一种补偿性高温密封阀以及密封系统的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种补偿性高温密封阀以及密封系统。

背景技术：

常温下密封阀的密封技术早已十分成熟，然而，高温条件下的密封阀的密封性能却遇到种种困难，尽管构想提出过很多方案，但都经不起多次实验，无法满足要求。

鉴于此特提出本申请。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种补偿性高温密封阀，其能够在高温条件下提供优秀的密封性能。

本实用新型的另一目的在于提供一种密封系统，该密封系统能够在高温条件下达成密封。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种补偿性高温密封阀，其包括阀体、阀座、抽拉装置以及密封组件，阀座与阀体固定连接，抽拉装置与阀体滑动连接，抽拉装置在滑动过程中靠近或远离阀座；密封组件包括第一密封件与第二密封件，第一密封件与阀座连接，第二密封件与抽拉装置连接，第一密封件和第二密封件中的一个为一环形薄壁筒体，抽拉装置向阀座滑动时，第一密封件可与第二密封件密封抵接，抵接时，环形薄壁筒体的薄壁发生补偿性弹性形变。

在本实用新型较佳的实施例中，抽拉装置包括阀杆和阀芯，阀芯为一实心圆板，阀体远离阀座的一端开设有一通孔，阀杆穿过通孔并与通孔滑动配合，阀杆位于阀体内的一端与实心圆板中心处连接，抽拉装置可沿阀杆延伸方向于阀体内滑动。

在本实用新型较佳的实施例中，第一密封件为环形薄壁筒体，环形薄壁筒体远离阀座的一端向内收拢，相对的另一端与阀座连接。

在本实用新型较佳的实施例中，第二密封件为与环形薄壁筒体相配合的圆环，圆环靠近圆心的一端与阀芯周端密封连接，当抽拉装置向阀座滑动时，圆环远离圆心的一端可与环形薄壁筒体的内壁一端密封抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，第一密封件为与环形薄壁筒体相配合的圆环，圆环远离圆心的一端与阀座连接。

在本实用新型较佳的实施例中，第二密封件为环形薄壁筒体，环形薄壁筒体靠近阀座的一端向内收拢，相对的另一端与阀芯密封连接；当抽拉装置向阀座滑动时，圆环靠近圆心的一端可与环形薄壁筒体的外壁一端密封抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，圆环的材质为耐磨钢，优选地，材质为堆焊414-S；环形薄壁筒体的材质为不锈钢，优选地，材质为0Cr18Ni9Ti。

在本实用新型较佳的实施例中，阀体设置有进气口和出气口，阀座与阀体设置有进气口的一端固定连接，当抽拉装置向阀座滑动、第一密封件与第二密封件密封抵接时，进气口封闭。

在本实用新型较佳的实施例中，阀体还包括限位筒，限位筒的内径与阀杆的外径相匹配，限位筒套设于阀杆上，限位筒远离阀芯的一端与阀体连接。

一种密封系统，其包括上述任意一项补偿性高温密封阀。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供了一种补偿性高温密封阀，其通过设置能发生补偿性弹性形变的环形薄壁筒体，使其能够在高温条件下提供优秀的密封性能。另一目的在于提供一种密封系统，该密封系统能够在高温条件下达成密封。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的补偿性高温密封阀密封时的结构剖面图；

图2为本实用新型第一实施例提供的补偿性高温密封阀打开时的结构剖面图；

图3为本实用新型第一实施例提供的补偿性高温密封阀第一密封件与第二密封件抵接处的局部放大图；

图4为本实用新型第二实施例提供的补偿性高温密封阀密封时的结构剖面图；

图5为本实用新型第二实施例提供的补偿性高温密封阀打开时的结构剖面图。

图标：1-补偿性高温密封阀；10-阀体；20-阀座；30-抽拉装置；40- 密封组件；101-出气口；102-进气口；103-通孔；104-限位筒；301-阀杆； 302-阀芯；401-环形薄壁筒体；402-圆环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1、图2，本实用新型实施例提供了一种补偿性高温密封阀1，包括阀体10、阀座20、抽拉装置30以及密封组件40，阀座20与阀体10 固定连接，抽拉装置30与阀体10滑动连接；阀体10设置有进气口102和出气口101，阀座20设置于进气口102内，其中心处竖直中通，且其周端与阀体10设置有进气口102内壁的一端密封连件，抽拉装置30为一不透气的实心装置，其设置于阀座20的正上方，并于滑动过程中靠近或远离阀座20；密封组件40包括环形薄壁筒体401与圆环402，环形薄壁筒体401 与阀座20密封连接，圆环402与抽拉装置30密封连接，抽拉装置30向阀座20滑动时，环形薄壁筒体401的薄壁内表面一端可与圆环402外表面一端密封抵接，抵接时，环形薄壁筒体401的薄壁会发生补偿性弹性形变，此状态下，上述补偿性高温密封阀1完全密封。

