密封件、密封组件和密封阀的制作方法

文档序号:29549667发布日期:2022-04-07 08:07阅读:93来源:国知局
密封件、密封组件和密封阀的制作方法

1.本实用新型涉及石化领域,尤其是涉及用于石化领域的密封件。本实用新型还涉及密封组件和密封阀。


背景技术:

2.在化工、炼油、冶金、电力等工业生产过程中,存在着烟气管道、通风管道等低压介质管道。这些管道用于输入或者排出高温的烟气、空气等低压介质以配合生产工艺。
3.为了打开和关闭这些管道,通常在管道内设置有适应于高温的金属密封装置。很多密封装置通过阀板的密封面挤压阀座密封圈,使阀座产生弹性力,达到一定密封比压以保证阀门的密封。刚性闸阀由于是金属阀板与金属密封面之间的硬密封,再加上其固有压紧力不足,因此密封性较差而不适用于要求密封严密的场合。弹性闸阀由于阀板上的密封圈一直紧紧贴合阀座,因而一直受到阀座的滑动摩擦,使得不仅密封圈的磨损消耗严重,而且阀座也有严重损耗。同时现有大口径气体管道的密封装置普遍出现容易卡死等故障。由于弹性密封圈多为橡胶或塑料类材料,所以其应用温度范围较低,例如250摄氏度以内。因而,现有大口径气体管道的密封装置存在密封性较差、磨损严重、耐温范围小、容易卡死等不足。
4.因此需要改进的密封装置来解决上述技术问题。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的是,通过提供一种密封件、密封组件和密封阀,至少部分地克服现有技术中的不足。
6.根据本实用新型的一个方面,提供一种密封件,包括第一阀板、第二阀板以及布置在所述第一阀板和所述第二阀板之间的一个或多个弹性壁,所述第一阀板固定到所述弹性壁的第一端,并且所述第二阀板固定到所述弹性壁的与所述第一端相对的第二端,所述第一阀板、所述第二阀板和每一个弹性壁形成密闭腔体,所述密闭腔体能充入或流出流体介质,所述弹性壁在所述第一阀板或所述第二阀板的法向方向上是可伸缩的,所述密闭腔体在流体介质充入时膨胀,并且所述第一阀板和所述第二阀板朝向彼此远离的方向移动,并且所述密闭腔体在流体介质流出时收缩,并且所述弹性壁的弹力使所述第一阀板和所述第二阀板朝向彼此靠近的方向移动。
7.在示例性实施例中,所述密封件包括两个或更多个弹性壁,所述两个或更多个弹性壁沿着所述第一阀板和所述第二阀板的周缘均匀布置,所述第一阀板、所述第二阀板和所述弹性壁形成两个或更多个密闭腔体,并且所述两个或更多个密闭腔体彼此流体连通以允许流体介质流通。
8.在示例性实施例中,所述弹性壁为截面呈波纹状且波数不小于1的伸缩节,并且由非金属超弹性材料或者金属材料构成。
9.在示例性实施例中,所述密封件还包括布置在所述第一阀板和所述第二阀板之间
的两个或更多个弹性件,每一个弹性件的第一端连接到所述第一阀板,每一个弹性件的第二端连接到所述第二阀板,并且每一个弹性件配置成在所述密闭腔体收缩时使所述第一阀板和所述第二阀板朝向彼此靠近的方向移动。
10.在示例性实施例中,所述密封件还包括与所述弹性件一一对应布置的两个或更多个导向套和导向轴,所述导向套围绕所述弹性件布置,并且所述导向套的第一端固定到所述第一阀板,所述导向轴的第一端布置在所述导向套内,所述导向轴的第二端固定到所述第二阀板,并且所述导向轴和所述导向套为间隙配合,并且所述弹性件的第二端固定到所述导向轴的第一端。
11.在示例性实施例中,所述弹性件、所述导向套和所述导向轴布置在所述密闭腔体内。
12.在示例性实施例中,所述弹性件的数量等于所述弹性壁的数量,并且每个弹性件布置在由对应的弹性壁形成的密闭腔体内。
13.在示例性实施例中,所述两个或更多个弹性件沿着所述第一阀板和所述第二阀板的周缘均匀布置。
14.在示例性实施例中,所述第一阀板和所述第二阀板为刚性阀板,所述第一阀板和所述第二阀板彼此平行布置,并且所述第一阀板和所述第二阀板由耐热金属材料或耐热非金属材料构成。
15.在示例性实施例中,所述密封件还包括阀板连接板和阀板连接销,所述阀板连接板分别固定连接到所述第一阀板和所述第二阀板,并且所述阀板连接销分别可移动地连接到所述第一阀板和所述第二阀板。
16.在示例性实施例中,所述阀板连接板包括分别固定在所述第一阀板和所述第二阀板的外缘的第一阀板连接板和第二阀板连接板,所述第一阀板连接板和所述第二阀板连接板分别包括贯穿板体且彼此对齐的第一销孔和第二销孔,并且所述阀板连接销通过所述第一销孔和所述第二销孔可移动地连接到所述第一阀板连接板和所述第二阀板连接板。
17.在示例性实施例中,所述阀板连接销包括第一销段、第二销段以及连接所述第一销段和所述第二销段的连接段,并且所述第一销段和所述第二销段与所述第一阀板或所述第二阀板的法向方向平行且呈一字形状,并且所述连接段呈半圆形状。
