阀密封结构及高压阀具有以下有益效果：

1、本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，通过设置可拆卸连接的第一密封件提高了密封结构的灵活性，能够在第一密封件发生损坏时及时更换，避免影响了阀门的正常使用，也降低了维修成本。

2、本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，通过设置弧形的金属刃面既能提高刃面强度，又能确保密封垫受到的压力在合理的范围内，提高了密封垫的使用寿命，保证了结构的安全性和可靠性。

3、本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，在第一密封件上设置有隔挡部，同时整体结构中也设有导向套对于第一密封件进行限位压紧，能够保证密封橡胶在受压状态下时的稳定性，防止高压区的密封橡胶向相对低压方向流动，提高了密封性能。

4、本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，有第二密封面以及第三密封面以起到辅助密封的作用，使得能够在第一密封结构失效时起到较佳的密封作用，同时实现了软密封和硬密封，能够提高密封的安全性以及可靠性。

5、本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，通过相匹配的锥面实现硬密封，另外通过锥面形成了限位结构，避免阀芯一直向阀体方向运动，防止第一密封件持续受压而发生损坏。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的剖面示意图；

图2是本实用新型另一个实施例的剖面示意图；

图3是图1中A处的放大示意图。

附图标号说明：阀芯1；阀杆10；阀体2；导向套20；阀座21；第一密封件3；密封橡胶30；隔挡部31；第一密封面4；第二密封面5；第三密封面6。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1，本实用新型所提供的一种高压阀密封结构被阐述，本实用新型所提供的高压阀密封结构，密封件可以从阀体2上拆卸下来，便于更换和日常维护，避免了密封结构发生损坏时需要更换整个阀体2，降低了维护成本。

参考说明书附图1至图3，本实用新型所提供的一种高压阀密封结构，包括阀体2、阀芯1、第一密封件3，阀体2设置有阀孔和阀腔，阀孔将阀腔与阀体2外部相连通，用于介质的输入和输出；阀芯1上设置有阀杆10，且阀芯1至少有部分位于阀腔内，使得阀杆10带动阀芯1位移时，阀芯1与阀体2的相对位置改变，令阀孔具有导通状态和阻断状态；第一密封件3可拆卸设置于阀体2靠近阀芯1一侧端面，且阀芯1上设置有与第一密封件3相配合的第一密封面4，从而使阀芯1向阀体2方向位移至预设位置时，第一密封面4至少有部分嵌入第一密封件3，用于密封阀体2和阀芯1之间的间隙。

值得一提的是，参考说明书附图3，第一密封面4相对于第一密封件3的嵌入式密封能够防止密封时对接触面产生过大的压力，避免压力过大导致密封结构的损坏，而且第一密封件3可以进行拆卸，使得操作人员的日常运维工作更加轻松，也降低了维修成本；另外，其中的预设位置很容易理解，当阀体2和阀芯1处于相对密封状态时，阀芯1所在的位置即为预设位置。

在一个实施例中，第一密封件3为密封垫；第一密封面4被配置为金属刃面，金属刃面设置于阀芯1靠近阀体2一侧端面，且金属刃面与密封垫匹配压合以形成密封连接。

需要说明的是，密封垫一般采用橡胶材质，具有较佳的弹性能够在一定程度上起到减震的效果，而且能够匹配于多种使用情况和使用场景，兼容性很好。另外，金属刃面能够与密封垫进行配合，金属刃面压入密封垫，由于密封垫的弹性特质能够配合金属刃面使两者之间相互压紧，以形成密封连接。在其他实施例中，密封垫、金属刃面的材质也可以进行相应调整，例如金属面与金属面之间的密封配合等，此处不一一赘述；在一些实施例中，上述的金属刃面可为经过QPQ盐浴复合处理的刃面结构，以提高密封结构的耐冲刷能力。

在一个实施例中，金属刃面的横截面形状为弧形。

可选的，金属刃面沿阀芯1周向设置并形成一连续性的密封环边，使得密封环边与密封垫相压合时，密封环边与密封垫的接触面轮廓匹配于弧形。

需要说明的是，通过设置弧形的金属刃面既能提高刃面强度，又能确保金属刃面对于密封垫的压力在合理的范围内，不容易把密封垫压坏，提高了密封垫的使用寿命，实用性很佳。

可以理解的，其中的密封环边与密封垫相抵接形成密封环，密封环会导致阀芯1存在介质压力引起的不平衡力，而密封环的宽度越大，介质的不平衡力越大；介质的压力越高，介质的不平衡力越大。阀门开启时需要克服不平衡力才能将阀门打开，则通过弧形设计的金属刃面能够把密封环的宽度降到很小的范围，从而将介质不平衡力控制在可控的范围内，来控制阀门的开启力。

