可调节阀座补偿机构的制作方法

本实用新型涉及阀门技术，具体涉及一种可调节阀座补偿机构。

背景技术：
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球阀的机构简单，密封性能较好，适用于各类通用行业的要求，如水、污水、纸浆、废气、水煤气、天然气等等。但阀座不可避免的磨损，导致发生泄漏。且对于球阀来说，上游端的阀座损坏几率远大于下游阀座。

技术实现要素：
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针对球阀的阀座磨损导致泄漏，提供一种可以有效降低泄漏的可调节阀座补偿机构。

该技术方案为，可调节阀座补偿机构，其阀座包括位于流体上游的第一阀座和位于流体下游的第二阀座，所述第一阀座和第二阀座都包括：内环和外环，所述内环靠近阀体的一端具有台肩，所述外环套设在所述内环上，所述内环和所述台肩之间设置有补偿弹簧；第一阀座补偿弹簧的弹性系数大于第二阀座补偿弹簧的弹性系数；所述外环和所述内环在靠近阀芯的一端都和所述阀芯的密封面具有相贴合的形状，所述外环和所述阀芯的贴合构成第一密封副，所述内环和所述阀芯的贴合构成第二密封副；在靠近所述阀芯的一端，所述外环和所述内环之间设置沿周向分布的容纳腔，在所述容纳腔内布置密封圈，所述密封圈和所述阀芯构成的第三密封副。

其技术原理为，由于常规的阀座和阀芯为单密封副密封，在使用过程中，不可避免的存在由于阀门的磨损导致泄漏。本方案的阀座可以和阀芯构成三个密封副，通过以下手段实现：将阀座设置为包括外环和内环，所述内环靠近阀体的一端具有台肩，所述外环套设在所述内环上；在靠近阀芯的一端，外环和内环各自和阀芯的密封面贴合，分别形成第一密封副和第二密封副，在理想状态下，第一摩擦副和第二摩擦副都全部生效，但实际可能会因为装配问题或精度问题导致只能与其中一个接触，当首先利用的密封副磨损后，还可以使用另一个密封副。为了防止长时间使用造成第一密封副的磨损，在所述内环的台肩和所述外环之间设置补偿弹簧，这样当第一摩擦副过渡摩擦后还可以通过补偿弹簧自动补偿，进一步延长阀的寿命。还在位于第一密封副和第二密封副之间设置密封圈，密封圈和阀芯构成第三密封副。进一步提高了密封性能。由于上游端的阀座损坏几率远大于下游阀座，还设置第一阀座的补偿弹簧的弹性系数小于所述第二阀座的所述补偿弹簧的弹性系数。

进一步的，所述补偿弹簧为碟形弹簧。碟形弹簧可以在较小的空间布置且能承受较大的载荷，变性能较大，因此适用于补偿阀座的磨损。

进一步的，所述补偿弹簧由多个碟形弹簧组合而成。蝶形弹簧可以通过多种形式组合，例如平行的叠加，混合叠加等等，可以达到不同的弹性规格。

进一步的，所述内环和所述外环为刚性材料，所述第一密封副和所述第二密封副为刚性密封。第一密封副和第二密封副都为刚性密封，因此可以吸收较大的冲击，可以适用于压力较高的介质。

进一步的，所述密封圈为弹性材料，所述第三密封副为弹性密封。为了防止第一密封副和第二密封副由于是刚性接触造成较大磨损，还设置第三密封副为弹性密封，弹性密封的磨损小，而且适合在在低压情况下使用。

进一步的，所述密封圈的材料为PTFE。PTFE密封圈具有耐腐蚀、抗高温和耐介质等良好特性，是作为密封圈的良好材料。

进一步的，所述外环和所述内环之间还布置有第二密封圈。设置在外环和内环之间的第二密封圈可以防止介质通过外环和内环之间的间隙而发生泄漏，而泄漏流体进入到碟形弹簧内，可以使得碟形弹簧发生腐蚀失效。

进一步的，所述台肩的圆周面和所述阀体之间还布置有第三密封圈。第三密封圈可以防止介质通过阀体和阀座之间的间隙发生泄漏。

进一步的，所述台肩的端面和所述阀体之间设置密封垫。设置在台肩的端面和所述阀体之间的密封垫可以防止流体通过阀体和阀座之间的间隙发生泄漏。

该实用新型的有益效果是：

1、通过设置阀座由内环和外环套设而成，形成2个密封副，两个密封副可以进一步减小因精度、安装误差造成的局部泄漏情况，而且更耐磨损，有更多的可磨损量；并且第一密封副具有自动补偿能力，磨损后可以自动补偿，降低泄漏；

