具有软密封结构的大口径调节阀的制作方法

本实用新型涉及阀门领域特别是调节阀技术领域，尤其涉及一种具有软密封结构的大口径调节阀。

背景技术：

调节阀是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。在大口径调节阀中，阀座与阀芯之间的密封，一般为金属件之间的硬密封，并不能满足工艺现场要求和阀门泄漏量要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本实用新型提供一种通过硬密封和软密封结合的方式，有效提高阀门泄漏量，满足工艺现场要求的具有软密封结构的大口径调节阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有软密封结构的大口径调节阀，包括阀体、设置在阀体内的阀座、连接在阀座中心的阀芯和外套于阀芯上端顶部的套筒，所述阀体上端面还具有将套筒压接在阀体内的上阀盖，所述上阀盖内设有贯穿上阀盖的阀杆，所述阀杆伸入阀体内并与阀芯固定；所述的阀座上开有二级台阶孔，且二级台阶孔的大孔位于上方、二级台阶孔的小孔位于下方，阀芯伸入阀座的二级台阶孔的大孔并且阀芯端部直径缩小并小于二级台阶孔小孔直径，所述的阀芯底部端面与周向圆面之间过渡连接有斜面，所述阀座的二级台阶孔小孔的内圆面与大孔之间具有与阀芯的斜面相配合的金属密封面；所述的阀座的二级台阶孔的大孔靠近小孔的内圆面上内凹具有密封槽，所述密封槽内设有供介质进入并发生膨胀的平衡密封圈；所述的平衡密封圈内径大于密封槽深度，所述的阀芯周向圆面在与斜面连接处向内凹陷具有与平衡密封圈上端面相接的压接平面。

进一步的，平衡密封圈包括一侧侧面具有开口的外骨架和设置在外骨架内的金属弹簧部，所述金属弹簧部内部可供介质进入并撑开外骨架，所述外骨架的开口朝向阀芯的周向外圆面，外骨架周向外圆面与密封槽槽底接触，外骨架下底面与密封槽位于下方的侧面接触，外骨架上表面与密封槽位于上方的侧面和阀芯的压接平面接触。

在大口径调节阀内，采用上述方案设计，在阀芯底部与阀座的金属密封面进行线接触构成硬密封的基础上，另行设计并安装平衡密封圈，介质可通过裂口进入平衡密封圈，并使平衡密封圈膨胀，使平衡密封圈的外骨架的外周面与阀体和阀芯紧密接触，实现软密封。

本实用新型的有益效果是，本实用新型提供的具有软密封结构的大口径调节阀，结构设计合理，在阀芯与阀座之间设计密封端面，实现硬密封，在阀座上另行设计可由介质进入而膨胀的平衡密封圈，实现软密封，通过硬密封和软密封的结合，有效提高了阀门泄漏量，满足工艺现场要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图中1、阀体 2、阀座 3、阀芯 4、套筒 5、上阀盖 6、阀杆 7、二级台阶孔 8、斜面 9、金属密封面 10、密封槽 11、平衡密封圈 11-1、外骨架 11-2、金属弹簧部 12、压接平面。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和图2所示的一种具有软密封结构的大口径调节阀，是本实用新型最优实施例，包括阀体1、设置在阀体1内的阀座2、连接在阀座2中心的阀芯3和外套于阀芯3上端顶部的套筒4。所述阀体1上端面还具有将套筒4压接在阀体1内的上阀盖5，所述上阀盖5内设有贯穿上阀盖5的阀杆6，所述阀杆6伸入阀体1内并与阀芯3固定。

所述的阀座2上开有二级台阶孔7，且二级台阶孔7的大孔位于上方、二级台阶孔7的小孔位于下方，阀芯3伸入阀座2的二级台阶孔7的大孔并且阀芯3端部直径缩小并小于二级台阶孔7小孔直径，所述的阀芯3底部端面与周向圆面之间过渡连接有斜面8，所述阀座2的二级台阶孔7小孔的内圆面与大孔之间具有与阀芯3的斜面8相配合的金属密封面9。

所述的阀座2的二级台阶孔7的大孔靠近小孔的内圆面上内凹具有密封槽10，所述密封槽10内设有供介质进入并发生膨胀的平衡密封圈11。所述的阀芯3周向圆面在与斜面8连接处向内凹陷具有与平衡密封圈11上端面相接的压接平面12。

平衡密封圈11包括一侧侧面具有开口的外骨架11-1和设置在外骨架11-1内的金属弹簧部11-2，所述金属弹簧部11-2内部可供介质进入并撑开外骨架11-1，所述外骨架11-1的开口朝向阀芯3的周向外圆面。所述的平衡密封圈11内径大于密封槽10深，即外骨架11-1长度大于密封槽10深度，在平衡密封圈11安装在密封槽10内时，平衡密封圈11的外骨架11-1上端伸出密封槽10位于上方的内侧面。外骨架11-1周向外圆面与密封槽10槽底接触，外骨架11-1下底面与密封槽10位于下方的侧面接触，外骨架11-1上表面与密封槽10位于上方的侧面和阀芯3的压接平面12接触。

在实际设计中，外骨架11-1可采用PTFE材质制成，当介质进入平衡密封圈11时，介质可充盈金属弹簧部11-2，并使金属弹簧部11-2撑开并使外骨架11-1撑开膨胀，实现密封状态。而在无介质进入时，金属弹簧部11-2则为外骨架11-1提供有效支撑，使外骨架11-1具有压缩量，有变形也有支撑，不会被压扁。

如此设计的具有软密封结构的大口径调节阀，结构设计合理，在大口径调节阀内同步设计硬密封和软密封。在阀芯3底部与阀座2的金属密封面9进行线接触构成硬密封。由于单纯采用硬密封，泄漏量达不到要求，在大口径调节阀内另行设计并安装平衡密封圈11，介质可进入平衡密封圈11，并使平衡密封圈11膨胀，使平衡密封圈11的外骨架11-1的外周面与阀体1和阀芯3紧密接触，实现软密封。通过硬密封和软密封的结合，有效提高了阀门泄漏量，满足工艺现场要求，在实际使用中，最高可满足CLASS VI级泄漏量的要求。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。