一種高溫環境下使用的密封閥的製作方法

2023-05-27 16:37:41

專利名稱：一種高溫環境下使用的密封閥的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種在冶金行業煉鐵系統高溫環境中用於切斷爐料的密封閥，
適用於密閉容器有相對轉動軸的密封。
背景技術：
目前冶金行業，特別是高爐系統所使用的鐘式密封閥，主要存在以下幾個問題一是當物料排完後，閥門和閥板所接觸的表面上有大量粉塵甚至是小顆粒物料，致使閥門密封的過程不夠順利，密封效果不良；二是傳統的密封閥用橡膠等材料作為密封材料，不能在高溫環境下工作；三是對於密封閥屬於硬式密封，密封面容易磨損導緻密封效果不佳，嚴重的起不到密封作用。

發明內容針對上述問題，本實用新型的目的在於提供一種可在高溫環境下操作使用的密封
閥，解決傳統的密封閥用橡膠等材料作為密封材料，不能在高溫環境下工作的難題。 本實用新型採用這樣的技術方案來實現，一種高溫環境下使用的密封閥，它包括
閥座、閥板、傳動軸、傳動裝置和設置在傳動軸與閥板之間的波紋管補償器；其特徵在於
所述傳動軸為空心軸；傳動軸與下密封介質之間採用密封套進行密封；密封套安裝在密封
外套內；密封外套與密封套通過螺釘與密閉容器連接；密封套前端螺釘連接有填料密封壓
蓋；所述閥座、閥板、傳動軸以及傳動軸密封套上各設有一套相應的冷卻系統。 為了能使密封閥在高溫下可靠工作，本實用新型在傳動軸與密閉容器內下密封介
質之間採用密封套進行密封，結構簡單，方便安裝和拆卸。 密封套為填料密封和氣密封相結合的雙重密封；填料密封為密封填料加油環形式；氣密封為高壓氣體密封。 密封填料置於密封套與傳動軸的接觸面上，並通過左側的填料密封壓蓋壓緊；油環設置在密封填料中間，油環通過潤滑通道與油環潤滑口相通；潤滑油由油環潤滑口進入油環，對填料進行潤滑，以增強密封性。 在密封填料的右側、密封套內表面套裝有氣密環；氣密環與傳動軸接觸，並沿傳動軸呈圓環布置，氣密環圓周上有通孔；氣密環上端與設在密封套內的圓環形氣密腔相通，氣密腔與高壓氣體通道連接。 工作時， 一方面高壓氣體通過氣體通道進入到氣密腔，在密封套內循環一周後，經
氣密環上的通孔連續噴出，在傳動軸外圓周面形成密閉的高壓氣環，防止高溫高壓介質外
竄；另一方面，油環及密封填料在壓蓋的擠壓下，也起到密封高溫高壓介質的作用。 為了保證密封閥在高溫下可靠工作，本實用新型在所述閥座、閥板、傳動軸上各設
有一套相應的冷卻系統。 閥座上的冷卻水系統設置在閥座上方，包括冷卻水進口、冷卻水腔、冷卻水出口，其中冷卻水腔為設置在閥座上的圓環型槽，其兩端分別與冷卻水進口和冷卻水出口相通。冷卻水由冷卻水進口進入閥座冷卻水腔，在閥座中循環冷卻閥座一周後，從冷卻水出口流出。 閥板和傳動軸採用一套冷卻水系統進行冷卻，該冷卻系統包括冷卻水進口 、冷卻水管、閥板冷卻水腔和冷卻水出口 ；其中冷卻水進口接頭為旋轉接頭，與軸心重合安裝，在傳動軸轉動過程中可以使冷卻水順利進入軸體；閥板冷卻水腔為設置在閥板上的圓環型槽，該環型槽與兩波紋管補償器相通；冷卻水管為一布置在傳動軸中空心部、並穿過波紋管
心部的空心金屬管，冷卻水管的兩頭分別與冷卻水進口和閥板冷卻水腔相通；冷卻水出口在傳動軸上部並與傳動軸心部相通。冷卻水從傳動軸冷卻水進口進入冷卻水管，經一端波紋管補償器進入閥板冷卻水腔環繞閥板一周後，從另一端的波紋管補償器中進入到傳動軸中空心部，最終經傳動軸冷卻水出口流出。閥板和傳動軸內的冷卻系統將下密閉介質內的高溫氣體與外界相阻隔，使傳動軸冷卻。 傳動軸密封套內設有冷卻系統，包括密封套冷卻水進口、冷卻水腔和密封套冷卻水出口 ；冷卻水從密封套冷卻水進口進入傳動軸密封套，直至密封套冷卻水腔中，冷卻水環繞充滿冷卻水腔後從密封套冷卻水出口流出，將密閉空間內的高溫氣體與外界相阻隔。[0014] 對閥座冷卻水系統和傳動軸密封套冷卻系統，其冷卻水進口和冷卻水出口能分別互換。 本實用新型通過採用雙重填料密封和氣密封結構，以及在閥座、閥板、傳動軸上設有相應的冷卻系統，提高了閥在高溫環境下工作的可靠性。

