套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，尤其是一種隨閥門內(nèi)工況介質(zhì)的流向改變而能夠承受正反向壓力的套筒閥用密封組件，屬于調(diào)節(jié)閥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工、石油、電力、冶金等工業(yè)場所，套筒調(diào)節(jié)閥應(yīng)用廣泛。其具有動作穩(wěn)定可靠、調(diào)節(jié)容量大、所需執(zhí)行機構(gòu)推力小等特點。傳統(tǒng)套筒調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)有兩種形式，一種是閥座、閥芯、閥桿、套筒組成的雙硬密封面結(jié)構(gòu)，另一種是閥座、閥芯、閥桿、平衡密封環(huán)和平衡環(huán)座組成的軟硬結(jié)合密封面結(jié)構(gòu)。
[0003]隨著工業(yè)生產(chǎn)過程技術(shù)的不斷革新，生產(chǎn)工藝對化工裝置的要求也在逐步提高，這就要求化工裝置上的各種閥門必須滿足現(xiàn)場工藝的不斷變化。如現(xiàn)場工藝管道中，介質(zhì)流經(jīng)套筒調(diào)節(jié)閥的方向相對于閥門來說為流開。而在生產(chǎn)工藝變更的情況下，工藝管道中介質(zhì)流經(jīng)套筒調(diào)節(jié)閥的方向會出現(xiàn)相反，即出現(xiàn)對于閥門來說為流關(guān)。在以上情況發(fā)生的時候，對于上面所述的兩種結(jié)構(gòu)，前者可以滿足工況要求，但是因為是雙硬密封面結(jié)構(gòu)，要求閥內(nèi)件的加工精度極高，成本制造高昂，并且普遍情況下泄漏等級難以達到IV級或V級，直接會影響生產(chǎn)裝置中產(chǎn)品的質(zhì)量；而對于后者，流向的改變，使得平衡密封環(huán)不能夠承受反向介質(zhì)壓力，導(dǎo)致平衡密封環(huán)失效，從而介質(zhì)通過套筒與閥芯之間的間隙直接泄漏到閥后，同時閥芯失去平衡密封環(huán)的導(dǎo)向作用后，閥芯在套筒內(nèi)腔中上下運動時會出現(xiàn)振蕩加劇甚至卡澀現(xiàn)象，嚴重時直接劃傷套筒內(nèi)腔，噪音擴大現(xiàn)象也會伴隨出現(xiàn)，最終影響閥門的調(diào)節(jié)性能，不能夠滿足工藝變更后的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，平衡密封環(huán)能夠承受介質(zhì)正反向壓力，滿足工藝管道對閥門雙向密封的要求，閥芯在運動過程中動作平穩(wěn)可靠，顯著減少閥芯振動和噪音，提高閥門調(diào)節(jié)精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，包括閥體，閥體上部安裝上蓋，在閥體的中隔板處安裝閥座，在閥座上部安裝套筒，套筒內(nèi)安裝閥芯，套筒上部安裝平衡環(huán)座，平衡環(huán)座的上部和閥體的上部安裝上蓋；其特征是:在所述套筒與平衡環(huán)座的配合處設(shè)置溝槽，在該溝槽中從下至上依次安裝第一防擠出環(huán)、第一平衡密封環(huán)、支撐環(huán)、第二平衡密封環(huán)和第二防擠出環(huán)；所述第一防擠出環(huán)和第二防擠出環(huán)的一側(cè)為止動接觸圓頭，止動接觸圓頭的根部形成臺肩；所述第一平衡密封環(huán)和第二平衡密封環(huán)的一側(cè)設(shè)置開口槽，第一平衡密封環(huán)的開口槽朝下，第二平衡密封環(huán)的開口槽朝上；所述第一防擠出環(huán)的止動接觸圓頭設(shè)置在第一平衡密封環(huán)的開口槽內(nèi)，第二防擠出環(huán)的止動接觸圓頭設(shè)置在第二平衡密封環(huán)的開口槽內(nèi)。
[0006]進一步的，所述第一平衡密封環(huán)和第二平衡密封環(huán)的開口槽的邊緣為PTFE唇緣，在第一平衡密封環(huán)和第二平衡密封環(huán)的開口槽內(nèi)設(shè)置不銹鋼彈簧，不銹鋼彈簧沿開口槽的內(nèi)壁布置；所述PTFE唇緣位于開口槽的兩側(cè)，并且PTFE唇緣凸出于開口槽的側(cè)壁。
[0007]進一步的，所述第一防擠出環(huán)、第二防擠出環(huán)和支撐環(huán)的材質(zhì)為PEEK。
