[發(fā)明專利]一種零泄漏式閥桿密封結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610393953.8
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN105972306B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李清;吳松勇;戶立杰;孫一昂;薩蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: F16K41/02
• 分類號: F16K41/02;F16K41/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 張金亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于閥門領(lǐng)域，尤其是涉及一種零泄漏式閥桿密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

閥桿是閥門必要的部件，其功能是把動力從執(zhí)行器傳動到閥芯，使閥芯轉(zhuǎn)動或者移動，從而實現(xiàn)閥門的啟閉或調(diào)節(jié)功能。閥桿與閥體、閥蓋在閥門啟閉、調(diào)節(jié)過程中相對轉(zhuǎn)動，為了防止泄漏，要求在閥桿與閥體或閥蓋之間設(shè)置密封。且該處密封為動密封，更加容易產(chǎn)生泄漏。目前，大部分閥桿密封采用填料密封方式，體積較大且閥桿轉(zhuǎn)動困難，一旦填料密封松弛就會產(chǎn)生嚴(yán)重泄漏。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種密封性能較好、使用壽命較長的零泄漏式閥桿密封結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種零泄漏式閥桿密封結(jié)構(gòu)，包括閥桿、閥蓋和密封壓蓋，所述密封壓蓋固接在所述閥蓋的上端，二者之間設(shè)有密封件Ⅰ，所述密封壓蓋套裝在所述閥桿上，二者之間設(shè)有密封件Ⅱ，所述閥桿轉(zhuǎn)動安裝在所述閥蓋和所述密封壓蓋中；在所述閥桿下部形成有定位軸肩，在所述閥蓋的下端部形成有與所述定位軸肩相對的定位臺階面；在所述閥桿、所述閥蓋和所述密封壓蓋之間形成有封閉的環(huán)形密封腔，所述環(huán)形密封腔位于所述定位臺階面的上方，在所述環(huán)形密封腔內(nèi)從下至上依次設(shè)有O型彈簧蓄能密封圈、斜支撐環(huán)Ⅰ、鋸齒形密封環(huán)Ⅰ、梯形支撐環(huán)、鋸齒形密封環(huán)Ⅱ和斜支撐環(huán)Ⅱ，所述O型彈簧蓄能密封圈、所述斜支撐環(huán)Ⅰ、所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ、所述梯形支撐環(huán)、所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ和所述斜支撐環(huán)Ⅱ套裝在所述閥桿上，并與所述閥蓋密封配合；在所述斜支撐環(huán)Ⅰ的上部形成有密封碗Ⅰ，在所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ的下部形成有與所述密封碗Ⅰ吻合的錐臺體Ⅰ，所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ的中部外緣與所述閥蓋密封配合，在所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ的上部形成有與所述錐臺體Ⅰ對稱的錐臺體Ⅱ，在所述密封碗Ⅰ的底面與所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ的下端面之間設(shè)有間隙Ⅰ；在所述梯形支撐環(huán)的下部形成有與所述錐臺體Ⅱ吻合的密封碗Ⅱ，在所述梯形支撐環(huán)的中部形成有凹槽，在所述梯形支撐環(huán)的上部形成有密封碗Ⅲ，在所述梯形支撐環(huán)與所述閥桿之間形成有環(huán)形空間；在所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ的下部形成有與所述密封碗Ⅲ吻合的錐臺體Ⅲ，所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ的中部外緣與所述閥蓋密封配合，在所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ的上部形成有與所述錐臺體Ⅲ對稱的錐臺體Ⅳ；在所述斜支撐環(huán)Ⅱ的下部形成有與所述錐臺體Ⅳ吻合的密封碗Ⅳ，在所述密封碗Ⅳ的底面與所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ的上端面之間設(shè)有間隙Ⅱ；所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ和所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ的內(nèi)圓周面的縱截面均為鋸齒形結(jié)構(gòu)；所述斜支撐環(huán)Ⅰ、所述鋸齒形密封環(huán)Ⅰ、所述鋸齒形密封環(huán)Ⅱ和所述斜支撐環(huán)Ⅱ的材質(zhì)均為聚四氟乙烯，所述梯形支撐環(huán)的材質(zhì)為金屬合金。

在所述定位軸肩與所述定位臺階面之間設(shè)有滑動軸承，所述滑動軸承套裝在所述閥桿上，所述滑動軸承固定在所述閥蓋上。

所述密封件Ⅰ和所述密封件Ⅱ均采用O型圈。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：閥桿在閥門內(nèi)部介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生軸向壓力，從而使閥桿緊壓滑動軸承形成初步密封；當(dāng)介質(zhì)進入環(huán)形密封腔時，O型彈簧蓄能密封圈首先產(chǎn)生密封，且介質(zhì)壓力迫使O型彈簧蓄能密封圈產(chǎn)生向上的推力，在該推力作用下，O型彈簧蓄能密封圈、斜支撐環(huán)Ⅰ、鋸齒形密封環(huán)Ⅰ、梯形支撐環(huán)、鋸齒形密封環(huán)Ⅱ、斜支撐環(huán)Ⅱ及密封壓蓋之間緊密貼合，鋸齒形密封環(huán)Ⅰ在斜支撐環(huán)Ⅰ與梯形支撐環(huán)的壓力下壓緊閥桿形成可靠密封，鋸齒形密封環(huán)Ⅱ在梯形支撐環(huán)與斜支撐環(huán)Ⅱ的壓力下壓緊閥桿形成可靠密封；一旦O型彈簧蓄能密封圈與鋸齒形密封環(huán)Ⅰ處產(chǎn)生泄漏，則泄漏介質(zhì)在梯形支撐環(huán)與閥桿之間形成的環(huán)形空間內(nèi)聚集形成介質(zhì)壓力，該處介質(zhì)壓力使梯形支撐環(huán)軸向拉伸，使梯形支撐環(huán)的密封碗Ⅱ和密封碗Ⅲ緊壓錐臺體Ⅱ與錐臺體Ⅲ，配合斜支撐環(huán)Ⅰ與斜支撐環(huán)Ⅱ，從而使鋸齒形密封環(huán)Ⅰ和鋸齒形密封環(huán)Ⅱ?qū)﹂y桿產(chǎn)生更大的密封壓力，防止泄漏；密封壓蓋與閥桿之間采用O型圈形成密封，同時保證外界污染介質(zhì)不能進入閥桿密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計在很大程度上可保證閥桿密封零泄漏，延長閥門的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便、密封性能好、壽命長等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、閥桿，2、滑動軸承，3、O型彈簧蓄能密封圈，4、閥蓋，5、斜支撐環(huán)Ⅰ，6、鋸齒形密封環(huán)Ⅰ，7、梯形支撐環(huán)，8、密封件Ⅰ，9、密封壓蓋，10、密封件Ⅱ，11、斜支撐環(huán)Ⅱ，12、間隙Ⅱ，13、鋸齒形密封環(huán)Ⅱ，14、環(huán)形空間，15、間隙Ⅰ。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：