专利名称：高压先导式安全阀主阀密封结构的制作方法
技术领域：
本实用浙型涉及密封件类，特别是 一种用于天然气集输管道 装置、容器等设备上的高压先导式安全闽主阀密封结构。 背景妓术
目前应用于天然气集输管道装置、容器等设备上的先导式安 全阀，其主阀软密封垫嵌入阀芯底端内腔随阀芯上下移动，阀芯
套在最下端开有u形窗口以泄放气体，软密封墊与阀座接触形成
的密封面为厨定宽度，当安全阀给定压力较高时，主阀询芯在开
启的瞬间介质全压差泄放时巨大的吸附力会将嵌入阀芯的软密
封垫拉出并撕裂，回座时巨大的惯性力会使软密封垫撞击阀座造
成密封面过度压缩而使密封失效，无法满足高压下密封妁可靠性
和长寿命要求。
发聘内容
本实用新型的后的是为了克服现在技术在给定压力越来越 高的情况下先导式安全阀主阀密封结构的不足，而设计一种新型 的高压先导式安全阀主銜密封结构，以满足主阀密封件在高压下 的密封可靠性和长寿命要求。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的: 一种高压先导式安全阀主阀密封结构，包括阀芯套、阀芯、弹簧、阀座、
软密封垫及0形密封圈组成，其特征在于
a、 软密封垫设在阀座上端，阀座上端平面上设有0形密封 圈，并设有凸台以使软密封垫卡入，阀座内圆通过螺紋配合闽座 内套，阀座内套的上端台阶压紧软密封垫；
b、 阀芯下端成锥面凸台，在锥面凸台的圆周加工有凹槽， 阀芯外圆柱面开有环形槽；
c、 阀芯套为台阶形内孔.,其下端台阶压紧软密封垫外圆， 銜芯上端面与阀芯套上部台阶的接触面为阀芯的全行程服位面， 阀芯套中邻开有泄气孔。
所述软密封垫上银凸出截面为圃弧形的环状面。 阀座内套上端台阶面在压紧软密封垫后，高于软密封垫上部 的环状面。
本实用新型与现有技术枏论具有以下优点
①软奮封垫设在阀座上端，软密封垫上、下面为平面，上部 凸出截面为圆弧形的环状面设计，随着设定压力升高，介质作用 在密封面上的力增大，使软密封垫的环状面与阀芯的接触面，由 最初的顶都线接触到软密封垫变形后不断变宽的面接触，而改变 密封论压达到密封要求。同时该软奮封垫的内、外倒被阀座内套、 阀芯套紧紧压住，在给定高压下阀芯开启后，介质泄放时的吸附 力不会将软密封垫拉出，回座时，随着惯性力增大，软密封垫密
封接触面由于变形会相应增大，减小了密封处的密封比压，不会 撕裂密封环状面，大太提高了软密封垫的使用寿命。
② 阀芯下部加工的凹槽限定了软密封环面的最大压缩量，阀 芯外圆柱面开出的环形槽减少了阀芯与阀芯套的配合摩擦面，减 小阀芯移动的摩擦力，阀芯下端与软密封垫接触面堆焊耐磨耐蚀 合金，满足了高压下本阀耐冲刷、耐磨损、耐腐蚀的要求。
③ 阀芯下端面与软密封垫上部凸出的截面为圆弧形的环状 面接触形成密封副，由于阀芯上端面积大于下端与软密封垫接触 环面的面积，阀芯关闭时，作用在阀芯上端的弹簧力和介质力大 于下端密封环面上的介质力,超过软密封垫材料的密封比压，达
到了关闭密封"零泄漏"要求。同时，在阀座上端平面上设置o
形密封圈，使软密封垫的下平面与阀座上端平面间可能产生的气 流通道也被完全阻断，进一步增加了密封的可靠性。
阀座内套上端台阶面在压紧软密封垫后，高于软密封垫上 部的环状面，使阀芯在开启后介质不会直接冲刷软密封垫密封 面；而阀芯套中部开泄气孔下端位置高于软密封垫上平面，在闽 芯开启离开密封环面至阀芯套泄气孔的瞬间，气体介质压力从阀 座内套孔口移动到阀芯套泄气孔，由于软密封垫圆弧形环状面离 阀芯套泄气孔下端有一定距离，从而降低了瞬间对软密封垫的吸 附力，延长了软密封垫的使用寿命。
⑤传统安全阀软密封材料都嵌在阀芯底端，阀芯开启泄放介
质压力时软密封材料受介质直接冲刷影响使用寿命；而该密封副 结构的软密封材料嵌在阀座上面，泄放介质压力时直接冲刷阀芯 底端硬质合金堆焊密封面，大大提高了高压介质泄放工作要求， 进一步延长了阀门使用寿命。
图l是本实用新型实施例的结构示意恩；
图2是本实用新型应用于高压先导式安全阀主阀的使用状态图。
附图中标号分别为1-弹簧，2-阀芯套，3-0形密封掛，4-阀芯，5-软密封垫，6-阀座，7-0形密封圈，8-0形密封樹，9-锁紧螺母,10-阀座内套，11-导压管，12-导阀，13-阀盖，14-阀体，A-密封结构，B-进气口， C-泄放口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明 屈1示出高压先导式安全銜主阀密封结构情况，由弹簧l、 阀芯套2、阀芯4、软密封垫5、闽座6、锁紧螺母9、阀座内套 10及0形密封圈组成。软密封垫5卡入装有O形密卦圈7的阀 座6上部，其O形密封圈7使软密封垫5的下平面与阀座6上端 平面伺可能产生的气流通道被完全阻断，进一步增加密封的可靠 性。阀座内套10套入O形密封衝8旋入阀座6内螺紋，其上端 台阶压紧软密封垫5，用锁紧螺母，旋紧成一体组装于主阀的阀
