一种气动调节阀的密封装置的制作方法

本实用新型属于机械结构技术领域，尤其是涉及一种气动调节阀的密封装置。

背景技术：

随着国民经济的高速发展，人们对环保意识的日益重视，倡导使用节能环保产品已成为主流。在电力、环保、化工等技术领域输送高温、带腐蚀性介质气体，容易导致气体泄漏等问题的出现，气体泄漏容易导致外部环境受到严重的污染，因此要求输送介质的气动调节阀密封结构能够防腐、防磨、防泄漏。而且其输送介质温度由100℃左右升至600℃左右，故对密封装置的耐高温要求也很高。

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号。借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种；按其功能和特性分为线性特性、等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。

气动调节阀是以压缩气体为动力源，以气缸为执行器，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀、储气罐、气体过滤器等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:流量、压力、温度、液位等各种工艺过程参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。

现有的气动调节阀密封性不好，阀杆密封大多为填料密封，阀杆在运行一段时间后，阀杆摩擦填料，容易导致填料变小，填料变形，填料外溢等问题，容易导致阀杆密封不严，出现泄漏等问题。现有的气动调节阀，阀座与阀芯处密封不严，也会出现泄漏情况；且生产成本高，加工精度高，耽误生产。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种密封装置；尤其是结构简单、应用于气动调节阀上且具有多重密封装置、密封效果好的一种气动调节阀的密封装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种气动调节阀的密封装置，包括执行机构和阀本体，所述执行机构包括膜室，所述膜室由上到下依次设有上模盖、膜片和下模盖，所述上模盖与所述膜片上表面构成上膜室，所述膜片下表面与所述下模盖构成下膜室，所述上模盖顶部设有进气孔，所述下模盖中间部位设有透孔，所述下膜室设有弹性装置和推杆，所述弹性装置一端连接所述膜片下表面，所述弹性装置另一端连接所述下膜盖上表面，所述推杆置于所述下膜室中间部位，所述推杆穿过所述透孔，所述下膜室通过行程空腔与所述阀本体连接，所述行程空腔为圆锥体，所述行程空腔的大圆面与所述执行机构下表面连接，所述行程空腔的小圆面与所述阀本体连接，所述阀本体包括阀体、阀杆、阀芯和阀座，所述阀体水平两端分别设有流量入口和流量出口，所述流量入口连接入口通道，所述流量出口连接出口通道，所述入口通道和所述出口通道呈“～”形，所述入口通道与所述出口通道交叉处为所述阀座，所述推杆一端连接所述膜片下表面，所述推杆另一端连接所述阀杆一端，所述阀杆另一端连接所述阀芯，所述阀芯通过第二密封装置连接所述阀座，所述行程空腔通过第一密封装置与所述阀体连接。

进一步的，所述第一密封装置为填料密封，所述填料置于空腔内，所述填料包括第一填料、第二填料和第三填料，所述空腔一端连接所述行程空腔，所述空腔另一端连接所述阀体，所述填料套于所述阀杆上，所述阀杆穿过所述空腔，所述空腔内由上到下依次设有所述第一填料、所述第二填料和所述第三填料，所述第二填料置于所述第一填料与所述第三填料之间，所述第一填料下表面设有第一凹槽，所述第二填料上表面设有第一凸台，所述第一凸台与所述第一凹槽配合，所述第二填料下表面设有第二凹槽，所述第三填料上表面设有第二凸台，所述第二凸台与所述第二凹槽配合。

进一步的，所述第二密封装置包括橡胶垫圈、套筒、波纹管和挡片，所述橡胶垫圈置于所述阀体与所述行程空腔的交界处，所述套筒套于所述阀杆外表面，所述套筒上表面与所述空腔下表面接触，所述挡片套在所述阀杆上，所述挡片置于所述套筒内，所述波纹管置于所述套筒内并套装于所述阀杆外，所述波纹管下端通过所述套筒与所述阀座连接处压紧固定，所述波纹管上部端面与所述挡片固定夹紧。

进一步的，所述第一密封装置还包括第一石墨环和第二石墨环，所述第一石墨环和所述第二石墨环均套于所述阀杆上，所述第一石墨环设置于所述第一填料的上部，所述第二石墨环设置于所述第三填料的下部。

进一步的，所述橡胶垫圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈的一端面上设有环形凹槽，所述环形凹槽的内外侧面均呈弧面，所述第一密封圈的另一端面的内外侧面均为水平面，所述弧面的径向厚度大于所述水平面的径向厚度，所述环形凹槽内设有所述第二密封圈。

