CN2709725Y - 一种蝶阀的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蝶阀的密封结构，采用金属片和软质材料相间叠合构成的复合密封圈，软质材料是低弹性、耐高温的软质材料，特征是复合密封圈的金属片上设有开口分别在内、外圆周的凹槽，凹槽在圆周均匀分布，且均在直径上，呈辐射状，内、外凹槽在圆周交错布置，构成一弹性变形在径向的环形弹簧。优点是：阀门关闭时，密封圈发生弹性变形，密封面自动贴合，密封效果好，可实现零泄漏；并可补偿密封副的加工误差，降低加工难度；其弹力作用于密封面，形成密封压力，不需要很大扭矩即能达到密封，可配较小规格的执行机构，

Description

一种蝶阀的密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种蝶阀，尤其是一种三偏心蝶阀的密封结构。特别适用于高温、高压介质。

背景技术

三偏心蝶阀是一种锥面密封结构，阀座与阀芯的密封面须完全吻合、贴紧，并施加一定的预紧力才能取得好的密封效果。目前通常采用金属密封圈结构或金属与非金属复合的密封圈结构。

当采用金属密封圈结构时，需要很大的密封压力，才能满足比压要求，因此阀门关闭时，阀芯所需的扭矩大，所配的执行机构相应较大；同时，对阀座、阀芯的精度要求高，尺寸、形位误差很小，加工和装配难度大；这两者使得阀门成本高，不经济。

采用金属片和软质材料相间叠合构成的复合密封圈，利用金属片的刚性保证密封压力，利用软质材料(例如橡胶、聚四氟乙烯等)的弹性变形来填充密封面的间隙，因而密封性能比单纯的金属硬密封效果好。但橡胶、聚四氟乙烯等软质材料，其适用范围有局限性，尤其不能适用于高温、高压介质中。通常，在高温、高压介质中采用石墨、石棉等耐高温材料做为夹层。但由于这些耐高温软质材料的弹性很低，弹性变形量小，在高温或者高压差工况下，难以取得良好的密封效果，不能满足高泄漏等级的要求。因此，如何增加复合密封圈的弹性变形量成为阀门密封结构设计的关键。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的三偏心蝶阀的密封圈结构，该阀座结构具有柔动补偿变形的特点，复合密封圈的软质材料使用弹性很低的耐高温材料，金属片为特殊结构，构成径向弹性变形的弹簧，阀门关闭时，密封圈的弹力与所需的密封压力相适配。技术解决方案是：

一种三偏心蝶阀的密封结构，阀板与阀座间的密封面是圆锥面，阀板上设有金属片和软质材料相间叠合构成的复合密封圈，复合密封圈的外环表面是圆锥面，其锥度与阀座密封面相同；所述复合密封圈的软质材料是低弹性、耐高温的软质材料例如石墨、石棉，其特征是：所述复合密封圈的金属片上设有开口分别在内、外圆周的凹槽，凹槽在圆周均匀分布，且均在直径上，呈辐射状；内、外凹槽在圆周交错布置，构成一弹性变形在径向的环形弹簧。

所述复合密封圈的金属片和软质材料由穿销连接为整体。

所述复合密封圈由压板、压板螺钉固定在阀板上。

本实用新型的有益效果是：

1.锥面密封要求阀芯和阀座的形状完全一致，密封面相互吻合，才能实现密封。但芯、座锥面加工成完全一致是不可能的，不可避免地存在尺寸及形位误差。采用本实用新型结构，其弹性环变形，贴合在阀座锥面上，密封面相互吻合，自动补偿加工误差。

2.要实现密封，除密封副的密封面完全贴合外，还需要施加一定的预紧压力，才能达到密封的比压要求；现有的密封结构需要较大的关闭扭矩才能达到比压要求，因此所配的执行机构较大。采用本实用新型结构，在介质压力下，密封圈的偏心锥形密封面楔紧阀座的过程中，密封圈自动变形，其弹力作用于密封面，形成部分密封压力，不需要很大扭矩即能达到密封，可配较小规格的执行机构，降低成本。

3.弹性金属环柔动，使夹在金属环中间的软材料更易突出，与阀座锥面均匀贴合，密封效果好，可达到零泄漏。

附图说明

图1是本三偏心蝶阀的密封结构简图。

图2是图1的局部C放大图。

图3是复合密封圈的结构图。

图4是复合密封圈金属片的结构图。

图5是图4的A-A1剖视图。

具体实施方式

参见图1至图5，本三偏心蝶阀为径向密封结构，它的阀座I、阀板II间的密封面是圆锥面，阀板II上设有复合密封圈III，复合密封圈III的密封面也是圆锥面，其锥度与阀座I相同；复合密封圈III通过压板IV、螺钉V固定在阀板II上。

复合密封圈III具有多片环形金属片1和石墨片2，  金属片1和石墨片2相间布置，且设有穿孔，再由穿销3连接为整体；一般采用三片金属片1夹两片石墨片2，即可取得较好密封效果。

与现有的复合密封圈不同，本复合密封圈III的环形金属片1上设有开口分别在内、外圆周的凹槽，凹槽在圆周均匀分布，且均在直径上，呈辐射状；内、外凹槽在圆周交错布置，构成一弹性变形在径向的环形弹簧。

这样，当阀门关闭时，密封圈受力发生径向压缩弹性变形，变形过程是受阀座密封面约束的柔动过程，两个密封面自动相互贴合，直至完全吻合，可补偿加工、装配中存在的尺寸及形位误差，改善密封效果；另外，在介质压力作用下，密封圈的锥形密封面自动楔紧阀座，密封圈被压缩变形，其弹力作用于密封面，形成部分密封压力，因此，可减小密封扭矩，配备较小规格的执行机构；再有，金属片弹性柔动，使夹在金属片中间的软材料更易突出，与阀座锥面均匀贴合，密封效果好，可实现零泄漏。

复合密封圈III的径向弹力强度及变形量与金属片1的材质、几何形状、尺寸及数量有关，在具体设计时，首先确定使用石墨材料密封时所需的最佳密封压力，再根据密封压力合理确定金属片1的上述参数。

也可使用其它耐高温软质材料代替石墨，例如石棉。软质材料改变后，金属片1的上述参数亦应相应调整。

Claims (3)

1.一种蝶阀的密封结构，阀板与阀座间的密封面是圆锥面，阀板上设有金属片和软质材料片相间叠合构成的复合密封圈，复合密封圈的密封面是圆锥面，其锥度与阀座密封面相同；所述复合密封圈的软质材料是低弹性、耐高温材料，其特征是：所述复合密封圈的金属片上设有开口分别在内、外圆周的凹槽，凹槽在圆周均匀分布，且均在直径上，呈辐射状，内、外凹槽在圆周交错布置。

2.如权利要求1所述蝶阀的密封结构，其特征是：所述复合密封圈的金属片和软质材料由穿销连接为整体。

3.如权利要求1所述蝶阀的密封结构，其特征是：所述复合密封圈由压板、压板螺钉固定在阀板上。

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