[0008]進一步的，所述支撐環(huán)的內(nèi)孔與閥芯外圓貼合，支撐環(huán)的上下平面分別與第一平衡密封環(huán)和第二平衡密封環(huán)接觸。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:平衡密封環(huán)和防擠出環(huán)對稱安裝于套筒和平衡環(huán)座的溝槽中，平衡密封環(huán)能夠承受介質(zhì)正反向壓力，滿足工藝管道對閥門雙向密封的要求，不需因工況改變而頻繁更換閥內(nèi)件，節(jié)約成本，閥芯在運動過程中動作平穩(wěn)可靠，顯著減少閥芯振動和噪音，提高閥門調(diào)節(jié)精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1的A放大圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]如圖1?圖2所示:所述套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件包括閥體1、閥座2、套筒3、閥芯4、平衡環(huán)座5、上蓋6、第一防擠出環(huán)7-1、第二防擠出環(huán)7-2、第一平衡密封環(huán)8-1、第二平衡密封環(huán)8-2、支撐環(huán)9、不銹鋼彈簧10等。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括閥體1，閥體I上部安裝上蓋6，在閥體I的中隔板處安裝閥座2，閥體I與閥座2之間設(shè)置石墨復(fù)合墊片并壓緊；在所述閥座2上部安裝套筒3，套筒3內(nèi)安裝閥芯4，套筒3上部安裝平衡環(huán)座5，平衡環(huán)座5的上部和閥體I的上部分別安裝石墨復(fù)合墊片，并通過上蓋I壓緊石墨復(fù)合墊片；如圖2所示，在所述套筒3與平衡環(huán)座5的配合處設(shè)置溝槽，在該溝槽中從下至上依次安裝第一防擠出環(huán)7-1、第一平衡密封環(huán)8-1、支撐環(huán)9、第二平衡密封環(huán)8-2和第二防擠出環(huán)7-2 ;所述第一防擠出環(huán)7-1和第二防擠出環(huán)7-2的一側(cè)為止動接觸圓頭，止動接觸圓頭的根部形成臺肩；所述第一平衡密封環(huán)8-1和第二平衡密封環(huán)8-2的一側(cè)設(shè)置開口槽，第一平衡密封環(huán)8-1的開口槽朝下，第二平衡密封環(huán)8-2的開口槽朝上；所述第一防擠出環(huán)7-1的止動接觸圓頭設(shè)置在第一平衡密封環(huán)8-1的開口槽內(nèi)，第二防擠出環(huán)7-2的止動接觸圓頭設(shè)置在第二平衡密封環(huán)8-2的開口槽內(nèi)；
所述第一平衡密封環(huán)8-1和第二平衡密封環(huán)8-2的開口槽的邊緣為PTFE唇緣，在第一平衡密封環(huán)8-1和第二平衡密封環(huán)8-2的開口槽內(nèi)設(shè)置不銹鋼彈簧10，不銹鋼彈簧10沿開口槽的內(nèi)壁布置；所述PTFE唇緣位于開口槽的兩側(cè)，并且PTFE唇緣凸出于開口槽的側(cè)壁；所述不銹鋼彈簧10將PTFE唇緣緊密貼合在閥芯4外圓與平衡環(huán)座5內(nèi)孔上形成密封作用，并且可以補償PTFE唇緣的磨損；
所述第一防擠出環(huán)7-1、第二防擠出環(huán)7-2和支撐環(huán)9的材質(zhì)為PEEK ;所述支撐環(huán)9具有自潤滑性和優(yōu)異的機械性能，支撐環(huán)9的內(nèi)孔與閥芯4外圓貼合，支撐環(huán)9的上下平面分別與第一平衡密封環(huán)8-1和第二平衡密封環(huán)8-2接觸，保證平衡密封環(huán)安裝到位后工作穩(wěn)定，無相互擠壓效果。
[0015]本發(fā)明的工作原理如下:閥芯4在套筒3中上下運動，調(diào)節(jié)流量，第一平衡密封環(huán)8-1、第二平衡密封環(huán)8-2和閥芯4外圓組成軟密封結(jié)構(gòu)，第一平衡密封環(huán)8-1和第二平衡密封環(huán)8-2中不銹鋼彈簧10可補償PTFE唇緣的磨損。閥門流開狀態(tài)下，支撐環(huán)9上部的第二平衡密封環(huán)8-2的PTFE唇緣通過介質(zhì)與不銹鋼彈簧10作用力下緊密貼合在閥芯4外圓和平衡環(huán)座5內(nèi)孔上，支撐環(huán)9下部的第一平衡密封環(huán)8-1在介質(zhì)作用力下移動至第一防擠出環(huán)7-1止動接觸圓頭處，保護第一平衡密封環(huán)8-1的性能完好；閥門流關(guān)狀態(tài)下，第一平衡密封環(huán)8-1的PTFE唇緣通過介質(zhì)與不銹鋼彈簧作用力下緊密貼合在閥芯4外圓和平衡環(huán)座5內(nèi)孔上，第二平衡密封環(huán)8-2在介質(zhì)作用力下移動至第二防擠出環(huán)7-2止動接觸圓頭處，保護第二平衡密封環(huán)8-2的性能完好。套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件結(jié)構(gòu)密封性能顯著，配合閥芯4與閥座2的硬密封結(jié)構(gòu)，泄漏等級達到V級以上，滿足現(xiàn)場工況變更要求。