另一实施例中，第一密封件3上设置有凹槽，凹槽内设置有密封橡胶30，第一密封面4与密封橡胶30相配合使高压阀处于密封状态，而且凹槽的侧壁设置有隔挡部31，用于防止密封橡胶30在受到来自第一密封面4的压力后向相对低压区偏移。

其中，密封橡胶30被区别为高压区和相对低压区；可以理解的，由于密封橡胶30具有弹性，则在受压后会产生一定程度的形变，使得密封橡胶30由高压区向相对低压区流动，则通过隔挡部31的设置能够将密封橡胶30进行限位，防止其因为流动产生的位置偏移，从而导致密封性能受到影响。

如图3所示，设置的隔挡部31向密封橡胶30的方向凸起，如果不设置隔挡部31的话，在密封橡胶30受压后，有部分橡胶会在压力的作用下向隔挡部31的位置也就是相对低压区活动，那个位置就会产生一定的凸出，影响了密封面的压缩量和密封比压。另外在阀门处于密封状态时，阀腔内会有介质存留，隔挡部31的隔挡也可以避免密封橡胶在受到阀腔内存留的介质压力后产生变形。

且在其他本实施例中，第一密封件3包括金属骨架，而隔挡部31与金属骨架一体成型，也为金属材质，密封橡胶30硫化在金属骨架上，提高了连接强度以及整体结构稳定性。

在一个实施例中，阀芯1靠近阀体2一端配置有第二密封面5，阀体2上配置有与第二密封面5匹配的第三密封面6，在阀芯1向阀体2方向位移至预设位置时，第二密封面5和第三密封面6相抵接，用于辅助密封阀体2和阀芯1之间的间隙。

需要说明的是，其中设置有第二密封面5以及第三密封面6以起到辅助密封的作用，和第一密封结构相配合，使得能够在第一密封结构失效时起到较佳的密封作用，能够提高密封的安全性以及可靠性。

在一个实施例中，第二密封面5为活动锥面，第三密封面6为固定锥面，活动锥面的表面和固定锥面的表面在高压阀处于密封状态时相互贴合。

其中，活动锥面与阀芯1靠近阀体2一侧端面相邻设置，且固定锥面和阀体2靠近阀芯1一侧端面相邻设置，使阀芯1和阀体2上分别形成台阶形限位端面，用于限制阀芯1和阀体2之间的位移以匹配第一密封件3的压缩量。

可以理解的，通过第二密封面5以及第三密封面6的锥面设计能够同时起到限位和密封作用，阀芯1在抵接至阀体2的时候可先通过锥面进行导向，直至两者的密封面相互压紧形成密封状态，而且通过锥面之间的相互抵接能够避免阀芯1一直向阀体2方向运动，防止第一密封件3持续受压而发生损坏；台阶形限位端面只是因为密封面和相邻端面之间的轮廓类似台阶，并无特殊含义，在其他实施例中也可以命名为其他名字。

需要说明的是，上述的台阶形限位端面能够对阀体2和阀芯1之间起到限位作用，由于阀体2和阀芯1上均通过相应的台阶形限位端面形成了相应的凹陷和凸起，对应的凹陷和凸起相互抵接时，阀体2和阀芯1之间的间隙被堵上，就实现了硬密封，而且由于端面之间的相互限制，阀芯1上的金属刃面无法再深入密封橡胶30，可以避免密封橡胶30受到的压缩量过大导致橡胶损坏。

在一个实施例中，如图2所示，阀体2包括有阀座21和导向套20，阀座21与导向套20相连并合围形成阀腔，且阀座21和导向套20之间具有一容置腔室，用于安装第一密封件3，且在阀座21和导向套20上分别设置有阀孔，阀座21上的阀孔用于介质的输入，导向套20上的阀孔用于介质的输出。

在其他实施例中，导向套20内部中空，且具有一通孔，通孔的直径匹配于阀芯1的外周直径，使阀芯1相对于导向套20位移时，阀芯1的外周和导向套20的内周相抵接。

需要说明的是，其中的阀座21和导向套20配合能够使阀芯1的运动更具有导向性以及规律性，能够防止密封过程中阀芯1和阀座21之间的位置发生偏移，提高了阀门的安全性和密封的可靠性。

而且能够在阀座21和导向套20之间安装第一密封件3，还可以对其起到一定的限位、定位作用，令安装和阀门运作时第一密封件3都不容易产生偏移，提高了整体装置的安全性和可靠性。

同时通过附图3，我们可以注意到导向套20对于第一密封件3部分抵接，则在第一密封件3受到来自阀芯1的压力和/或阀腔内存留介质的压力时，这部分导向套20就能够起到一定的隔挡限位作用，防止第一密封件3向相对低压区发生流动，导致其产生形变而影响整体结构的密封效果，本实施例可以与其他实施例进行组合使用，例如上述的实施例中“隔挡部31”结构，以进一步提高安全性。

