組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，包括閥體、閥座、壓圈和組合式自密封填料，組合自密封式填料與閥座及壓圈三者之間的配合面互為垂直面。組合自密封式填料為多個整體壓制成型的填料構(gòu)成。閥座與壓圈之間的間隙面為防堆積斜面。壓圈與閥體的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其中一段設(shè)置有排污間隙。本實用新型的優(yōu)點是易加工與測量，易實現(xiàn)粗糙度要求；僅需較小的彈簧預(yù)緊力可實現(xiàn)閥門的密封性能；實現(xiàn)閥門良好密封與扭矩的持續(xù)恒定。
【專利說明】組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，特別涉及一種組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]浮動球球閥是球閥發(fā)展的初期結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特征是介質(zhì)推動球體，擠壓在密封座上獲得可靠的密封。介質(zhì)力正比于閥門通徑的平方，所以當(dāng)通徑增大，壓力級增加時，介質(zhì)力會很大，這將使密封座上的接觸應(yīng)力接近材料的許用比壓，并使操作扭矩成倍的增力口。因此，浮動球球閥的運用受到通徑和壓力級的限制，這就促進(jìn)固定球球閥的發(fā)展。
[0003]固定球球閥的結(jié)構(gòu)比浮動球球閥復(fù)雜得多，其原理是介質(zhì)壓力推動閥座組件作用在球體上產(chǎn)生接觸應(yīng)力來獲得密封，球體回轉(zhuǎn)中心軸線不發(fā)生偏移，閥座的組件是浮動的，所以稱之為固定球一浮動閥座結(jié)構(gòu)。由于介質(zhì)作用力是作用在一個環(huán)形面積上，其介質(zhì)推力大于浮動球球閥介質(zhì)的作用力，所以固定球球閥適用于高壓大口徑工況。
[0004]固定球球閥的閥座組件通常包括閥座、密封填料、壓圈及預(yù)緊彈簧。傳統(tǒng)的固定球球閥的閥座組件結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括閥體1、球體2、閥座3、防塵圈I 4、密封填料5、壓圈6、預(yù)緊彈簧7和防塵圈II 8。密封填料5通過預(yù)緊彈簧7作用產(chǎn)生徑向膨脹，實現(xiàn)閥體I與閥座3之間的密封要求。但是傳統(tǒng)固定球球閥的閥座組件結(jié)構(gòu)存在四個問題:
[0005]I)密封填料5屬整體壓制成型，密度大，在預(yù)緊彈簧7作用下壓縮變形的能力小，需要更大的預(yù)緊力實現(xiàn)閥座3與閥體I的密封要求；
[0006]2)閥座3與密封填料5配合的斜面粗糙度要求高，較難加工，測量精度也較難達(dá)到；
[0007]3)壓圈6與閥體I配合接觸面較長，此處又因有導(dǎo)向作用配合間隙很小，微量粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入此處后極易堆積結(jié)垢，造成壓圈6卡死而失去彈簧的預(yù)緊作用，造成閥門密封性能下降；
[0008]4)閥座3與壓圈6之間的間隙存在粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入后不易松動，越積越實現(xiàn)象，造成閥座3壓向固定球2的力越來越大，閥門扭矩變大；壓圈6作用于密封填料5的預(yù)緊密封力減小，密封性能下降。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供了一種易加工，靈活不卡澀的組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)。
[0010]為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，包括閥體、球體、閥座、防塵圈1、組合式自密封填料、壓圈、預(yù)緊彈簧、防塵圈II，所述組合自密封式填料與閥座及壓圈三者之間的配合面互為垂直面，易加工。
[0011]所述組合自密封式填料為多個整體壓制成型的填料構(gòu)成。組合自密封式填料每組有三個各自整體壓制成型的填料組成，中間一圈為雙斜面低密度填料。同等條件下僅需較小的彈簧預(yù)緊力，就能使填料具有足夠的徑向膨脹量，從而更好實現(xiàn)閥門的密封性能。填料斜面形成的壓力腔在介質(zhì)壓力的作用下增大徑向變形趨勢，有壓力自密封效果。
[0012]所述閥座與壓圈之間的間隙面為防堆積斜面，防止粉塵或漿料介質(zhì)在此處堆積沉淀擠壓閥座與壓圈，實現(xiàn)閥門良好密封與扭矩的持續(xù)恒定。
[0013]所述壓圈與閥體的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其中一段設(shè)置有排污間隙。
[0014]本實用新型的優(yōu)越功效在于:
[0015]I)本實用新型的密封填料為組合自密封式填料，非整體式，具有壓力自密封效果，在同等條件下僅需較小的彈簧預(yù)緊力即可實現(xiàn)閥門的密封性能；
[0016]2)本實用新型的組合自密封式填料與閥座及壓圈的配合面均為垂直面，易加工與測量，易實現(xiàn)粗糙度要求，有助于良好實現(xiàn)密封要求；
[0017]3)本實用新型壓圈與閥體的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其中一段設(shè)置有排污間隙，微量粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入壓圈與閥體較短的配合面處易通過壓力變化壓圈微動排出，從而防止壓圈卡死，使預(yù)緊彈簧施加給密封填料的預(yù)緊密封力長期有效，實現(xiàn)持久的密封性能；
[0018]4)本實用新型閥座與壓圈之間的間隙面為防堆積斜面，通過受力分析可知斜面在通道軸向上受的力有徑向方向的分力，粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入閥座與壓圈間隙處易通過壓力變化壓圈微動產(chǎn)生的軸向力的徑向分力推動排出，從而防止粉塵或漿料介質(zhì)在此處堆積沉淀擠壓閥座與壓圈，實現(xiàn)閥門良好密封與扭矩的持續(xù)恒定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為傳統(tǒng)的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2為本實用新型組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型閥座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的組合自密封式填料示意圖；