18.在示例性实施例中,所述第一销段延伸穿过所述第一销孔,所述第一销段的远离所述连接段的第一端部从所述第一销孔露出,所述第二销段延伸穿过所述第二销孔,并且所述第二销段的远离所述连接段的第二端部从所述第二销孔露出,并且所述阀板连接销还包括第一限位部和第二限位部,所述第一限位部布置在所述第一销段的所述第一端部,用于防止所述第一阀板连接板从所述第一销段脱离,并且所述第二限位部布置在所述第二销段的所述第二端部,用于防止所述第二阀板连接板从所述第二销段脱离。
19.根据本实用新型的另一方面,提供一种密封组件,包括阀板驱动连接器、流体介质软管和如上所述的密封件,其中,所述密封件由所述阀板驱动连接器驱动平移,并且所述流体介质软管与所述密闭腔体连通,用于将流体介质输送到所述密闭腔体或离开所述密闭腔体。
20.根据本实用新型的又一方面,提供一种密封阀,包括阀体、驱动执行装置和如上所述的密封组件,其中,所述驱动执行装置配置成驱动所述阀板驱动连接器以平移所述密封
件,使所述密封件到达与所述阀体的阀座配合的位置或者离开与阀座配合的位置。
21.在示例性实施例中,所述密封阀还包括流体介质充放装置,所述流体介质充放装置与所述流体介质软管连通,通过所述流体介质软管将流体介质输送到所述密闭腔体或离开所述密闭腔体,在所述密封件平移到与阀座配合的位置之后,所述流体介质充放装置增加充入所述密闭腔体的流体介质的量,所述密闭腔体膨胀,所述第一阀板和所述第二阀板抵住阀座的密封面以实现密封,并且在所述密封件即将离开与阀座配合的位置之前,所述流体介质充放装置放出或抽出所述流体介质,所述密闭腔体收缩,所述第一阀板和所述第二阀板与阀座的密封面脱离接触以解除密封。
22.在示例性实施例中,所述阀体包括在中部位置沿与所述第一阀板或所述第二阀板的法向方向垂直的方向开设的密封件通道以及分别布置在所述密封件通道的两侧的第一阀座和第二阀座。
23.在示例性实施例中,所述阀体还包括布置在所述第一阀座和所述第二阀座中的至少一个的表面上的阀座密封垫,所述阀座密封垫由耐热金属材料或耐热非金属材料构成。
24.在示例性实施例中,所述第一阀座和所述第二阀座的表面上均布置有阀座密封垫,并且所述第一阀座的阀座密封垫由与所述第二阀座的阀座密封垫不同的材料构成。
25.在示例性实施例中,所述密封阀还包括阀板驱动机构腔体,所述阀板驱动机构腔体与所述密封件通道连通,用于容纳所述阀板驱动连接器和所述流体介质软管,并且在所述密封件离开与阀座配合的位置时容纳所述密封件,并且所述阀板驱动连接器为丝杠、齿条或刚性轴。
26.根据本实用新型的密封件、密封组件和密封阀,通过充入和放出流体介质使密闭腔体膨胀或收缩,密封件的密封面抵压与其相配合的密封面以实现密封或者与之脱离接触以解除密封。这可以在密封时提供充足均匀的压紧力,并且在解除密封之后可以避免两个密封面之间的滑动摩擦,减少磨损并且可以防止密封件在管道中卡死。
附图说明
27.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
28.图1是根据本实用新型的密封件的第一实施例的正面视图;
29.图2是根据本实用新型的密封件的第一实施例的侧剖视图;
30.图3是根据本实用新型的密封件的第二实施例的正面视图;
31.图4是根据本实用新型的密封件的第二实施例的侧剖视图;
32.图5是根据本实用新型的密封件的第三实施例的正面视图;
33.图6是根据本实用新型的密封件的第一实施例的局部放大视图;
34.图7是根据本实用新型的密封件的第一实施例的局部放大视图;
35.图8是根据本实用新型的密封组件的实施例的正面视图;
36.图9是根据本实用新型的密封组件的实施例的侧剖视图;
37.图10是根据本实用新型的密封阀的第一实施例的正面视图;
38.图11是根据本实用新型的密封阀的第一实施例的侧剖视图;
39.图12是根据本实用新型的密封阀的第二实施例的正面视图;
40.图13是根据本实用新型的密封阀的第二实施例的侧剖视图;
41.图14是根据本实用新型的密封阀的第三实施例的正面视图;并且
42.图15是根据本实用新型的密封阀的第三实施例的侧剖视图。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
44.在本实用新型中,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例,并非用于限定所指示的装置、部件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
45.图1是根据本实用新型的密封件的第一实施例的正面视图,并且图2 是根据本实用新型的密封件的第一实施例的侧剖视图。同时参考图1和图2,在本实用新型的密封件的第一实施例中,密封件100包括第一阀板 112、第二阀板114和弹性壁120,并且弹性壁120布置在第一阀板112 和第二阀板114之间。
