一种阀门抗冲蚀双密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种阀门抗冲蚀双密封结构，包括阀体(1)、阀芯(2)、阀杆(3)。其特征为：阀芯(2)由主阀芯(2.2)和副阀芯(2.1)组成，主阀芯(2.2)一端与阀杆(3)固定连接，另一端加工有凹槽(5)，副阀芯(2.1)一端通过凹槽(5)与主阀芯(2.2)连接，主阀芯(2.2)与副阀芯（2.1）之间有弹性件（4），副阀芯（2.1）可在凹槽（5）内做行程有限的上下移动；主阀芯（2.2）与阀体（1）之间为平面软密封结构，副阀芯（2.1）另一端与阀体（1）通道内的副阀座（1a）接触密封。本发明利用主、副阀芯的不同步启闭，大大减小在启闭过程中软密封受到高速介质的冲蚀。本发明结构简单、密封性好、使用寿命长。
【专利说明】一种阀门抗冲蚀双密封结构
【技术领域】
[0001]本发明属于阀门【技术领域】，特别涉及一种适用于在介质高速流动的管路中的阀门的抗冲蚀双密封结构。
【背景技术】
[0002]阀门的性能，主要取决于其阀芯与阀座的密封性及使用寿命。对于高速介质的截断和节流，阀门的密封结构性能要求较高。采用软密封结构，密封性能好，但不耐冲蚀；硬密封堆焊耐磨合金，耐冲蚀性能提高，但是要达到较高的密封性能，对制造加工的要求较高。目前，用于高速介质的阀门通常采用密封面堆焊耐磨合金的结构，除制造加工的困难度外，由于介质的高速冲刷，特别是当阀门在启闭的过程中或工作在小开度时，即使是纯净的介质，密封面的损坏仍然很严重，使得阀门的使用寿命普遍较短。
【发明内容】
[0003]为了解决上述不足，本发明专利公开了一种阀门抗冲蚀双密封结构。该结构密封性能好，并且能够有效缓解高速介质对密封面的冲蚀破坏，延长阀门使用寿命。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下所述。
[0005]本发明所述的阀门抗冲蚀双密封结构由阀芯、阀座和阀杆组成，其特征在于阀芯由主阀芯和副阀芯组成，主阀芯一端与阀杆固定连接，另一端加工有凹槽，副阀芯一端通过凹槽与主阀芯连接，主阀芯与副阀芯之间有弹性件，副阀芯可在凹槽内做行程有限的上下移动；主阀芯与阀体之间为平面软密封，副阀芯另一端与阀体通道内的副阀座接触密封。
[0006]上述方案中，主阀芯整体结构可为圆盘等多种形式。
[0007]上述方案中，主阀芯与阀体之间的密封为平面软密封，其具体实现形式是多样的，如在主阀芯的密封面上固定安装软密封圈，在阀体上有与软密封圈相配合的主阀座。
[0008]上述方案中，副阀芯与副阀座的密封形式可为硬密封结构，也可为软密封结构，如在副阀芯的密封面上固定安装软密封圈，在阀体通道内有与之配合的副阀座凸台。
[0009]上述方案中，主阀芯与副阀芯之间的弹性件可为弹簧，也可为橡胶垫等弹性材料。
[0010]阀门开启时，执行机构带动阀杆向上移动，阀杆带动主阀芯率先离开主阀座，此时由于副阀芯与副阀座仍然保持密封，未能形成介质流通通道，当主阀芯向上移动一定距离后副阀芯才打开，形成介质流通通道。由于此时主阀芯已经离开主阀座密封面一定距离，从而使得软密封圈不会工作在小开度状态，高速介质对软密封的冲蚀也会大大减弱，从而有效地保护了软密封结构。
[0011]阀门关闭时，阀杆带动主阀芯、副阀芯一起向下移动，副阀芯与副阀座首先接触密封，主阀芯继续向下移动一段距离后，主阀芯与阀座接触密封，与此同时，主阀芯通过压缩弹性件将副阀芯压紧在副阀座上。在此关闭过程中，由于在主阀芯关闭之前，副阀芯已经关闭，使软密封结构避开了工作在小开度状况，有效减缓了冲蚀。
[0012]因节流过程主要通过副阀芯实现，因此即使产生汽蚀现象，也会在介质流过副阀芯后发生。
[0013]此外，在一般软密封结构中，由于关闭时来自执行机构的关闭力的大小不可控，在关闭时可能因为关闭力过大而将软密封面压坏；如果阀门长期处于关闭状态，软密封面会有产生永久变形的可能，这些都有可能导致密封结构的失效。而该结构中，硬阀座承担了部分关闭力，且在关闭过程中，主副阀芯之间的弹性件能够起到一定的缓冲作用，因而很好地避免了这些情况的发生。
[0014]本发明的有益效果如下所述。
[0015]I该密封结构中采用平面软密封结构，密封性能好，能够达到零泄漏。
[0016]2通过阀门在启闭过程中，主副阀芯的不同步动作，避免了软密封结构在阀门小开度时受到巨大的冲蚀，有效地保护了软密封结构，从而提高了阀门的密封可靠性和使用寿命。
[0017]3该密封结构中，对副阀芯与副阀座的配合精度要求有所降低，降低了加工难度。
[0018]4结构简单，加工成本低，便于实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1阀门抗冲蚀双密封结构开启时的结构示意图。
[0020]图2阀门抗冲蚀双密封结构关闭时的结构示意图。
[0021]图3阀门抗冲蚀双密封结构的阀芯结构示意图。
[0022]图4阀门抗冲蚀双密封结构的副阀芯与副阀座为软密封时的结构示意图。
