专利名称:一阀两用和密封环的夹持结构的制作方法
本实用新型涉及阀门，特别涉及阀门的密封。
目前现有的阀门，特别是耐腐蚀的阀门，其密封面不是采用密封环的，一般采用堆焊加工而成，耐蚀性差，加工困难又不抗冲刷、擦伤、磨损等，因此阀门寿命低。而耐用材料的密封环，由于很难与阀门结合牢固，所以不能在阀门上得到应用，将耐用的又不易与阀门结合牢固的密封环材料应用于阀门上已成为急需。
本实用新型的任务是设计一种阀门密封环能在一定范围内用截止阀瓣可做截止阀用，使用节流阀阀瓣可做节流阀用。以及密封环的夹持固定结构。
本实用新型的任务是以如下方式实现的在中小口径的阀门密封面上，加工出两个密封面，一个平面密封的密封面，一个锥面密封的密封面，用截止阀阀瓣，可做截止阀用，用节流阀阀瓣，可做节流阀用，使一种阀门能有两种阀门用途。密封面的机械夹持固定结构形式，是在密封环的底部和在密封环的顶部加有弹性或塑性变形的金属或非金属垫或钎焊，使其在机械夹持或钎焊包边夹持后，以密封垫回弹或塑性变形或用钎焊包边夹持来达到固定牢靠和保证密封的目的。
本实用新型由于在阀门密封面上加工出两个密封面，因此可使一种阀门能有两种用途，若只做截止阀用，平面和锥面密封的阀瓣可交替使用，能提高阀门的使用周期，延长阀门的寿命和维修间隔。由于采用密封环的夹持固定结构形式，因此使其在机械夹持或钎焊包边后，使密封垫回弹或塑性变形或用钎焊包边夹持来达到和保证密封，这样就能广泛的应用那些新的耐用的密封环材料，从而延长阀门的使用寿命与设备的运行周期，提高生产效率。
图1是密封环夹持后固定在阀门上的剖面图图中，〔1〕为密封环、〔2〕为阀体、〔3〕为密封垫、〔4〕为密封垫或焊料、〔5〕为阀座。
图2是锥面密封截止阀的密封结构形式；图3是平面密封截止阀的密封结构形式；图4是节流阀的密封结构形式；图5，图6是将密封环〔1〕在阀门本外用机械夹持结构固定在阀座上，然后再焊接或过渡在阀体上的结构剖面图；图7是把密封环用焊料钎焊包边夹持固定的结构形式图；图8是把密封环钎焊同时内外包边夹持固定的结构形式；实现本实用新型的最佳实例，如图1，密封环〔1〕要达到精度，将其过渡配合在内孔放有密封垫或焊料〔4〕的阀座〔5〕的直口中，固定后再把它们过盈配合地放入阀体〔2〕的孔中。过盈配合的过盈量根据材料的许用密封比压，表面粗糙度，材料的弹性模量，泊松系数以及它们配合时的有关尺寸的大小等等参数计算选择之，其数值可以通过下列公式计算求取
δ＝P／b［ 1/(Ei) ( (b2+a2)/(b2-a1) -μi)+ 1/(Ee) ( (c2+b2)/(c2+b2) +μe)］其中δ－配合的过盈量 p－垂直于阀座侧面的抱紧压力Ei－阀座的弹性模量 Ee－阀体的弹性模量μi－阀座的泊松系数 μe－阀体的泊松系数a－阀座的内孔半径 b－阀体配合部分的内孔半径c－阀体配合部分的外园半径当过盈配合的阀座，配合表面的粗糙度不低于
，阀体内孔配配表面的粗糙度以不低于
，其圆度、圆柱度、表面直线度≤0.008为标准，p值一般取1.2～1.8倍的材料许用密封比压〔q〕，并以此数值计算求取配合时的过盈量δ。
密封垫〔3〕、〔4〕上的夹持压力，一般近似材料的许用密封比压，其计算方法如下P1＝ (Pr-2fπbhp)/(F) ＝〔q1〕式中p1－密封垫上的压力 pT－装配时所需的总压入力f－配合面的摩擦系数 〔q1〕－密封垫的许用密封比压F－密封垫的受压面积 h－内孔配合面的深度2πfbhp－过盈配合时所需要的力全部装配后，底部焊固。当阀门公称压力＞40kgf／cm2时，焊缝在侧面。
密封环〔1〕材料的选择，是根据阀门的应用条件、参数和介质的性能等情况决定，有铸造硬质合金，烧结硬质合金，钢结硬质合金，涂层硬质合金及特殊硬质合金类；也有金属陶瓷类和高硬度的合金和不锈钢以及非金属的氧化物、氮化物、碳化物等。