具体的，所述阀体10为一具有内部空腔的桶体，其下端开设有进气口 102，左端开设有出气口101，进气口102、出气口101均与内部空腔连通。外部气体仅能通过进气口102进入，经由内部空腔最终自出气口101排出，形成流畅的气体循环，阀体10除进气口102与出气口101外的部分完全密闭，彻底避免漏气泄压。

进一步地，阀座20与阀体10设置有进气口102的一端连接，阀座20 为具有厚度的环形，进气口102的内表面为一圆柱面，阀座20的外径与进气口102的内径相同，阀座20远离圆心的一端与进气口102的周壁密封抵接，并与阀体10固定连接，使得阀座20与阀体10之间没有任何漏气的缝隙，气体仅可由进气口102进入，并通过阀座20的内环进入阀体10内。

进一步地，阀体10上端开设有通孔103，通孔103位于阀座20中心的正上方，抽拉装置30一端穿过通孔103，从而实现抽拉装置30与阀体10 的滑动连接，相对的另一端位于阀体10内部，可与阀体10内部沿靠近或远离进气口102的方向滑动。

具体的，抽拉装置30包括阀杆301与阀芯302，阀杆301一端穿过通孔103并与阀体10形成滑动连接，相对的另一端位于阀体10内；阀芯302 为一实心圆板，阀芯302中心处与阀杆301位于阀体10内的一端固定连接，阀芯302所在平面与阀杆301延伸方向所在直线垂直，使得整体抽拉装置 30成倒“T”形，抽拉装置30于阀体10内滑动时，阀芯302通过阀杆301 的推动靠近或远离进气口102。

进一步地，阀体10还包括限位筒104，限位筒104的内径与阀杆301 的直径相匹配。限位筒104竖直套设于阀杆301上，其远离阀芯302的一端与阀体10固定连接，从而对阀杆301的滑动方向进行限定，使阀杆301 仅能沿竖直方向滑动。

需要说明的是，阀座20的内径长度大于阀芯302的直径长度，阀杆301 竖直设置于阀座20中心处的正上方，使得当阀杆301带动阀芯302竖直向进气口102方向滑动时，阀芯302能够自阀座20的内环中穿过。

进一步地，环形薄壁筒体401竖直设置于进气口102内，其上端外径与阀座20内径相同，使其上端能够恰好容纳于阀座20内环中。进一步地，环形薄壁筒体401上端外侧壁一端与阀座20靠近圆心的一端固定连接，从而将环形薄壁筒体401竖直固定于进气口102处。

进一步地，环形薄壁筒体401下端向内收拢，使其下端内径小于阀芯 302的直径，阀芯302在阀杆301的带动下向进气口102的方向滑动，进而自环形薄壁筒体401的上端进入薄壁筒体内部，由于环形薄壁筒体401下端内径小于阀芯302的直径，如若阀芯302继续向下滑动，其必将与环形薄壁筒体401的下端筒体内部抵接，由于阀芯302为一实心圆板，气体无法透过阀芯302进入阀体10内，当阀芯302与环形薄壁筒体401内部抵接时，气体仅可由抵接处的缝隙进入阀体10内。

进一步地，请参照图1、图3，圆环402的内径与阀芯302的直径相同，圆环402套设于阀芯302的周端，并与其周端密封固定连接，即气体无法经由圆环402与阀芯302的连接处流过。当阀芯302在阀杆301的带动下向进气口102的方向滑动，自环形薄壁筒体401的上端进入薄壁筒体内部后，如若阀芯302继续向下滑动，圆环402远离圆心的一端将代替阀芯302 与环形薄壁筒体401的下端筒体内部抵接，且抵接处无缝隙，因此，进气口102将封闭。

进一步参照图3，圆环402远离圆心的一端为光滑弧形过渡，优选地，其为圆面过渡，此时，当圆环402与环形薄壁筒体401抵接时，两者为线接触，接触线为圆形，该圆形所在平面垂直于阀杆301延伸方向所在的直线。圆环402与环形薄壁筒体401之间的线接触从结构上使得两者之间的抵接更为密封，从而初步避免上述补偿性高温密封阀1密封时，气体从进气口102进入，经由圆环402与环形薄壁筒体401的抵接处进入阀体10内的情况。

进一步地，由于环形薄壁筒体401的筒壁为薄壁，当圆环402与其抵接时，其薄壁会发生补偿性的弹性形变，从而使得圆环402与环形薄壁筒体401之间的抵接更为紧密，彻底使抵接处的缝隙消失，杜绝气体由进气口102窜入；进一步地，当阀芯302因受力原因继续向下滑动时，环形薄壁筒体401的补偿性弹性形变将进一步增大，从而使得圆环402与环形薄壁筒体401之间的作用力与反作用力继续增大，进一步增加圆环402与环形薄壁筒体401抵接处的密封性，从而使得进气口102彻底密封。

需要说明的是，在500℃左右的高温下，金属材料必然会因为温度过高而产生形变，在此种情况下，上述环形薄壁筒体401的补偿性弹性形变能够有效地弥补由于高温形变而引起的密封不严的问题，彻底解决了密封阀在高温条件下的密封问题。

