具有雙密封副的閥門的製作方法
2023-09-20 00:46:50 2
專利名稱：具有雙密封副的閥門的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種球閥、半球閥或蝶閥，特別是一種球閥、半球閥或蝶閥的閥體密封環。
背景技術：
球閥、半球閥和蝶閥用於流體特別是水的輸送管道中，球閥、半球閥或蝶閥有閥體，球閥、半球閥或蝶閥的閥體內有可旋轉的閥芯，閥體和閥芯間有密封副，密封副由鑲在閥芯外圓周上的閥芯密封環和鑲在閥體內圓周上的閥體密封環配合組成，閥體密封環受到軸向力，使閥體密封環緊貼在閥芯密封環上，產生密封比壓，實現閥芯與閥體間的密封。密封副有金屬密封副和彈性密封副。金屬密封副的閥芯密封環和閥體密封環都是用金屬製成；彈性密封副的閥芯密封環是用金屬製成，閥體密封環是用彈性材料如橡膠、塑料或橡塑並用材料製成。金屬密封副機械強度高、使用壽命長，但密封性能不好，閥門關閉後，有一定的洩露量；彈性密封副的密封性能好，閥門關閉後，可以保證零洩露量，但彈性密封副的機械強度低、使用壽命短。已有技術中，球閥、半球閥或蝶閥的閥體和閥芯間只有一對密封副，或者是金屬密封副，或者是彈性密封副。這種只具有金屬密封副或者只具有彈性密封副的球閥、半球閥或蝶閥在使用時，不能兼顧機械強度、使用壽命和密封性能。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服上述不足，提出一種具有雙密封副的閥門，具有雙密封副的閥門的密封副機械強度高、使用壽命長、密封性能好。
本實用新型是用如下方法實現的。
具有雙密封副的閥門是球閥、半球閥或蝶閥，球閥、半球閥或蝶閥有閥體，閥體內有閥芯，閥體和閥芯間有金屬密封副，金屬密封副由鑲在閥芯外圓周上的閥芯金屬密封環和鑲在閥體內圓周上的閥體金屬密封環組成，閥體和閥芯間還有彈性密封副，彈性密封副由鑲在閥體內圓周上的閥體彈性密封環和上述閥芯金屬密封環配合組成，閥體彈性密封環可以是橡膠、塑料或橡塑並用材料的。
本實用新型的閥體和閥芯間的密封副有金屬密封副和彈性密封副兩道密封副，金屬密封副的機械強度高、使用壽命長，可作為閥門的主要密封即工作密封，彈性密封副的密封性能好，閥門關閉後，可以保證零洩露，可作為管道在檢修時的檢修密封。本實用新型特別適用於作水利發電站中的水輪機入口閥門。
以下結合附圖，對本實用新型作進一步地說明。
圖1是具有雙密封副的蝶閥的主視半剖示意圖；圖2是圖1中的I處放大示意圖；圖3是閥體的金屬密封環連有波紋管組件的圖1中的I處放大示意圖；圖4是閥體的金屬密封環連有液壓調節波紋管組件的圖1中的I處放大示意圖；圖5～7是閥體彈性密封環是空心的彈性密封環的圖1中的I處放大示意圖；圖8是空心的彈性密封環的主視局剖示意圖；圖9是圖8中A-A剖面示意圖；圖10是圖8中B-B剖面示意圖。
具體實施方式
圖1、圖2中，具有雙密封副的閥門是蝶閥，蝶閥有閥體1，閥體內有閥芯2，閥體和閥芯間有金屬密封副，金屬密封副由鑲在閥芯外圓周上的閥芯金屬密封環3和鑲在閥體內圓周上的閥體金屬密封環4配合組成，閥體和閥芯間還有彈性密封副，彈性密封副由鑲在閥體內圓周上的閥體彈性密封環5和上述閥芯金屬密封環配合組成，閥體彈性密封環可以是橡膠、塑料或橡塑並用材料的。
