套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，尤其是一種套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，屬于調(diào)節(jié)閥的技術(shù)領(lǐng)域。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，包括套筒以及能在所述套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的閥芯；在所述套筒上支撐有同軸分布的平衡環(huán)座，在所述閥芯上套有金屬密封環(huán)，所述金屬密封環(huán)位于閥芯與平衡環(huán)座間，所述金屬密封環(huán)的腰部與平衡環(huán)座壓緊后形成環(huán)座密封點(diǎn)，金屬密封環(huán)與閥芯的外壁壓緊后分別形成閥芯上密封點(diǎn)以及閥芯下密封點(diǎn)，所述閥芯下密封點(diǎn)、閥芯上密封點(diǎn)分別位于環(huán)座密封點(diǎn)的兩側(cè)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，密封效果，能使得套筒閥既可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)的壓力，也可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)的壓力，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【專利說明】
套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，尤其是一種套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，屬于調(diào)節(jié)閥的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在化工、鋼鐵、冶金、石油、電力等行業(yè)中，套筒閥因其可適用于高壓差工況、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性高、執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力需求小等優(yōu)點(diǎn)，使其在各種場(chǎng)合中得到廣泛的使用。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的革新，現(xiàn)場(chǎng)各種工況越趨復(fù)雜，生產(chǎn)工藝對(duì)閥門的要求也日益提高，其中就存在著高溫高壓差工況，同時(shí)介質(zhì)流向因工藝要求在使用過程中可能改變的工況，這種工況下，就需要閥門既能滿足耐高溫高壓要求，又能滿足雙向密封的要求，而傳統(tǒng)的套筒閥就很難同時(shí)經(jīng)濟(jì)、可靠地滿足這些要求。傳統(tǒng)的套筒閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)是由閥芯、閥桿、帶調(diào)節(jié)窗口的套筒組成，閥芯與套筒的密封形式有兩種:一種是用兩個(gè)硬密封面結(jié)構(gòu)密封，這種結(jié)構(gòu)閥芯與套筒上同時(shí)存在兩個(gè)密封面，必須同時(shí)保證兩個(gè)密封面都密封才可以使閥門密封，此種結(jié)構(gòu)加工成本高，密封等級(jí)低，維護(hù)、檢修成本高，且因?yàn)楦邷刈饔?，閥芯、套筒導(dǎo)向間隙大，高壓差工況極易使閥門產(chǎn)生震蕩、控制不穩(wěn)、閥桿斷裂等異常；另一種套筒閥的密封形式是下端使用硬密封，上端使用非金屬密封，如四氟、石墨等密封環(huán)密封，此種方式對(duì)零件的加工要求降低，密封等級(jí)高，但因密封環(huán)材質(zhì)為非金屬材料，不適用于一些高溫和介質(zhì)中含微小顆粒的工況。因此如何從結(jié)構(gòu)上解決套筒閥耐高溫、高壓差同時(shí)又具有可靠穩(wěn)定的雙向密封問題，是行業(yè)的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊，密封效果，能使得套筒閥既可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)的壓力，也可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)的壓力，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
[0004]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，包括套筒以及能在所述套筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的閥芯;在所述套筒上支撐有同軸分布的平衡環(huán)座，在所述閥芯上套有金屬密封環(huán)，所述金屬密封環(huán)位于閥芯與平衡環(huán)座間，所述金屬密封環(huán)的腰部與平衡環(huán)座壓緊后形成環(huán)座密封點(diǎn)，金屬密封環(huán)與閥芯的外壁壓緊后分別形成閥芯上密封點(diǎn)以及閥芯下密封點(diǎn)，所述閥芯下密封點(diǎn)、閥芯上密封點(diǎn)分別位于環(huán)座密封點(diǎn)的兩側(cè)。