46.在本实施例中,密封件100包括一个弹性壁120。第一阀板112、第二阀板114和弹性壁120在密封件100的轴向(即图1和图2中的y方向)上按顺序布置。弹性壁120具有在轴向上彼此相对的第一端和第二端。第一阀板112固定到弹性壁120的第一端,并且第二阀板114固定到弹性壁120的第二端。第一阀板112、第二阀板114和弹性壁120可以形成密闭腔体130,并且密闭腔体130能充入或流出流体介质。
47.在本实施例中,弹性壁120在密封件100的轴向上是可伸缩的。密闭腔体130在流体介质充入时膨胀,并且第一阀板112和第二阀板114 朝向彼此远离的方向移动。密闭腔体130在流体介质流出时收缩,并且弹性壁120的弹力使第一阀板112和第二阀板114朝向彼此靠近的方向移动。
48.在本实施例中,密封件100的密封面包括第一阀板112的密封面和第二阀板114的密封面。第一阀板112的密封面为第一阀板112的外表面的靠近边缘的部分,并且第二阀板114的密封面为第二阀板114的外表面的靠近边缘的部分。第一阀板112和第二阀板114的外表面是指第一阀板112和第二阀板114的远离密闭腔体130的表面。与密封件100 的密封面相配合的密封面可以与密封件100的密封面对应地布置。
49.在本实施例中,在向密闭腔体130充入流体介质时,由于弹性壁120 在密封件100的轴向上是可伸缩的,因此弹性壁120在轴向上伸长,密闭腔体130膨胀,并且第一阀板112和第二阀板114之间的间距增大。
50.随着流体介质充入量的逐渐增加,第一阀板112和第二阀板114之间的间距达到预设间距,密封件100的密封面开始接触与其相配合的密封面。
51.随着流体介质的充入量的进一步逐渐增加,密封件100的密封面抵压与其相配合的密封面的压力逐渐增大,在达到足够的密封比压后实现密封。由此可见,采用压力驱动原理可以提供密封件100的密封面和与其相配合的密封面之间充足并且均匀的压紧力以实现稳定可靠的密封。第一阀板112和第二阀板114可以为刚性阀板,并且第一阀板112和第二阀
板 114由耐热金属材料或耐热非金属材料构成。即便是在刚性阀板的情况下,密封件100也可以提供刚性阀板(例如,金属阀板)和与其相配合的金属密封面之间的充足并且均匀的压紧力,从而实现可靠的硬密封。
52.在本实施例中,在从密闭腔体130放出流体介质时,由于弹性壁120 在密封件100的轴向上是可伸缩的,因此弹性壁120在轴向上收缩并且密闭腔体130收缩。在密闭腔体130的收缩以及弹性壁120的弹性恢复力的作用下,第一阀板112和第二阀板114之间的间距减小。随着第一阀板112和第二阀板114之间的间距减小为小于预设间距,密封件100 的密封面和与其相配合的密封面脱离接触以解除密封。由此可见,在解除密封之后,密闭腔体130处于泄压状态,密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触,甚至保持较大的间距。这可以避免密封件100 的密封面和与其相配合的密封面之间的滑动摩擦,可以减少由滑动摩擦造成的磨损,并且可以延长密封件100和与其配合使用的装置(例如,阀座)的使用寿命。此外,在解除密封之后,密封件100的第一阀板112 和第二阀板114之间保持较小的间距,因此可以防止密封件100在管道中卡死的故障。
53.在本实施例中,第一阀板112和第二阀板114彼此平行布置。然而本实用新型的实施例不限于此,第一阀板112和第二阀板114可以彼此不平行,例如,第一阀板112和第二阀板114可以形成楔形结构。
54.在本实用新型的实施例中,密闭腔体130中充入或放出的流体介质可以是诸如空气的气体,也可以是液体。
55.图3是根据本实用新型的密封件的第二实施例的正面视图,并且图4 是根据本实用新型的密封件的第二实施例的侧剖视图。图3和图4所示密封件100的第二实施例与图1和图2所示密封件100的第一实施例相似,不同之处在于密封件100包括两个或更多个弹性壁120。同时参考图 3和图4,在本实用新型的密封件的第二实施例中,例如,两个或更多个弹性壁120沿着第一阀板112和第二阀板114的周缘均匀布置,第一阀板112、第二阀板114和弹性壁120形成两个或更多个密闭腔体130,并且两个或更多个密闭腔体130彼此流体连通以允许流体介质流通。与密封件100包括单个弹性壁120的情形相比,通过设置两个或更多个弹性壁120以形成两个或更多个密闭腔体130,可以更均匀一致地调节第一阀板112和第二阀板114之间的间距,从而有利于改善密封效果以及密封件的密封面和与其相配合的密封面脱离接触。
56.在本实施例中,密封件100包括六个弹性壁120。六个弹性壁120 沿着第一阀板112和第二阀板114的周缘均匀布置。例如,弹性壁120 可以划分为两组,每组包括三个弹性壁120,并且每组的三个弹性壁120 沿着第一阀板112和第二阀板114的周缘在z方向上等间距布置。每一个弹性壁120与第一阀板112和第二阀板114形成一个密闭腔体130。相邻的两个密闭腔体130例如通过流体介质管路132彼此流体连通,从而允许流体介质在多个密闭腔体130之间流通。流体介质管路132可以是刚性管路,也可以是柔性管路。在示例性实施例中,多个弹性壁120可以在以密封件100的中心为圆心的虚拟圆上等间距布置。
