[發明專利]無磨損螺旋面密封閥門

無效

• 申請號: 201110330621.2
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102384312A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 潘運清;邱茂煌;楊志中;羅苑林;劉會新;羅利梅;王紅娟
• 申請（專利權）人: 廣東明珠流體機械有限公司
• 主分類號: F16K51/00
• 分類號: F16K51/00;F16K27/00
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術領域

本發明涉及一種閥門，更具體地說，尤其涉及一種無磨損螺旋面密封閥門。

背景技術

閥門是通過可動機構來控制管道內介質的流動，最常見的是通過施加力矩帶動閥芯旋轉或升降而達到開關目的。因此，閥門密封的可靠性是最重要的性能。閥芯運動的理想狀態是：(1)閥門處于關閉狀態時，密封副的密封比壓均勻且保持設計要求；(2)開啟閥門時又希望相互緊貼的密封面能先行分離，然后再旋轉，以避免密封面的磨損和減少開啟力矩。上述(1)的狀態，往往是比較容易實現的，只要提高閥門密封面的制造精度就可以達到。但對(2)的狀態就比較難以實現，本發明提供了解決此問題的可靠方法。

球閥、蝶閥、旋塞閥都是通過轉動閥芯來控制閥門開關的，密封面分別是球面、圓錐面或圓柱面，在開關的過程中運動密封面始終與靜止密封面緊貼而作相對運動，因此啟閉時扭矩較大，密封面也易因摩擦而損壞，在輸送含有粉塵等顆粒介質的管道中，閥門的使用壽命則更短。為了解決上述問題，人們相應進行了改進，如出現了軌道式球閥、撐開式球閥、雙偏心蝶閥、三偏心蝶閥、提升式旋塞閥等等。這些改進都是為了在開關閥門時能減輕密封面的摩擦，從而減小操作扭矩，延長閥門的使用壽命。但是這些改進都存在局限性，雖有一定的效果，但同時也帶來了新的缺陷。如與原來的閥門相比，結構變得更復雜，零件數量增加，制造工藝難度大、精度高，增加了制造成本。

綜上所述，要保證閥門關閉到位，除保證零件制造精度外，實現密封副的密封比壓均勻且保持設計要求，是閥門密封的關鍵。在如何應用節能、快捷、可靠地提高閥門的使用壽命，問題的焦點是如何實現閥門在開啟時能在轉動密封件的同時讓運動密封面與靜止密封面瞬時分開，閥門在關閉時轉動密封件到關閉位置時，運動密封面與靜止密封面才緊密貼合，從而實現無摩擦的閥門啟閉。本發明就是為了解決這一問題并實現目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、體積小且密封可靠性較高的無磨損螺旋面密封閥門。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種無磨損螺旋面密封閥門，包括閥體，在閥體上設有介質入口和介質出口，在閥體內活動設有閥芯和閥座，其中所述的閥芯與閥座閉合時的接觸部橫切面的輪廓線為同一條等速螺線的一部分；閥芯與閥座閉合時閥芯沿等速螺線外旋轉，閥芯與閥座脫離，閥門打開；閥芯與閥座脫離時閥芯沿等速螺線內旋轉，閥芯與閥座形成接觸密封，閥門關閉。

上述的無磨損螺旋面密封閥門中，所述的閥座位于閥體中部，所述的閥芯設置在閥座內，閥座與閥芯配合形成密封面。

上述的無磨損螺旋面密封閥門中，所述的閥體內設有空腔，空腔分別與介質入口和介質出口導通，所述的閥芯設置在空腔內，所述的閥座設置在介質入口或介質出口外圍的閥體上；閥芯與閥座配合形成密封面。

上述的無磨損螺旋面密封閥門中，所述的閥芯由支座和設置在支座上的密封件組成，密封件與介質出口配合形成密封面；所述的密封件的外表面為球面，該密封件的橫截面的外輪廓線位于等速螺線上。

上述的無磨損螺旋面密封閥門中，所述的閥體與閥座為一體成型的整體結構。

本發明采用上述結構后，首先閥體與閥芯的配合采用等速螺線原理，實現開關過程的無磨損，形成較為理想的密封效果，當閥芯朝順時針旋轉時，可以在閥門開啟的瞬間，實現閥芯與閥體接觸面的脫離，具有無磨擦且力矩小的優點。其次，采用等速螺線原理后，只需要在閥體內直接加工出一個由等速螺線生成的螺旋曲面，這樣可以使得閥座與閥體可以一體成型，與傳統閥門的密封面與閥體分開為兩個零件，具有本質的區別，這種結構大大增加了密封面的剛性，保證在高壓下密封面也不易出現變形，具有恒定的密封比壓，提高限密封可靠性，又避免了介質或雜物在傳統的閥座與閥體之間的空隙中聚集、結晶，影響閥的使用壽命；最后，由于采用等速螺線原理，閥芯在逆時針旋轉時，能自動清除密封面上的塵垢，并且可以自動補償密封功能，使得閥門的使用壽命得到延長。本發明適用于球閥、蝶閥、旋塞閥等旋轉式開關的閥門，具有啟閉扭矩小，密封比壓均勻，密封面無磨損的優點。適于工業化批量生產。

附圖說明

下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發明的任何限制。

圖1是本發明具體實施例1的結構示意圖；

圖2是圖1的使用狀態參考圖之一；

圖3是圖1的使用狀態參考圖之二；

圖4是本發明具體實施例2的結構示意圖；

圖5是圖4的使用狀態參考圖之一；

圖6是圖4的使用狀態參考圖之二。