的结构示意图。
[0016]图2是本发明中阀盖自动密封装置的结构示意图。
[0017]图3是本发明中阀杆自动密封装置的结构示意图。
[0018]图4是本发明中缓冲垫的结构示意图。
[0019]图中:1、阀体，2、入口底端缓冲垫，3、入口上端缓冲垫，4、阀座，5、阀芯，6、平衡孔，7、密封环，8、垫圈，9、螺钉，10、填料压盖，11、套环，12、填料，13、填料函环，14、阀盖，15、阀杆，16、导向套筒，17、出口上端缓冲垫，18、出口底端缓冲垫，19、导向套筒与阀体压圈，20、导向套筒下弹性阻尼圈，21、导向套弹性阻尼圈，22、密封圈，23、导向套筒上弹性阻尼圈，24、导向套筒与阀盖压圈，25、阀盖导流槽，26、压块，27、压块弹性阻尼圈，28、隔水膜，29、弹性阻尼元件。
【具体实施方式】
[0020]实施例:
如图1所示，本发明的一种自动密封的高压阀主要由阀体1、阀芯6、阀杆15和阀盖14组成。在阀盖14和阀体I间安装有密封环7，并通过垫圈8、螺钉9固定。阀芯6开有平衡孔6，阀芯6安装在阀杆上15，阀杆15处通过填料12密封，填料12上端通过填料压盖10、套环11压紧，填料12下端通过填料函环13压紧，填料函环13通过阀芯自动密封装置压紧。阀体I上端和阀座4处开有凹槽，各凹槽由于安装阀盖自动密封装置和阀接口自动密封装置。在高压阀进、出口安装有入口底端缓冲垫2、入口上端缓冲垫3、出口上端缓冲垫17和出口底端缓冲垫18。
[0021]如图2所示，本发明中的阀盖自动密封装置，由导向套筒16、导向套筒与阀体压圈19、导向套筒下弹性阻尼圈20、导向套弹性阻尼圈21、密封圈22、导向套筒上弹性阻尼圈23和导向套筒与阀盖压圈24组成，密封圈22、导向套弹性阻尼圈21和导向套筒16依次安装在阀体I上端的凹槽内，导向套筒下弹性阻尼圈20和导向套筒与阀体压圈19依次安装在阀体I上端的凹槽的底端，导向套筒上弹性阻尼圈23和导向套筒与阀盖压圈24依次安装在导向套筒16上端，导向套筒下弹性阻尼圈20和导向套筒上弹性阻尼圈23分别与密封圈22接触。
[0022]如图3所示，本发明中的阀杆自动密封装置，由阀盖导流槽25、压块26和压块弹性阻尼圈27组成，在阀盖14靠近阀芯5处设有阀盖导流槽25，压块26安装在阀盖导流槽25上方，压块弹性阻尼圈27安装在压块26上方。
[0023]如图4所示，本发明中的缓冲垫由隔水膜28和弹性阻尼元件29组成，弹性阻尼元件29的两端为块状结构，中间为长、短交错结构。
[0024]本发明通过使用阀杆自动密封装置实现阀杆15的自动密封，即在工作时，高压阀内的高压流体经阀盖14的阀盖导流槽25与压块26接触，因阀盖导流槽25并呈45度倾斜，可将阀内的高压压力转换为作用于填料函环13的向上和向内的自动压紧力。在压块26和填料函环13间安装压块弹性阻尼圈27可实现间隙调节、元件保护和初级密封作用，即通过压块弹性阻尼圈27的可压缩性，根据高压流体的不同压力状态来调节压块26和填料函环13间的间隙；通过压块弹性阻尼圈27的弹性阻尼特性，可防止阀内高压变化产生的交变力直接经压块26作用于填料函环13，保护填料函环13元件；通过压块弹性阻尼圈27的材料本身的特性，起到阀杆15处对流体的初级密封作用。
[0025]本发明通过使用阀盖自动密封装置实现阀盖14的自动密封，即在工作时，阀芯5与阀体I区域内的流体高压力经导向套筒16转换为向上的作用力，并经导向套弹性阻尼圈21作用于密封圈22，使密封圈22产生向上的自动压紧力；该区域的流体高压力还经导向套筒与阀体压圈19和导向套筒下弹性阻尼圈20作用于密封圈22，产生对其压紧的自动压紧力；经阀芯5的平衡孔6流入平衡腔的流体高压力经导向套筒16内壁，以及导向套筒与阀盖压圈24、导向套筒上弹性阻尼圈23转换为压紧密封圈22的自动压紧力。在该装置中的导向套弹性阻尼圈21、导向套筒下弹性阻尼圈20和导向套筒上弹性阻尼圈23可实现间隙调节、密封圈保护和初级密封作用，即通过各弹性阻尼圈的可压缩性，根据高压流体的不同压力状态来调节导向套筒16、各压圈和密封圈22间的间隙；防止密封圈22因导向套筒16、各压圈的直接接触而产生的磨损破坏，延长密封圈22的使用寿命；通过各弹性阻尼圈的材料本身的特性，起到阀盖14处对流体的初级密封作用。