57.在本实施例中,弹性件140的数量等于弹性壁120的数量,并且每个弹性件140布置在由对应的弹性壁120形成的密闭腔体130内,以避免弹性件140暴露于管道中诸如烟气、空气等的低压介质。应指出的是,弹性件140可以布置在密闭腔体130外部。
58.图5是根据本实用新型的密封件的第三实施例的正面视图。图5所示密封件100的
第三实施例与图1所示密封件100的第一实施例和图3 所示密封件100的第二实施例相似,不同之处在于密封件100的整体平面形状为圆形。在本实用新型的密封件的第三实施例中,密封件100的整体平面形状为圆形。密封件100的整体平面形状由第一阀板112或第二阀板114的整体平面形状决定。整体平面形状是指在正面视图中的形状,即在与密封件100的轴向(即图5中的y方向)垂直的平面(即图5 中的xz平面)内的形状。例如,在图1所示密封件100的第一实施例和图3所示密封件100的第二实施例中,第一阀板112和第二阀板114具有矩形的整体平面形状,因此密封件100具有矩形的整体平面形状。相比之下,在本实施例中,第一阀板112和第二阀板114具有圆形的整体平面形状,因此密封件100具有圆形的整体平面形状。
59.在本实用新型的实施例中,密封件100的整体平面形状不限于图1、图3和图5中所示的形状,并且可以是例如正方形、椭圆形等形状,或者是根据需要而设置的其它形状。
60.在本实用新型的实施例中,弹性壁120可以是伸缩节。伸缩节通常又称为伸缩器、补偿器或膨胀节。作为一种能够自由伸缩的弹性补偿元件,由于其性能良好、稳定性高、结构紧凑、价格较低等优点,伸缩节在石化领域中通常被用于补偿管道或容器受温度变化而产生的热胀冷缩。在本实用新型中,发明人利用伸缩节与两个阀板密封连接以形成具有密闭腔体的密封件,通过对密闭腔体的充压或泄压操作,使得伸缩节沿着轴向的伸长或缩短并且密闭腔体膨胀或收缩,进而带动两个阀板沿着轴向彼此远离或靠近,由此实现密封和解除密封。
61.在本实用新型的实施例中,弹性壁120可以是套管式伸缩节,也可以是波纹式(褶皱式)伸缩节。当弹性壁120为波纹式伸缩节时,在密封件100的轴向截面,即,与径向垂直的截面(例如,图2中的yz平面) 中,弹性壁120呈波纹形状。例如,弹性壁120的波数不小于1。在图2 所示密封件100的第一实施例中,弹性壁120的波数为2。在图4所示密封件100的第二实施例中,弹性壁120的波数为4。根据本实用新型的密封件100的弹性壁120的波数不限于图2和图4中所示的配置,而是可以根据需要设置,例如根据所需要的弹性恢复力大小以及伸缩节截面积设置。
62.在本实用新型的实施例中,弹性壁120由非金属超弹性材料或者金属材料构成。非金属超弹性材料的非限制性示例包括例如橡胶、有机高分子材料等。金属材料的非限制性示例包括耐热耐蚀合金材料,例如镍基合金,或者诸如s30408、s31008的不锈钢材料。
63.在本实用新型的实施例中,弹性壁120的两端可以直接固定连接到第一阀板112和第二阀板114,从而与第一阀板112和第二阀板114形成密闭腔体130。例如,弹性壁120的两端可以通过焊接固定到第一阀板 112和第二阀板114。
64.在本实用新型的实施例中,弹性壁120可以包括布置在两端的法兰,并且可以通过法兰利用螺栓和螺母可拆卸地连接到第一阀板112和第二阀板114。在弹性壁120与第一阀板112和第二阀板114的连接位置处,可以采用盘根、密封圈等以提高密封性。
65.继续参考图1和图5,当密封件100包括一个弹性壁120时,弹性壁 120可以沿着第一阀板112和第二阀板114的边缘延伸,并且弹性壁120 具有与第一阀板112和第二阀板114匹配或相似的整体平面形状。这有效地利用了第一阀板112和第二阀板114的表面区域,并且有利于增加由弹性壁120与第一阀板112和第二阀板114围成的密闭腔体130的体积。例如,在图1所示的密封件100的第一实施例中,第一阀板112和第二阀板114具有矩形的整体
平面形状,并且弹性壁120具有与之匹配或相似的矩形的整体平面形状。在图5所示的密封件100的第三实施例中,第一阀板112和第二阀板114具有圆形的整体平面形状,并且弹性壁120也具有与之匹配或相似的圆形的整体平面形状。然而,弹性壁120 的整体平面形状不限于此。例如,在图1所示的密封件100的第一实施例中,弹性壁120可以具有圆角矩形、正方形、圆角正方形、圆形或椭圆形的整体平面形状。在图5所示的密封件100的第三实施例中,弹性壁120可以具有矩形、圆角矩形、正方形、圆角正方形或椭圆形的整体平面形状。弹性壁120的整体平面形状还可以是根据需要设置的其它形状。