[0023]图5阀门抗冲蚀双密封结构的主阀芯凹槽的一种结构示意图。
[0024]图6阀门抗冲蚀双密封结构的主阀芯凹槽的另一种结构示意图。
[0025]图7阀门抗冲蚀双密封结构的主阀芯和阀体间的一种密封结构示意图。
[0026]图中:1阀体、Ia副阀座、Ib主阀座、Ic副阀座凸台、2阀芯、2.1副阀芯、2.2主阀芯、2.2a凸台、2.2b主阀芯主体、2.2c盖板、2.2d主阀芯凸台、3阀杆、4弹性件、5凹槽、6密封圈1、7密封圈2、8密封圈3。
【具体实施方式】
[0027]为了更好的解释说明本发明，下面结合附图和实施例进行具体的阐述。
[0028]实施例一
如图1、图2所示，阀门密封结构包括阀体(I)、阀芯(2)、阀杆(3)。阀芯(2)由主阀芯(2.2)和副阀芯(2.1)组成，主阀芯(2.2) 一端与阀杆(3)固定连接，另一端加工有凹槽(5)，在凹槽(5)外端边缘有凸台(2.2a)，副阀芯(2.1) 一端通过凹槽(5)与主阀芯(2.2)连接，主阀芯(2.2)与副阀芯(2.1)之间有弹性件(4)，副阀芯(2.1)可在凹槽(5)内做行程有限的上下移动；在主阀芯的密封面上固定安装有软密封圈U6)，在阀体(I)上有与软密封圈1(6)相配合的主阀座(1.2)，副阀芯(2.1)另一端与阀体(I)通道内的副阀座(Ia)锥面接触密封。
[0029]该密封结构的动作过程为:关闭时，执行机构的带动阀杆(3)、主阀芯(2.2)、副阀芯(2.1)整体向下移动，副阀芯(2.1)与副阀座(Ia)锥面率先接触，阀杆(3)与主阀芯(2.2)继续向下移动一段距离后，主阀芯(2.2)上密封圈1(6)与主阀座(Ib)接触密封，与此同时，主阀芯(2.2)通过弹簧作用将副阀芯(2.1)压紧在副阀座(Ia)上。在此关闭过程中，由于在主阀芯(2.2)关闭之前，副阀芯(2.1)已经关闭，使软密封结构避开了工作在小开度状况，有效减缓了冲蚀。
[0030]开启时，阀杆(3)向上移动，带动主阀芯(2.2)率先离开主阀座(Ib)，此时副阀芯(2.1)与副阀座(Ia)仍然保持密封，未能形成介质流通，当主阀芯(2.2)向上移动一定距离后再带动副阀芯(2.1)打开，形成介质流通。由于此时主阀芯(2.2)已经离开主阀座(Ib)一定距离，从而使得软密封圈1(6)不会工作在小开度状态，高速介质对软密封圈1(6)的冲蚀也会大大减弱，从而有效地保护了软密封结构，延长了阀门使用寿命。
[0031]实施例二
本例如图4所示，在副阀芯(2.1)的密封面上固定安装软密封圈2 (7)，在阀体通道内有与之配合的副阀座凸台(lc)，其余同实施例一。
[0032]实施例三
本例如图5所示，为便于副阀芯(2.1)的装配，主阀芯(2.2)可为在主阀芯主体(2.2b)上加工凹槽(5)，凹槽(5)端面与盖板(2.2c)固定连接，盖板(2.2c)为在中心开有通孔的板形结构，其外缘与主阀芯(2.2)外缘平齐，内缘略宽于主阀芯凹槽(5)内边缘，其余同实施例一。
[0033]实施例四
本例如图6所示，主阀芯(2.2)与副阀芯(2.1)通过弹性件(4)固定连接，副阀芯(2.1)在凹槽(5)中上下移动的距离不再通过凹槽(5)进行限制。在启闭过程中，弹性件(4)需分别承受拉力和压力，其余同实施例一。
[0034]实施例五
本例如图7所示，在主阀芯上有主阀芯凸台(2.2d)，在阀体上固定安装有软密封圈3
(8)与之配合。其余同实施例一。
[0035]最后需要说明的是，本【具体实施方式】仅用于更好的解释说明本发明而非限制本发明的使用范围。本领域的技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者是等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的保护范围当中。
【权利要求】
1.一种阀门抗冲蚀双密封结构，主要包括阀体(I)、阀芯(2)、阀杆(3)。其特征为:阀芯(2)由主阀芯(2.2)和副阀芯(2.1)组成，主阀芯(2.2) 一端与阀杆(3)固定连接，另一端加工有凹槽(5)，副阀芯(2.1) 一端通过凹槽(5)与主阀芯(2.2)连接，主阀芯(2.2)与副阀芯(2.1)之间有弹性件(4)，副阀芯(2.1)可在凹槽(5)内做行程有限的上下移动；主阀芯(2.2)与阀体(I)之间为平面软密封结构，副阀芯(2.1)另一端与阀体(I)通道内的副阀座(Ia)接触密封。
2.根据权利要求1所述一种阀门抗冲蚀双密封结构，其特征在于副阀芯(2.1)与副阀座(Ia)之间的接触密封为硬密封或软密封。
3.根据权利要求1所述一种阀门抗冲蚀双密封结构，其特征在于主阀芯(2.2) 一端与阀杆(3)固定连接，另一端加工有凹槽(5)，在凹槽(5)外端边缘有凸台(2.2a)。
【文档编号】F16K1/44GK103591318SQ201310592861
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】王万平, 姚进, 张永彬, 许世法, 蒋正茂, 李超, 曹修全 申请人:四川大学