[發(fā)明專(zhuān)利]新型波紋管閥門(mén)密封

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610432876.2
• 申請(qǐng)日: 2016-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107514504A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚秀清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 褚秀清
• 主分類(lèi)號(hào): F16K41/10
• 分類(lèi)號(hào): F16K41/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型波紋管閥門(mén)密封，尤其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械中。

背景技術(shù)

閥門(mén)作為一種流體控制設(shè)備,密封是首先需要解決的問(wèn)題,閥門(mén)的密封性能是閥門(mén)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。從泄漏部位來(lái)講,閥門(mén)的密封分為外密封和內(nèi)密封。本文通過(guò)研究閥門(mén)的內(nèi)、外密封性能,尋找影響閥門(mén)密封性能的因素,在設(shè)計(jì)上控制這些因素,從而研制出密封可靠的氫及同位素系統(tǒng)用的波紋管閥門(mén)。由于氫處理系統(tǒng)對(duì)氫氣的純度要求很高,不能使用普通的填料閥,特別是在處理氫同位素時(shí),絕不允許閥門(mén)發(fā)生任何滲漏,為此,通常選用與外界無(wú)漏點(diǎn)的波紋管閥門(mén)作為氫系統(tǒng)用閥門(mén)。

波紋管密封截止閥采用波紋管密封的設(shè)計(jì)，完全消除了普通閥門(mén)閥桿填料密封老化快易泄露的缺點(diǎn)，不但提高了使用能源效率，增加生產(chǎn)設(shè)備安全性，減少了維修費(fèi)用及頻繁的維修保養(yǎng)，還提供了清潔安全的工作環(huán)境。波紋管閥門(mén)，一是因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，二是其價(jià)格便宜，這使得它到目前為止還幾乎沒(méi)有“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”。唯一可以與隔膜閥競(jìng)爭(zhēng)的是所謂的波紋管發(fā)明呢，即通常所說(shuō)的波紋管閥。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于市政建設(shè)、農(nóng)田水利、火力發(fā)電、石油化工、冶金礦山、消防環(huán)保、食品、航運(yùn)、醫(yī)藥和輕紡等各個(gè)領(lǐng)域。這種波紋管閥門(mén)由于其價(jià)格太高，盡管有著比隔膜閥更好的技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，但是仍很難與隔膜閥進(jìn)行抗衡， 本類(lèi)閥門(mén)在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。但波紋管閥門(mén)的密封結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)重復(fù)使用時(shí)容易失效的情況，因此對(duì)于密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的波紋管密封性能較差，工作時(shí)存在泄露情況，本發(fā)明提供一種新型波紋管密封，該型新型波紋管密封具有良好的密封性能，提升了閥體強(qiáng)度以及抗氫能力；在確保工作能力的基礎(chǔ)上，降低了加工難度，并且提高了可重復(fù)使用性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：波紋管閥門(mén)以波紋管作為外密封元件，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。波紋管一端焊接固定在閥蓋和閥座上，另一端焊接在閥桿上，閥桿上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)波紋管壓縮或拉伸，波紋管起著外密封和彈性元件的作用。關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，閥桿向下移動(dòng)，閥桿上的閥頭隨之向下移動(dòng)壓緊密封面，閥門(mén)關(guān)閉開(kāi)啟閥門(mén)時(shí)，提升閥桿，閥頭離開(kāi)密封面，閥門(mén)打開(kāi)完成開(kāi)啟動(dòng)作；波紋管的軸向行程通過(guò)閥桿移動(dòng)的機(jī)械限位來(lái)保證；

閥頭材料選用強(qiáng)度和硬度較高的鈹青銅；為了減少加工工序和降低加工難度，將密封面直接在閥座上加工；為了保證波紋管整體強(qiáng)度以及抗氫性能，同時(shí)保證良好的加工以及焊接性能，波紋管選用21一6-9鋼；在密封力作用下，表面對(duì)應(yīng)的微凸體高度之和最大的部位首先接觸，隨著載荷的增加，微凸體接觸數(shù)量和變形程度增加，微凸體產(chǎn)生塑性變形或嵌入彼此表面，密封面間的間隙越來(lái)越小，密封面間的泄漏量越來(lái)越低。

本發(fā)明的有益效果是：該新型波紋管閥門(mén)具有良好的密合性能，密封面應(yīng)能很好地阻止介質(zhì)滲透，且密封面能承受一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，多次使用后仍有很高的密封可靠性；波紋管軸向行程較小，要求閥門(mén)密封面開(kāi)啟高度小；提高了波紋管整體強(qiáng)度以及抗氫性能，同時(shí)降低了加工難度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是波紋管閥門(mén)外密封結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，1.焊接點(diǎn)1，2.焊接點(diǎn)2。

具體實(shí)施方式

優(yōu)選的，波紋管閥門(mén)以波紋管作為外密封元件，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。波紋管一端焊接固定在閥蓋和閥座上，另一端焊接在閥桿上，閥桿上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)波紋管壓縮或拉伸，波紋管起著外密封和彈性元件的作用；關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，閥桿向下移動(dòng)，閥桿上的閥頭隨之向下移動(dòng)壓緊密封面，閥門(mén)關(guān)閉開(kāi)啟閥門(mén)時(shí)，提升閥桿，閥頭離開(kāi)密封面，閥門(mén)打開(kāi)完成開(kāi)啟動(dòng)作；波紋管的軸向行程通過(guò)閥桿移動(dòng)的機(jī)械限位來(lái)保證。

優(yōu)選的，為了能夠在氫系統(tǒng)中切斷或打開(kāi)氣路通道，使用波紋管閥門(mén)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，為了減少波紋管閥門(mén)對(duì)外泄漏的漏點(diǎn)，波紋管閥門(mén)制造時(shí)，將閥蓋與閥座焊接。

優(yōu)選的，如圖1所示，通過(guò)波紋管及其波紋管與閥桿可靠的焊接將閥桿與閥腔內(nèi)的流體完全隔斷，從而達(dá)到隔離外泄漏源的目的，保證流體絕無(wú)外泄漏的通道；

優(yōu)選的，閥門(mén)的內(nèi)密封，即閥座與啟閉件閥頭相互接觸部分的密封，采用錐—球密封方式，屬線(xiàn)接觸密封形式，閥頭球面直徑與閥座閥孔直徑之比為1. 4。

優(yōu)選的，為了降低閥門(mén)密封面開(kāi)啟高度，減小了波紋管軸向行程。

優(yōu)選的，采用抬起高度小而能獲得較大通氣面積的密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，將閥門(mén)的內(nèi)密封結(jié)構(gòu)改為形如刀口的平面密封面，閥座密封面加工成梯形刀口，閥頭密封面為平面。