66.继续参考图3,在密封件100的第二实施例中,密封件100包括两个或更多个弹性壁120,并且每一个弹性壁120例如具有圆形的整体平面形状。然而,每一个弹性壁120的整体平面形状可以是矩形、圆角矩形、正方形、圆角正方形、椭圆形等,或者是根据需要设置的其它形状。
67.继续参考图1和图2,在密封件100的第一实施例中,密封件100还可以包括布置在第一阀板112和第二阀板114之间的两个弹性件140。每一个弹性件140的第一端连接到第一阀板112,并且与第一端相对的第二端连接到第二阀板114。每一个弹性件140配置成在密闭腔体130收缩时使第一阀板112和第二阀板114朝向彼此靠近的方向移动。
68.在本实用新型的实施例中,在第一阀板112和第二阀板114之间布置弹性件140。在向密闭腔体130充入流体介质时,弹性壁120和弹性件 140均在y方向上伸长,密闭腔体130膨胀,并且第一阀板112和第二阀板114之间的间距增大。在从密闭腔体130放出流体介质时,弹性壁120 和弹性件140均在y方向上收缩,并且密闭腔体130收缩。在密闭腔体 130的收缩、弹性壁120的弹性恢复力以及弹性件140的弹性恢复力的作用下,并且第一阀板112和第二阀板114之间的间距减小,使得密封件 100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触以解除密封。由此可见,由于弹性件140的存在,在解除密封的过程中弹性件140对第一阀板112 和第二阀板114提供额外的弹性恢复力,确保密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触,或者甚至保持较大的间距。这可以进一步避免密封件100的密封面和与其相配合的密封面之间的滑动摩擦。此外,在解除密封之后,处于收缩状态的弹性件140提供的弹性恢复力可以进一步减小第一阀板112和第二阀板114之间的间距,因此可以进一步防止密封件100在管道中卡死的故障。在本实用新型的实施例中,弹性件 140可以为拉伸弹簧。
69.在图1和图2所示密封件100的第一实施例中,密封件100包括两个弹性件140。然而,在本实用新型的实施例中,密封件100可以包括更多个弹性件140。两个或更多个弹性件140沿着第一阀板112和第二阀板114的周缘均匀布置,从而在解除密封过程中和之后提供第一阀板112和第二阀板114之间的在空间上均匀分布的弹性恢复力。在图3 和图4所示密封件100的第二实施例中,密封件100例如包括两组弹性件140,每组弹性件140包括沿着第一阀板112和第二阀板114的周缘在z方向上等间距布置的三个弹性件140。在图5所示密封件100 的第三实施例中,密封件100例如包括四个弹性件140,并且四个弹性件140可以在以密封件100的中心为圆心的虚拟圆上等间距布置。应指出的是,图2是通过密封件100的中轴线(如图中的虚线所示)的侧剖视图,但是图4是通过右侧三个弹性件140的连线的侧剖视图以示出三个弹性件140。
70.图6是根据本实用新型的密封件的第一实施例的局部放大视图,具体地是图2中的密封件100的第一区域a1的局部放大图。参考图6,在本实施例中,密封件100还可以包括导
向套150和导向轴160。导向套 150围绕弹性件140布置,并且导向套150的第一端固定到第一阀板112。导向轴160的第一端布置在导向套150内,并且导向轴160的第二端固定到第二阀板114。导向轴160和导向套150为间隙配合。弹性件140的第二端固定到导向轴160的第一端。
71.在本实施例中,第一阀板112和第二阀板114之间布置若干个(两个或更多个)导向套150、导向轴160和诸如拉伸弹簧的弹性件140。导向套150和导向轴160的相对端分别固定到第一阀板112和第二阀板114,导向轴160的另一端置于导向套150的另一端内且其配合公差为间隙配合,诸如拉伸弹簧的弹性件140的一端与导向轴160连接,并且另一端与导向套150所在的第一阀板112连接。
72.在本实施例中,导向套150和导向轴160确保了在密闭腔体130膨胀或收缩时,第一阀板112和第二阀板114仅沿着密封件100的轴向(例如图6中示出的y方向)进行相对运动,但是在与轴向垂直的平面(例如图6中示出的xz平面)内无相对偏移。例如,当第一阀板112和第二阀板114彼此平行布置时,导向套150和导向轴160可以确保二者始终处于彼此平行的位置关系,有利于在实现密封时提供良好的密封效果,并且有利于在解除密封时密封件的密封面和与其相配合的密封面彻底脱离接触。
73.在本实用新型的实施例中,参考图2和图4,两个或更多个导向套 150和导向轴160与两个或更多个弹性件140一一对应布置。弹性件140、导向套150和导向轴160可以均布置在密闭腔体130内,以避免弹性件 140、导向套150和导向轴160暴露于管道中诸如烟气、空气等的低压介质。