进一步的，所述推杆和所述阀杆通过连接块连接，所述连接块置于所述行程空腔内，所述连接块上设有指针，所述行程空腔两侧设有刻度盘，所述指针与所述刻度盘配合。

进一步的，所述弹性装置置于所述上膜室，所述弹性装置一端连接所述上模盖下表面，所述弹性装置另一端连接所述膜片上表面。

进一步的，所述弹性装置为弹簧。

进一步的，所述上模盖为两个。

进一步的，所述第一石墨环和所述第二石墨环为编织石墨环。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型结构简单，操作方便，通过在行程空腔与阀本体之间设置第一密封装置，可有效保障阀杆与空腔的气密性，通过在阀座与阀芯处设置第二密封装置，密封性大大增加，本实用新型通过双重密封装置，有效增加了气动调节阀的密封性，进一步有效防止出现介质泄漏等问题。

2、本实用新型的第一密封装置为填料密封装置，通过设置多层填料，且第一填料采用内凹结构，第三填料采用上凸结构，为第二填料做支撑作用。当有向下的力压迫该密封结构时，第一填料和第三填料不易变形，与阀杆接触不紧密，对第二填料起到一个很好的支撑和保护作用，防止介质从空腔和阀杆处外泄。通过填料的材料、结构、加工工艺的改进使得在介质高温情况下，填料能很好的密封阀盖内腔和阀杆，不使介质外逸，避免了环境污染和人身危害。并且填料的动摩擦力小，使得阀门运行平稳、精度高，并减小执行机构的磨损，增加了阀门的使用寿命。

3、本实用新型的第二密封装置结构简单、紧凑，增加了密封性，降低了成本。

4、本实用新型设有两个上模盖，通过在模盖上均设有连接端，而且这两个连接端形状相同且同轴设置，可以通过连接装置分别与两个连接端固定连接，实现阀正反作用的互换，这样可以满足客户不同的需求，适用于不同的场合，而且这种连接方式便于使用、安装和维护。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的膜室结构示意图；

图3是本实用新型实施例的第一密封装置结构示意图；

图4是本实用新型实施例的第二密封装置结构示意图；

图5是本实用新型实施例的橡胶垫圈结构示意图。

图中：

1、上膜室 2、弹性装置 3、膜片

4、上模盖 5、执行机构 6、进气孔

7、膜室 8、下膜室 9、下膜盖

10、推杆 11、指针 12、连接块

13、行程空腔 14、第一密封装置 15、空腔

16、阀芯 17、流量出口 18、出口通道

19、阀座 20、阀体 21、入口通道

22、流量入口 23、阀本体 24、阀杆

25、刻度盘 26、透孔 27、第二密封装置

28、第一石墨环 29、第一填料 30、第二填料

31、第三填料 32、第二石墨环 33、橡胶垫圈

34、套筒 35、波纹管 36、挡片

37、第一密封圈 38、第二密封圈 39、环形凹槽

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

如图1所示，一种气动调节阀的密封装置，包括执行机构5和阀本体 23。执行机构5包括膜室7，膜室7由上到下依次设有上模盖4、膜片3和下模盖9，上模盖4与膜片3上表面构成上膜室1，膜片3下表面与下模盖 9构成下膜室8。上模盖4为两个。两个上模盖4顶部均设有进气孔6，下模盖9中间部位设有透孔26，下膜室8设有弹性装置2和推杆10，弹性装置2一端连接膜片3下表面，弹性装置2另一端连接下膜盖9上表面。推杆 10置于下膜室8中间部位，推杆10穿过透孔26，下膜室8通过行程空腔 13与阀本体23连接。

如图2所示，弹性装置2也可以置于上膜室1，弹性装置2一端连接上模盖4下表面，弹性装置2另一端连接膜片3上表面。弹性装置2可以为弹簧，也可以为弹性块，弹簧可以为一个，也可以为多个，弹簧可以置于膜室 7内，也可以套在推杆10上。

行程空腔13为圆锥体，行程空腔13的大圆面与执行机构5下表面连接，行程空腔13的小圆面与阀本体23连接。阀本体23包括阀体20、阀杆24、阀芯16和阀座19。阀体20水平两端分别设有流量入口22和流量出口17，流量入口22连接入口通道21，流量出口17连接出口通道18，入口通道21 和出口通道18呈“～”形。入口通道21与出口通道18交叉处为阀座19，推杆10一端连接膜片3下表面，推杆10另一端连接阀杆24一端，阀杆24 另一端连接阀芯16，阀芯16通过第二密封装置27连接阀座19，行程空腔 13通过第一密封装置14与阀体20连接。

