一种复合填料密封结构的制作方法

[0001]
本发明涉及阀门填料密封领域，特别涉及一种微泄漏复合填料密封结构。


背景技术：

[0002]
阀门的密封性能是考核阀门质量优劣的主要指标之一,在某些特殊介质，如有毒气体、易燃易爆lng等对生命安全有严重影响，不允许排入大气的特殊工况下,阀门外密封比内密封更为重要。尤其是阀门填料密封伴随着阀门的开关会有阀杆的旋转和升降运动，相对于静密封更容易产生泄漏，是其最为关键的外密封，故格外重要。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种复合填料密封结构，通过采用零压差下流体小分子低逸散、低挥发原理，选用低渗透材料，减小边界间隙泄漏，由此实现了减少工业大气环境危害，减少有毒气体泄漏和易燃易爆气体挥发，确保生命安全和财产损失，必将带来巨大的经济效益、生态效益和社会效益的目的。
[0004]
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
[0005]
一种复合填料密封结构，包括：阀体，贯穿所述阀体的阀杆；所述阀杆的表面与所述阀体的内表面之间具有用于容纳密封组件的容置空间；所述密封组件包括：杆密封件，其套置在所述阀杆上，远离所述阀体的顶端，以对阀门形成第一次密封；若干个填料密封件，若干个所述填料密封件设置在所述杆密封件上方，以对所述阀门形成第二次密封。
[0006]
优选地，所述杆密封件为唇型泛塞密封。
[0007]
优选地，每一所述填料密封件包括：第一填料圈、第二填料圈和第三填料圈，所述第二填料圈位于所述第一填料圈和所述第三填料圈之间，各个所述填料圈套设于所述阀杆上。
[0008]
优选地，还包括：填料垫，其套设在所述阀杆上，位于所述填料密封件与所述杆密封件之间。
[0009]
优选地，各个所述填料密封件之间采用隔环隔离开。
[0010]
优选地，所述阀体与所述隔环相对的位置处设有用于连接检测设备的检测孔，每一所述检测孔内设有堵头。
[0011]
优选地，所述阀杆的表面粗糙度大于或等于0.4μm；所述阀体内部表面的粗糙度大于或等于0.8μm。
[0012]
优选地，还包括：填料压板，填料压盖，所述填料压盖的一端与所述填料压板连接，另一端与所述填料密封件抵接；若干个压紧螺栓，每一所述压紧螺栓的一端贯穿所述填料压板固定于所述阀体的顶端端面上；另一端设有锁紧螺母；若干对垫片，每一对垫片对应套设在所述压紧螺栓上，每一对垫片中的一个垫片设置在所述填料压板上，另一个垫片与所述锁紧螺母接触；每一对所述垫片之间设有碟簧，旋转所述锁紧螺母使得所述碟簧压缩，通过所述填料压盖向所述提供填料密封件轴向压紧力，所述填料密封件径向伸展，形成对阀
杆和阀体内壁的径向压紧力，以对所述阀门进行第二次密封。
[0013]
优选地，所述第一填料圈、所述第二填料圈和所述第三填料圈上分别对应设有凹槽和凸起，在所述轴向压紧力的作用下，所述凹槽和凸起相互嵌入。
[0014]
本发明至少具有以下优点之一：
[0015]
该结构设计采用微泄漏密封机理，在零压差、低渗透、低边界间隙泄漏的复合作用下，设计出低挥发低排放的微泄漏复合密封。巧妙地将唇型泛塞杆密封和低泄漏填料组合密封结合为一种复合密封。一次密封采用唇型泛塞密封，可实现阀门零泄漏。从而阻断密封前端阀内流体高压，使杆密封后端可将压力降为环境大气压。二次密封采用双重低泄漏填料密封，由于一次密封降填料密封前压力降为环境大气压，故而作用在二次填料密封上的两侧压力差为零，减小了填料密封在高压差下气体向外部逃窜的散溢趋势。同时，还提出了低泄漏密封材料的使用和降低阀杆填料腔零部件边界间隙泄漏的填料结构设计，已达到低排放减挥发的微泄漏填料标准要求，突破微泄漏之关键技术和阀门外排放之核心瓶颈。
[0016]
本发明采用了零压差下流体小分子低逸散、低挥发原理，选用低渗透材料，减小边界间隙泄漏为目的，设计了低排放无污染的微泄漏复合填料密封，减少工业大气环境危害，减少有毒气体泄漏和易燃易爆气体挥发，确保生命安全和财产损失，必将带来巨大的经济效益、生态效益和社会效益。
附图说明
[0017]
图1为本发明一实施例提供的一种复合填料密封结构的示意图。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图1和具体实施方式对本发明提出的一种复合填料密封结构作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
[0019]