74.图7是根据本实用新型的密封件的第一实施例的局部放大视图,具体地是图2中的密封件100的第二区域a2的局部放大图。参考图7,在本实施例中,密封件100还可以包括阀板连接板170和阀板连接销180。
75.在本实施例中,阀板连接板170可以固定连接到第一阀板112和第二阀板114,并且阀板连接销180分别可移动地连接到第一阀板112和第二阀板114。阀板连接板170可以包括分别固定在第一阀板112和第二阀板114的外缘的第一阀板连接板172和第二阀板连接板174。第一阀板连接板172和第二阀板连接板174可以分别包括贯穿各自板体并且彼此对齐的第一销孔173和第二销孔175。阀板连接销180可以通过第一销孔 173和第二销孔175可移动地连接到第一阀板连接板172和第二阀板连接板174。阀板连接销180可以包括第一销段181、第二销段182以及连接第一销段181和第二销段182的连接段183。第一销段181和第二销段 182与第一阀板112或第二阀板114的法向方向平行且呈一字形状,并且连接段183呈半圆形状。阀板连接销180的连接段183可以连接到在下文中讨论的阀板驱动连接器,以将驱动力传递到密封件100(或者第一阀板112和第二阀板114)。
76.在本实施例中,密闭腔体130在收缩时带动第一阀板112和第二阀板114沿着轴向(图7中的y方向)彼此靠近以解除密封。在此过程中,固定到第一阀板112的第一阀板连接板172通过第一销孔173套设在第一销段181上,并且沿着第一销段181在y方向上整体上朝向第二阀板连接板174移动。类似地,固定到第二阀板114的第二阀板连接板174 通过第二销孔175套设在第二销段182上,并且沿着第二销段182在y 方向上整体上朝向第一阀板连接板172移动。因此,阀板连接销180与第一阀板连接板172和第二阀板连接板174之间通过销孔和销轴连接实现了可移动连接,由此实现了阀板连接销180与第一阀板112和第二阀板
114之间的可移动连接,进而在密闭腔体130收缩时通过第一阀板112 和第二阀板114之间沿着轴向靠近而解除密封。在本实施例中,连接段 183在y方向上的尺寸可以限定第一阀板112和第二阀板114之间的最小间距。
77.在本实施例中,密闭腔体130在膨胀时带动第一阀板112和第二阀板114沿着轴向彼此远离以实现密封。在此过程中,固定到第一阀板112 的第一阀板连接板172通过第一销孔173套设在第一销段181上,并且沿着第一销段181在y方向上整体上远离第二阀板连接板174。类似地,固定到第二阀板114的第二阀板连接板174通过第二销孔175套设在第二销段182上,并且沿着第二销段182在y方向上整体上远离第一阀板连接板172。因此,阀板连接销180与第一阀板连接板172和第二阀板连接板174之间通过销孔和销轴连接实现了可移动连接,由此实现了阀板连接销180与第一阀板112和第二阀板114之间的可移动连接,进而在密闭腔体130膨胀时通过第一阀板112和第二阀板114之间沿着轴向远离而实现密封。
78.在本实施例中,第一销段181可以延伸穿过第一销孔173并且第一销段181的远离连接段183的第一端部从第一销孔173露出,第二销段 182延伸穿过第二销孔175并且第二销段182的远离连接段183的第二端部从第二销孔175露出。例如,阀板连接销180还可以包括第一限位部 184和第二限位部185。第一限位部184可以布置在第一销段181的第一端部,并且用于防止第一阀板连接板172从第一销段181脱离。第二限位部185可以布置在第二销段182的第二端部,并且用于防止第二阀板连接板174从第二销段182脱离。在本实施例中,第一限位部184和第二限位部185限定了第一阀板112和第二阀板114之间的最大间距。
79.本实用新型还提供了包括在上述实施例中描述的密封件的密封组件。在下文中将结合图8和图9对本实用新型的密封组件进行说明。
80.图8是根据本实用新型的密封组件的实施例的正面视图,并且图9 是根据本实用新型的密封组件的实施例的侧剖视图。同时参考图8和图9,在本实用新型的密封组件的实施例中,密封组件200包括密封件100、阀板驱动连接器210和流体介质软管220。密封件100由阀板驱动连接器 210驱动平移。流体介质软管220与密闭腔体130连通,并且用于将流体介质输送到密闭腔体130或离开密闭腔体130。本实施例的密封组件200 中包括的密封件100可以为结合图1至图5描述的密封件的第一实施例、第二实施例和第三实施例中的密封件100。
81.阀板驱动连接器210的作用是将驱动装置的动作传递给密封组件200 的密封件100,使得密封件100平移到达与阀座配合的位置或者离开与阀座配合的位置。密封组件200的密封件100的平移方向是上下方向(例如图8和图9中的z方向)时,阀板驱动连接器210可以为柔性连接件,诸如钢丝绳、链条或铰链等,也可以为刚性连接件,诸如丝杠、齿条、刚性轴等。当密封组件200的密封件100的平移方向是水平方向时,阀板驱动连接器210优选为刚性连接件,诸如丝杠、齿条、刚性轴等。
