专利名称：强密封控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种强密封控制阀，具体地说是适应高压差、强摩擦的 苛刻介质工况，如颗粒或粉料的气体输送。
技术背景本实用新型作出以前，在己有技术中，通常的控制阀密封结构主要由阀 体、阀芯、阀杆、阀座等组成。其密封可以是金属硬密封，也可以是聚四氟 乙烯与金属间的软密封，但其共同特点是仅有一重密封。该种结构的控制阀 只适用于一般介质的调节或切断。在颗粒或粉料的气体输送工况，该种控制 阀通过在密封部位堆焊硬质合金来提高硬度及耐磨性，但效果不理想，使用 寿命只有二至三个月，频繁更换控制阀很不经济，也不利于连续生产。发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种强密封控制 阔，能使阀套与阔座形成第一重密封,避免较大介质颗粒流入,保护阀内密封 件不会受到磨损，长效保证密封垫与阀座的第二重密封，以上两道密封如果 失效，只要阀套与密封垫提供一定的节流效果，阀芯与阀座仍能形成第三道 密封，这三重密封能确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率， 减少维修工作。本实用新型的主要解决方案是这样实现的本实用新型主要采用阀体与上阀盖连接，阀座与阀体连接，在上阀盖内 安装上阀杆，特征是由阀套、密封垫、阀芯组成阀芯套件，密封垫固定在阀 芯与下阀杆之间，阀套位于阀芯套件的外侧，在阀套上侧布置碟形弹簧，下 阀杆与阀芯配合设置在阀座内，在阀体与导向座之间及上阀盖及导向座之间 设置缠绕垫片。所述的阀套与导向座之间设有衬垫及导向填料，导向填料采用聚四氟乙 烯材料制成。所述的密封垫上设有齿形沟槽。所述的下阀杆与阀套之间设置O形圈。本实用新型与已有技术相比具有以下优点本实用新型结构简单、紧凑，合理；由于阀套的密封端分别由两段与截 面呈30度及60度角的斜面拼出，并倒圆角，最大限度减少与颗粒的接触机 会，并保证流道畅通，不积聚颗粒；阀套密封段堆焊硬质合金，能确保硬度 及耐磨性；所述的下阀杆与阀套之间设置O形圈，可阻止颗粒进入配合面， 确保阀杆长期动作自如；密封面间无大颗粒，则阀套与阀座即能形成良好的 密封(第一重)；由于受阀套的保护，密封垫与阀座迅速形成第二道密封，其 间几乎不受颗粒的破坏，第二道密封属于软密封，能保证零泄漏，介质的流 动完全被切断；如果在长期运行过程中，密封垫被磨损，则只要阀套与密封 垫能提供一定的节流效果，避免较大颗粒流入，阀芯与阀座仍能形成第三道 密封，确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工 作；上述三重密封结构可完全应对该类苛刻工况，可以实现长期(3年以上) 无故障使用。
图1为本实用新型结构示意图。 图2为本实用新型阔芯套件剖面图。 图3为本实用新型密封结构放大图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述本实用新型主要由阀体l、上阀盖2、阀座3、阀芯4、阀套5、上阀杆 6、密封垫7、下阀杆8、衬垫9、导向填料IO、导向套ll、导向座12、碟形 弹簧13、预紧螺母14、销钉15、缠绕垫片31、填料衬垫32、填料33、 34、 填料隔套35、填料压套36、填料压盖37、双头螺柱51、 55、螺母52、 56、 0形圈53、 54、 57等组成。如图l、图2所示本实用新型阀体1与上阀盖2采用法兰连接形式， 阀座3与阀体1连接，在上阀盖2内安装上阀杆6。本实用新型三重密封的关键在于阀芯套件，阀芯套件分为阀套5、密封 垫7、阀芯4三个部分，密封垫7被固定在阀芯4与下阀杆8之间，阀套5 位于阀芯套件的最外侧，并将阀座3的密封面加宽，适应新的阀芯密封结构。 密封垫7上设有齿形沟槽。密封垫7材质为聚四氟乙烯，具有自润滑、耐磨、 密封性好的特点；15%的压縮量和密封面上0.4mm深的齿形沟槽可确保可靠 密封。在阀门关闭时必定会接触颗粒，如未设置缓冲机构，密封面必然会像普通阀芯一样被破坏。故在阀套5上侧布置了十片碟形弹簧13，并将上阀杆6 与预紧螺母14用销钉15固定成一体，上阀杆6在向下运动时，推力通过碟 形弹簧13传递到阀套5，只要保证碟形弹簧13在相应压縮范围内的出力与 阀套5的密封力相同，就可直接保证阀套5与阀座3的密封。碟形弹簧13 可根据安装空间、变形量、工作载荷等参数计算数据。阀套5的密封端分别由两段与截面呈30度及60度角的斜面拼出，并倒 R2的圆角，最大限度减少与颗粒的接触机会，并保证流道畅通，不积聚颗粒。 阀套5整体采用316 (具体材料)制成，密封段堆焊硬质合金，确保硬度及 耐磨性。