在一个实施例中，第一密封件3通过螺钉连接于阀座21靠近导向套20一端，且螺钉的端面与第一密封件3之间还设置有垫片，用于配合第一密封件3的装拆。

可以理解的，通过螺钉和垫片将第一密封件3进行可拆卸固定于阀座21，便于操作人员装拆，而且能够保证第一密封件3的稳固连接，但是在其他实施例中，第一密封件3也可以通过其他方式连接在阀座21上，例如螺栓连接、卡扣连接等等，此处不一一举例。

在一个实施例中，根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一种高压阀，包括上述的一种高压阀密封结构，还包括驱动件，驱动件与阀杆10连接，用于驱动阀杆10带动阀芯1运动。

这种高压阀通过设置上述的高压阀密封结构达到了很佳的密封效果，且通过可拆卸的密封组件提高了操作的便捷性，也有利于维修成本的降低，另外通过上述软密封和硬密封同时起作用的设置，能够大幅提高阀门的密封安全性，起到了双重保障的效果，更加可靠。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压阀密封结构，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体设置有阀孔和阀腔，所述阀孔将所述阀腔与所述阀体外部相连通，用于介质的输入和输出；

阀芯，所述阀芯上设置有阀杆，且所述阀芯至少有部分位于所述阀腔内，使得所述阀杆带动所述阀芯位移时，所述阀芯与所述阀体的相对位置改变，令所述阀孔具有导通状态和阻断状态；

第一密封件，可拆卸设置于所述阀体靠近所述阀芯一侧端面，且所述阀芯上设置有与所述第一密封件相配合的第一密封面，从而使所述阀芯向所述阀体方向位移至预设位置时，所述第一密封面至少有部分嵌入所述第一密封件，用于密封所述阀体和所述阀芯之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述第一密封件为密封垫；

所述第一密封面被配置为金属刃面，所述金属刃面设置于所述阀芯靠近所述阀体一侧端面，且所述金属刃面与所述密封垫匹配压合以形成密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述金属刃面的横截面形状为弧形；

且所述金属刃面沿所述阀芯周向设置并形成一连续性的密封环边，使得所述密封环边与所述密封垫相压合时，所述密封环边与所述密封垫的接触面轮廓匹配于所述弧形。

4.根据权利要求1所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述第一密封件上设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封橡胶，所述第一密封面与所述密封橡胶相配合使所述高压阀处于密封状态，且所述密封橡胶被区别为高压区和相对低压区；

且所述凹槽的侧壁设置有隔挡部，当所述高压阀处于密封状态时，所述阀腔内具有存留介质，所述隔挡部用于防止所述密封橡胶受到来自所述第一密封面的压力和/或所述存留介质的压力，使所述密封橡胶由所述高压区向所述相对低压区流动而产生变形。

5.根据权利要求1所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述阀芯靠近所述阀体一端配置有第二密封面，所述阀体上配置有与所述第二密封面匹配的第三密封面；

在所述阀芯向所述阀体方向位移至所述预设位置时，所述第二密封面和所述第三密封面相抵接，用于辅助密封所述阀体和所述阀芯之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述第二密封面为活动锥面，所述第三密封面为固定锥面，所述活动锥面的表面和所述固定锥面的表面在所述高压阀处于密封状态时相互贴合；

所述活动锥面与所述阀芯靠近所述阀体一侧端面相邻设置，且所述固定锥面和所述阀体靠近所述阀芯一侧端面相邻设置，使所述阀芯和所述阀体上分别形成台阶形限位端面，用于限制所述阀芯和所述阀体之间的位移以匹配所述第一密封件的压缩量。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述阀体包括有阀座和导向套，所述阀座与所述导向套相连并合围形成所述阀腔，且所述阀座和所述导向套之间具有一容置腔室，用于安装所述第一密封件；

且在所述阀座和所述导向套上分别设置有所述阀孔，所述阀座上的所述阀孔用于介质的输入，所述导向套上的所述阀孔用于介质的输出。

8.根据权利要求7所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述导向套内部中空，且具有一通孔，所述导向套外周至少有部分抵接于所述第一密封件，用于压紧所述第一密封件以限制所述第一密封件的变形；

且所述通孔的直径匹配于所述阀芯的外周直径，使所述阀芯相对于所述导向套位移时，所述阀芯的外周和所述导向套的内周相抵接。

9.根据权利要求7所述的一种高压阀密封结构，其特征在于，

所述第一密封件通过螺钉连接于所述阀座靠近所述导向套一端，且所述螺钉的端面与所述第一密封件之间还设置有垫片，用于配合所述第一密封件的装拆。

10.一种高压阀，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的一种高压阀密封结构；

驱动件，所述驱动件与所述阀杆连接，用于驱动所述阀杆带动所述阀芯运动。