具体的，本实施例中，环形薄壁筒体401所用材质为0Cr18Ni9Ti，该材质具有较好的抗腐蚀性能、抗冲击性能以及抗高温性能，能使环形薄壁筒体401在高温环境下保持其结构方面的稳定性以及力学性能；环形薄壁筒体401的薄壁厚度为3-8毫米，该厚度既能保证强度又能提供良好的弹性形变性能，优选地，厚度为5毫米，此厚度能够最优的兼顾强度和弹性形变性能。

具体的，本实施例中，圆环402所用材质为司太立堆焊焊丝414-S或司太立堆焊焊丝HS114中的一种，两者均具有较高的耐磨损性能、耐高温性能以及抗腐蚀性能，使得圆环402在与环形薄壁筒体401摩擦、抵接的过程中不致因磨损过度而漏气，增加密封组件40的使用次数。

本实施例还提供了一种密封系统，该密封系统包括上述补偿性高温密封阀1，其能够在高温条件下达成密封。

第二实施例

请参照图4、图5，本实用新型实施例提供了一种补偿性高温密封阀1，其与第一实施例中所提供的补偿性高温密封阀1基本相同，不同之处在于：

其包括阀体10、阀座20、抽拉装置30以及密封组件40，阀座20与阀体10固定连接，抽拉装置30与阀体10滑动连接，阀体10设置有进气口 102和出气口101，阀座20设置于进气口102内，其中心处竖直中通，且其周端与阀体10设置有进气口102内壁的一端密封连件，抽拉装置30为一不透气的实心装置，其设置于阀座20的正上方，并于滑动过程中靠近或远离阀座20；密封组件40包括环形薄壁筒体401与圆环402，环形薄壁筒体401与抽拉装置30密封连接，圆环402与阀座20密封连接，抽拉装置 30向阀座20滑动时，环形薄壁筒体401的薄壁外表面一端可与圆环402内表面一端密封抵接，抵接时，环形薄壁筒体401的薄壁会发生补偿性弹性形变，此状态下，上述补偿性高温密封阀1完全密封。

阀座20的内径长度小于阀芯302的直径长度，阀杆301竖直设置于阀座20中心处的正上方，使得当阀杆301带动阀芯302竖直向进气口102方向滑动时，阀芯302无法自阀座20的内环中穿过。

具体的，环形薄壁筒体401竖直设置于阀体10内，其上端内径与阀芯 302的直径相同，使其上端内部能够恰好容纳阀芯302。进一步地，环形薄壁筒体401上端内侧壁一端与阀芯302远离圆心的一端固定连接，从而将环形薄壁筒体401竖直固定于阀体10内。

进一步地，环形薄壁筒体401下端向内收拢，使其下端内径小于阀座 20的内径，阀芯302在阀杆301的带动下向进气口102的方向滑动，进而使环形薄壁筒体401伸入阀座20的内环中，由于环形薄壁筒体401上端内径大于阀座20的内径，如若阀芯302继续向下滑动，环形薄壁筒体401必将与阀座20靠近圆心的一端抵接，由于阀芯302为一实心圆板，气体无法透过阀芯302进入阀体10内，当阀芯302与环形薄壁筒体401内部抵接时，气体仅可由抵接处的缝隙进入阀体10内。

进一步地，请参照图4、图5，圆环402的外径与阀座20的内径相同，圆环402设置于阀座20的内环中，且圆环402远离圆心一端与阀座20靠近圆心的一端密封固定连接，即气体无法经由圆环402与阀座20的连接处流过。当阀芯302在阀杆301的带动下向进气口102的方向滑动，使环形薄壁筒体401伸入阀座20的内环中后，如若阀芯302继续向下滑动，圆环 402靠近圆心的一端将代替阀座20与环形薄壁筒体401的外侧周壁抵接，且抵接处无缝隙，因此，进气口102将封闭。

本实施例所提供的补偿性高温密封阀1，除上述不同点外，其余特征均与第一实施例中提供的补偿性高温密封阀1相同。

本实施例还提供了一种密封系统，该密封系统包括上述补偿性高温密封阀1，其能够在高温条件下达成密封。

综上所述，本实用新型提供了一种补偿性高温密封阀，其通过设置环形薄壁筒体和与其相配合的圆环，解决了高温情况下密闭阀无法密封密闭的问题；在外力作用下，该环形薄壁筒体的侧壁在与圆环抵接时，能够产生补偿性的弹性形变，使得两者之间的抵接充分密封，即使在高温条件下，金属会必然会发生形变的情况下，该补偿性弹性形变亦能够提供密封的抵接，从而解决了高温情况下密闭阀无法密封密闭的问题，进一步提供优秀的密封性能。本实用新型还提供了一种密封系统，其包括上述补偿性高温密封阀，该密封系统能够在高温条件下达成密封。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。