[发明专利]密封装置和阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封装置以及采用该密封装置的阀。

背景技术

在彼此之间存在相对运动，比如相对转动或相对线性移动或者同时存在相对转动和相对线性移动，的两个部件之间，实现可靠密封一直是一个难点。传统的设计是将静态密封和动态密封由一个密封部件，例如O形环，承担，图1示出了采用该种O形环的球阀100。

如图1和2所示，球阀100包括设置于阀腔中的、作为启闭件的球体10以及用以驱动球体转动的阀杆3，该阀杆3由黄铜或不锈钢制成。球体上形成有凹槽11和贯穿孔12，而阀杆3的一端形成有与凹槽11相适配并插装于该凹槽中的柄部32。

如图2所示，阀杆主体部31装设于自球阀主体延伸出的外伸套筒20所限定的孔21中，并借助于装设于阀杆主体部上形成的环形槽33中的O形环1实现阀杆主体部与外伸套筒内壁之间的密封。

此外，如图2所示，球阀还包括两个由RPTFE(即添加有碳纤维、玻璃纤维或二硫化钼等的聚四氟乙烯(特氟隆))制成的导向环2以及由不锈钢制成的垫片4，两个导向环2分别设置在阀杆主体部31的轴向两端，其中下部导向环2设置在阀杆主体部下部台肩35与环形凸缘40之间，该环形凸缘40形成在球阀阀腔与外伸套筒之间；而上部导向环2设置在阀杆主体部上部台肩36与垫片4之间。导向环2用以降低阀杆转动时的摩擦阻力并确保阀杆于外伸套筒的孔21中的对中，而垫片4用以将阀杆固定于外伸套筒中。如图2所示，外伸套筒于背离阀腔的一端形成有壁厚减薄的延伸部22，在组装状态下，延伸部向内弯折并压靠于垫片4，从而将阀杆连同导向环2固定就位。

另外，外伸套筒上形成有外螺纹，且球阀另外设置有由黄铜制成的阀帽5，而阀帽5上形成有内螺纹，从而借助于螺纹连接将阀帽5连接在外伸套筒上。如图2所示，阀帽密封件6设置在外伸套筒与阀帽5之间，用以实现两者之间的密封。从而借助于阀帽，实现球阀的附加密封保护。

在这种传统的用于制冷系统的球阀中，O形环由CR橡胶制成，因为CR橡胶可以与多种制冷剂和润滑油相兼容；且O形环被用来实现球阀的密封。

然而，在相对运动的阀杆3与外伸套筒20之间采用O形环并不能实现令人满意的密封效果，因为O形环磨损后，其磨损量不能得到补偿，导致密封效果下降。因此，O形环适于用作静态密封元件，而不宜作为动态密封元件。

此外，对于用于压力流体系统中的球阀而言，由于O形环两侧存在较大压差，容易造成O圈发生剪切。请参见图3A和3B，其分别示出了O形环两侧存在压差的情况下造成的O形环剪切以及O形环因剪切而造成的损坏。在O形环发生剪切损坏的情况下，会严重影响其密封效果。

因此，在相对运动的部件之间以及在用于传送压力流体的阀中，采用O形环作为密封元件存在有随着时间的推移密封效果逐渐下降的缺陷，从而可能导致流体的泄漏，而流体的外部泄漏量是衡量密封结构质量好坏的重要标准。此外，导向环2几乎没有弹性而不具有密封功能，且不能自动确保阀杆于外伸套筒的孔21中的对中。

发明内容

如上所述，在传统技术中，在诸如用于制冷系统的球阀中，静态、动态密封均由O形环来承担，这势必造成密封模式寿命减小、成本加大。因此，业内存在对成本低、密封寿命长、适用于静态和动态密封的密封结构的需求。

因此，本发明的目的是提供一种密封装置，其能够实现静态密封和动态密封双重效果。

本发明的另一目的是提供一种密封装置，其能够在确保两个相对运动部件之间的良好密封的同时，实现两个相对运动部件的自动对中。

为实现上述目的，根据本发明第一方面，提供了一种密封装置，包括：

第一部件，该第一部件形成有孔；

第二部件，该第二部件装设于第一部件的所述孔中并可相对于所述第一部件转动，且该第二部件形成有两个轴向彼此间隔开的第一轴肩和第二轴肩，并在其外周面上形成有位于所述第一轴肩和第二轴肩之间的至少一个环槽；

O形环，该O形环设置在所述第二部件的所述环槽中；

第一导向环以及第二导向环；以及

第一止挡件和第二止挡件，所述第一止挡件和第二止挡件或是与所述第一部件一体形成或是相对于所述第一部件保持固定；

其中，所述第二部件利用所述第一止挡件和第二止挡件相对于所述第一部件轴向定位，所述第一导向环位于所述第一轴肩与第一止挡件之间，而所述第二导向环位于所述第二轴肩与第二止挡件之间，