[0005]在金屬密封環(huán)內(nèi)設(shè)有用于將所述金屬密封環(huán)與閥芯在閥芯下密封點(diǎn)緊密貼合的下增能彈簧以及用于將所述金屬密封環(huán)與閥芯在閥芯上密封點(diǎn)緊密貼合的上增能彈簧。
[0006]所述金屬密封環(huán)的截面呈弓形。
[0007]所述閥芯及平衡環(huán)座均安裝于閥體內(nèi)，所述閥體上設(shè)置閥蓋，所述閥蓋內(nèi)設(shè)有閥桿，所述閥桿穿入閥芯內(nèi)并與所述閥芯固定連接。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):金屬密封環(huán)位于平衡環(huán)座與閥芯間，利用金屬密封環(huán)形成環(huán)座密封點(diǎn)、閥芯上密封點(diǎn)及閥芯下密封點(diǎn)能使得套筒閥既可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)的壓力，也可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)的壓力，達(dá)到雙向密封的能力，因金屬密封環(huán)與上增能彈簧、下增能彈簧為金屬材質(zhì)，相比非金屬材質(zhì)密封組件，可適用于更高溫度的介質(zhì)，并且可以承受含小固體顆粒的介質(zhì);金屬密封環(huán)具有壓力自密封性能，當(dāng)介質(zhì)流入金屬密封環(huán)后，金屬密封環(huán)脹開，壓力越大，密封效果越好，結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。
[0010]圖2為圖1中A的放大圖。
[0011 ]圖3為本實(shí)用新型介質(zhì)從閥芯的下端流開時(shí)的密封示意圖。
[0012]圖4為本實(shí)用新型介質(zhì)從閥芯的上端流關(guān)時(shí)的密封示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:1_套筒、2-閥芯、3-平衡環(huán)座、4-1-下增能彈簧、4-2-上增能彈簧、5-金屬密封環(huán)、6-環(huán)座密封點(diǎn)、7-下閥芯密封點(diǎn)、8-上閥芯密封點(diǎn)、9-閥體、10-填料函組件、11-閥桿、12-壓板、13-壓板螺栓、14-壓緊套管以及15-閥蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1和圖2所示:為了能使得套筒閥既可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)的壓力，也可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)的壓力，本實(shí)用新型包括套筒I以及能在所述套筒I內(nèi)運(yùn)動(dòng)的閥芯2;在所述套筒I上支撐有同軸分布的平衡環(huán)座3，在所述閥芯2上套有金屬密封環(huán)5，所述金屬密封環(huán)5位于閥芯2與平衡環(huán)座3間，所述金屬密封環(huán)5的腰部與平衡環(huán)座3壓緊后形成環(huán)座密封點(diǎn)6，金屬密封環(huán)5與閥芯2的外壁壓緊后分別形成閥芯上密封點(diǎn)8以及閥芯下密封點(diǎn)7，所述閥芯下密封點(diǎn)7、閥芯上密封點(diǎn)8分別位于環(huán)座密封點(diǎn)6的兩側(cè)。
[0016]具體地，閥芯2與套筒I呈同軸分布，閥芯2的外壁與套筒I的內(nèi)壁相接觸，閥芯2可以在套筒I內(nèi)作上下的直線運(yùn)動(dòng)。平衡環(huán)座3支撐在套筒I的頂端，金屬密封環(huán)5位于平衡環(huán)座3內(nèi)的下部，且金屬密封環(huán)5位于閥芯2外的上端。當(dāng)關(guān)閉閥門時(shí)，閥芯2的下端與套筒I內(nèi)的上端壓緊接觸，從而形成硬密封。閥芯下密封點(diǎn)7、閥芯上密封點(diǎn)8在環(huán)座密封點(diǎn)6的兩側(cè)呈對(duì)稱分布。閥芯2的外壁呈光滑的筒狀柱面，閥芯下密封點(diǎn)7為金屬密封環(huán)5的下部與閥芯2的圓周外壁接觸形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，閥芯上密封點(diǎn)8為金屬密封環(huán)5的上部與閥芯2的圓周外壁接觸形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。通過環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)座密封點(diǎn)6、閥芯下密封點(diǎn)7以及閥芯上密封點(diǎn)8形成的密封結(jié)構(gòu)，可以使得套筒閥既可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)的壓力，也可以承受介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)的壓力。