本实施例提供的一种复合填料密封结构，包括：阀体100，贯穿所述阀体100的阀杆200；所述阀杆200的表面与所述阀体200的内表面之间具有用于容纳密封组件的容置空间(填料腔)；所述密封组件包括：杆密封件201，其套置在所述阀杆200上，远离所述阀体100的顶端，以对阀门形成第一次密封；若干个填料密封件，若干个所述填料密封件设置在所述杆密封件上方，以对所述阀门形成第二次密封。
[0020]
所述杆密封件201为唇型泛塞密封，所述杆密封件201对所述阀门形成第一次密封，可实现阀门零泄漏，从而阻断杆密封件201前端(远离所述阀体顶端的一端)阀门内流体高压，使得杆密封件201后端(靠近所述阀体顶端的一端)可将压力降为环境大气压。
[0021]
每一所述填料密封件包括：第一填料圈301、第二填料圈302和第三填料圈303，所述第二填料圈302位于所述第一填料圈和所述第三填料圈之间，各个所述填料圈套设于所
述阀杆上。各个所述填料密封件之间采用隔环400隔离开。所述填料密封件形成阀门第二次密封，可实现阀门微泄露，由于上述杆密封件201的存在已经对所述阀门形成第一次密封，且将上述填料密封件处气压降为环境大气压，故而作用在上述填料密封件上的两端的压力差为零，减小由于现有的填料密封件两端压力差较大从而导致的气体逃窜散溢趋势。所述第一填料圈301、第二填料圈302和第三填料圈303采用低渗透性材料。
[0022]
所述第一填料圈301、所述第二填料圈302和所述第三填料圈303上分别对应设有凹槽和凸起，在沿阀杆200轴向压紧力的作用下，凹槽和凸起相互嵌入而使上述第一～第三填料圈径向伸张开，将形成对阀杆200和填料腔内壁沿阀杆200径向压紧力，减少阀杆200和填料腔零部件边界间隙泄漏。
[0023]
还包括：填料垫300，其套设在所述阀杆200上，位于靠近所述杆密封件201的一个所述填料密封件与所述杆密封件201之间。
[0024]
在本实施例中，所述填料密封件可以为两个，但不限于此。
[0025]
所述阀体100与所述隔环400相对的位置处设有用于连接检测设备的检测孔，每一所述检测孔内设有堵头500。需要检测或试验时，拔掉所述堵头500，然后连接检测设备进行检测或试验。
[0026]
所述阀杆200的表面粗糙度大于或等于0.4μm；所述阀体100内部表面的粗糙度大于或等于0.8μm，由此可以进一步上述填料密封件与阀杆200的表面以及与所述阀体100内部表面的间隙泄露。
[0027]
还包括：填料压板601，填料压盖600，所述填料压盖600的一端与所述填料压板601连接，另一端与所述填料密封件抵接；若干个压紧螺栓605，每一所述压紧螺栓605的一端贯穿所述填料压板601固定于所述阀体100的顶端端面上；另一端设有锁紧螺母604；若干对垫片，每一对垫片对应套设在所述压紧螺栓605上，每一对垫片中的一个垫片602设置在所述填料压板601上，另一个垫片602与所述锁紧螺母604接触；每一对所述垫片之间设有碟簧603，旋转所述锁紧螺母604使得所述碟簧603压缩，通过所述填料压盖600向所述提供填料密封件轴向压紧力，所述填料密封件径向伸展，形成对阀杆200和阀体100内壁的径向压紧力，以对所述阀门进行第二次密封。
[0028]
在锁紧螺母604的下部安装的碟簧603，提供预紧力，可持续向填料施加适当压力，减少填料系统调整松弛而引起密封失效。在零压差、低渗透、低边界间隙泄漏的复合作用下，设计出零压差原理的低挥发低排放的微泄漏复合密封。
[0029]
本实施例提供的结构设计采用微泄漏密封机理，在零压差、低渗透、低边界间隙泄漏的复合作用下，设计出低挥发低排放的微泄漏复合密封。巧妙地将唇型泛塞杆密封和低泄漏填料组合密封结合为一种复合密封。一次密封采用唇型泛塞密封，可实现阀门零泄漏。从而阻断密封前端阀内流体高压，使杆密封后端可将压力降为环境大气压。二次密封采用双重低泄漏填料密封，由于一次密封降填料密封前压力降为环境大气压，故而作用在二次填料密封上的两侧压力差为零，减小了填料密封在高压差下气体向外部逃窜的散溢趋势。同时，还提出了低泄漏密封材料的使用和降低阀杆填料腔零部件边界间隙泄漏的填料结构设计，已达到低排放减挥发的微泄漏填料标准要求，突破微泄漏之关键技术和阀门外排放之核心瓶颈。
[0030]
本实施例采用了零压差下流体小分子低逸散、低挥发原理，选用低渗透材料，减小
边界间隙泄漏为目的，设计了低排放无污染的微泄漏复合填料密封，减少工业大气环境危害，减少有毒气体泄漏和易燃易爆气体挥发，确保生命安全和财产损失，必将带来巨大的经济效益、生态效益和社会效益。
[0031]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0032]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。