密封垫〔3〕、〔4〕的材料，根据阀门的应用条件、参数和介质的性质，可以选弹性和塑性耐蚀性好的、抗老化的、耐高温和低温性能好的金属或非金属材料。例如，在介质的PH＝11～12，温度t＝310～320℃，压力为40～64kgf／cm2，且有颗粒的杂质中应用的阀门，密封环〔1〕选用硬度HRA80～86的耐腐蚀性硬质合金，密封垫〔4〕可选用膨胀石墨也可以用钎焊包边(收边)夹持之结构即可。
图2、图3是采用本密封装置的截止阀工作状态图，图4是采用本密封装置的节流阀工作状态图。
图4是把密封环在阀门体外机械夹持或钎焊包边(收边)夹持固定后，再过渡到阀门上的结构形式。图中，〔6〕为密封环，〔7〕为阀体，〔8〕为密封垫，〔9〕为密封垫或焊料，〔10〕为阀座，〔11〕为夹持套，〔12〕为微型槽，加工过程为把密封环〔6〕过渡配合在内装有密封垫〔9〕的阀座〔10〕的直口中，然后再把加工好了的合格的内孔放有密封垫〔8〕的夹持套〔11〕，过盈配合夹持住密封环〔6〕上部外侧端面，夹持力近似或稍大于材料的许用密封比压，底部焊固，最后再将其从阀门体外过渡(焊接)在阀门上即可。微型槽〔12〕是防止材料的收缩不一样易造成侧面联接焊口的开裂。例如，核燃料后处理用Pg≤6kgf／cm2的中口径或稍大些口径的全不锈钢穿地阀，密封环〔1〕可选用耐辐照(辐射)无污染的硬度在HRA74～86的铸造硬质合金与其它合金。密封垫〔8〕、〔9〕可选用硬度小于HB156的耐辐射和腐蚀无污染，回弹率大于10％的耐辐照的塑料或柔性石墨板或耐老化的橡胶与金属复合密封垫，也可以根据穿地阀应用的工作状况，选用单一的金属合金或非金属材料，或用焊料钎焊包边夹持的形式。上述形式，适用于中口径，或稍大些口径的阀门。
图5是把密封环在阀门体外机械夹持固定后，再过渡到阀门上的结构形式。图中，〔13〕为密封环，〔14〕为阀座，〔15〕为压板，〔16〕为紧固螺钉，〔17〕为密封垫，〔18〕为阀体。装配过程为将密封环〔13〕和压板〔15〕一起过渡配合在加工合格内放有密封垫〔17〕的阀座〔14〕的直口中，再用紧固螺钉〔16〕把密封环紧固。螺钉的紧固力，大于所需密封用的压力的10％，小于螺钉的许用压力。紧固螺钉〔16〕钮紧后，尾部要高出阀座〔14〕端面0.1mm以上，加工平整后，再过渡到阀门上即可。压板和紧固螺钉的数量与阀门的口径成正比，且均布在阀座圆周上，使夹持的压力均布在密封环上，其压力近似于材料的许用密封比压。此种形式适用于大中径的阀门。
用机械夹持和钎焊包边(收边)夹持固定密封环的结构形式，也适用于阀瓣，闸板。
图7、图8中，〔19〕为密封环，〔20〕为阀座，〔21〕为焊料(焊剂)，〔22〕为阀体，加工时，先把密封环〔19〕加工到尺寸，然后放入内放有焊料(焊剂)的阀座〔20〕的凹槽中，在钎焊过程中，待焊料(焊剂)熔化了的同时，阀座〔20〕内外或单面包边(收边)，保温缓冷后，机加研磨各部合格后，再将阀座过渡到阀体上即可。
权利要求
1.一种阀门的一阀两用和密封环的夹持结构，其特征在于阀门的密封环上加工出两个密封面，一个平面密封面，一个锥面密封面，在密封环底部和上部加有弹性或塑性变形的金属或非金属垫或钎焊，把密封环夹持或钎焊包边(收边)固定在阀门的密封机构上。
2.如权利要求
1所述的一阀两用和密封环的夹持结构，其特征在于所说的密封环上的夹持力P1近似于它的许用密封比压〔q1〕，其计算方法为P1＝ (Pr-2fπbhp)/(F) ＝〔q1〕
专利摘要
一种阀门上一阀两用和密封环的夹持结构，是在阀门的密封部分加工出两个密封面，在阀中密封部分安装了一个密封环。密封环的固定结构是在其底部与上部加有弹性或塑性变形的金属或非金属垫或者用钎焊包边夹持来保证。本实用新型解决了现有阀门成型密封环与阀门结合困难、耐蚀性差、加工困难、不抗冲刷、擦伤、磨损等缺点，可广泛应用于化工、石油、电站、航天、原子能、舰艇等的阀门工业。适用于压力≤320kg f/cm
文档编号F16K1/46GK86202008SQ86202008
公开日1987年9月12日 申请日期1986年4月7日
发明者单新炜, 宋月兰 申请人:单新炜导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan