CN204083346U - 组合自密封式填料的固定球阀座密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，包括阀体、阀座、压圈和组合式自密封填料，组合自密封式填料与阀座及压圈三者之间的配合面互为垂直面。组合自密封式填料为多个整体压制成型的填料构成。阀座与压圈之间的间隙面为防堆积斜面。压圈与阀体的配合面为短导向结构，其中一段设置有排污间隙。本实用新型的优点是易加工与测量，易实现粗糙度要求；仅需较小的弹簧预紧力可实现阀门的密封性能；实现阀门良好密封与扭矩的持续恒定。

Description

组合自密封式填料的固定球阀座密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种固定球阀座密封结构，特别涉及一种组合自密封式填料的固定球阀座密封结构。

背景技术

浮动球球阀是球阀发展的初期结构。这种结构的特征是介质推动球体，挤压在密封座上获得可靠的密封。介质力正比于阀门通径的平方，所以当通径增大，压力级增加时，介质力会很大，这将使密封座上的接触应力接近材料的许用比压，并使操作扭矩成倍的增加。因此，浮动球球阀的运用受到通径和压力级的限制，这就促进固定球球阀的发展。

固定球球阀的结构比浮动球球阀复杂得多，其原理是介质压力推动阀座组件作用在球体上产生接触应力来获得密封，球体回转中心轴线不发生偏移，阀座的组件是浮动的，所以称之为固定球—浮动阀座结构。由于介质作用力是作用在一个环形面积上，其介质推力大于浮动球球阀介质的作用力，所以固定球球阀适用于高压大口径工况。

固定球球阀的阀座组件通常包括阀座、密封填料、压圈及预紧弹簧。传统的固定球球阀的阀座组件结构如图1所示，包括阀体1、球体2、阀座3、防尘圈Ⅰ4、密封填料5、压圈6、预紧弹簧7和防尘圈Ⅱ8。密封填料5通过预紧弹簧7作用产生径向膨胀，实现阀体1与阀座3之间的密封要求。但是传统固定球球阀的阀座组件结构存在四个问题：

1)密封填料5属整体压制成型，密度大，在预紧弹簧7作用下压缩变形的能力小，需要更大的预紧力实现阀座3与阀体1的密封要求；

2)阀座3与密封填料5配合的斜面粗糙度要求高，较难加工，测量精度也较难达到；

3)压圈6与阀体1配合接触面较长，此处又因有导向作用配合间隙很小，微量粉尘或浆料介质进入此处后极易堆积结垢，造成压圈6卡死而失去弹簧的预紧作用，造成阀门密封性能下降；

4)阀座3与压圈6之间的间隙存在粉尘或浆料介质进入后不易松动，越积越实现象，造成阀座3压向固定球2的力越来越大，阀门扭矩变大；压圈6作用于密封填料5的预紧密封力减小，密封性能下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供了一种易加工，灵活不卡涩的组合自密封式填料的固定球阀座密封结构。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，包括阀体、球体、阀座、防尘圈Ⅰ、组合式自密封填料、压圈、预紧弹簧、防尘圈Ⅱ，所述组合自密封式填料与阀座及压圈三者之间的配合面互为垂直面，易加工。

所述组合自密封式填料为多个整体压制成型的填料构成。组合自密封式填料每组有三个各自整体压制成型的填料组成，中间一圈为双斜面低密度填料。同等条件下仅需较小的弹簧预紧力，就能使填料具有足够的径向膨胀量，从而更好实现阀门的密封性能。填料斜面形成的压力腔在介质压力的作用下增大径向变形趋势，有压力自密封效果。

所述阀座与压圈之间的间隙面为防堆积斜面，防止粉尘或浆料介质在此处堆积沉淀挤压阀座与压圈，实现阀门良好密封与扭矩的持续恒定。

所述压圈与阀体的配合面为短导向结构，其中一段设置有排污间隙。

本实用新型的优越功效在于：

1)本实用新型的密封填料为组合自密封式填料，非整体式，具有压力自密封效果，在同等条件下仅需较小的弹簧预紧力即可实现阀门的密封性能；

2)本实用新型的组合自密封式填料与阀座及压圈的配合面均为垂直面，易加工与测量，易实现粗糙度要求，有助于良好实现密封要求；

3)本实用新型压圈与阀体的配合面为短导向结构,其中一段设置有排污间隙，微量粉尘或浆料介质进入压圈与阀体较短的配合面处易通过压力变化压圈微动排出，从而防止压圈卡死，使预紧弹簧施加给密封填料的预紧密封力长期有效，实现持久的密封性能；

4)本实用新型阀座与压圈之间的间隙面为防堆积斜面，通过受力分析可知斜面在通道轴向上受的力有径向方向的分力，粉尘或浆料介质进入阀座与压圈间隙处易通过压力变化压圈微动产生的轴向力的径向分力推动排出，从而防止粉尘或浆料介质在此处堆积沉淀挤压阀座与压圈,实现阀门良好密封与扭矩的持续恒定。

附图说明

图1为传统的固定球阀座密封结构示意图；

图2为本实用新型组合自密封式填料的固定球阀座密封结构示意图；

图3为本实用新型阀座的结构示意图；

图4为本实用新型的组合自密封式填料示意图；

图5为本实用新型压圈与阀体的结构示意图；

图中标号说明

1—阀体；                              2—球体；

3—阀座；                              4—防尘圈Ⅰ

5—密封填料；                          6—压圈；

7—预紧弹簧；                          8—防尘圈Ⅱ；

9—阀体；                              10--球体；

11—阀座；                             12—防尘圈Ⅰ；

13—组合自密封式填料；

1301—密封填料Ⅰ；                     1302—密封填料Ⅱ；

1303—密封填料Ⅲ；

14—压圈；                             15—预紧弹簧；

16—防尘圈Ⅱ；                         17—防堆积斜面A；

18—垂直面；                           19—防堆积斜面B；

20—短导向结构；                       21—排污间隙。

具体实施方式

请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。

如图2和图3所示，本实用新型提供了一种组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，包括阀体9、球体10、阀座11、防尘圈Ⅰ12、组合式自密封填料13、压圈14、预紧弹簧15、防尘圈Ⅱ16，所述组合自密封式填料13与阀座11及压圈14三者之间的配合面互为垂直面18，易加工。

安装时可先将防尘圈Ⅱ16及预紧弹簧15安装于压圈14中，然后将组合后的压圈14安装于阀体9中，之后将组合式自密封填料13安装于阀体9中，安装顺序可按1301、1302、1303或1303、1302、1301依次放入阀体9中，再将防尘圈Ⅰ12安装于阀座11中，之后再将组合后的阀座11放入阀体9中，安装后如图2所示。

如图4所示，所述组合自密封式填料13为多个整体压制成型的填料构成。组合自密封式填料13每组有三个各自整体压制成型的填料1301、1302、1303组成，中间一圈1302为双斜面低密度填料。预紧弹簧15由于压缩产生的弹力作用于压圈14，推动压圈14压向组合自密封式填料13，组合自密封式填料13在压圈14与阀座11的作用下产生径向变形，由于1301、1302、1303之间的接触面均为斜面，有径向变形的趋势，又因为1302为低密度填料，同等条件下仅需较小的弹簧预紧力就能使填料产生足够的径向变形量，产生径向变形的组合自密封式填料13在阀体9与阀座11间形成密封。根据力的传递，组合自密封式填料13的部分力作用于阀座11，使阀座11紧密地同球体10贴合在一起。填料斜面形成的压力腔在介质压力的作用下增大径向变形趋势，有压力自密封效果。

所述阀座11与压圈14之间的间隙面为防堆积斜面A17，防止粉尘或浆料介质在此处堆积沉淀挤压阀座11与压圈14，实现阀门良好密封与扭矩的持续恒定。

所述压圈14与阀体11的配合面为短导向结构20，其中一段设置有排污间隙21。

本实用新型组合自密封式填料的固定球阀座密封结构与传统的固定球阀座密封结构最大区别在于：

(1)组合自密封式填料13非整体式。组合自密封式填料13每组有三个，分别为1301、1302、1303，都是采用整体压制成型的填料组成，填料1302为双斜面低密度填料，同等条件下仅需较小的弹簧预紧力即可使填料1302径向变形实现阀门的密封性能要求；填料1302斜面形成的压力腔在介质压力的作用下增大径向变形趋势，有压力自密封效果；

(2)组合自密封式填料13与阀座11及压圈14的配合面均为垂直面18，易车削加工、磨削加工，精度与粗糙度等级更容易通过简便的方式实现高要求，也易通过常用测量工具检测；

(3)压圈14与阀体9的配合面为短导向结构20,其中一段设置有排污间隙21，微量粉尘或浆料介质进入短导向结构20处易通过压力变化压圈14微动将介质排至排污间隙21处，从而防止压圈14因粉尘或浆料介质的堆积而卡死，使预紧弹簧施加给组合自密封式填料的预紧密封力长期有效，实现持久的密封性能；

(4)阀座11与压圈14两则之间形成的间隙面为斜面结构，即防堆积斜面A17与B19，通过受力分析可知斜面在通道轴向上受的力有径向方向的分力，粉尘或浆料介质进入阀座11与压圈14之间的间隙处易通过压力变化压圈14微动产生的轴向力的径向分力推动排出，从而防止粉尘或浆料介质在此处堆积沉淀挤压阀座11与压圈14，实现阀门良好密封与扭矩的持续恒定。

Claims (5)

1.一种组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，包括阀体、阀座、压圈，其特征在于：还包括组合自密封式填料，所述组合自密封式填料与阀座及压圈三者之间的配合面互为垂直面。

2.根据权利要求1所述的组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，其特征在于：所述组合自密封式填料，为多个整体压制成型的填料构成。

3.根据权利要求2所述的组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，其特征在于：所述组合自密封式填料每组有三个各自整体压制成型的填料，中间一圈为双斜面低密度填料。

4.根据权利要求1所述的组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，其特征在于：所述阀座与压圈之间的间隙面为防堆积斜面。

5.根据权利要求1所述的组合自密封式填料的固定球阀座密封结构，其特征在于：所述压圈与阀体的配合面为短导向结构，其中一段设置有排污间隙。