CN2570548Y

CN2570548Y - 六氟化硫气体专用阀

Info

Publication number: CN2570548Y
Application number: CN 02262260
Authority: CN
Inventors: 张少平; 魏松海; 吴征团; 郭娜
Original assignee: Qinchuan Group Baoji Instrument Co ltd
Current assignee: Qinchuan Group Baoji Instrument Co ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-18

Abstract

一种六氟化硫气体专用阀主要分为两大类：仪表连接阀和设备充气阀。仪表连接阀由设备用自封接头(法兰)和仪表连接接头组成，设备充气阀由设备用自封接头(法兰)和气瓶用自封接头组成。设备用自封接头(法兰)及气瓶用自封接头基本由挡圈、弹簧座、弹簧、阀体、阀芯、O型密封圈构成，仪表连接接头由O型密封圈、六方螺母、衬套、顶芯、接头构成。本实用新型设计结构合理，密封性能可靠，在打开和关闭两种状态下均具有主辅两道密封，提高了密封可靠性，其渗漏率小于1×10^－15MPa·m³/s；其密封性能基本不受环境温度的影响，环境适应能力强，且各密封面及密封元件均有保护措施，工作寿命长。主要用于进行SF6气体灌充或连接用于监测设备内气体泄漏情况的密度仪表。

Description

六氟化硫气体专用阀

技术领域

本实用新型涉及一种六氟化硫气体专用阀。

背景技术

SF6气体作为一种安全有效的绝缘灭弧介质被广泛使用于各类高压电器设备，在对上述设备进行SF6气体灌充或连接用于监测设备内气体泄漏情况的密度仪表时，必须使用各类SF6气体专用阀。现有技术中SF6高压电器设备配套用阀大多采用在普通截止阀基础上改进的波纹管截止阀，该阀在使用中存在的主要问题是：1)由于阀芯采用平面密封结构，其关闭时阀杆旋转力矩不易掌握，过小密封不可靠，过大容易损坏密封元件--聚四氟乙烯密封圈；2)阀杆与阀芯之间采用波纹管隔离密封，而波纹管属于薄壁弹性元件，其制造中所存在的一些质量缺陷可能在使用中才能逐步暴露出来，易使阀的密封性能失效。另外，波纹管与阀体之间的焊接质量也直接影响阀的密封可靠性；3)由于密封元件材料的压缩系数较小，热胀冷缩系数较大，使其密封可靠性对环境温度较为敏感；4)密封元件的使用寿命较短，且阀的体积较大，安装使用不便。

发明内容

本实用新型的目的是针对波纹管截止阀的上述缺点，在阀的密封原理和结构上进行创新设计，以提高其密封可靠性、环境适应能力及寿命，更好地为SF6高压电器设备提供配套服务。

本实用新型的设计方案：SF6气体专用阀主要分为两大类：仪表连接阀和设备充气阀。

设备充气阀由设备用自封接头或法兰与气瓶用自封接头组成；设备用自封接头或法兰由挡圈1、弹簧座2、弹簧3、阀体4、阀芯5、○型密封圈6组成，○型密封圈6装在阀芯5的密封槽内，阀芯5又装在阀体4里，且二者之间为间隙配合，弹簧3的一端为阀芯5，另一端为弹簧座2，挡圈1卡在阀体4的沟槽内使弹簧座2对弹簧3形成一定的预压缩，阀体4的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽7，阀体4上部外壁上制有外螺纹；气瓶用自封接头由挡圈11、弹簧座12、弹簧13、阀体14、阀芯15、○型密封圈16、六方螺母17、○型密封圈18组成，○型密封圈16装在阀芯15的密封槽内，○型密封圈18装在阀体14的内沟槽里，阀芯15又装在阀体14里，且二者之间为间隙配合，弹簧13的一端为阀芯15，另一端为弹簧座12，挡圈11卡在阀体14的沟槽内使弹簧座12对弹簧13形成一定的预压缩，六方螺母17活套在阀体14的下端，阀体14的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起19，且环形凸起19的形状与设备用自封接头的阀体4上端面上的环形凹槽7相吻合；六方螺母17旋装在阀体4上部外壁上，并使环形凸起19位于环形凹槽7的正上方。

○型圈20装在阀体14的外沟槽内，对活套在阀体14下端的六方螺母17形成限位。该阀还配有护盖31，护盖31内装有密封垫圈32，下端的内壁上制有内螺纹，且与阀体4上部外壁上制有外螺纹相配合。

仪表连接阀由设备用自封接头或法兰与仪表连接接头组成；设备用自封接头或发兰由挡圈1、弹簧座2、弹簧3、阀体4、阀芯5、○型密封圈6组成，○型密封圈6装在阀芯5的密封槽内，阀芯5又装在阀体4里，且二者之间为间隙配合，弹簧3的一端为阀芯5，另一端为弹簧座2，挡圈1卡在阀体4的沟槽内使弹簧座2对弹簧3形成一定的预压缩，阀体4的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽7，阀体4上部外壁上制有外螺纹；仪表连接接头由○型密封圈21、六方螺母22、衬套23、顶芯24、接头25组成，○型密封圈21装在衬套23的内沟槽里，六方螺母22活套在衬套23外，顶芯24焊接在衬套23内，衬套23又密封焊接在接头25上，衬套23的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起26，且环形凸起26的形状与阀体4上端面上的环形凹槽7相吻合；六方螺母22旋装在阀体4上部外壁上，并使环形凸起26位于环形凹槽7的正上方。