82.在本实施例中,阀板驱动连接器210连接到密封件100的阀板连接销180,进而通过阀板连接板170连接到第一阀板112和第二阀板114。阀板驱动连接器210被驱动使得密封件100平移到达与阀座配合的位置或者离开与阀座配合的位置。在密封件100平移到与阀座配合的位置之后,通过流体介质软管220增加充入密闭腔体130的流体介质的量,密闭腔体130膨胀,密封件100的密封面抵住与其相配合的密封面,例如,第一阀板112和第二阀板114的轴向外表面抵住阀座的密封面以实现密封。在密封件100即将离开与阀座配合的位置之前,
通过流体介质软管 220放出或抽出流体介质,密闭腔体130收缩,并且密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触,例如,第一阀板112和第二阀板114 的轴向外表面与阀座的密封面脱离接触以解除密封。
83.从上述描述可以看出,在密封组件200实现密封时,采用压力驱动原理可以提供密封件100的密封面和与其相配合的密封面之间充足并且均匀的压紧力以实现稳定可靠的密封。在解除密封之后,密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触,甚至保持较大的间距。这可以避免密封件100的密封面和与其相配合的密封面之间的滑动摩擦,可以减少由滑动摩擦造成的磨损,并且可以延长密封件100和与其配合使用的装置(例如,阀座)的使用寿命。此外,在密封组件200解除密封之后,密封件100的第一阀板112和第二阀板114之间保持较小的间距,因此可以防止密封组件200或密封件100在管道中卡死的故障。例如,在阀板驱动连接器210被驱动使得密封件100平移到达与阀座配合的位置或者离开与阀座配合的位置的过程中,可以防止密封组件200或密封件100在管道中卡死。
84.本实用新型还提供了包括在上述实施例中描述的密封组件的密封阀。在下文中将结合图10至图15对本实用新型的密封组件进行说明。
85.图10是根据本实用新型的密封阀的第一实施例的正面视图,并且图 11是根据本实用新型的密封阀的第一实施例的侧剖视图。同时参考图10 和图11,在本实用新型的密封阀的第一实施例中,密封阀300包括密封组件200、阀体310、驱动执行装置320、流体介质充放装置330和阀板驱动机构腔体340。本实施例的密封阀300中包括的密封组件200可以为结合图8和图9描述的密封组件200,并且密封组件200中包括的密封件 100可以为结合图1和图2描述的密封件100。
86.在本实施例中,驱动执行装置320配置成驱动阀板驱动连接器210 以平移密封件100,使密封件100到达与阀体310的阀座配合的位置或者离开与阀座配合的位置。这种情况下驱动执行装置320通过驱动密封件 100平移来实现密封阀300的打开和关闭,如此实现的密封阀300可以为闸阀或板阀。
87.在本实施例中,流体介质充放装置330与流体介质软管220连通,通过流体介质软管220将流体介质输送到密封件100的密闭腔体130或离开密封件100的密闭腔体130。在密封件100平移到与阀座配合的位置之后,流体介质充放装置330增加充入密闭腔体130的流体介质的量,密闭腔体130膨胀,第一阀板112和第二阀板114抵住阀座的密封面以实现密封。在密封件100即将离开与阀座配合的位置之前,流体介质充放装置330放出或抽出流体介质,密闭腔体130收缩,第一阀板112和第二阀板114与阀座的密封面脱离接触以解除密封。
88.在本实施例中,阀体310包括在中部位置沿与第一阀板112或第二阀板114的法向方向垂直的方向开设的密封件通道316以及分别布置在密封件通道316的两侧的第一阀座312和第二阀座314。密封件通道316 在阀体310底部形成凹部,并且在阀体310顶部形成开口以与阀板驱动机构腔体340连通。
89.在本实施例中,阀体310还可以包括布置在第一阀座312和第二阀座314中的至少一个的表面上的阀座密封垫318。根据本实用新型,第一阀座312和第二阀座314可以均不设有阀座密封垫318,即第一阀座312 和第二阀座314本身与密封件100配合实现密封。根据本实用新型,第一阀座312和第二阀座314其中之一或者二者上可以设置阀座密封垫318。例
如,阀座密封垫318可以设置在位于流体通道下游(例如密封阀关闭或实现密封时无流体的一侧)的阀座的表面以改善密封效果或防止磨损。阀座密封垫318可以由耐热金属材料或耐热非金属材料构成。根据本实用新型突破了只有采用传统有机高分子或橡胶类超弹密封材料才能实现可靠密封的限制,阀板及阀座密封垫均可以采用耐热金属材料或耐热非金属材料,实现宽的耐温范围-100℃~900℃,由此可以实现高温和低温工况应用。