2、通过设置第三密封副，第三密封副为弹性密封，不易磨损，适合使用与低压的工作环境，三个密封副的组合式密封提高了防泄漏能力，使阀适用于多种工况；

3、由于上游端的阀座损坏几率远大于下游阀座，设置第一阀座补偿弹簧的弹性系数大于第二阀座补偿弹簧的弹性系数，使得第一阀座的补偿能力强于第二阀座。

附图说明：

图1为补偿密封阀座以及阀的示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为蝶形弹簧的一种实施例；

图中标记：1-阀芯、2-阀体、2a-上游阀体、2b-下游阀体、3-内环、3a-第一阀座内环、3b- 第二阀座内环、31b-第二阀座台肩、4-补偿弹簧、4a-第一阀座补偿弹簧、4b-第二阀座补偿弹簧、5-外环、5a-第一阀座外环、5b-第二阀座外环、6-密封圈、6a-第一阀座密封圈、6b-第二阀座密封圈、7-容纳腔、7a-第一阀座容纳腔、7b-第二阀座容纳腔、8-第二密封圈、8a第一阀座第二密封圈、8b-第二阀座第二密封圈、9-第三密封圈、9a-第一阀座第三密封圈、9b-第二阀座第三密封圈。

具体实施方式：

实施例一：

如图1～2所示，阀座包括位于流体上游的第一阀座和流体下游的第二阀座，第一阀座和第二阀座都包括内环3和外环5，内环3在靠近阀体2的一端具有台肩31。外环5套设在内环3上，内环3和台肩31之间布置有补偿弹簧4，本实施例中，该补偿弹簧4为碟形弹簧，也可以是多个蝶形弹簧的组合而成，其组合可以是单个叠加或者平行叠加或者混合叠加。如图3显示了一种蝶形弹簧的组合方式，蝶形弹簧4通过多个单个弹簧混合叠加的方式得到。

外环5和内环3在靠近阀芯1的一端都和所述阀芯1的密封面具有相贴合的形状，外环 5和所述阀芯1的贴合构成第一密封副，内环3和所述阀芯1的贴合构成第二密封副，在本实施例中，第一密封副和第二密封副都为刚性密封，即阀芯1和阀座都为刚性材料，例如阀芯1使用304、316不锈钢，阀座同样使用金属材料制成，可以在阀座的密封面上通过堆焊耐磨合金材料来提高其耐磨防泄漏的效果，阀座也可以使用陶瓷材料。第一密封副、第二密封副作为刚性密封，可以适用于压力较大，流体冲击力强并且流体含有杂质的工况。由于第一密封副具有补偿弹簧4的弹性收缩和推动，因此不是纯刚性接触，磨损比纯刚性接触更小，第一密封副在磨损后，通过补偿弹簧4的推动具有了自动补偿磨损的能力，提高了防泄漏能力。补偿弹簧4还可以补偿由于精度和安装误差造成的第一密封副和第二密封副的过约束。

在本实施例中还设置了第三密封副，第三密封副为弹性密封副，介于第一密封副和第二密封副之间，通过弹性密封圈6和阀芯1之间的贴合来实现。外环5和内环3在靠近阀芯1 的一端，其贴合处都包含一个开放腔，两个开放腔合成了一个周向的容纳腔7，将密封圈6 安装在容纳腔7中，通过密封圈8和阀芯1过盈接触形成挤压，构成第三密封副，达到密封效果。第三密封副为完全的弹性密封，磨损量小，可以适用于压力较小冲击较小的工况。优选的，密封圈6为PTFE密封圈，PTFE密封圈具有耐腐蚀、抗高温和耐介质等良好特性。

为了防止介质通过外环5和内环3之间的间隙而发生泄漏，在外环5和内环3还设置有第二密封圈8。第二密封圈8可以防止介质进入到碟形弹簧内以致碟形弹簧发生腐蚀失效。台肩31的圆周面和所述阀体2之间还布置有第三密封圈9，第三密封圈9可以防止介质通过阀体2和阀座之间的间隙发生泄漏。

本实施例还考虑到，由于上游端的阀座损坏几率远大于下游阀座，还设置第一阀座补偿弹簧4a的弹性系数小于所述第二阀座补偿弹簧4b的弹性系数，这样第一阀座的补偿能力更强比第二阀座的补偿能力更强。

实施例二：

同样的，台肩31的端面和所述阀体2之间还设置密封垫，设置在台肩31端面和所述阀体2之间的密封垫可以进一步防止流体通过阀体2和阀座之间的间隙发生泄漏。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。