[0026]本发明通过使用阀接口自动密封装置实现阀接口的自动密封以及高压流体的缓冲功能，以入口底端缓冲垫2为例，即在工作时，入口底端缓冲垫2可将流体高压力转换为该处的自动压紧力。在该装置中采用隔水膜28和弹性阻尼元件29组成的缓冲垫可实现间隙调节、柔性连接和阀体I保护作用，即通过隔水膜28和弹性阻尼元件29的可压缩性，根据高压流体的不同压力状态来调节管道接口和阀进、出法兰的密封间隙，并防止此处因出现间隙而产生的泄漏；通过各缓冲垫实现管道接口和阀进、出法兰的柔性连接，通过柔性连接增加系统的自由度，降低外部载荷对整个系统的破坏；通过弹性阻尼元件29的长、短交错结构设计可实现对高压流体的三级缓冲作用，将缓冲垫只设计在阀进、出口处，是考虑到进、出口处流体的流速较高，对阀体I的冲击力较大，通过该三级缓冲结构可有效降低高压高速流体对阀体I的作用力。具体工作为，首先当高压流体作用于缓冲垫时，使得长弹性体压缩并变形，实现一次缓冲，然后长弹性体变形弯曲后与短弹性体接触，短弹性体又可弯曲变形，实现二次缓冲，最后短弹性体与中间实体接触，中间实体仍可弯曲变形，从而实现三次缓冲。
【主权项】
1.一种自动密封的高压阀，主要包括阀杆自动密封装置、阀盖自动密封装置和阀接口自动密封装置；所述的阀杆自动密封装置由阀盖导流槽、压块和压块弹性阻尼圈组成，在阀盖靠近阀芯处设有阀盖导流槽，压块安装在阀盖导流槽上方，压块弹性阻尼圈安装在压块上方；所述的阀盖自动密封装置由导向套筒、导向套筒与阀体压圈、导向套筒下弹性阻尼圈、导向套弹性阻尼圈、密封圈、导向套筒上弹性阻尼圈和导向套筒与阀盖压圈组成，密封圈、导向套弹性阻尼圈和导向套筒依次安装在阀体上端的凹槽内，导向套筒下弹性阻尼圈和导向套筒与阀体压圈依次安装在阀体上端的凹槽的底端，导向套筒上弹性阻尼圈和导向套筒与阀盖压圈依次安装在导向套筒上端，导向套筒下弹性阻尼圈和导向套筒上弹性阻尼圈分别与密封圈接触；所述的阀接口自动密封装置由入口底端缓冲垫、入口上端缓冲垫、出口上端缓冲垫和出口底端缓冲垫组成，入口底端缓冲垫、入口上端缓冲垫和出口底端缓冲垫的一端安装在阀座的凹槽内，另一端安装在阀进出口处，出口上端缓冲垫的一端安装在阀体出口上端的凹槽内，另一端安装在阀出口处。2.如权利要求1所述的一种自动密封的高压阀的阀座处设有三个凹槽，凹槽的大小根据入口底端缓冲垫、入口上端缓冲垫和出口底端缓冲垫的端部结构设定。3.如权利要求1所述的一种自动密封的高压阀的阀体出口上端设有一个凹槽，该凹槽的大小根据出口上端缓冲垫的端部结构设定，阀体靠近阀盖区域设有一圆形凹槽，该圆形凹槽的大小根据密封圈的结构设定。4.如权利要求1所述的一种自动密封的高压阀的阀盖处设有阀盖导流槽，该阀盖导流槽为中空圆台结构，并呈45度倾斜。5.如权利要求1所述的一种自动密封的高压阀的入口底端缓冲垫、入口上端缓冲垫、出口上端缓冲垫和出口底端缓冲垫由隔水膜和弹性阻尼元件组成，弹性阻尼元件的两端为块状结构，中间为长、短交错结构。
【专利摘要】本发明提供了一种自动密封的高压阀，主要包括阀杆自动密封装置、阀盖自动密封装置和阀接口自动密封装置。其特点是自动密封装置由阀盖导流槽、压块和压块弹性阻尼圈组成，阀盖自动密封装置由导向套筒、导向套筒与阀体压圈、导向套筒下弹性阻尼圈、导向套弹性阻尼圈、密封圈、导向套筒上弹性阻尼圈和导向套筒与阀盖压圈组成，阀接口自动密封装置由入口底端缓冲垫、入口上端缓冲垫、出口上端缓冲垫和出口底端缓冲垫组成。本发明通过阀芯自动密封装置、阀盖自动密封装置和阀接口自动密封装置分别实现阀杆、阀杆和阀进、出口的自动密封。各装置中弹性阻尼圈具有间隙调节、元件保护、初级密封的作用。
【IPC分类】F16K41/06, F16K41/04, F16K27/02, F16K41/08
【公开号】CN105020466
【申请号】CN201410168552
【发明人】安延涛, 马汝建, 赵东, 蔡冬梅
【申请人】济南大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月25日