圖1為本實用新型的剖向視圖；[0017] 圖2為本實用新型的傳動軸密封套結構簡圖；[0018] 圖3為本實用新型的傳動軸密封套3D等軸測視圖；[0019] 圖4為本實用新型的傳動軸冷卻水進出管簡圖。 圖中，l-閥座，2_閥座冷卻水腔，3_閥板，4_閥板冷卻水腔，5-波紋管補償器，6_傳動軸，7-球鉸，8-下密封介質，9-密封套，10-傳動裝置，11-上密封介質，12-填料密封壓蓋，13-密封填料，14-油環，15-密封外套，16-密閉容器，17-氣體通道，18-氣密腔，19-氣密環，20-旋轉接頭，21-固定裝置，22-冷卻水進口 ， 23-冷卻水出口 ， 24-傳動軸冷卻水進口 ， 25傳動軸冷卻水出口 ， 26-冷卻水管，27-密封套冷卻水進口 ， 28-油環潤滑口 ，29-密封套冷卻水出口 ， 30-密封套冷卻水腔。
具體實施方式下面參照附圖對本實用新型做進一步說明，但本實用新型不僅局限於此。 實施例， 一種可在高溫環境下使用的密封閥，它包括閥座1 、閥板3、傳動軸6、傳動
裝置10和波紋管補償器5 ;所述傳動裝置10通過軸承與傳動軸6前端配合，並靠與傳動軸
6緊配合的固定裝置21定位；所述傳動裝置10帶動傳動軸6轉動；傳動軸6為空心軸；傳
動軸6與閥板3採用球鉸7聯接，傳動軸6與閥板3之間採用法蘭連接方式固定有兩套中空的波紋管補償器5 ;兩套波紋管補償器5對稱布置在球鉸7兩側；在所述閥座1與閥板3之間有上密封介質11，下密封介質8位於由閥座1、閥板3以及傳動軸6圍成的中間區域內；傳動軸6與下密封介質8之間採用密封套9進行密封；密封套9為填料密封和氣密密封相結合的雙重密封形式；其中填料密封中的密封填料13置於密封套9與傳動軸6的接觸面上，密封填料13的中間設有油環14，潤滑油由油環潤滑口 28進入油環14對密封填料13進行潤滑，以增強密封性；左側的填料密封壓蓋12用螺釘固定在密封套9上，填料密封壓蓋12對密封填料13和油環13進行擠壓保證其密封可靠。 氣密環19套裝在密封套9內，並位於密封填料13的右側、密封套9與傳動軸6的接觸面上，呈圓環布置；氣密環19圓周上有通孔；氣密環19上端與設在密封套內9的圓環形氣密腔18相通，氣密腔18與氣體通道17連接。 傳動軸密封套9裝在密封外套15內，密封套9與密封外套15通過螺釘固定在密閉容器16的壁上。高壓氣體通過氣體通道17進入到氣密腔18，在密封套9內循環一周後，經氣密環19上的通孔連續噴出，形成密閉的高壓氣環作用在傳動軸6圓周上進行密封，將密閉空間內的高溫氣體與外界相阻隔。 在所述閥座1、閥板3、傳動軸6和密封套9上各設有一套相應的冷卻系統。[0026] 設置在閥座1上方的閥座冷卻水系統由冷卻水進口 22、冷卻水腔2、冷卻水出口 23組成。冷卻水經冷卻水進口 22進入閥座1上的圓環型冷卻水腔2，在閥座3中循環冷卻閥座1 一周後，從冷卻水出口 23流出。 閥板3和傳動軸6的冷卻採用一套冷卻水系統，冷卻水進口接頭採用與軸心重合安裝的旋轉接頭20 ;冷卻水管26的兩頭分別與冷卻水進口 24和閥板冷卻水腔4相通；冷卻水出口 25在傳動軸6上部並與傳動軸6心部相通。冷卻水從冷卻水進口 24進入位於傳動軸6心部、並穿過的波紋管補償器5心部的冷卻水管26，再經一端的波紋管補償器5進入位於閥板3上的圓環型冷卻水腔4，環繞閥板3 —周后，從另一端的波紋管補償器5中進入到傳動軸6，最終經傳動軸冷卻水出口 25流出。 傳動軸密封套9冷卻系統的冷卻水從密封套冷卻水進口 27進入傳動軸密封套9，到達密封套冷卻水腔30中，冷卻水環繞充滿冷卻水腔30後從密封套冷卻水出口 29流出。[0029] 對閥座冷卻水系統，其冷卻水進口 22和冷卻水出口 23可互換。[0030] 對傳動軸密封套冷卻水系統，其冷卻水進口 27和冷卻水出口 29可互換。
