高温高压阀门阀杆组合式填料结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种高温高压阀门阀杆组合式填料结构，包括第一高密度环、低密度环组和第二高密度环，低密度环组的上方连接第一高密度环，下方连接第二高密度环；低密度环组至少包括一个低密度环；低密度环的上端面与下端面为相互平行的圆锥面结构，对应的锥角为100°；第一高密度环的下端面与第二高密度环的上端面为相互平行的圆锥面结构，对应的锥角为130°；第一高密度环的上方与第二高密度环的下方分别连接有碳素纤维环。本实用新型使填料承受的压力得到了均匀的分布，并能使阀门在600℃高温4500LB高压气体介质压力下阀杆无泄漏，起到更好的密封效果，解决高温高压阀门阀杆密封易失效的问题。
【专利说明】高温高压阀门阀杆组合式填料结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高温高压阀门，具体来说是一种高温高压阀门阀杆组合式填料结构。
【背景技术】
[0002]目前国内设计制造的高温高压阀门的阀杆填料密封，其密封填料主要是石墨盘根式或成型石墨填料(相同密度)以及部分金属夹织物型，在高温高压工况下，工作介质为气体时，这种填料因圈数的增多使填料总高度增加，按力学原理，随着填料高度H的增加，传递到填料函底部的压紧力逐级降低，影响密封性能，并且由于石墨填料耐高温的性能限制。影响高温气体工况下的阀杆密封性能。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决现有的密封填料结构中存在的不合理因素，提供一种新型的高温高压阀门阀杆组合式填料结构，使填料承受的压力均匀分布，起到更好的密封效果，解决高温高压阀门阀杆密封易失效的问题。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0005]一种高温高压阀门阀杆组合式填料结构，包括第一高密度环、低密度环组和第二高密度环，所述低密度环组的上方连接第一高密度环，所述低密度环组的下方连接第二高密度环；所述低密度环组至少包括一个低密度环；所述第一高密度环、低密度环组和第二高密度环的中心轴线重合；
[0006]所述低密度环的上端面与下端面为相互平行的圆锥面结构，所述低密度环的上端面对应的锥角为100° ；
[0007]所述第一高密度环的下端面与所述第二高密度环的上端面为相互平行的圆锥面结构，所述第一高密度环的下端面与所述第二高密度环的上端面对应的锥角为130°。
[0008]所述第一高密度环的下端面、第二高密度环的上端面、低密度环的上端面和低密度环的下端面对应的锥角方向一致且向上。
[0009]优选地，所述第一高密度环的上方与第二高密度环的下方分别连接有碳素纤维环。
[0010]本实用新型与现有技术相比较，其效果是积极的:
[0011 ] 1、填料承受的压力得到了均匀的分布；
[0012]2、采用高密度、低密度及耐高温材料组合填料能使阀门在600°C高温4500LB高压气体介质压力作用下阀杆无泄漏。
[0013]本实用新型解决了高温高压阀门阀杆密封易失效的问题。采用科学的分析计算方法设计高密度、低密度及耐高温材料组合填料，使阀门在600°C高温、4500LB高压气体介质压力下阀杆无泄漏；由于密封环角度和密度的设置，使填料可进行多次调整不失效，与传统的填料相比，延长了填料的使用寿命。保证了高温高压(气体介质)阀门的安全可靠性和维修性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型组合式填料结构的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型低密度环与第二高密度环之间的结构示意图。
[0016]图3为本实用新型的组合式填料结构的装配示意图。
[0017]其中I为阀体，2为阀杆，3为填料压盖，4为螺栓，5为组合式填料结构，51为第一高密度环，52为第二高密度环，53为低密度环组，54为碳素纤维环，531为低密度环，A为低密度环的上端面对应的锥角，Al为低密度环的上端面与水平面的夹角，B为第二高密度环的上端面对应的锥角，BI为第二高密3度环的上端面与水平面的夹角，C为低密度环与第二高密度环之间的缝隙与水平面的夹角。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0019]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0020]参见图1至图3，一种高温高压阀门阀杆组合式填料结构，包括第一高密度环51、低密度环组53和第二高密度环52，低密度环组53的上方连接第一高密度环51，低密度环组53的下方连接第二高密度环52 ;第一高密度环51、低密度环组53和第二高密度环52的中心轴线重合；低密度环组53由三个相同的低密度环531组成；低密度环531的上端面与下端面为相互平行的圆锥面结构，因此低密度环531的上端面与下端面对应的锥角角度相一致，其中低密度环531的上端面对应的锥角A为100°，根据圆锥体的截面为等腰三角形这一特性，可以得出低密度环531的上端面与水平面的夹角Al为40° ;第一高密度环51的下端面与第二高密度环52的上端面为相互平行的圆锥面结构，因此第一高密度环51的下端面与第二高密度环52的上端面对应的锥角角度相一致，其中第二高密度环52的上端面对应的锥角B为130°，根据圆锥体的截面为等腰三角形这一特性，可以得出第二高密度环52的上端面与水平面的夹角BI为25° ;第一高密度环51的下端面、第二高密度环52的上端面、低密度环531的上端面和低密度环531的下端面对应的锥角方向一致且向上，第一高密度环51的上方与第二高密度环52的下方还分别连接有碳素纤维环54。
[0021]进一步参见图2，并结合上述说明可以看出低密度环531与第二高密度环52之间存在缝隙，该缝隙与水平面之间形成了夹角C，该夹角C的大小为15°，即Al减去BI的角度差；同理，低密度环531与第一高密度环51之间也存在缝隙，且该缝隙与水平面之间形成的夹角大小为15°。
[0022]正是这15°的角度差，使阀杆2在压紧过程中，通过填料压盖3及螺栓4的压紧力，顺次挤压第一高密度环51、低密度环组53和第二高密度环52，致使各环的角度变形后产生径向压紧力，并形成均匀的径向涨紧力从而将组合式填料结构5与阀体I和阀杆2紧密贴合，达到密封无泄漏的效果；同时在第一高密度环51的上方和第二高密度环52的上方分别设有耐高温材料制成的碳素纤维环54，进一步保护组合式填料结构5，阻止高温气体分子渗透腐蚀填料，保障阀杆2在高温高压的气体工况中能正常密封。
[0023]本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种高温高压阀门阀杆组合式填料结构，其特征在于:包括第一高密度环、低密度环组和第二高密度环，所述低密度环组的上方连接第一高密度环，所述低密度环组的下方连接第二高密度环；所述低密度环组至少包括一个低密度环；所述第一高密度环、低密度环组和第二高密度环的中心轴线重合； 所述低密度环的上端面与下端面为相互平行的圆锥面结构，所述低密度环的上端面对应的锥角为100° ； 所述第一高密度环的下端面与所述第二高密度环的上端面为相互平行的圆锥面结构，所述第一高密度环的下端面与所述第二高密度环的上端面对应的锥角为130° ； 所述第一高密度环的下端面、第二高密度环的上端面、低密度环的上端面和低密度环的下端面对应的锥角方向一致且向上。
2.如权利要求1所述的高温高压阀门阀杆组合式填料结构，其特征在于:所述第一高密度环的上方与第二高密度环的下方分别连接有碳素纤维环。
【文档编号】F16K41/06GK203374957SQ201320431228
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】杨恒, 董锡文, 余芳 申请人:上海纳福希阀门有限公司