套筒阀双向金属密封平衡型内件结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双向金属密封平衡型内件结构，尤其是一种套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，属于调节阀的技术领域。按照本实用新型提供的技术方案，所述套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，包括套筒以及能在所述套筒内运动的阀芯；在所述套筒上支撑有同轴分布的平衡环座，在所述阀芯上套有金属密封环，所述金属密封环位于阀芯与平衡环座间，所述金属密封环的腰部与平衡环座压紧后形成环座密封点，金属密封环与阀芯的外壁压紧后分别形成阀芯上密封点以及阀芯下密封点，所述阀芯下密封点、阀芯上密封点分别位于环座密封点的两侧。本实用新型结构紧凑，密封效果，能使得套筒阀既可以承受介质流向为流开时的压力，也可以承受介质流向为流关时的压力，适应范围广，安全可靠。
【专利说明】
套筒阀双向金属密封平衡型内件结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种双向金属密封平衡型内件结构，尤其是一种套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，属于调节阀的技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，在化工、钢铁、冶金、石油、电力等行业中，套筒阀因其可适用于高压差工况、动态稳定性高、执行机构推力需求小等优点，使其在各种场合中得到广泛的使用。随着时代的发展和技术的革新，现场各种工况越趋复杂，生产工艺对阀门的要求也日益提高，其中就存在着高温高压差工况，同时介质流向因工艺要求在使用过程中可能改变的工况，这种工况下，就需要阀门既能满足耐高温高压要求，又能满足双向密封的要求，而传统的套筒阀就很难同时经济、可靠地满足这些要求。传统的套筒阀内件结构是由阀芯、阀杆、带调节窗口的套筒组成，阀芯与套筒的密封形式有两种:一种是用两个硬密封面结构密封，这种结构阀芯与套筒上同时存在两个密封面，必须同时保证两个密封面都密封才可以使阀门密封，此种结构加工成本高，密封等级低，维护、检修成本高，且因为高温作用，阀芯、套筒导向间隙大，高压差工况极易使阀门产生震荡、控制不稳、阀杆断裂等异常；另一种套筒阀的密封形式是下端使用硬密封，上端使用非金属密封，如四氟、石墨等密封环密封，此种方式对零件的加工要求降低，密封等级高，但因密封环材质为非金属材料，不适用于一些高温和介质中含微小颗粒的工况。因此如何从结构上解决套筒阀耐高温、高压差同时又具有可靠稳定的双向密封问题，是行业的一大难题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，其结构紧凑，密封效果，能使得套筒阀既可以承受介质流向为流开时的压力，也可以承受介质流向为流关时的压力，适应范围广，安全可靠。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案，所述套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，包括套筒以及能在所述套筒内运动的阀芯;在所述套筒上支撑有同轴分布的平衡环座，在所述阀芯上套有金属密封环，所述金属密封环位于阀芯与平衡环座间，所述金属密封环的腰部与平衡环座压紧后形成环座密封点，金属密封环与阀芯的外壁压紧后分别形成阀芯上密封点以及阀芯下密封点，所述阀芯下密封点、阀芯上密封点分别位于环座密封点的两侧。
[0005]在金属密封环内设有用于将所述金属密封环与阀芯在阀芯下密封点紧密贴合的下增能弹簧以及用于将所述金属密封环与阀芯在阀芯上密封点紧密贴合的上增能弹簧。
[0006]所述金属密封环的截面呈弓形。
[0007]所述阀芯及平衡环座均安装于阀体内，所述阀体上设置阀盖，所述阀盖内设有阀杆，所述阀杆穿入阀芯内并与所述阀芯固定连接。
[0008]本实用新型的优点:金属密封环位于平衡环座与阀芯间，利用金属密封环形成环座密封点、阀芯上密封点及阀芯下密封点能使得套筒阀既可以承受介质流向为流开时的压力，也可以承受介质流向为流关时的压力，达到双向密封的能力，因金属密封环与上增能弹簧、下增能弹簧为金属材质，相比非金属材质密封组件，可适用于更高温度的介质，并且可以承受含小固体颗粒的介质;金属密封环具有压力自密封性能，当介质流入金属密封环后，金属密封环胀开，压力越大，密封效果越好，结构紧凑，安全可靠。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的使用状态示意图。
[0010]图2为图1中A的放大图。
[0011 ]图3为本实用新型介质从阀芯的下端流开时的密封示意图。
[0012]图4为本实用新型介质从阀芯的上端流关时的密封示意图。
[0013]附图标记说明:1_套筒、2-阀芯、3-平衡环座、4-1-下增能弹簧、4-2-上增能弹簧、5-金属密封环、6-环座密封点、7-下阀芯密封点、8-上阀芯密封点、9-阀体、10-填料函组件、11-阀杆、12-压板、13-压板螺栓、14-压紧套管以及15-阀盖。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1和图2所示:为了能使得套筒阀既可以承受介质流向为流开时的压力，也可以承受介质流向为流关时的压力，本实用新型包括套筒I以及能在所述套筒I内运动的阀芯2;在所述套筒I上支撑有同轴分布的平衡环座3，在所述阀芯2上套有金属密封环5，所述金属密封环5位于阀芯2与平衡环座3间，所述金属密封环5的腰部与平衡环座3压紧后形成环座密封点6，金属密封环5与阀芯2的外壁压紧后分别形成阀芯上密封点8以及阀芯下密封点7，所述阀芯下密封点7、阀芯上密封点8分别位于环座密封点6的两侧。