本实用新型具有以下优点和效果：

1)设计结构合理，密封性能可靠，在打开和关闭两种状态下均具有主辅两道密封，提高了密封可靠性，其渗漏率小于1×10^-15MPa·m³/s；

2)其密封性能基本不受环境温度的影响，环境适应能力强，且各密封面及密封元件均有保护措施，工作寿命长。一是导通态密封利用材料刚性不同，曲率半径不同的两个凸凹形R面在压力作用下所产生的弹性变形来完成密封，无需密封元件。由于两R面具有自动对中功能，因此其密封面位置的重复性很好。两种材料近乎相同的温度膨胀系数使其密封性能基本不受温度影响。另外，密封面的面积随压力的大小自动调整，使材料始终保持弹性变形，较小的压力也具有良好的密封，较大的压力还不致使密封面产生永久变形而损坏。二是关闭态密封利用阀芯内的○型密封图在弹簧力及设备内气体压力的双重作用下来完成。除认真选择密封圈的材料外，还合理地设计了其压缩量，当达到规定的压缩量时，阀芯密封槽的外沿将对其实施保护。另外，阀芯的结构设计使其恢复关闭状态时具有自动导向和定位功能，密封面位置非常稳定。三是弹簧座下端面与外圆处的倒角使其在弹簧力的作用下对挡圈具有自动锁紧功能，可防止其在阀芯频繁开闭过程中脱落。

3)体积小，重量轻，操作简单、方便；

4)积木式标准化设计可通过零部件的不同组合及改型很方便地实现产品系列化，以满足用户的各种使用及安装要求。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图，

图2为本实用新型第二种实施例的结构示意图，

图3为本实用新型护盖的结构示意图。

结合附图1、3描述本实用新型的第一种实施例：设备充气阀。

该阀由设备用自封接头和气瓶用自封接头组成；设备用自封接头由挡圈1、弹簧座2、弹簧3、阀体4、阀芯5、○型密封圈6组成，○型密封圈6装在阀芯5的密封槽内，阀芯5又装在阀体4里，且二者之间为间隙配合，弹簧3的一端为阀芯5，另一端为弹簧座2，挡圈1卡在阀体4的沟槽内使弹簧座2对弹簧3形成一定的预压缩，阀体4的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽7，阀体4上部外壁上制有外螺纹；气瓶用自封接头由挡圈11、弹簧座12、弹簧13、阀体14、阀芯15、○型密封圈16、六方螺母17、○型密封圈18组成，○型密封圈16装在阀芯15的密封槽内，○型密封圈18装在阀体14的内沟槽里，阀芯15又装在阀体14里，且二者之间为间隙配合，弹簧13的一端为阀芯15，另一端为弹簧座12，挡圈11卡在阀体14的沟槽内使弹簧座12对弹簧13形成一定的预压缩，六方螺母17活套在阀体14的下端，阀体14的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起19，且环形凸起19的形状与设备用自封接头的阀体4上端面上的环形凹槽7相吻合；六方螺母17旋装在阀体4上部外壁上，并使环形凸起19位于环形凹槽7的正上方。○型圈20装在阀体14的外沟槽内，对活套在阀体14下端的六方螺母17形成限位。该阀还配有护盖31，护盖31内装有密封垫圈32，下端的内壁上制有内螺纹，且与阀体4上部外壁上制有外螺纹相配合。

设备充气阀的工作原理：顺时针旋转六方螺母时两阀芯对顶而打开，充气阀导通，此时阀体14下端面的环形凸起R面与阀体5上端面的环形凹槽R面相接触形成导通态密封面，可将气瓶内的SF6气体灌入设备内。逆时针旋转六方螺母时两阀芯在各自的弹簧作用下自行关闭，此时阀芯上的○型密封圈6及16分别与阀体孔内端面相接触形成关闭态密封面，分别完成对设备及气瓶的密封。在充气阀的状态切换过程中，存在关闭态密封面已经打开，导通态密封面尚未形成及导通态密封面已经打开，关闭态密封面尚未形成两种短暂的过渡状态。此时由阀体14内的○型密封圈18与阀体头部外圆面构成的过渡密封面来完成密封，此密封面在充气阀处于导通或关闭状态时还具有辅助密封作用。设备充气完毕，逆时针旋转六方螺母，去掉气瓶用自封接头，并给设备用自封接头装上护盖，护盖内的密封垫圈与其头部端面构成辅助密封。

