[實用新型]活塞式動密封高溫嚴密切斷控制閥金屬U形密封結構

有效

• 申請號: 201420245168.4
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN203906811U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 馬玉山;姚敏;李虎生;龐忠榮;趙文寶
• 申請（專利權）人: 吳忠儀表有限責任公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K1/36;F16K1/46
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本實用新型涉及一種活塞式動密封高溫嚴密切斷控制閥金屬U形密封結構。

背景技術

如圖1所示，傳統的套筒控制閥結構主要是靠控制活塞密封環的張力和套筒內壁的緊密配合以及閥芯套筒內壁的粗糙度來實現泄漏量的控制，在高溫介質通過閥芯和套筒密封面以及活塞密封環的開口處產生一定的泄漏量，如果活塞密封環的張力小了或套筒以及閥芯密封面的粗糙度、形位公差沒有達到要求，其泄漏量很難滿足ANSI?B16.104Ⅳ級要求，V級更就實現不了。而圖2所示結構為閥芯套筒之間采用特氟龍材料制成的平衡密封圈結構密封，該結構可以實現ANSI?B16.104V級要求，但是由于平衡密封圈材料使用溫度只能到260℃，當介質溫度更高時，滿足不了工況要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種活塞式動密封高溫嚴密切斷控制閥金屬U形密封結構，能夠實現控制閥在高溫及高壓差時嚴密切斷并且具有較高的泄漏等級。

一種活塞式動密封高溫嚴密切斷控制閥金屬U形密封結構，包括套筒和閥芯，其特別之處在于：在所述閥芯的外壁上設有一環狀凸臺，該環狀凸臺與所述套筒的內壁接觸從而在該環狀凸臺上方形成密封腔，在該密封腔中由內向外依次安裝有環狀的金屬密封圈、環狀的擋環、環狀的卡圈，該金屬密封圈的橫截面為半圓弧形，并且該半圓弧形的開口向下。

其中金屬密封圈的橫截面為半圓形，其材質為鎳基高溫合金。

其中卡圈安裝在閥芯外壁的環槽上，從而將擋環和金屬密封圈卡在密封腔內。

經過試用證明，在APM高壓壓力平衡式控制閥中采用本實用新型的密封結構后，閥芯與套筒之間的密封效果明顯提高，整機控制閥泄漏等級很容易滿足ANSI?B16.104V級要求，采用該密封結構，經過試驗可以用在溫度540℃，壓差9.7MPa的高溫高壓蒸汽放空控制閥中可靠工作。

附圖說明

附圖1為本實用新型背景技術的結構示意圖；

附圖2為本實用新型背景技術的結構示意圖；

附圖3為本實用新型的結構示意圖；

附圖4為本實用新型中金屬密封圈4及其周邊部分的結構示意圖。

具體實施方式

如圖3、4所示，本實用新型是一種活塞式動密封高溫嚴密切斷控制閥金屬U形密封結構，包括套筒1和閥芯5，在所述閥芯5的外壁上設有一環狀凸臺，該環狀凸臺與所述套筒1的內壁接觸從而在該環狀凸臺上方形成密封腔，在該密封腔中由內向外依次安裝有環狀的金屬密封圈4、環狀的擋環3、環狀的卡圈2，該金屬密封圈4的橫截面為半圓弧形，并且該半圓弧形的開口向下(即朝向圖4中下側的環狀凸臺)。

其中金屬密封圈4的橫截面為半圓形，其材質為Inconel(X-)750鎳基高溫合金。擋環3安裝金屬密封圈4的弧頂部位，限制金屬密封圈4上下位置；利用卡圈2上加工的2mm開口產生的變形量，裝配在閥芯5外徑的環槽內，從而將擋環3和金屬密封圈4固定在閥芯5上。

本實用新型的工作原理是：

本實用新型是利用金屬熱沖延展性及高壓介質擠壓密封圈產生的彈性變形實現閥芯5與套筒1之間的密封。當控制閥關閉時，介質從控制閥右側進入，經過閥芯5、套筒1時，由于U形的金屬密封圈4受到高壓介質的壓力作用，產生彈性變形，實現嚴密切斷作用。