本实用新型下阀杆8与阀芯4配合设置在阀座3内。阔芯4的一端与普 通控制阀的阀芯相同，可根据工况要求设计成等百分比、线形或开关型的曲 线，用以提供多样的控制性能。另一端为螺钉结构，确保与下阀杆8配合拧 紧后提供密封垫足够的压紧力。同时，在密封垫被破坏的情况下，阀门全关 时阀芯4与阀座3仍可以形成密封。另外，阀芯4为316不锈钢材料制成， 密封面堆焊硬质合金。阀座3密封面堆焊硬质合金，牌号不同配对使用，可 提高使用寿命。由于介质携带的颗粒往往大小不一，为阻止极细颗粒进入运动副，采用 了防卡死对策，分别设置在阀芯套件运动副之间及导向座12与阀套5的运动 副之间。在阀芯套件中，下阀杆8与阀套5之间设置了一道0形圈57，可阻 止颗粒进入配合面，确保上阀杆6长期动作自如。在阀套5与导向座12之间设置了两个聚四氟乙烯的导向填料IO及衬垫 9，使得阀套5在上下运动时，粘附在外表面的颗粒被阻挡在导向填料10之 外，防止阀套5与导向套11卡死。在实际应用过程中效果显著，可以大大降 低卡死故障发生的概率，减少维修工作。本实用新型阀座3与阀体l采用螺纹连接方式，两者面接触部分宽lmm， 螺纹完全拧紧后实现金属密封，维修更换阀座都比较容易。在阀体1与导向座12之间及上阀盖2与导向座12之间设置两个缠绕垫 片31，采用双头螺柱51与螺母52拧紧，保证密封无外漏。上阀盖2上部设置填料函，在上阀杆6与填料函之间由下至上放置填料 衬垫32、填料33、 34、填料隔套35、填料压套36、填料压盖37，通过拧紧双头螺柱55、螺母56，下压填料压套36，使填料33、 34膨胀，在上阀杆6 与填料函内壁之间实现密封，由于填料的柔性，即便阀杆上下运动也能保证 良好的动密封。为进一步提升密封效果，在填料压套36与上阀杆6、填料压 套36与上阀盖2填料函之间增加了 O形圈54、 53。本实用新型工作原理阀门在从全开至全关的运行过程中，阀套首先接触阀座，由于密封面非 常窄，近似于线密封，而颗粒或粉料在高压气体携带下运动，较大颗粒被夹 持在密封面间的几率极小。如密封面间无大颗粒，则阀套与阀座即能形成良 好的密封(第一重)；如假定有较小的颗粒被夹持在密封面间，此时随着介质 流动，形成前文所述的砂轮磨损效应，但由于碟簧的存在，阀杆仍能带着其 他阀芯部件向下运动，由于受阔套的保护，密封垫与阀座迅速形成第二道密 封，其间几乎不受颗粒的破坏。第二道密封属于软密封，能保证零泄漏，此 时介质的流动完全被切断；如果在长期运行过程中，密封垫被磨损，则只要 阀套与密封垫能提供一定的节流效果，避免较大颗粒流入，阀芯与阀座仍能 形成第三道密封，确保介质被切断；上述三重密封结构可完全应对该类苛刻 工况，可以实现长期(3年以上)无故障使用。
权利要求1.一 种强密封控制阀，主要采用阀体(1)与上阀盖(2)连接，阀座(3)与阀体(1)连接，在上阀盖(2)内安装上阀杆(6)，其特征是由阀套(5)、密封垫(7)、阀芯(4)组成阀芯套件，密封垫(7)固定在阀芯(4)与下阀杆(8)之间，阀套(5)位于阀芯套件的外侧，在阀套(5)上侧布置碟形弹簧(13)，下阀杆(8)与阀芯(4)配合设置在阀座(3)内，在阀体(1)与导向座(12)及上阀盖(2)及导向座(12)之间设置缠绕垫片(31)。
2、 根据权利要求l所述的强密封控制阀，其特征在于所述的阀套(5) 与导向座(12)之间设有衬垫(9)及导向填料(10)。
3、 根据权利要求2所述的强密封控制阀，其特征在于所述的导向填料 (10)采用聚四氟乙烯材料制成。
4、 根据权利要求1所述的强密封控制阀，其特征在于所述的密封垫(7) 上设有齿形沟槽。
5、 根据权利要求1所述的强密封控制阀，其特征在于所述的下阀杆(8) 与阀套(5)之间设置O形圈(57)。
专利摘要本实用新型涉及一种强密封控制阀，具体地说是适应高压差、强摩擦的苛刻介质工况。其主要包括阀体、上阀盖、阀座、上阀杆，特征是由阀套、密封垫、阀芯组成阀芯套件，阀套位于阀芯套件的外侧，在阀套上侧布置了碟形弹簧，密封垫固定在阀芯与下阀杆之间，下阀杆与阀芯配合设置在阀座内，上阀盖、阀体与导向座之间设有缠绕垫片。本实用新型能使阀套与阀座形成第一重密封，避免较大介质颗粒流入，保护阀内密封件不会受到磨损，长效保证密封垫与阀座的第二重密封，以上两道密封如果失效，只要阀套与密封垫提供一定的节流效果，阀芯与阀座仍能形成第三道密封，这三重密封能确保介质被切断，并可以大大降低卡死故障发生的概率，减少维修工作。
文档编号F16K1/00GK201096195SQ20072003742
公开日2008年8月6日 申请日期2007年5月16日 优先权日2007年5月16日
发明者朱荣挺, 锋 汤 申请人:无锡市亚迪流体控制技术有限公司