[0017]進(jìn)一步地，在金屬密封環(huán)5內(nèi)設(shè)有用于將所述金屬密封環(huán)5與閥芯2在閥芯下密封點(diǎn)7緊密貼合的下增能彈簧4-1以及用于將所述金屬密封環(huán)5與閥芯2在閥芯上密封點(diǎn)8緊密貼合的上增能彈簧4-2。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述金屬密封環(huán)5的截面呈弓形。金屬密封環(huán)5位于平衡環(huán)座3與閥芯2之間，金屬密封環(huán)5環(huán)繞閥芯2在外圈，下增能彈簧4-1、上增能彈簧4-2均位于金屬密封環(huán)5內(nèi)，下增能彈簧4-1、上增能彈簧4-2也環(huán)繞在閥芯2的外圈，利用下增能彈簧4-1能勒住金屬密封環(huán)5的下端，使得金屬密封環(huán)5的下端與閥芯2的外壁更緊密貼合；同理，利用上增能彈簧4-2能勒住金屬密封環(huán)5的下端，使得金屬密封環(huán)5的上端能與閥芯2的外壁更緊密貼合，即能達(dá)到增強(qiáng)閥芯上密封點(diǎn)8、閥芯下密封點(diǎn)7的密封能力。
[0019]進(jìn)一步地，所述閥芯2及平衡環(huán)座3均安裝于閥體9內(nèi)，所述閥體9上設(shè)置閥蓋15，所述閥蓋15內(nèi)設(shè)有閥桿11，所述閥桿11穿入閥芯2內(nèi)并與所述閥芯2固定連接。
[0020]—般地，閥芯2、平衡環(huán)座3均安裝于閥體9內(nèi)，閥體9具有介質(zhì)流入口以及與所述介質(zhì)流入口連通的介質(zhì)流出口，通過閥芯2在套筒I內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)流入口、介質(zhì)流出口之間的連通狀態(tài)的調(diào)整，具體過程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。閥蓋15通過螺栓等與閥體9固定連接，閥蓋15位于平衡環(huán)座3的正上方，利用閥蓋15將平衡環(huán)座3壓緊在閥體9內(nèi)。閥桿11與閥蓋15、平衡環(huán)座3以及閥芯2呈同軸分布。在閥蓋15內(nèi)的上部設(shè)有用于密封的填料函組件10，還包括用于壓緊所述填料函組件10的壓緊機(jī)構(gòu)。所述壓緊機(jī)構(gòu)包括套在閥桿11上的壓緊套14，所述壓緊套14位于填料函組件10上方，壓緊套14的下端與填料函組件10接觸，壓緊套14的上端與壓緊板12相接觸，壓緊板12通過壓緊螺栓13固定支撐在閥蓋15的頂端。
[0021]當(dāng)閥門關(guān)閉后，所述閥芯2下端與所述套筒I下端壓緊形成硬密封，當(dāng)介質(zhì)流向?yàn)榱鏖_時(shí)，如圖3所示，介質(zhì)由金屬密封環(huán)5下端流入，將金屬密封環(huán)5下端脹開，同時(shí)下增能彈簧4-1勒住金屬密封環(huán)5下端，使其與閥芯貼合密封更緊。當(dāng)介質(zhì)流向?yàn)榱麝P(guān)時(shí)，如圖4所示，介質(zhì)由金屬密封環(huán)5上端注入，將金屬密封環(huán)5上端脹開，同時(shí)上增能彈簧4-2勒住金屬密封環(huán)5上端，使其與閥芯2貼合密封更緊，從而可以密封兩個(gè)流向的介質(zhì)，形成雙向金屬密封。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，包括套筒(I)以及能在所述套筒(I)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的閥芯(2);其特征是:在所述套筒(I)上支撐有同軸分布的平衡環(huán)座(3)，在所述閥芯(2)上套有金屬密封環(huán)(5)，所述金屬密封環(huán)(5)位于閥芯(2)與平衡環(huán)座(3)間，所述金屬密封環(huán)(5)的腰部與平衡環(huán)座(3)壓緊后形成環(huán)座密封點(diǎn)(6)，金屬密封環(huán)(5)與閥芯(2)的外壁壓緊后分別形成閥芯上密封點(diǎn)(8)以及閥芯下密封點(diǎn)(7)，所述閥芯下密封點(diǎn)(7)、閥芯上密封點(diǎn)(8)分別位于環(huán)座密封點(diǎn)(6)的兩側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，其特征是:在金屬密封環(huán)(5)內(nèi)設(shè)有用于將所述金屬密封環(huán)(5)與閥芯(2)在閥芯下密封點(diǎn)(7)緊密貼合的下增能彈簧(4-1)以及用于將所述金屬密封環(huán)(5)與閥芯(2)在閥芯上密封點(diǎn)(8)緊密貼合的上增能彈簧(4-2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，其特征是:所述金屬密封環(huán)(5)的截面呈弓形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒閥雙向金屬密封平衡型內(nèi)件結(jié)構(gòu)，其特征是:所述閥芯(2)及平衡環(huán)座(3)均安裝于閥體(9)內(nèi)，所述閥體(9)上設(shè)置閥蓋(15)，所述閥蓋(15)內(nèi)設(shè)有閥桿(11)，所述閥桿(11)穿入閥芯(2)內(nèi)并與所述閥芯(2)固定連接。
【文檔編號(hào)】F16K1/36GK205504024SQ201620099918
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】陳彥, 徐剛, 張程, 陸坤銘, 杭麗娜
【申請(qǐng)人】無錫智能自控工程股份有限公司