[發(fā)明專利]平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310288612.0
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104279343A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳輝;陳剛;李軍業(yè);祁崇可
• 申請（專利權(quán)）人: 中核蘇閥科技實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K1/32
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種閥門用內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)，具體涉及一種套筒式調(diào)節(jié)閥在大口徑、高壓差時(shí)，在不顯著提高驅(qū)動力的前提下，仍能實(shí)現(xiàn)優(yōu)良密封的平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

套筒式調(diào)節(jié)閥經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，是目前市場上的主流調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品之一。套筒式調(diào)節(jié)閥的主要優(yōu)點(diǎn)有：導(dǎo)向可靠、穩(wěn)定性好；內(nèi)部無螺紋連接，檢修方便；能夠變化出相當(dāng)多的結(jié)構(gòu)適應(yīng)不同工況的要求。

大口徑套筒閥按內(nèi)部壓力作用方式通常有三種結(jié)構(gòu)：平衡式單座套筒閥（帶平衡密封圈）、先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥、平衡式雙道密封面套筒閥。其中以平衡式單座套筒閥、先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥的密封性能較好。

平衡式單座套筒閥是目前處于快速發(fā)展期的一種結(jié)構(gòu)形式，它由一道閥座主密封和一道位于上部的滑動密封組成。它具備和單座閥一樣的優(yōu)點(diǎn)：制造容易、維護(hù)方便的同時(shí)，又具備了正反向都能壓力平衡的特點(diǎn)，可用于大口徑、高壓差的情況，配以合適的驅(qū)動力可實(shí)現(xiàn)雙向低泄漏密封。

先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥在一個(gè)流向上利用介質(zhì)力輔助閥門關(guān)閉，可以用較小的密封力實(shí)現(xiàn)極低泄漏密封，口徑、壓差越大效果越好。閥門打開時(shí)通過導(dǎo)閥釋放閥芯上部壓力輔助開啟，是一種對閥桿驅(qū)動力要求最低的結(jié)構(gòu)。但其在介質(zhì)反向流動時(shí)會有很大的泄漏量，只適合單向流動的介質(zhì)，適用范圍不廣。

平衡式雙道密封面套筒閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單可靠，但密封力較大，該形式調(diào)節(jié)閥通常為軟密封結(jié)構(gòu)。如果要做成雙道硬密封，對制造的要求相當(dāng)高，同時(shí)需要的密封力會迅速增加，這是因?yàn)殚y芯雙密封面是剛性狀態(tài)，閥座雙密封面也是剛性狀態(tài)，理論上是不能同時(shí)完全貼合的。密封困難，泄漏量大是其固有的缺點(diǎn)，通過工藝努力只能稍有改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)，它可用于套筒式調(diào)節(jié)閥的新型密封結(jié)構(gòu)。閥門基于平衡式單座套筒閥，但閥芯的結(jié)構(gòu)同時(shí)具有平衡式單座套筒閥和先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥的特征，并可通過滑閥結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在不同流向時(shí)工作原理的自動切換。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)，它包括圓柱狀的主閥芯，主閥芯為中空結(jié)構(gòu)，主閥芯的內(nèi)部設(shè)有先導(dǎo)閥芯，先導(dǎo)閥芯與閥桿連接，先導(dǎo)彈簧套裝在先導(dǎo)閥芯的頭部，先導(dǎo)彈簧的一端抵住先導(dǎo)閥芯的凸臺，另一端抵住主閥芯，閥桿穿過先導(dǎo)壓蓋，先導(dǎo)壓蓋與主閥芯連接，主閥芯上端的外部連接有密封圈壓蓋，在主閥芯與密封圈壓蓋之間墊有平衡密封圈，主閥芯的側(cè)面開有通孔，在通孔內(nèi)設(shè)有滑閥密封球，主閥芯的側(cè)面的通孔處還安裝有滑閥座。

所述的主閥芯內(nèi)部的通孔的截面為T型。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，它同時(shí)具有平衡式單座套筒閥和先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥的特征，并可通過滑閥結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在不同流向時(shí)工作原理的自動切換。在不增加額外推力的情況下，實(shí)現(xiàn)一個(gè)流向極低泄漏密封，另一個(gè)流向低泄漏密封。該結(jié)構(gòu)可使平衡式單座套筒閥在保持原有結(jié)構(gòu)、功能、參數(shù)的情況下獲得先導(dǎo)式套筒導(dǎo)向閥的單向隔離功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)圖示意圖；

圖2為平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥下進(jìn)壓平衡原理圖；

圖3為平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥上進(jìn)壓先導(dǎo)原理圖。

圖中，1閥體，2閥座，3平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)閥芯組件，4套筒，5閥桿，6閥蓋，7中法蘭螺栓，8中法蘭墊片，9套筒墊片，10閥座墊片，11主閥芯，12滑閥座，13滑閥密封球，14先導(dǎo)閥芯，15先導(dǎo)彈簧，16閥桿，17平衡密封圈，18密封圈壓蓋，19先導(dǎo)壓蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹：

圖1所示，平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)包括圓柱狀的主閥芯11，主閥芯11為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的通孔的截面為T型，主閥芯11的內(nèi)部安裝有先導(dǎo)閥芯14，先導(dǎo)閥芯14與閥桿16螺紋連接，先導(dǎo)彈簧15套裝在先導(dǎo)閥芯14的頭部，先導(dǎo)彈簧15的一端抵住先導(dǎo)閥芯14的凸臺，另一端抵住主閥芯11，閥桿16穿過先導(dǎo)壓蓋19，先導(dǎo)壓蓋19與主閥芯11的通孔通過螺紋連接，主閥芯11上端的外部螺紋連接有密封圈壓蓋18，在主閥芯11與密封圈壓蓋18之間墊有平衡密封圈17，主閥芯11的側(cè)面開有通孔，在通孔內(nèi)設(shè)置有滑閥密封球13，主閥芯11的側(cè)面的通孔處還安裝有滑閥座12。

閥門正常工作時(shí)，閥桿5帶動平衡先導(dǎo)復(fù)合式結(jié)構(gòu)閥芯組件3在套筒4內(nèi)部上下滑動，滑閥密封球13如圖1所示處于自由狀態(tài)；當(dāng)閥門需要關(guān)閉時(shí)，主閥芯11和閥座2接觸，但需要一個(gè)較大的力壓緊才能實(shí)現(xiàn)密封，力的獲得分為下進(jìn)壓和上進(jìn)壓兩種情況來說明。如圖2所示，調(diào)節(jié)閥下進(jìn)壓時(shí)，滑閥密封球13受介質(zhì)流體力作用會位于右側(cè)，下部壓力“P”經(jīng)過平衡孔到達(dá)閥芯組件上部，基本消除不平衡力對閥座密封的影響。閥門可在閥桿驅(qū)動力“F”的作用下形成低泄漏的密封；調(diào)節(jié)閥上進(jìn)壓時(shí)，滑閥密封球13受介質(zhì)流體力作用會位于左側(cè)，上部壓力“P”經(jīng)過平衡孔到達(dá)閥芯組件上部，輔助閥門密封，和閥桿驅(qū)動力“F”一起作用可實(shí)現(xiàn)閥門的極低泄漏密封。新結(jié)構(gòu)可在不增加額外推力的情況下，實(shí)現(xiàn)一個(gè)流向極低泄漏密封（隔離功能），另一個(gè)流向低泄漏密封。該結(jié)構(gòu)可使調(diào)節(jié)閥在保持原有總體結(jié)構(gòu)、功能、參數(shù)的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙向密封和單向隔離功能。