權利要求一種可在高溫環境下使用的密封閥，它包括閥座(1)、閥板(3)、傳動軸(6)、傳動裝置(10)和設置在傳動軸與閥板之間的波紋管補償器(5)；其特徵在於所述傳動軸(6)為空心軸；傳動軸(6)與密閉容器(16)內下密封介質(8)之間採用密封套(9)進行密封；密封套(9)安裝在密封外套(15)內；密封外套(15)與密封套(9)通過螺釘與密閉容器(16)連接；密封套(9)前端螺釘連接有填料密封壓蓋(12)；所述閥座(1)、閥板(3)、傳動軸(6)以及傳動軸密封套(9)上各設有一套相應的冷卻系統。
2. 如權利要求l所述的可在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於密封套(9)為填料密封和氣密封相結合的雙重密封形式；填料密封為密封填料(13)加油環(14)形式；氣密封為高壓氣體密封。
3. 如權利要求2所述的可在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於密封填料(13)置於密封套(9)與傳動軸(6)的接觸面上，並通過左側的填料密封壓蓋(12)壓緊；油環(14)設置在密封填料(13)中間，油環(14)通過潤滑通道與油環潤滑口 (29)相通。
4. 如權利要求2所述的可在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於氣密環(19)套裝在密封套(9)內，並位於密封填料(13)的右側、密封套(9)與傳動軸(6)的接觸面上；氣密環(19)沿傳動軸(6)呈圓環布置；氣密環(19)圓周上有通孔；氣密環(19)上端與設在密封套(9)內的圓環形氣密腔(18)相通；氣密腔(18)與高壓氣體通道(17)連接。
5. 如權利要求l所述的在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於所述閥座(1)的冷卻水系統設置在閥座(1)上方，包括冷卻水進口 (22)、冷卻水腔(2)、冷卻水出口 (23)。
6. 如權利要求1所述的在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於閥板(3)和傳動軸(7)採用一套冷卻水系統進行冷卻；該冷卻系統包括冷卻水進口 (24)、冷卻水管(26)、閥板冷卻水腔(4)和冷卻水出口 (25);其中冷卻水進口接頭為旋轉接頭(20)，與軸心重合安裝；冷卻水管(26)為一布置在傳動軸(6)中空心部、並穿過波紋管(5)心部的空心金屬管；閥板冷卻水腔(4)為設置在閥板上(3)的圓環型槽，冷卻水管(26)的兩頭分別與冷卻水進口(24)和閥板冷卻水腔(4)相通，冷卻水出口 (25)在傳動軸(6)上部並與傳動軸(5)心部相通。
7. 如權利要求l所述的在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於傳動軸密封套(9)冷卻系統包括密封套冷卻水進口 (27)、密封套冷卻水腔(30)和密封套冷卻水出口 (29)。
8. 如權利要求5或7所述的在高溫環境下使用的密封閥，其特徵在於閥座(1)的冷卻水系統中的冷卻水進口 (22)和冷卻水出口 (23)能互換；傳動軸密封套(9)冷卻水系統中的冷卻水進口 (27)和冷卻水出口 (29)能互換。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫環境下使用的密封閥。該密封閥包括閥座、閥座冷卻系統、閥板、波紋管補償器、傳動軸、傳動裝置和密封套，其中在傳動軸與下密封介質之間採用密封套進行密封；密封套為填料密封和氣密封雙重密封形式；同時在閥座、閥板、傳動軸以及傳動軸密封套上各設有一套相應的冷卻系統以及冷卻系統。本實用新型避免了傳統的密封閥用橡膠等材料作為密封材料，不能在高溫環境下工作的缺陷，提高了閥在高溫環境下工作的可靠性。
文檔編號F16K49/00GK201496575SQ20092020657
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者宋華, 彭華國, 曹偉, 王濤, 蔡松伯 申請人:中冶賽迪工程技術股份有限公司