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閥座密封結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):5528613閱讀:280來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):閥座密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及ー種平板閘閥或球閥,尤其是ー種平板閘閥或球閥的閥座。
背景技術(shù)
平板閘閥的主要工作原理與固定球閥相仿,閥門(mén)閥座的座圈受流質(zhì)壓カ的推動(dòng),緊緊貼向閘板或球體,座圈上的座圈槽內(nèi)嵌入的軟密封材料將與閘板或球體相接觸,形成密封。普通平板閘閥一般在閥座處采用嵌入的方式固定0型圈,以形成密封。在閥門(mén)密封時(shí),閥座0型圈在流質(zhì)壓カ的作用下發(fā)生形變,緊密貼合閘板,形成密封面。然而此時(shí)閥座的形變一般不受控制,變形量主要由0型圈的材質(zhì)機(jī)械性能所決定,從微觀上來(lái)看,變形 后,0型圈與座圈槽的槽ロ之間存在剪切作用力,在閥門(mén)長(zhǎng)期使用的過(guò)程中,因壓カ變化從而導(dǎo)致0型圈的變形量加大,從而導(dǎo)致0型圈被座圈槽ロ磨損并出現(xiàn)切ロ現(xiàn)象,最終導(dǎo)致閥門(mén)主密封失效。同樣的道理,普通球閥的0型圈也容易在座圈槽ロ處出現(xiàn)剪切及異常磨損,最終導(dǎo)致閥門(mén)主密封失效。此外,當(dāng)流質(zhì)壓カ較高吋,0型圈的變形量隨之増大,0型圈與閘板或球體之間的接觸面増大,閥門(mén)的操作扭矩加大,不便于閥門(mén)的開(kāi)關(guān)操作。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有平板閘閥或球閥閥座密封結(jié)構(gòu)使用壽命較短的不足,本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種使用壽命更長(zhǎng)的閥座密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是閥座密封結(jié)構(gòu),包括閥座座圏,閘板或球體,閥座座圈對(duì)應(yīng)于閘板或球體的面上設(shè)置有密封圏,閥座座圈對(duì)應(yīng)于閘板或球體的面上還設(shè)置有護(hù)圈,護(hù)圈的抗壓強(qiáng)度高于密封圈的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈位于密封圈的內(nèi)側(cè),護(hù)圈上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圈內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的壓力平衡通道。所述護(hù)圈為安裝在閥座座圈上設(shè)置的護(hù)圈槽內(nèi)的柔性圈。所述護(hù)圈為與閥座座圈一體且凸出于閥座座圈與閘板或球體對(duì)應(yīng)的表面的唇ロ,唇ロ的高度與密封圈的變形范圍相適應(yīng)。進(jìn)ー步的是,所述壓カ平衡通道為設(shè)置在護(hù)圈與閘板或球體的接觸面上的凹槽。上述結(jié)構(gòu)中,所述密封圈為三角形截面的密封圈,與其適配的座圈槽為梯形槽。本實(shí)用新型的有益效果是閥門(mén)使用壽命更長(zhǎng),能更加可靠的常年運(yùn)轉(zhuǎn);適當(dāng)降低了閥門(mén)的操作扭矩,便于閥門(mén)的開(kāi)關(guān)操作;在傳輸介質(zhì)較為臟和雜亂的條件下也可正常工作,擴(kuò)大了閥的適用范圍,主要用于平板閘閥或球閥。