结合附图2描述本实用新型的第二种实施例：仪表连接阀。

该阀由设备用自封法兰和仪表连接接头组成；设备用自封法兰由挡圈1、弹簧座2、弹簧3、阀体4、阀芯5、○型密封圈6组成，○型密封圈6装在阀芯5的密封槽内，阀芯5又装在阀体4里，且二者之间为间隙配合，弹簧3的一端为阀芯5，另一端为弹簧座2，挡圈1卡在阀体4的沟槽内使弹簧座2对弹簧3形成一定的预压缩，阀体4的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽7，阀体4上部外壁上制有外螺纹；仪表连接接头由○型密封圈21、六方螺母22、衬套23、顶芯24、接头25组成，○型密封圈21装在衬套23的内沟槽里，六方螺母22活套在衬套23外，顶芯24焊接在衬套23内，衬套23又密封焊接在接头25上，衬套23的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起26，且环形凸起26的形状与阀体4上端面上的环形凹槽7相吻合；六方螺母22旋装在阀体4上部外壁上，并使环形凸起26位于环形凹槽7的正上方。

仪表连接阀的工作原理：顺时针旋转六方螺母，顶芯将迫使阀芯克服弹簧力而强制打开，连接阀导通。此时衬套上的凸形R面与阀体上的凹形R面相接触形成导通态密封面。逆时针旋转六方螺母，顶芯与阀芯脱离接触，阀芯将在弹簧的作用下自动复位，连接阀关闭。此时阀芯上的○型密封圈与阀体孔内端面相接触形成关闭态密封面。在连接阀的状态切换过程中，存在关闭态密封面已经打开，导通态密封面尚未形成及导通态密封面已经打开，关闭态密封面尚未形成两种短暂的过渡状态。此时由衬套内的○型密封圈与阀体头部外圆面构成的过渡密封面来完成密封，此密封面在连接阀处于导通或关闭状态时还具有辅助密封作用。

Claims

1、一种六氟化硫气体专用阀，其特征是：该阀由设备用自封接头或法兰与气瓶用自封接头组成；设备用自封接头或法兰由挡圈(1)、弹簧座(2)、弹簧(3)、阀体(4)、阀芯(5)、○型密封圈(6)组成，○型密封圈(6)装在阀芯(5)的密封槽内，阀芯(5)又装在阀体(4)里，且二者之间为间隙配合，弹簧(3)的一端为阀芯(5)，另一端为弹簧座(2)，挡圈(1)卡在阀体(4)的沟槽内使弹簧座(2)对弹簧(3)形成一定的预压缩，阀体(4)的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽(7)，阀体(4)上部外壁上制有外螺纹；气瓶用自封接头由挡圈(11)、弹簧座(12)、弹簧(13)、阀体(14)、阀芯(15)、○型密封圈(16)、六方螺母(17)、○型密封圈(18)组成，○型密封圈(16)装在阀芯(15)的密封槽内，○型密封圈(18)装在阀体(14)的内沟槽里，阀芯(15)又装在阀体(14)里，且二者之间为间隙配合，弹簧(13)的一端为阀芯(15)，另一端为弹簧座(12)，挡圈(11)卡在阀体(14)的沟槽内使弹簧座(12)对弹簧(13)形成一定的预压缩，六方螺母(17)活套在阀体(14)的下端，阀体(14)的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起(19)，且环形凸起(19)的形状与设备用自封接头的阀体(4)上端面上的环形凹槽(7)相吻合；六方螺母(17)旋装在阀体(4)上部外壁上，并使环形凸起(19)位于环形凹槽(7)的正上方。

2、根据权利要求2所述的六氟化硫气体专用阀，其特征是：○型圈(20)装在阀体(14)的外沟槽内，对活套在阀体(14)下端的六方螺母(17)形成限位。

3、根据权利要求2所述的六氟化硫气体专用阀，其特征是：该阀还配有护盖(31)，护盖31内装有密封垫圈(32)，下端的内壁上制有内螺纹，且与阀体(4)上部外壁上制有外螺纹相配合。

4、一种六氟化硫气体专用阀，其特征是：该阀由设备用自封接头或法兰与仪表连接接头组成；设备用自封接头或发兰由挡圈(1)、弹簧座(2)、弹簧(3)、阀体(4)、阀芯(5)、○型密封圈(6)组成，○型密封圈(6)装在阀芯(5)的密封槽内，阀芯(5)又装在阀体(4)里，且二者之间为间隙配合，弹簧(3)的一端为阀芯(5)，另一端为弹簧座(2)，挡圈(1)卡在阀体(4)的沟槽内使弹簧座(2)对弹簧(3)形成一定的预压缩，阀体(4)的上端面上制有截面为圆弧形的环形凹槽(7)，阀体(4)上部外壁上制有外螺纹；仪表连接接头由○型密封圈(21)、六方螺母(22)、衬套(23)、顶芯(24)、接头(25)组成，○型密封圈(21)装在衬套(23)的内沟槽里，六方螺母(22)活套在衬套(23)外，顶芯(24)焊接在衬套(23)内，衬套(23)又密封焊接在接头(25)上，衬套(23)的下端面上制有截面为圆弧形的环形凸起(26)，且环形凸起(26)的形状与阀体(4)上端面上的环形凹槽(7)相吻合；六方螺母(22)旋装在阀体(4)上部外壁上，并使环形凸起(26)位于环形凹槽(7)的正上方。