【主權(quán)項】
1.一種套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，包括閥體(1)，閥體(I)上部安裝上蓋(6)，在閥體(I)的中隔板處安裝閥座(2)，在閥座(2)上部安裝套筒(3)，套筒(3)內(nèi)安裝閥芯(4)，套筒(3)上部安裝平衡環(huán)座(5)，平衡環(huán)座(5)的上部和閥體(I)的上部安裝上蓋(I);其特征是:在所述套筒(3)與平衡環(huán)座(5)的配合處設(shè)置溝槽，在該溝槽中從下至上依次安裝第一防擠出環(huán)(7-1)、第一平衡密封環(huán)(8-1)、支撐環(huán)(9)、第二平衡密封環(huán)(8-2)和第二防擠出環(huán)(7-2);所述第一防擠出環(huán)(7-1)和第二防擠出環(huán)(7-2)的一側(cè)為止動接觸圓頭，止動接觸圓頭的根部形成臺肩；所述第一平衡密封環(huán)(8-1)和第二平衡密封環(huán)(8-2)的一側(cè)設(shè)置開口槽，第一平衡密封環(huán)(8-1)的開口槽朝下，第二平衡密封環(huán)(8-2)的開口槽朝上；所述第一防擠出環(huán)(7-1)的止動接觸圓頭設(shè)置在第一平衡密封環(huán)(8-1)的開口槽內(nèi)，第二防擠出環(huán)(7-2)的止動接觸圓頭設(shè)置在第二平衡密封環(huán)(8-2)的開口槽內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，其特征是:所述第一平衡密封環(huán)(8-1)和第二平衡密封環(huán)(8-2)的開口槽的邊緣為PTFE唇緣，在第一平衡密封環(huán)(8-1)和第二平衡密封環(huán)(8-2)的開口槽內(nèi)設(shè)置不銹鋼彈簧(10)，不銹鋼彈簧(10)沿開口槽的內(nèi)壁布置；所述PTFE唇緣位于開口槽的兩側(cè)，并且PTFE唇緣凸出于開口槽的側(cè)壁。
3.如權(quán)利要求1所述的套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，其特征是:所述第一防擠出環(huán)(7-1)、第二防擠出環(huán)(7-2)和支撐環(huán)(9)的材質(zhì)為PEEK。
4.如權(quán)利要求1所述的套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，其特征是:所述支撐環(huán)(9)的內(nèi)孔與閥芯(4)外圓貼合，支撐環(huán)(9)的上下平面分別與第一平衡密封環(huán)(8-1)和第二平衡密封環(huán)(8-2)接觸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種套筒閥雙向平衡密封環(huán)組件，包括閥體和閥座，閥座上部安裝套筒，套筒上部安裝平衡環(huán)座；其特征是：在所述套筒與平衡環(huán)座的配合處設(shè)置溝槽，溝槽中從下至上安裝第一防擠出環(huán)、第一平衡密封環(huán)、支撐環(huán)、第二平衡密封環(huán)和第二防擠出環(huán)，第一防擠出環(huán)和第二防擠出環(huán)的一側(cè)為止動接觸圓頭，止動接觸圓頭的根部形成臺肩；所述第一平衡密封環(huán)和第二平衡密封環(huán)的一側(cè)設(shè)置開口槽，第一防擠出環(huán)的止動接觸圓頭設(shè)置在第一平衡密封環(huán)的開口槽內(nèi)，第二防擠出環(huán)的止動接觸圓頭設(shè)置在第二平衡密封環(huán)的開口槽內(nèi)。本發(fā)明滿足閥門雙向密封的要求，閥芯動作平穩(wěn)可靠，顯著減少閥芯振動和噪音。
【IPC分類】F16K1-46, F16K1-00, F16K1-36
【公開號】CN104676012
【申請?zhí)枴緾N201510070982
【發(fā)明人】陳彥, 盛子燁, 陸坤銘, 袁水
【申請人】無錫智能自控工程股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日