圖I是現(xiàn)有平板閘閥的閥座密封結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2是現(xiàn)有球閥的閥座密封結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型平板閘閥的閥座密封結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是本實(shí)用新型球閥的閥座密封結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是護(hù)圈上設(shè)置壓力平 衡通道的作用示意圖。圖6是護(hù)圈的主視圖。圖7是圖6的A-A剖視圖。圖I、圖3、圖5中實(shí)線箭頭為流質(zhì)壓カ方向,圖I中虛線箭頭所示為座圈槽槽ロ處剪切力方向,虛線圈所示為密封圈磨損部位。圖中標(biāo)記為,ト密封圏,2-護(hù)圈,3-閥座座圏,4-閘板,5-閥座,6-座圈槽,7-球體,8-0型圏,9-護(hù)圈槽,10-第二密封圏,20-壓カ平衡通道,60-槽ロ,d-距離。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I和圖2所示,現(xiàn)有平板閘閥或球閥在閥門(mén)密封時(shí),閥座5上的0型圈8在流質(zhì)壓カ的作用下發(fā)生形變,其變形量主要由0型圈8的材質(zhì)機(jī)械性能所決定,0型圈8與閘板4或球體7緊密貼合形成密封面。然而此時(shí)閥座5上0型圈8的形變一般不受控制,圖示的距離d會(huì)隨壓カ的增高而進(jìn)ー步的縮小。從微觀來(lái)看,變形后的0型圈8與座圈槽6的槽ロ 60之間存在剪切作用力,在閥門(mén)長(zhǎng)期使用的過(guò)程中,因壓カ變化從而導(dǎo)致0型圈8的變形量加大,從而導(dǎo)致0型圈8被槽ロ 60磨損并出現(xiàn)切ロ現(xiàn)象,最終導(dǎo)致閥門(mén)主密封失效。如圖3 圖7所示,本實(shí)用新型的閥座密封結(jié)構(gòu)包括閥座座圈3,閘板4或球體7,閥座座圈3對(duì)應(yīng)于閘板4或球體7的面上設(shè)置有密封圈I和護(hù)圈2,護(hù)圈2的抗壓強(qiáng)度高于密封圈I的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈2位于密封圈I的內(nèi)側(cè),護(hù)圈2上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圈內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的壓力平衡通道20。護(hù)圈2主要有以下作用第一,由于護(hù)圈2的抗壓強(qiáng)度高于密封圈I的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈2能與密封圈I 一起分擔(dān)來(lái)自流質(zhì)的壓力,在其可承受的壓力波動(dòng)范圍內(nèi)限制閥座座圈3和閘板4或球體7的距離山保護(hù)閥座5的密封圈I不被過(guò)度壓縮,并且,由于來(lái)自流質(zhì)對(duì)密封圈I的壓カ被護(hù)圈2分擔(dān)后減小,密封圈I與座圈槽6之間的非正常磨損與剪切作用很小,基本能夠避免因密封圈I過(guò)度壓縮導(dǎo)致的密封圈I與座圈槽6之間的非正常磨損與剪切作用,從而極大地延長(zhǎng)了密封圈I的使用壽命。同時(shí)因密封圈I與閘板4或球體7的接觸密封面面積變小,從而降低了摩擦力,使得閥門(mén)的開(kāi)關(guān)更加輕便。第二,護(hù)圈2上開(kāi)有壓力平衡通道20,使得護(hù)圈2兩側(cè)的壓カ基本平衡,防止護(hù)圈2在流質(zhì)壓力作用下從護(hù)圈安裝槽中脫出,允許壓カ穿透護(hù)圈2直抵密封圈I位置,并在壓力波動(dòng)時(shí)對(duì)作用于密封圈I的流質(zhì)壓カ有緩沖作用,閥門(mén)的密封仍由密封圈I與閘板4或球體7之間的緊密接觸來(lái)保證,護(hù)圈2主要起限位作用來(lái)限制密封圈I的變形量,這是本實(shí)用新型中的護(hù)圈2與現(xiàn)有雙層式密封圈的本質(zhì)區(qū)別。第三,護(hù)圈2可以在開(kāi)關(guān)閥門(mén)時(shí)將殘留在閥座座圈3與閘板4或球體7間的微小雜質(zhì)刮掉,避免這些雜質(zhì)對(duì)閥座密封面的不正常磨損,因此擴(kuò)大了平板閘閥或球閥的適用范圍,對(duì)于一些傳輸介質(zhì)較為臟和雜亂的環(huán)境也可正常工作。[0029]顯然,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使得護(hù)圈2凸出于閥座座圈3表面的高度小于密封圈I處于未受壓縮狀態(tài)時(shí)密封圈I凸出于閥座座圈3表面的高度但大于密封圈I處于極限壓縮狀態(tài)時(shí)密封圈I凸出于閥座座圈3表面的高度,即護(hù)圈2凸出于閥座座圈3表面的高度要與密封圈I的變形范圍相適應(yīng),護(hù)圈2才能發(fā)揮上述的作用。