一种笼式调节阀的密封结构的制作方法

专利查询2022-6-30  86



1.本实用新型涉及一种笼式调节阀的密封结构。


背景技术:

2.调节阀是一种用于调节介质的压力、流量、温度等参数的控制元件,笼式调节阀是压力平衡式调节阀,阀内件采用套筒导向的先导式阀芯,它主要利用流体的压力实现阀芯快速动作,操作力小;现有的笼式调节阀均采用矩形断面的柔性石墨环作为密封圈,这种密封圈使用时由阀芯并借助压板固定,但密封性能无法调节,当介质工况为常温常压时,阀芯与密封圈之间仅需较小的压紧力就能实现密封并且两者之间的摩擦力适中以保证阀芯运动顺畅及时,但一旦介质工况的温度和压力升高时,介质就会突破阀芯与密封圈之间的压紧力而导致泄漏的发生,所以无法适应高温高压的介质工况,因而适用范围较小;但是如果将阀芯与密封圈之间的压紧力升高以适应高温高压的介质工况,但阀芯在常温常压的介质工况时就会因为受到较大的摩擦力导致动作迟缓,因此有待于进一步改进。


技术实现要素:

3.针对上述现有技术的现状,本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能根据介质工况的温度、压力的变化自动调节密封性能以始终确保阀门内部密封良好,从而扩大了适用范围的笼式调节阀的密封结构。
4.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种笼式调节阀的密封结构,包括从上往下依次设置的上阀笼、下阀笼和阀座,以及活动设于上阀笼和下阀笼中并与阀座相互配合的阀芯;下阀笼的底部开口处密封贴合在阀座的顶部开口处,上阀笼的底部开口处与下阀笼的顶部开口处之间存在间隙,其特征在于,所述上阀笼的底部开口处内壁上开设有环向分布的缺口槽,所述缺口槽的底部还嵌设有密封环和承压环,所述承压环设于密封环的下方并与密封环之间存在间隙;所述密封环的内壁密封贴合在阀芯的外壁上,所述密封环的外壁密封贴合在缺口槽的内壁上,所述下阀笼的顶部开口处内侧边缘向上形成有环向设置的限位圈,所述限位圈同心插入在缺口槽中并设于承压环的下方且与承压环之间存在间隙;所述密封环的底部开设有环向分布的v型槽,对应地,所述承压环的顶部向上形成有环向设置的凸圈,所述凸圈的截面形状为三角形,所述凸圈插入在v型槽中。
5.优选地,所述凸圈的截面顶角a的角度值大于v型槽的两侧内壁之间的夹角b的角度值。
6.与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型能根据介质工况的温度、压力的变化自动调节密封性能以始终确保阀门内部密封良好,介质工况为常温常压时,阀芯与上阀笼之间借助密封环实现密封,并且阀芯与密封环之间的摩擦力适中以保证阀芯的运动顺畅及时;当介质工况的温度和压力升高时,介质会向上推动承压环以使凸圈向上挤压v型槽,进而使v型槽的开口处两侧均向外扩展并更加紧密的分别贴合在阀芯的外壁和缺口槽的内壁上以增加了阀芯与密封环之间的摩擦力,从而实现了密封,所以既能适应高温常
压的介质工况,又能适应高温高压的介质工况,因而扩大了适用范围。
附图说明
7.图1为本实用新型的剖面结构图;
8.图2为本实用新型在ⅰ处的局部放大结构图;
9.图3为本实用新型的三角形凸圈与v型槽的配合结构图。
具体实施方式
10.除非另外定义,本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
11.为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明,本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。
12.如图1~3所示,一种笼式调节阀的密封结构,包括从上往下依次设置的上阀笼4、下阀笼9和阀座5,以及活动设于上阀笼4和下阀笼9中并与阀座5相互配合的阀芯6;下阀笼9的底部开口处密封贴合在阀座5的顶部开口处,上阀笼4的底部开口处与下阀笼9的顶部开口处之间存在间隙,下阀笼9的外周面上开设有多个沿圆周方向等角度均匀分布的腔孔91;上阀笼4的底部开口处内壁上开设有环向分布的缺口槽41,缺口槽41的底部还嵌设有密封环7和承压环8,承压环8设于密封环7的下方并与密封环7之间存在间隙以使阀芯6在运动过程中不会抱死或打哽;密封环7的内壁密封贴合在阀芯6的外壁上,密封环7的外壁密封贴合在缺口槽41的内壁上,下阀笼9的顶部开口处内侧边缘向上形成有环向设置的限位圈92,限位圈92同心插入在缺口槽41中并设于承压环8的下方且与承压环8之间存在间隙;密封环7的底部开设有环向分布的v型槽71,对应地,承压环8的顶部向上形成有环向设置的凸圈81,凸圈81的截面形状为三角形,凸圈81插入在v型槽71中。
13.凸圈81的截面顶角a的角度值大于v型槽71的两侧内壁之间的夹角b的角度值。
14.工作原理:将上阀笼4、下阀笼9和阀座5均嵌设在阀体1的顶部内部并使阀盖2密封压紧在上阀笼4的顶部,再将活动设于阀盖2中的阀杆3的下端固定在阀芯6的上端,以使阀体1上的进料腔101通过多个腔孔91与下阀笼9的内部相互连通,而阀座5的底部开口处则与阀体1中的出料腔102的内部相互连通。
15.将介质通入到进料腔101中并借助外部执行机构驱动阀杆3上升以带动阀芯6向上移动,进而使阀芯6的下端外侧边缘离开阀座5的顶部开口处以使两者之间出现间隙,从而使介质经由上述间隙进入到阀座5中,最终经由出料腔102向外输出;当需要切断介质输送时,则借助外部执行机构驱动阀杆3下降以使阀芯6下移,直到阀芯6的下端外侧边缘压紧在阀座5的顶部开口处内侧边缘以消除两者之间的间隙,从而停止介质的流动。
16.由于上阀笼4的底部开口处与下阀笼9的顶部开口处之间存在间隙,密封环7和承压环8之间也存在间隙,当介质的温度升高和压力增大后,介质会进入到上述两个间隙中,当介质进入到密封环7和承压环8之间的间隙内时,介质会向上推动承压环8,进而使凸圈81的两侧外壁贴合在v型槽71的两侧内壁上并向外挤压,从而使v型槽71的开口处两侧均向外扩展以使v型槽71的内侧外壁贴合在阀芯6的外壁上以实现密封。
17.本实用新型能根据介质工况的温度、压力的变化自动调节密封性能以始终确保阀门内部密封良好,介质工况为常温常压时,阀芯6与上阀笼4之间借助密封环7实现密封,并且阀芯6与密封环7之间的摩擦力适中以保证阀芯6的运动顺畅及时;当介质工况的温度和压力升高时,介质会向上推动承压环8以使凸圈81向上挤压v型槽71,进而使v型槽71的开口处两侧均向外扩展并更加紧密的分别贴合在阀芯6的外壁和缺口槽41的内壁上以增加了阀芯6与密封环7之间的摩擦力,从而实现了密封,所以既能适应高温常压的介质工况,又能适应高温高压的介质工况,因而扩大了适用范围。
18.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行同等替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。

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