[发明专利]一种控制阀新型密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制阀新型密封结构。

背景技术

传统的一种套筒控制阀，从平衡孔流到阀芯上腔的介质主要是靠两层活塞密封环的张力和套筒内壁的紧密配合来密封。其优点是密封没有方向性，能够实现双向密封；缺点在于依赖于金属活塞密封环的张力、套筒以及阀芯密封面的粗糙度、形位公差，其泄漏量一般很难满足ANSI/FCI70-2Ⅳ级要求，Ⅴ级更就实现不了。

而传统的另一种套筒控制阀阀芯套筒之间采用特氟龙材料制成的弹簧蓄能密封圈(平衡密封圈)结构密封。其优点是密封性能耗，可以实现ANSI/FCI70-2Ⅴ级的高泄漏等级要求；缺点是密封具有方向性，只能实现单向密封，对于有双向密封要求的工况，则不能适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制阀新型密封结构，能够实现可靠的双向密封。

一种控制阀新型密封结构，包括阀芯和阀座，在该阀座上安装有套筒从而能导向阀芯的运动，其特别之处在于：其中在阀芯顶部靠近套筒一侧的外壁上设有环状的沟槽，在该沟槽内背向安装有两个弹簧蓄能密封圈。

其中在两个弹簧蓄能密封圈之间安装有背压环。

其中在两个弹簧蓄能密封圈的上下两侧各自安装有一个挡圈，并且每个挡圈上与弹簧蓄能密封圈的接触处均为弧形。

其中沟槽的上端开口，在该开口处安装有压板，该压板固定安装在阀芯顶部。

经过试用证明，本发明的优点在于：由挡圈、弹簧蓄能密封圈、背压环、阀芯、阀座、套筒、压板等共同组成了一个简单、可靠地控制阀双向密封结构，使其具有更高的耐压性能，并且实现了控制阀双向严密密封的要求，其双向均可达到ANSI/FCI70-2Ⅴ级的高泄漏等级。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提供了一种控制阀新型密封结构，包括阀芯5和阀座2，在该阀座2上安装有套筒4从而能导向阀芯5的运动，其中在阀芯5顶部靠近套筒4一侧的外壁上设有环状的沟槽，在该沟槽内背向安装有两个弹簧蓄能密封圈8(即两者的蓄能圈背向)，具体是沟槽的上端开口，在该开口处安装有压板1，该压板1通过紧固件固定安装在阀芯5顶部从而将两个密封圈压在沟槽内并且便于安装和维修。

在该两个弹簧蓄能密封圈8之间安装有背压环9(隔板)。另外在两个弹簧蓄能密封圈8的上下两侧各自安装有一个(塑料)挡圈7，并且每个挡圈7上与弹簧蓄能密封圈8的接触处均为弧形。

实施例1：

如图1所示，本发明是一种用于双向密封工况的控制阀，包括(塑料)挡圈7、弹簧蓄能密封圈8、背压环9、阀芯5、阀座2、套筒4、压板1、内六角圆柱头螺钉6、阀杆螺母3等。

套筒4安装于阀座2上方，并导向阀芯5的运动；作为控制阀的启闭件，阀芯5在套筒4内孔作往复直线运动，控制着阀门的开关，阀芯5上设有若干流量孔，用来平衡阀芯5上、下腔的压力，因此，除了阀芯5阀座2处会产生一定的泄漏量外，介质也会通过平衡孔流到阀芯5上腔，从阀芯5与套筒4的间隙处泄漏。阀芯5上方与套筒4配合处设有较深的沟槽，两个弹簧蓄能密封圈8背向安装，则可以实现阀芯5与套筒4处的双向密封，若介质流向为低进高出(如图1所示，从阀体左进右出)，介质压力为向下，则弹簧蓄能密封圈8起密封作用，相反，若介质流向为相反方向，介质压力向上，则弹簧蓄能密封圈8起密封作用。

为了增加在高温及高压差环境下的密封可靠性，并降低弹簧蓄能密封圈8安装时产生偏斜的可能性，在弹簧蓄能密封圈8和弹簧蓄能密封圈8之间安装背压环9，它是由PEEK(聚醚醚酮)加工而成，同时具有良好的韧性、刚性及耐腐蚀性，起到极大的减压作用。弹簧蓄能密封圈8上端面及弹簧蓄能密封圈8下端面各设有一由PTFE材质的挡圈7，与弹簧蓄能密封圈8接触端为弧形，和弹簧蓄能密封圈8蓄能圈弧形吻合，可以避免一端高压对另一端弹簧蓄能密封圈8产生破坏。该弹簧蓄能密封圈8部件安装好后，由压板1通过内六角圆柱头螺钉6压紧，防止在运动过程中因摩擦力而滑出。