需要注意的是,在不可避免的制造誤差下,因?yàn)樽o(hù)圈2的抗壓強(qiáng)度大于密封圈1,閥座座圈3在流質(zhì)壓カ推動(dòng)下向閘板4或球體7靠攏的過(guò)程中將依據(jù)護(hù)圈2的形狀和位置而不是以密封圈I的形狀和位置來(lái)調(diào)節(jié)自身位置,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使得護(hù)圈2、閥座座圈3與密封圈I的同心度與閥座座圈3與閥座5之間設(shè)置的第二密封圈10的補(bǔ)償量相匹配,以免流質(zhì)從閥座座圈3與閥座5之間外泄。如圖3和圖4所示,護(hù)圈2的材質(zhì)優(yōu)選為柔性材質(zhì),所述護(hù)圈2可以是安裝在閥座座圈3上設(shè)置的護(hù)圈槽9內(nèi)的柔性圈,護(hù)圈2、閘板4或球體7的制造誤差可以由護(hù)圈2的變形來(lái)彌補(bǔ),從而閘板4或球體7的加工要求可降低,更便于制造,而且維護(hù)成本低,在護(hù)圈2磨損而失去前述對(duì)閥座密封圈的保護(hù)作用后,可僅更換護(hù)圈2。以上方案中,推薦選擇所述護(hù)圈2的材質(zhì)為聚四氟こ烯或尼龍,一般在閥門(mén)設(shè)計(jì)工作壓カ低于3001b時(shí)采用聚四氟こ烯;高于3001b時(shí)采用尼龍,與通常采用的密封圈材質(zhì)相比,抗壓強(qiáng)度較適合,且自潤(rùn)滑性好,不必使用潤(rùn)滑油來(lái)降低閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)的扭矩,且該兩種材質(zhì)均非常穩(wěn)定,不會(huì)與通常的管道輸送介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在有特殊要求時(shí),護(hù)圈2的材質(zhì)也可選擇剛性材質(zhì),所述護(hù)圈2也可以是與閥座座圈3 —體且凸出于閥座座圈3與閘板4或球體7對(duì)應(yīng)的表面的唇ロ,唇ロ的高度與密封圈I的變形范圍相適應(yīng),此時(shí),通常應(yīng)要求對(duì)所述唇ロ部位及閘板4或球體7上對(duì)應(yīng)的表面進(jìn)行耐磨處理,一般選擇復(fù)合一層耐磨合金如司太立、鎳基合金或碳化鎢等,也可選擇較為經(jīng)濟(jì)的電鍍鎳,以提高使用壽命,但此種方式的缺陷在于閥座座圈3、閘板4或球體7的加工要求較高,維護(hù)成本較高,當(dāng)護(hù)圈2磨損后,必須將閥座座圈3整體更換,相應(yīng)的閘板4或球體7也可能需要更換,并且,所述唇ロ部位與閘板4或球體7之間為剛性摩擦,將增大閥門(mén)開(kāi)關(guān)的扭矩。如圖5、圖6和圖7所示,所述壓カ平衡通道20為設(shè)置在護(hù)圈2與閘板4或球體7的接觸面上的凹槽,對(duì)護(hù)圈2的整體強(qiáng)度影響較小。上述方案中,進(jìn)ー步優(yōu)選所述密封圈I為三角形截面的密封圈,與其適配的座圈槽6為梯形槽,使閥座5受カ更均勻,降低高壓時(shí)閥座5的變形量,同時(shí)密封圈I與閘板4或球體7的接觸密封面面積變小,從而降低了摩擦力,使得閥門(mén)的開(kāi)關(guān)更加輕便。實(shí)施例一如圖3和圖5、圖6、圖7所示,本實(shí)用新型的平板閘閥閥座密封結(jié)構(gòu)包括閥座座圈3,閘板4,閥座座圈3對(duì)應(yīng)于閘板4的面上設(shè)置有密封圈I和護(hù)圈2,護(hù)圈2的材質(zhì)為聚四氟こ烯,護(hù)圈2的抗壓強(qiáng)度高于密封圈I的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈2位于密封圈I的內(nèi)側(cè),護(hù)圈2的軸線與所述密封結(jié)構(gòu)中流質(zhì)壓カ方向相垂直,護(hù)圈2與閘板4的接觸面上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圏內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的凹槽作為壓カ平衡通道20,壓カ平衡通道20為設(shè)置在護(hù)圈2所述密封圈I為三角形截面的密封圈,與其適配的座圈槽6為梯形槽。