專利名稱：水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水輪機進水主閥門，尤其涉及水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進。
背景技術(shù)：
目前，閥門作為流量調(diào)節(jié)和切斷裝置被廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油化工、市政以及給排水等系統(tǒng)，而閥門中最重要的組成部分為填料結(jié)構(gòu)，填料結(jié)構(gòu)是否密封直接影響著閥門開啟的難易程度和閥桿的使用壽命，現(xiàn)階段所使用的填料結(jié)構(gòu)均為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(見圖I)，主要由填料箱18、膨脹石墨填料19、填料壓套20、填料壓板21、壓板螺栓22、閥桿23、壓蓋螺母24、填料墊25組成。膨脹石墨填料裝入填料箱以后經(jīng)壓蓋螺絲對它作軸向壓縮，當閥桿與填料有相對運動時，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，與此同時，填料中浸潰的潤滑劑被擠出，在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻 的，接觸部位便出現(xiàn)“邊界潤滑”狀態(tài)，稱為“軸承效應(yīng)”;而未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，達到密封的效果，此稱“迷宮效應(yīng)”，綜上所述，良好的密封在于維持“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”;也就是說想達到好的密封效果，要保持良好的潤滑和適當?shù)膲壕o，若潤滑不良，或壓得過緊都會使油膜中斷，造成填料與閥桿之間出現(xiàn)干摩擦，最后導(dǎo)致燒軸和出現(xiàn)嚴重磨損。為了避免上述問題，需要經(jīng)常對填料的壓緊程度進行調(diào)整，以便填料中的潤滑劑在運行一段時間流失之后，再擠出一些潤滑劑，同時補償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛，但是，這樣經(jīng)常擠壓填料，最終將使浸潰劑枯竭，所以必須要定期更換填料。在大口徑閥門的應(yīng)用中，因為閥桿的直徑較大，填料的尺寸也較大、填料組數(shù)多，同時，所需要的壓緊力也較大，設(shè)備運行一段時間后，填料中的潤滑劑逐漸流失，此時又需要加大填料的壓緊力，壓緊力加大后，閥桿旋轉(zhuǎn)的摩擦力也隨之加大，可能導(dǎo)致閥門開啟困難，這樣的填料檢修和更換都比較頻繁，會造成不必要的經(jīng)濟損失。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種能夠在大口徑閥門的閥桿上應(yīng)用，并且具有良好的密封效果，能夠有效避免閥門長期運行后出現(xiàn)的燒軸、閥門關(guān)閉困難、填料更換頻繁等問題的填料結(jié)構(gòu)。本實用新型的采用的技術(shù)方案是水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于具有閥桿，閥桿套設(shè)在填料箱內(nèi)，閥桿套設(shè)有密封環(huán)，壓緊套以螺釘固設(shè)在填料箱上，并壓緊密封環(huán)于填料箱內(nèi)，密封環(huán)的內(nèi)壁與閥桿之間設(shè)有兩個“O”型密封圈，密封環(huán)的內(nèi)壁在所述兩個“O”型密封圈之間設(shè)有一圈環(huán)槽，壓緊套與閥桿之間設(shè)有密封填料，以螺栓固設(shè)在填料箱上的填料壓板將填料壓在密封環(huán)上。所述壓緊套為倒“L”型。[0007]所述填料壓板由填料壓套和填料壓板的橫板組成，填料壓套壓在填料上，填料壓板的橫板壓在填料壓套上并以螺栓固設(shè)在填料箱上。所述填料為三層，形狀為倒“V”型。本實用新型的積極效果在于本實用新型密封環(huán)是利用阻塞節(jié)流密封，密封環(huán)的內(nèi)壁設(shè)有兩個“O”型密封圈，當下面一個“O”型密封圈發(fā)生泄漏時，介質(zhì)流入上下“O”型密封圈之間的環(huán)槽內(nèi)，此時環(huán)槽內(nèi)的介質(zhì)壓力得到釋放，上面一個“O”型密封圈就能完全密封，當兩個“O”型密封圈均因機械磨損失效后會有微量的泄漏，在密封環(huán)上再裝上傳統(tǒng)的填料，由于密封環(huán)的作用介質(zhì)的壓力比傳統(tǒng)的填料裝置介質(zhì)的壓力要小很多，所以需要對填料的壓緊力也會大大減小，壓緊力減小的同時也減小了填料與閥桿的摩擦力，由于PTFE材料具有耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性，所以填料使用PTFE材料，可以更進一步的解決上述問題，這樣采用密封環(huán)與傳統(tǒng)填料相結(jié)合的雙重密封有效的避免了閥門長期運行后出現(xiàn)的燒軸、閥門開關(guān)困難、填料更換頻繁等問題。填料的形 狀為倒“V”型可以更好的使填料之間相互固定減小縫隙，減小摩擦，增加填料的使用壽命。