90.在本实施例中,密封件100的密闭腔体130膨胀时带动第一阀板112 和第二阀板114沿着轴向彼此远离。随着流体介质充入量的逐渐增加,第一阀板112和第二阀板114之间的间距逐渐增加,并且当间距达到预设间距时,第一阀板112和第二阀板114分别开始接触第一阀座312和第二阀座314(当设有阀座密封垫318时,第一阀座312和第二阀座314 的阀座密封垫318),即密封件100的密封面开始接触与其相配合的密封面,由此实现密封。密封件100的密闭腔体130收缩时带动第一阀板112 和第二阀板114沿着轴向彼此靠近,第一阀板112和第二阀板114之间的间距小于预设间距时,第一阀板112和第二阀板114分别与第一阀座 312和第二阀座314(当设有阀座密封垫318时,第一阀座312和第二阀座314的阀座密封垫318)脱离接触,即密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触,由此解除密封。
91.在本实施例中,第一阀座312和第二阀座314的表面上均布置有阀座密封垫318,并且第一阀座312的阀座密封垫318由与第二阀座314的阀座密封垫318不同的材料构成。例如,位于流体通道下游的阀座的表面的阀座密封垫318可以由耐热金属材料构成,而位于流体通道上游的阀座的表面的阀座密封垫318可以由耐热非金属材料构成。
92.在本实施例中,阀板驱动机构腔体340与密封件通道316连通,用于容纳阀板驱动连接器210和流体介质软管220,并且在密封件100离开与阀座(即第一阀座312和第二阀座314)配合的位置时容纳密封件100。如图10和图11所示,密封阀300的安装位置为垂直安装。阀板驱动机构腔体340沿着竖直方向(即z方向)设置在阀体310上部。阀板驱动机构腔体340的上端安装有驱动执行装置320,驱动执行装置320通过阀板驱动连接器210与密封件100的第一阀板112和第二阀板114连接并且驱动密封件100的第一阀板112和第二阀板114,实现密封件100的第一阀板112和第二阀板114位置的改变。当密封阀300开启时,驱动执行装置320通过阀板驱动连接器210提升密封件100的第一阀板112和第二阀板114,使其位于阀板驱动机构腔体340内。当密封阀300关闭时,驱动执行装置320通过阀板驱动连接器210驱动密封件100的第一阀板 112和第二阀板114,使其位于阀体310的密封件通道316内与第一阀座 312和第二阀座314(或者设置在阀座表面上的阀座密封垫318)对应的位置。
93.在本实施例中,密封阀300的安装位置为垂直安装,阀板驱动连接器210可以为柔性连接件,诸如钢丝绳、链条或铰链等,也可以为刚性连接件,诸如丝杠、齿条、刚性轴等。
94.图12是根据本实用新型的密封阀的第二实施例的正面视图,并且图 13是根据本实用新型的密封阀的第二实施例的侧剖视图。图12和图13 所示密封阀300的第二实施例与图10和图11所示密封阀300的第一实施例相似,不同之处在于密封阀300的密封组件200中的密封件100包括两个或更多个弹性壁120。本实施例的密封阀300中包括的密封组件 200可以为结合图8和图9描述的密封组件200,并且密封组件200中包括的密封件100可以为结合图3和图4描述的密封件100。与密封件100 包括单个弹性壁120的情形相比,通过设置两个或更多个弹性壁120以形成两个或更多个密闭腔体130,可以更均匀一致地调节第一阀板
112和第二阀板114之间的间距,从而有利于改善密封阀300的密封效果以及密封阀300的密封件100的密封面和与其相配合的密封面脱离接触。
95.图14是根据本实用新型的密封阀的第三实施例的正面视图,并且图 15是根据本实用新型的密封阀的第三实施例的侧剖视图。图14和图15 所示密封阀300的第三实施例与图10和图11所示密封阀300的第一实施例以及图12和图13所示密封阀300的第二实施例相似,不同之处在于密封阀300的安装位置为垂直安装并且密封阀300的密封组件200中的密封件100的整体平面形状为圆形。本实施例的密封阀300中包括的密封组件200可以为结合图8和图9描述的密封组件200,并且密封组件 200中包括的密封件100可以为结合图5描述的密封件100。
96.在本实施例中,密封阀300的安装位置为水平安装,阀板驱动连接器210可以为刚性连接件,诸如丝杠、齿条、刚性轴等。
97.在本实施例中,第一阀座312和第二阀座314的表面上可以均布置有阀座密封垫318。第一阀座312的阀座密封垫318由与第二阀座314的阀座密封垫318不同的材料构成。例如,第一阀座312的表面的阀座密封垫318可以由耐热金属材料构成,而位于流体通道上游的阀座的表面的阀座密封垫318可以由耐热非金属材料构成。可选地,第二阀座314 的表面上可以不布置阀座密封垫318。
98.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1