[0016]具体地，阀芯2与套筒I呈同轴分布，阀芯2的外壁与套筒I的内壁相接触，阀芯2可以在套筒I内作上下的直线运动。平衡环座3支撑在套筒I的顶端，金属密封环5位于平衡环座3内的下部，且金属密封环5位于阀芯2外的上端。当关闭阀门时，阀芯2的下端与套筒I内的上端压紧接触，从而形成硬密封。阀芯下密封点7、阀芯上密封点8在环座密封点6的两侧呈对称分布。阀芯2的外壁呈光滑的筒状柱面，阀芯下密封点7为金属密封环5的下部与阀芯2的圆周外壁接触形成的环状结构，阀芯上密封点8为金属密封环5的上部与阀芯2的圆周外壁接触形成的环状结构。通过环状结构的环座密封点6、阀芯下密封点7以及阀芯上密封点8形成的密封结构，可以使得套筒阀既可以承受介质流向为流开时的压力，也可以承受介质流向为流关时的压力。
[0017]进一步地，在金属密封环5内设有用于将所述金属密封环5与阀芯2在阀芯下密封点7紧密贴合的下增能弹簧4-1以及用于将所述金属密封环5与阀芯2在阀芯上密封点8紧密贴合的上增能弹簧4-2。
[0018]本实用新型实施例中，所述金属密封环5的截面呈弓形。金属密封环5位于平衡环座3与阀芯2之间，金属密封环5环绕阀芯2在外圈，下增能弹簧4-1、上增能弹簧4-2均位于金属密封环5内，下增能弹簧4-1、上增能弹簧4-2也环绕在阀芯2的外圈，利用下增能弹簧4-1能勒住金属密封环5的下端，使得金属密封环5的下端与阀芯2的外壁更紧密贴合；同理，利用上增能弹簧4-2能勒住金属密封环5的下端，使得金属密封环5的上端能与阀芯2的外壁更紧密贴合，即能达到增强阀芯上密封点8、阀芯下密封点7的密封能力。
[0019]进一步地，所述阀芯2及平衡环座3均安装于阀体9内，所述阀体9上设置阀盖15，所述阀盖15内设有阀杆11，所述阀杆11穿入阀芯2内并与所述阀芯2固定连接。
[0020]—般地，阀芯2、平衡环座3均安装于阀体9内，阀体9具有介质流入口以及与所述介质流入口连通的介质流出口，通过阀芯2在套筒I内的运动，能实现对介质流入口、介质流出口之间的连通状态的调整，具体过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。阀盖15通过螺栓等与阀体9固定连接，阀盖15位于平衡环座3的正上方，利用阀盖15将平衡环座3压紧在阀体9内。阀杆11与阀盖15、平衡环座3以及阀芯2呈同轴分布。在阀盖15内的上部设有用于密封的填料函组件10，还包括用于压紧所述填料函组件10的压紧机构。所述压紧机构包括套在阀杆11上的压紧套14，所述压紧套14位于填料函组件10上方，压紧套14的下端与填料函组件10接触，压紧套14的上端与压紧板12相接触，压紧板12通过压紧螺栓13固定支撑在阀盖15的顶端。
[0021]当阀门关闭后，所述阀芯2下端与所述套筒I下端压紧形成硬密封，当介质流向为流开时，如图3所示，介质由金属密封环5下端流入，将金属密封环5下端胀开，同时下增能弹簧4-1勒住金属密封环5下端，使其与阀芯贴合密封更紧。当介质流向为流关时，如图4所示，介质由金属密封环5上端注入，将金属密封环5上端胀开，同时上增能弹簧4-2勒住金属密封环5上端，使其与阀芯2贴合密封更紧，从而可以密封两个流向的介质，形成双向金属密封。
【主权项】
1.一种套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，包括套筒(I)以及能在所述套筒(I)内运动的阀芯(2);其特征是:在所述套筒(I)上支撑有同轴分布的平衡环座(3)，在所述阀芯(2)上套有金属密封环(5)，所述金属密封环(5)位于阀芯(2)与平衡环座(3)间，所述金属密封环(5)的腰部与平衡环座(3)压紧后形成环座密封点(6)，金属密封环(5)与阀芯(2)的外壁压紧后分别形成阀芯上密封点(8)以及阀芯下密封点(7)，所述阀芯下密封点(7)、阀芯上密封点(8)分别位于环座密封点(6)的两侧。2.根据权利要求1所述的套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，其特征是:在金属密封环(5)内设有用于将所述金属密封环(5)与阀芯(2)在阀芯下密封点(7)紧密贴合的下增能弹簧(4-1)以及用于将所述金属密封环(5)与阀芯(2)在阀芯上密封点(8)紧密贴合的上增能弹簧(4-2)。3.根据权利要求1或2所述的套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，其特征是:所述金属密封环(5)的截面呈弓形。4.根据权利要求1所述的套筒阀双向金属密封平衡型内件结构，其特征是:所述阀芯(2)及平衡环座(3)均安装于阀体(9)内，所述阀体(9)上设置阀盖(15)，所述阀盖(15)内设有阀杆(11)，所述阀杆(11)穿入阀芯(2)内并与所述阀芯(2)固定连接。
【文档编号】F16K1/36GK205504024SQ201620099918
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】陈彦, 徐刚, 张程, 陆坤铭, 杭丽娜
【申请人】无锡智能自控工程股份有限公司