圖I是傳統(tǒng)填料結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、閥桿；2、填料箱；3、密封環(huán)；4、“0”型密封圈A ;5、“0”型密封圈B ;6、“0”型密封圈C ;7、中環(huán)槽；8、上填料；9、中填料；10、下填料；11、螺釘；12、倒“L”型壓緊套；13、倒“L”型填料壓套；14、填料壓板的橫板；15、壓板螺栓；16、壓板螺母；17、填料；18、填料箱；19、膨脹石墨填料；20、填料壓套；21、填料壓板；22、壓板螺栓；23、閥桿；24、壓蓋螺母；25、填料墊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖2所示，水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，具有閥桿1，閥桿I套設(shè)在填料箱2內(nèi)，密封環(huán)3穿過閥桿I安裝于填料箱2內(nèi)的底部，密封環(huán)3的外側(cè)壁與填料箱2的內(nèi)側(cè)壁相連，密封環(huán)3的內(nèi)側(cè)壁與閥桿I的外側(cè)壁相連，密封環(huán)3的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有三圈環(huán)槽，分別為上環(huán)槽(圖未示)，中環(huán)槽7，下環(huán)槽(圖未示)，上下環(huán)槽內(nèi)分別填塞“O”型密封圈A4和“O”型密封圈B5，密封環(huán)3的外側(cè)壁的中部也設(shè)有一圈環(huán)槽(圖未示)，環(huán)槽內(nèi)填塞“O”型密封圈C6，密封環(huán)3的頂部設(shè)有倒“L”型壓緊套12，倒“L”型壓緊套12套設(shè)在閥桿I外，倒“L”型壓緊套12的外側(cè)壁與填料箱2的內(nèi)側(cè)壁吻合，通過螺釘11與填料箱2固定，倒“L”型壓緊套12與閥桿I之間填塞有填料17，填料17分三層分別為上填料8、中填料9、下填料10，填料17置于密封環(huán)3的頂部，填料17的頂部設(shè)有倒“L”型填料壓套13，倒“L”型填料壓套13套設(shè)在閥桿I外，倒“L”型填料壓套13的內(nèi)側(cè)壁與閥桿I的外側(cè)壁相接，倒“L”型填料壓套13的頂部設(shè)有填料壓板的橫板14，填料壓板的橫板14套設(shè)在閥桿I外，填料壓板的橫板14的內(nèi)側(cè)壁與閥桿I的外側(cè)壁相接，填料壓板的橫板14遠端的上表面設(shè)有壓板螺栓15，通過壓板螺栓15和與其配套的壓板螺母16與填料箱3相連。本結(jié)構(gòu)采用密封環(huán)與傳統(tǒng)填料相結(jié)合的雙重密封，下部的密封環(huán)3為主密封，上部的填料17密封為輔助密封，密封環(huán)3穿過閥桿I安裝于填料箱2內(nèi)的底部，密封環(huán)3的內(nèi)外側(cè)壁分別填塞“O”型密封圈A4、“0”型密封圈B5、“0”型密封圈C6，以此密封閥門內(nèi)部的高壓介質(zhì)，為預(yù)防閥桿I在轉(zhuǎn)動時密封環(huán)3也跟著轉(zhuǎn)動，使用倒“L”型壓緊套12將密封環(huán)3壓緊，倒“L”型壓緊套12通過螺釘11與填料箱2固定，并通過螺釘11調(diào)節(jié)倒“L”型壓緊套12對密封環(huán)3壓緊的松緊度，以達到密封的效果。上填料8、中填料9、下填料10安裝于倒“L”型壓緊套12與閥桿I之間，各填料的內(nèi)孔均與閥桿I配合，上填料8、中填料9、下填料10組合成填料17，填料17的頂部設(shè)有倒“L”型填料壓套13，倒“L”型填料壓套13的頂部設(shè)有填料壓板的橫板14，填料壓板的橫板14套設(shè)在閥桿I外，其內(nèi)側(cè)壁與閥桿I的外側(cè)壁相連，填料壓板的橫板14遠端的上表面設(shè)有壓板螺栓15，通過壓板螺栓15和與其配套的壓板螺母16與填料箱3相連，以調(diào)節(jié)壓板螺母16的松緊度來達到通過倒“L”型填料壓套13對填料17的壓緊，從而起到密封的作用。