實(shí)施例ニ 如圖4和圖6、圖7所示,本實(shí)用新型的球閥閥座密封結(jié)構(gòu)包括閥座座圈3,球體7,、閥座座圈3對(duì)應(yīng)于球體7的面上設(shè)置有密封圈I和護(hù)圈2,護(hù)圈2的材質(zhì)為聚四氟こ烯,護(hù)圈2的抗壓強(qiáng)度高于密封圈I的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈2位于密封圈I的內(nèi)側(cè),護(hù)圈2的軸線與所述密封結(jié)構(gòu)中流質(zhì)壓カ方向相垂直,護(hù)圈2與球體7的接觸面上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圏內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的凹槽作為壓カ平衡通道20,所述密封圈I為三角形截面的密封圈,與其適配的座圈槽6為 形槽。
權(quán)利要求1.閥座密封結(jié)構(gòu),包括閥座座圈⑶,閘板或球體(4、7),閥座座圈(3)對(duì)應(yīng)于閘板或球體(4、7)的面上設(shè)置有密封圈(I),其特征是閥座座圈(3)對(duì)應(yīng)于閘板或球體(4、7)的面上還設(shè)置有護(hù)圈(2),護(hù)圈(2)的抗壓強(qiáng)度高于密封圈(I)的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈(2)位于密封圈⑴的內(nèi)偵彳,護(hù)圈⑵上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圈內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的壓力平衡通道(20)。
2.如權(quán)利要求I所述的閥座密封結(jié)構(gòu),其特征是所述護(hù)圈(2)為安裝在閥座座圈(3)上設(shè)置的護(hù)圈槽(9)內(nèi)的柔性圈。
3.如權(quán)利要求I所述的閥座密封結(jié)構(gòu),其特征是所述護(hù)圈(2)為與閥座座圈(3)—體且凸出于閥座座圈(3)與閘板或球體(4、7)對(duì)應(yīng)的表面的唇口,唇口的高度與密封圈(I)的變形范圍相適應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的閥座密封結(jié)構(gòu),其特征是所述壓力平衡通道(20)為設(shè)置在護(hù)圈(2)與閘板或球體(4、7)的接觸面上的凹槽。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的閥座密封結(jié)構(gòu),其特征是所述密封圈(I)為三角形截面的密封圈,與其適配的座圈槽(6)為梯形槽。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種使用壽命更長(zhǎng)的閥座密封結(jié)構(gòu),該閥座密封結(jié)構(gòu)包括閥座座圈,閘板或球體,閥座座圈對(duì)應(yīng)于閘板或球體的面上設(shè)置有三角形截面的密封圈,以及聚四氟乙烯或者尼龍材質(zhì)的護(hù)圈,護(hù)圈的抗壓強(qiáng)度高于密封圈的抗壓強(qiáng)度,護(hù)圈位于密封圈的內(nèi)側(cè),護(hù)圈與閘板或球體的接觸面上開(kāi)設(shè)有連通護(hù)圈內(nèi)側(cè)和護(hù)圈外側(cè)的凹槽作為壓力平衡通道。采用該種密封結(jié)構(gòu)的閥門(mén)使用壽命更長(zhǎng),能更加可靠的常年運(yùn)轉(zhuǎn);適當(dāng)降低了閥門(mén)的操作扭矩,便于閥門(mén)的開(kāi)關(guān)操作;在傳輸介質(zhì)較為臟和雜亂的條件下也可正常工作,擴(kuò)大了閥的適用范圍,主要用于平板閘閥或球閥。
文檔編號(hào)F16K3/30GK202392142SQ20112055621
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者康寧, 楊勝龍, 顧立東 申請(qǐng)人:四川精控閥門(mén)制造有限公司
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