推杆10和阀杆24通过连接块12连接，连接块12置于行程空腔13内，连接块12上设有指针11，行程空腔13两侧设有刻度盘25，指针11与刻度盘25配合。刻度盘25能够精确地反映出阀门的开合程度和介质进量等重要参数，使工作人员能够精准地操控气动调节阀，尤其适合使用在需要精确控制的设备当中。

如图3所示，第一密封装置14为填料密封，填料置于空腔15内。填料包括第一填料29、第二填料30和第三填料31，空腔15一端连接行程空腔13，空腔15另一端连接阀体20。填料套于阀杆24上，阀杆24穿过空腔15，空腔15内由上到下依次设有第一填料29、第二填料30和第三填料31，第二填料30置于第一填料29与第三填料31之间。第一填料29下表面设有第一凹槽，第二填料30上表面设有第一凸台，第一凸台与第一凹槽配合，第二填料30下表面设有第二凹槽，第三填料31上表面设有第二凸台，第二凸台与第二凹槽配合。

第一密封装置14还包括第一石墨环28和第二石墨环32，第一石墨环 28和第二石墨环32均套于阀杆24上，第一石墨环28设置于第一填料29 的上部，第二石墨环32设置于第三填料31的下部。第一石墨环28和第二石墨环32为编织石墨环。编织石墨环起刮擦和吸收介质中小颗粒的作用。

如图4所示，第二密封装置27包括橡胶垫圈33、套筒34、波纹管35 和挡片36。橡胶垫圈33置于阀体20与行程空腔13的交界处，套筒34套于阀杆24外表面。套筒34上表面与空腔5下表面接触，挡片36套在阀杆 24上，挡片36置于套筒34内，波纹管35置于套筒34内并套装于阀杆24 外。波纹管35下端通过套筒34与阀座19连接处压紧固定，波纹管35上部端面与挡片36固定夹紧。

如图5所示，橡胶垫圈33包括第一密封圈37和第二密封圈38，第一密封圈37的一端面上设有环形凹槽39，环形凹槽39的内外侧面均呈弧面，第一密封圈37的另一端面的内外侧面均为水平面，弧面的径向厚度大于水平面的径向厚度，环形凹槽39内设有第二密封圈38。

本实施例的工作过程如下：

当上模盖4的进气孔6空气压力增加时，膜片3在压力的作用下向下运动。向下凸起的膜片3推动推杆10向下运动，推杆10带动指针11沿着刻度盘25运动。刻度盘25能够精确地反映出阀门的开合程度和介质进量等重要参数，使工作人员能够精准地操控气动调节阀，尤其适合使用在需要精确控制的设备当中。推杆10同时带动阀杆24向下运动，阀杆24与空腔15内的填料发生摩擦，实现第一层密封。阀杆24带动阀芯16向下运动，阀芯 16与阀座19闭合，实现第二层密封，同时，气动调节阀关闭。反之，气动调节阀打开。

实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型结构简单，操作方便，通过在行程空腔与阀本体之间设置第一密封装置，可有效保障阀杆与空腔的气密性，通过在阀座与阀芯处设置第二密封装置，密封性大大增加，本实用新型通过双重密封装置，有效增加了气动调节阀的密封性，进一步有效防止出现介质泄漏等问题。

2、本实用新型的第一密封装置为填料密封装置，通过设置多层填料，且第一填料采用内凹结构，第三填料采用上凸结构，为第二填料做支撑作用。当有向下的力压迫该密封结构时，第一填料和第三填料不易变形，与阀杆接触不紧密，对第二填料起到一个很好的支撑和保护作用，防止介质从空腔和阀杆处外泄。通过填料的材料、结构、加工工艺的改进使得在介质高温情况下，填料能很好的密封阀盖内腔和阀杆，不使介质外逸，避免了环境污染和人身危害。并且填料的动摩擦力小，使得阀门运行平稳、精度高，并减小执行机构的磨损，增加了阀门的使用寿命。

3、本实用新型的第二密封装置结构简单、紧凑，增加了密封性，降低了成本。

4、本实用新型设有两个上模盖，通过在模盖上均设有连接端，而且这两个连接端形状相同且同轴设置，可以通过连接装置分别与两个连接端固定连接，实现阀正反作用的互换，这样可以满足客户不同的需求，适用于不同的场合，而且这种连接方式便于使用、安装和维护。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。