上述具有雙密封副的閥門的金屬密封副中的閥體金屬密封環是定位連在閥體內圓周上，這種閥門在關閉時金屬密封副的閥體密封環與閥芯密封環間的密封比壓是固定不變的。中國專利ZL 03 2111220.7中公開了一種可以調節最佳密封比壓的波紋管式金屬密封蝶閥，波紋管式金屬密封蝶閥的閥體密封環連有波紋管組件，波紋管組件有波紋管，波紋管兩端分別連有支撐環和環形壓板，波紋管在軸向具有彈性，支撐環壓在閥體密封環上，環形壓板用安裝螺栓安裝在閥體上，通過調整環形壓板安裝螺栓的進出，可調節波紋管在軸向的彈力大小，波紋管的彈力通過支撐環作用到與支撐環相連的閥體密封環上，這種密封結構的優點是使作用到閥體密封環上的軸向力可以調節，讓閥芯密封環和閥體密封環間的密封副可以調節到最佳的比壓下工作。上述具有雙密封副的閥門的閥體金屬密封環可以連有波紋管組件。
圖3中，閥體金屬密封環6連有波紋管組件，波紋管組件有波紋管7，波紋管兩端分別連有支撐環8和環形壓板9，波紋管在軸向具有彈性，支撐環壓在閥體金屬密封環上，環形壓板用安裝螺栓10安裝在閥體上。
上述連有波紋管組件的金屬密封環雖然可以調節閥體金屬密封環與閥芯密封環間的密封比壓，但一旦調節好閥體金屬密封環與閥芯密封環間的最佳密封比壓後，閥體金屬密封環與閥芯密封環間的密封比壓也是固定不變的，在蝶閥開閉時，閥體金屬密封環和閥芯密封環要克服上述固定不變的比壓產生的摩擦力運動，不僅使蝶閥開閉阻力大，也容易磨損閥體和閥芯間的密封副，造成蝶閥洩露，影響閥門的使用壽命。為了使閥體密封環與閥芯密封環間的密封比壓可以調節，讓蝶閥在開閉時比壓減小甚至為零，本專利申請的申請人在先曾向中國專利局提出「零摩擦密封閥門」的專利申請，申請號200420031953.6，該專利申請的技術方案是讓閥體金屬密封環連有液壓調節波紋管組件，用液壓調節波紋管組件可調節密封比壓減小甚至為零。上述具有雙密封副的閥門的閥體金屬密封環可以連有液壓調節波紋管組件。
圖4中，閥體金屬密封環11連有液壓調節波紋管組件，液壓調節波紋管組件有波紋管12，波紋管兩端連分別有支撐環13和環形壓板14，環形壓板用安裝螺栓15連在閥體上，支撐環壓在閥體金屬密封環上，支撐環外圓周面上有沿圓周的凸臺16，凸臺下、沿支撐環外圓周均布有3～12個凸輪17，凸輪有徑向凸輪軸18，凸輪軸伸出閥體外，閥體外凸輪軸旁有與凸輪軸相連的、可驅動凸輪軸轉動的液壓缸19。
調整上述液壓調節波紋管組件的環形壓板安裝螺栓的進出，可調節波紋管的彈力大小，讓閥芯和閥體間的密封可以調節到最佳的比壓下工作。在蝶閥開閉前，用液壓驅動液壓缸推動凸輪軸轉動，凸輪轉動推動支撐環的凸臺，支撐環可克服波紋管的彈性作軸向運動，讓閥體密封環離開閥芯密封環，使閥體密封環與閥芯密封環間的密封比壓減小甚至為零，蝶閥開閉時，閥體密封環與閥芯密封環間的摩擦力減小甚至為零，不僅使蝶閥開閉阻力小，也不會磨損閥體和閥芯間的金屬密封副。
上述具有雙密封副的蝶閥的彈性密封副中的閥體彈性密封環是實心的密封環，這種彈性密封副的閥體彈性密封環是靠彈性密封環的配合尺寸產生的彈性過盈力而緊抵在閥芯密封環上的，在蝶閥開閉時，密封副要克服過盈力活動，不僅使蝶閥開閉阻力大，也容易磨損閥體上的彈性密封環，造成在流體輸送管道檢修而關閉閥門時，蝶閥洩露，影響檢修。為了讓蝶閥在開閉時彈性密封副的過盈力減小甚至為零，閥體彈性密封環可以是空心的彈性密封環。空心的彈性密封環在密封環上有沿密封環圓周的空腔，沿密封環圓周上有與空腔相通的可讓流體進出空腔的進出口。
圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10中，閥體內圓周上的彈性密封環是空心的彈性密封環20，空心的彈性密封環有用橡膠、塑料或橡塑並用材料製成的圓管形密封環21，圓管形密封環上有與圓管的管心相通的可讓流體進出圓管內空腔的進出口22，圓管形密封環的周邊有安裝邊沿23，彈性密封環嵌在閥體內圓周上，進出口伸出閥體外。
上述閥體內圓周上的空心的彈性密封環與閥芯密封環組成彈性密封副，通常狀況下，閥體空心的彈性密封環的圓管形密封環不是緊抵在閥芯密封環上，閥體空心的彈性密封環的圓管形密封環與閥芯密封環有一定的間隙，閥體上的空心的彈性密封環與閥芯密封環之間沒有因配合尺寸產生的彈性過盈力，閥門開閉時不會磨損圓管形密封環，當流體輸送管道檢修而關閉閥門時，可以通過進出口向圓管形密封環中充壓，圓管形密封環會膨脹，使圓管形密封環緊抵在閥芯密封環上，形成嚴密的彈性密封，保證閥門零洩露，利於輸送管道的檢修工作。
上述具有雙密封副的閥門的閥體實心彈性密封環和閥體空心彈性密封環可以分別與定位連接的閥體金屬密封環、連有波紋管組件的閥體金屬密封環、或連有液壓調節波紋管組件的閥體金屬密封環組合組成具有雙密封副的閥門。
上述具有雙密封副的閥門是以蝶閥為例的實施例。上述雙密封副的不同組合也可用於球閥或半球閥的密封副。
權利要求1.一種具有雙密封副的閥門，是球閥、半球閥或蝶閥，球閥、半球閥或蝶閥有閥體，閥體內有閥芯，閥體和閥芯間有金屬密封副，金屬密封副由鑲在閥芯外圓周上的閥芯金屬密封環和鑲在閥體內圓周上的閥體金屬密封環組成，其特徵在於閥體和閥芯間還有彈性密封副，彈性密封副由鑲在閥體內圓周上的閥體彈性密封環和上述閥芯金屬密封環配合組成，閥體彈性密封環可以是橡膠、塑料或橡塑並用材料的。
2.按權利要求1所述的具有雙密封副的閥門，其特徵是所述的閥體金屬密封環連有波紋管組件，波紋管組件有在軸向具有彈性的波紋管，波紋管兩端分別連有支撐環和環形壓板，支撐環壓在閥體金屬密封環上，環形壓板用螺栓安裝在閥體上。
3.按權利要求2所述的具有雙密封副的閥門，其特徵是所述的波紋管組件是液壓調節波紋管組件，液壓調節波紋管組件中，支撐環外圓周面上有沿圓周的凸臺，凸臺下、沿支撐環外圓周均布有3～12個凸輪，凸輪有徑向凸輪軸，凸輪軸伸出閥體外，閥體外凸輪軸旁有與凸輪軸相連的、可驅動凸輪軸轉動的液壓缸。
4.按權利要求1、2或3所述的具有雙密封副的閥門，其特徵是所述的閥體彈性密封環是空心的彈性密封環，空心的彈性密封環有用橡膠、塑料或橡塑並用材料製成的圓管形密封環，圓管形密封環上有與圓管的管心相通的可讓流體進出圓管內空腔的進出口，圓管形密封環的周邊有安裝邊沿，彈性密封環嵌在閥體內圓周上，進出口伸出閥體外。
專利摘要具有雙密封副的閥門，是球閥或蝶閥，球閥或蝶閥有閥體，閥體內有閥芯，閥體和閥芯間有由鑲在閥芯外圓周上的閥芯金屬密封環和鑲在閥體內圓周上的閥體金屬密封環組成的金屬密封副，閥體和閥芯間還有由鑲在閥體內圓周上的閥體彈性密封環與上述閥芯金屬密封環配合組成的彈性密封副。本實用新型的閥體和閥芯間的密封副有金屬密封副和彈性密封副兩道密封副，金屬密封副機械強度大、使用壽命長，可作為閥門的主要密封即工作密封，彈性密封副的密封性能高，閥門關閉後，保證零洩露，可作為閥門的檢修密封。本實用新型特別適用於作水利發電站中的水輪機入口閥門。
文檔編號F16K1/226GK2767775SQ20052008900
公開日2006年3月29日 申請日期2005年1月21日 優先權日2005年1月21日
發明者陳曉剛 申請人:鐵嶺閥門(集團)特種閥門有限責任公司