密封環(huán)3利用阻塞節(jié)流密封原理，在密封環(huán)3的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有2個“O”型密封圈分 別為“O”型密封圈A4和“O”型密封圈B5，“O”型密封圈的材質(zhì)為氟橡膠，由于氟橡膠具有耐高溫、高彈性等特點，所以使用“O”型密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形，在密封接觸面上造成接觸壓力，接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，則不發(fā)生泄漏，當“O”型密封圈B5磨損彈性降低時會發(fā)生泄漏，此時密封閥門內(nèi)部的高壓介質(zhì)流入密封環(huán)3內(nèi)側(cè)壁上的中環(huán)槽7內(nèi)，密封閥門內(nèi)高壓介質(zhì)的壓力得到釋放，使密封介質(zhì)的內(nèi)壓小于“O”型密封圈A4與閥桿I的接觸壓力，“O”型密封圈A4完全密封，閥門正常運行。當“O”型密封圈A4和“O”型密封圈B5都因為長期使用出現(xiàn)機械磨損彈性下降密封失效后有微量泄漏，在密封環(huán)3的上面設(shè)置的傳統(tǒng)填料密封就起到了二次密封(輔助密封)的作用，根據(jù)阻塞節(jié)流密封原理而知，此時密封環(huán)3泄露過來的介質(zhì)壓力也比較低，所以需要的壓緊力也大大小，壓緊力減小后，同時也減小了閥桿I的外側(cè)壁與填料17之間的摩擦力，由于PTFE材料具有耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性，所以填料17使用PTFE材料，上填料8、中填料9、下填料10的形狀做成倒“V”型可以更好的使填料之間相互固定減小縫隙，減小摩擦，增加填料17的使用壽命，有效的避免了閥門長期運行后出現(xiàn)的燒軸、閥門關(guān)閉困難、填料更換頻繁等問題。
權(quán)利要求1.水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于具有閥桿，閥桿套設(shè)在填料箱內(nèi)，閥桿套設(shè)有密封環(huán)，壓緊套以螺釘固設(shè)在填料箱上，并壓緊密封環(huán)于填料箱內(nèi)，密封環(huán)的內(nèi)壁與閥桿之間設(shè)有兩個“O”型密封圈，密封環(huán)的內(nèi)壁在所述兩個“O”型密封圈之間設(shè)有一圈環(huán)槽，壓緊套與閥桿之間設(shè)有密封填料，以螺栓固設(shè)在填料箱上的填料壓板將填料壓在密封環(huán)上。
2.如權(quán)利要求I所述的水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于壓緊套為倒“L” 型。
3.如權(quán)利要求I所述的水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于填料壓板由填料壓套和填料壓板的橫板組成，填料壓套壓在填料上，填料壓板的橫板壓在填料壓套上并以螺栓固設(shè)在填料箱上。
4.如權(quán)利要求I所述的水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于填料為三層，形狀為倒“V”型。
專利摘要水輪機進水主閥門填料結(jié)構(gòu)的改進，其特征在于具有閥桿，閥桿套設(shè)在填料箱內(nèi)，閥桿套設(shè)有密封環(huán)，壓緊套以螺釘固設(shè)在填料箱上，并壓緊密封環(huán)于填料箱內(nèi)，密封環(huán)的內(nèi)壁與閥桿之間設(shè)有兩個“O”型密封圈，密封環(huán)的內(nèi)壁在所述兩個“O”型密封圈之間設(shè)有一圈環(huán)槽，壓緊套與閥桿之間設(shè)有密封填料，以螺栓固設(shè)于填料箱上的填料壓板將填料壓在密封環(huán)上，所述填料的形狀為倒“V”型可以更好的使填料之間相互固定減小縫隙，減小摩擦，增加填料的使用壽命，這樣采用密封環(huán)與傳統(tǒng)填料相結(jié)合的雙重密封有效的避免了閥門長期運行后出現(xiàn)的燒軸、閥門開關(guān)困難、填料更換頻繁等問題。
文檔編號F16K41/02GK202597883SQ20122016659
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者陳永金, 唐益華, 金旭, 文玉龍 申請人:自貢高中壓閥門廠