[0023]圖5為本實用新型壓圈與閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中標(biāo)號說明
[0025]I一閥體；2—球體；
[0026]3—閥座；4一防塵圈I
[0027]5—密封填料；6—壓圈；
[0028]7一預(yù)緊彈簧；8—防塵圈II ；
[0029]9 一閥體；10—球體；
[0030]11—閥座；12—防塵圈I ;
[0031 ]13—組合自密封式填料；
[0032]1301—密封填料I ;1302—密封填料II ;
[0033]1303—密封填料III ；
[0034]14一壓圈；15—預(yù)緊彈簧；
[0035]16—防塵圈II ;17—防堆積斜面A ;
[0036]18一垂直面；19一防堆積斜面B ；
[0037]20—短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；21—排污間隙。

【具體實施方式】
[0038]請參閱附圖所示，對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
[0039]如圖2和圖3所示，本實用新型提供了一種組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，包括閥體9、球體10、閥座11、防塵圈I 12、組合式自密封填料13、壓圈14、預(yù)緊彈簧15、防塵圈II 16，所述組合自密封式填料13與閥座11及壓圈14三者之間的配合面互為垂直面18，易加工。
[0040]安裝時可先將防塵圈II 16及預(yù)緊彈簧15安裝于壓圈14中，然后將組合后的壓圈14安裝于閥體9中，之后將組合式自密封填料13安裝于閥體9中，安裝順序可按1301、1302、1303或1303、1302、1301依次放入閥體9中，再將防塵圈I 12安裝于閥座11中，之后再將組合后的閥座11放入閥體9中，安裝后如圖2所示。
[0041]如圖4所示，所述組合自密封式填料13為多個整體壓制成型的填料構(gòu)成。組合自密封式填料13每組有三個各自整體壓制成型的填料1301、1302、1303組成，中間一圈1302為雙斜面低密度填料。預(yù)緊彈簧15由于壓縮產(chǎn)生的彈力作用于壓圈14，推動壓圈14壓向組合自密封式填料13，組合自密封式填料13在壓圈14與閥座11的作用下產(chǎn)生徑向變形，由于1301、1302、1303之間的接觸面均為斜面，有徑向變形的趨勢，又因為1302為低密度填料，同等條件下僅需較小的彈簧預(yù)緊力就能使填料產(chǎn)生足夠的徑向變形量，產(chǎn)生徑向變形的組合自密封式填料13在閥體9與閥座11間形成密封。根據(jù)力的傳遞，組合自密封式填料13的部分力作用于閥座11，使閥座11緊密地同球體10貼合在一起。填料斜面形成的壓力腔在介質(zhì)壓力的作用下增大徑向變形趨勢，有壓力自密封效果。
[0042]所述閥座11與壓圈14之間的間隙面為防堆積斜面A17，防止粉塵或漿料介質(zhì)在此處堆積沉淀擠壓閥座11與壓圈14，實現(xiàn)閥門良好密封與扭矩的持續(xù)恒定。
[0043]所述壓圈14與閥體11的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20，其中一段設(shè)置有排污間隙21。
[0044]本實用新型組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)最大區(qū)別在于:
[0045](I)組合自密封式填料13非整體式。組合自密封式填料13每組有三個，分別為1301、1302、1303，都是采用整體壓制成型的填料組成，填料1302為雙斜面低密度填料，同等條件下僅需較小的彈簧預(yù)緊力即可使填料1302徑向變形實現(xiàn)閥門的密封性能要求；填料1302斜面形成的壓力腔在介質(zhì)壓力的作用下增大徑向變形趨勢，有壓力自密封效果；
[0046](2)組合自密封式填料13與閥座11及壓圈14的配合面均為垂直面18，易車削加工、磨削加工，精度與粗糙度等級更容易通過簡便的方式實現(xiàn)高要求，也易通過常用測量工具檢測；
[0047](3)壓圈14與閥體9的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20，其中一段設(shè)置有排污間隙21，微量粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)20處易通過壓力變化壓圈14微動將介質(zhì)排至排污間隙21處，從而防止壓圈14因粉塵或漿料介質(zhì)的堆積而卡死，使預(yù)緊彈簧施加給組合自密封式填料的預(yù)緊密封力長期有效，實現(xiàn)持久的密封性能；
[0048](4)閥座11與壓圈14兩則之間形成的間隙面為斜面結(jié)構(gòu)，即防堆積斜面A17與B19，通過受力分析可知斜面在通道軸向上受的力有徑向方向的分力，粉塵或漿料介質(zhì)進(jìn)入閥座11與壓圈14之間的間隙處易通過壓力變化壓圈14微動產(chǎn)生的軸向力的徑向分力推動排出，從而防止粉塵或漿料介質(zhì)在此處堆積沉淀擠壓閥座11與壓圈14，實現(xiàn)閥門良好密封與扭矩的持續(xù)恒定。
【權(quán)利要求】
1.一種組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，包括閥體、閥座、壓圈，其特征在于:還包括組合自密封式填料，所述組合自密封式填料與閥座及壓圈三者之間的配合面互為垂直面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述組合自密封式填料，為多個整體壓制成型的填料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述組合自密封式填料每組有三個各自整體壓制成型的填料，中間一圈為雙斜面低密度填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥座與壓圈之間的間隙面為防堆積斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合自密封式填料的固定球閥座密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述壓圈與閥體的配合面為短導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其中一段設(shè)置有排污間隙。
【文檔編號】F16K5/20GK204083346SQ201420456839
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】卓育成, 雷磊, 何偉華, 梁連金 申請人:上海開維喜集團(tuán)股份有限公司