一种具有弹簧蓄能环的阀座密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种阀座结构，尤其涉及一种具有弹簧蓄能环的阀座密封结构。


背景技术：

2.球阀一般用于介质的流通或切断，多采用全通径的设计，流体阻力小，开启行程短，一般都为1/4回转，在石油、化工、天然气、核电等行业有着广泛的应用。在以往的设计应用中，球阀通常在阀座与阀体的接触处设置o形密封圈实现阀座与阀体之间的密封，o形密封圈多采用橡胶材质注塑成型，普通材质的橡胶使用温度都在120℃上下，虽然研发出了可耐250℃高温的橡胶材质，但是随着球阀应用范围的扩大，在一些高温、高压、辐照及特殊介质的工况，o形密封圈的密封已无法满足要求，为此开发不同的密封形式，比如石墨密封、v形填料密封等，但是密封效果依然不理想。因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，解决球阀的阀座与阀体之间密封效果不理想的问题。
4.本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，包括阀座本体，所述阀座本体顶部设置有与阀体匹配的第一台阶，所述第一台阶的外侧设置有用于安装弹簧蓄能环的第二台阶，所述弹簧蓄能环紧贴第二台阶的侧壁设置；所述阀座本体底部内侧形成有与球体匹配的密封斜面。
5.进一步地，所述弹簧蓄能环包括位于中心的蓄能弹簧和包覆蓄能弹簧的密封外壳。
6.进一步地，所述第一台阶的侧壁设置有密封弹簧，所述阀体内侧与第一台阶侧壁接触面上设置有密封弹簧的安装孔，所述密封弹簧的一端设置在安装孔中，另一端与第一台阶的侧壁抵接。
7.进一步地，所述第一台阶表面设置有第一凹槽，所述第一凹槽中设置有石墨密封环，所述石墨密封环的高度与第一凹槽的深度匹配。
8.进一步地，所述第二台阶表面设置有第二凹槽，所述第二凹槽位于弹簧蓄能环的外侧，所述第二凹槽中设置有卡环，所述卡环的高度大于第二凹槽的深度且小于第二凹槽的深度加上第二台阶的高度。
9.进一步地，所述卡环设置有开口，所述卡环的两端均设置有装配孔。
10.进一步地，所述密封外壳为金属材质或高硬度的非金属材质，所述阀座本体以及阀体与弹簧蓄能环的接触面堆焊硬质合金形成硬质合金堆焊层。
11.本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，采用弹簧蓄能环实现密封，低压工况依靠内部的弹性元件提供密封需要的力，高压工况通过介质的压力挤压弹簧蓄能环与阀座及阀体产生密封，阀座在介质低压差和高压差的工况下保持密封性能；根据弹簧蓄能环密封外壳不同的材质选择，可使阀门
应用于高温、高压等介质的场合；结构简单、安装方便、经济可靠。
附图说明
12.图1为本实用新型实施例的阀座本体横截面示意图；
13.图2为本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构的安装示意图；
14.图3为本实用新型实施例的卡环结构示意图。
15.图中：
16.1、球体；2阀座本体；3、密封弹簧；4、石墨密封环；5、弹簧蓄能环；6、阀体；7、卡环；8、硬质合金堆焊层；21、密封斜面；22、第一台阶；23、第二台阶；24、第一凹槽；25、第二凹槽；71、装配孔；72、开口。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
18.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“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、元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。此外，术语
ꢀ“
第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.图1为本实用新型实施例的阀座本体横截面示意图；图2为本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构的安装示意图。
20.请参见图1和图2，本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，包括阀座本体2，阀座本体2顶部设置有与阀体6匹配的第一台阶22，第一台阶22的外侧设置有用于安装弹簧蓄能环5的第二台阶23，弹簧蓄能环5紧贴第二台阶23的侧壁设置；阀座本体2底部内侧形成有与球体1匹配的密封斜面21。
21.具体地，弹簧蓄能环5包括位于中心的蓄能弹簧和包覆蓄能弹簧的密封外壳。弹簧蓄能环5在低压工况依靠内部的弹性元件蓄能弹簧提供密封需要的力，高压工况通过介质的压力挤压弹簧蓄能环5与阀座本体2及阀体6产生密封，保证阀座在介质低压差和高压差的工况下均保持密封性能。
22.弹簧蓄能环5的密封外壳可选用不同的材质，比如橡胶、氟塑料及金属等；通过选用不同的密封外壳材质，可使阀门应用于高温、高压等特殊介质的场合。在密封外壳为金属材质或高硬度的非金属材质时，阀座本体2以及阀体6与弹簧蓄能环5的接触面堆焊硬质合金形成硬质合金堆焊层8，用以提高密封面的表面硬度，防止表面划伤，提高密封效果，延长使用寿命。
23.优选地，第二台阶23表面设置有第二凹槽25，第二凹槽25位于弹簧蓄能环5的外侧，第二凹槽25中设置有卡环7，卡环7的高度大于第二凹槽25的深度且小于第二凹槽25的深度加上第二台阶23的高度。弹簧蓄能环5外侧安装的卡环7起到限位的作用，防止阀座本体2在安装到阀体6内时弹簧蓄能环5脱落或损坏。
24.请同时参见图3，本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，卡环7设置有开口72，卡环7的两端均设置有装配孔71。便于卡环7的拆卸和安装。
25.优选地，第一台阶22的侧壁设置有密封弹簧3，阀体6内侧与第一台阶22侧壁接触面上设置有密封弹簧3的安装孔，密封弹簧3的一端设置在安装孔中，另一端与第一台阶22的侧壁抵接。密封弹簧3保证阀座本体2密封斜面21与球体1密封面的密封性能。
26.优选地，第一台阶22表面设置有第一凹槽24，第一凹槽24中设置有石墨密封环4，石墨密封环4的高度与第一凹槽24的深度匹配。石墨密封环4实现阀座本体2与阀体6之间进一步密封。
27.本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，在实际使用时，先将石墨密封环4安装在阀座本体2的第一凹槽24中，再将弹簧蓄能环5安装在阀座本体2的第二台阶23上，通过卡钳将卡环7安装在阀座本体2第二凹槽25中，卡环7可以限制弹簧蓄能环5的前后移动，避免蓄能环5在安装和拆卸时的移动或损坏，密封弹簧3装入阀体6的安装孔中，再装入阀座本体2，在密封弹簧3的推力作用下，使阀座本体2与球体1进行密封。弹簧蓄能环5的密封形式还可推广应用于阀杆密封，阀体6与阀盖之间的密封。
28.综上所述，本实用新型实施例的具有弹簧蓄能环的阀座密封结构，采用弹簧蓄能环5实现密封，低压工况依靠内部的弹性元件提供密封需要的力，高压工况通过介质的压力挤压弹簧蓄能环5与阀座本体2及阀体6产生密封，阀座在介质低压差和高压差的工况下保持密封性能；根据弹簧蓄能环5密封外壳不同的材质选择，可使阀门应用于高温、高压等特殊介质的场合；结构简单、安装方便、经济可靠。
29.虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。