体14内。阀芯套2内孔组装阀芯4、 0形密封圈3和弹簧1后一 并装入主阀的阀体14内，以下端台阶压紧软密封垫5外圆。阀 芯4下端制成锥面的凸台，可伸入阀座内套10的内孔，在锥面 凸台的圆周加工有凹槽，以限定软密封垫5环面的压缩量，闽芯 4的外圆柱面开有两道环形槽，以减少闽芯4与闽芯套2的配合 摩擦面，阀芯4下端与软密封垫5接触面堆焊耐磨耐蚀合金，满 足了高压下本阀耐冲刷、耐磨损、耐腐蚀的要求。
阀芯4下端面与软密封垫5上部凸出的截面为圆弧形的环状 面接触形成密封副，阀芯4上端面积大于下端与软密封垫5接触 环面的面积，当阀芯4关闭时,作用在阀芯上端的弹簧力和介质 力大于下端密封环面上的介质力，超过软密封垫材料的密封比 压，达到关闭密封"零泄漏"要求。
软密封垫5上部凸出截面为圆弧形的环状面，使阀芯4与该
环状面接触随给定压力升高密封力的增大，由最初的顶部线接触 到软密封变形后不断变宽的面接触而改变密封比压达到密封果 求，同时该软密封垫5内、外圆被阀座内套10、阀芯套2紧紧 压住，在给定高压下阀芯4开启后，介质泄放时的吸附力不会将 软密封垫5拉出。阀座内套10上端台阶面高于软密封垫5上部 的环状面，使阀芯4在开启后介质不会直接冲刷软密封垫5的密 封面，而阀芯套2中部泄气孔下端位置髙于软密封垫5上平面， 在阀芯开启离开密封环面至阀芯套泄气孔下沿的瞬间，气体介质
压力从阀座内套10孔口移动到阀芯套2泄气孔，由于软密封垫 5圆弧形环状面离阀芯套2泄气孔下端有一定距离，从阀座内套 10孔口泄放的气体压力由于软密封垫5上部流体体积变化而使 压力变小，从而降低了阀芯4开启的瞬间对软密封垫5的吸附力， 延长了软密封垫5的使用寿命。
图2示出本实用新型应用于高压先导式安全阀主阀的一个 实例。它主要由阀体14、阔盖13、导压管11、导阀12以及本 密封结构A组成。本密封结构件组装于阀体14的中上部，导阀 12通过导压管11分别与闽体14和阀盖13相连，上部与阀芯4 上端面、阀芯套2内腔、阀盖13内腔形成的封闭气室相连通， 阀芯4上端面与阀芯套2内腔上部台阶的接触面为阀芯4的全行 程限位面。阀芯4下端面在介质力和弹簧力作用下与软密封垫5 上部凸出的截面为圆弧形的环状面接触形成密封副。
下面针对实用新型的几种工作状态进行说明
1) 关闭状态介质压力在主阀阔体14进口法兰通过导压管 ll进入导阀12和阀盖13内腔与阀芯4上端面形成的封闭气室， 在弹簧1预紧力作用下，由于阀芯4上端面积大于下端密封面积， 使阀芯4下端面紧贴于软密封垫5的环状面形成密封副，满足关 闭时密封"零泄漏"的要求。
2) 超压排放状态当管道介质压力升高至设定压力时，导 阀12开启，阀芯4上端面与阀盖13内腔形成的封闭气室中的气
体迅速从导阀12排气口排出，使气室中气体压力迅速下降，此 时作用在阀芯4下端密封面上的介质力大于上端介质力和弹簧 力，阀芯4快速上移至全行程，主阀气体从阀芯套2泄气孔排放 至泄放口C泄压。
3)回座状态管道介质压力随銜门的开启排放降低封一定 范围时，导阀12回座关闭，进气口 B气体通过导压管11迅速进 入阀盖13的封闭气室使压力升高，此时在弹簧力和介质力的的 作用下阀芯4迅速下移关闭，主阀随之关闭。
权利要求1、一种高压先导式安全阀主阀密封结构，包括阀芯套、阀芯、弹簧、阀座、软密封垫及O形密封圈组成，其特征在于:a、软密封垫设在阀座上端，阀座上端平面上设有O形密封圈，并设有凸台以使软密封垫卡入，阀座内圆通过螺纹配合阀座内套，阀座内套的上端台阶压紧软密封垫；b、阀芯下端成锥面凸台，在锥面凸台的圆周加工有凹槽，阀芯外圆柱面开有环形槽；c、阀芯套为台阶形内孔，其下端台阶压紧软密封垫外圆，阀芯上端面与阀芯套上部台阶的接触面为阀芯的全行程限位面，阀芯套中部开有泄气孔。
2、 根据权利要求1所述的高压先导式安全阀主阀密封结构，其特征在于所述软密封垫上部凸出截面为圆弧形的环状面。1根据权利要求1或2所述的高压先导式安全阀主阀密封 结构，其特征在于阀座内套上端台阶面在压紧软密封垫后，高于 软密封垫上部的环状面。
专利摘要本实用新型是一种用于天然气集输管道装置、容器等设备上的高压先导式安全阀主阀密封结构，包括阀芯套、阀芯、弹簧、阀座、软密封垫及O形密封圈组成，其中阀芯下端成锥面凸台并带有凹槽，软密封垫设在阀座上端，阀芯套为台阶形内孔，阀芯套的下端台阶与阀座内套的上端台阶同时压紧软密封垫，软密封垫上部凸出截面为圆弧形的环状面，满足了主阀密封件在高压下的密封可靠性和长寿命要求。
文档编号F16K17/04GK201202859SQ200820063349
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者王元义, 王元清 申请人:王元清;王元义