[实用新型]强密封抗振动角式阀门

说明书

本实用新型提供了一种能在强烈振动的工况条件下确保可靠密封性，特别是一种能在环氧乙烷等易燃、易爆、剧毒的化工原料运送槽车的那种长时间处于颠簸振动的工况条件下确保可靠密封性的角式阀门。

目前，作截止或节流用的并能使介质流动方向改变90度或其他所需角度的角式阀门在工业管路中早已广泛使用，其密封形式大都是采用金属阀瓣对金属阀座的传统硬密封结构。这种结构密封的形成一般是利用外力通过阀杆带动阀瓣去与阀座接触并强制加力，从而在两者的密封接触面上形成所需要的密封比压。这种结构的密封的维持则是靠阀杆与阀杆螺母间的螺纹自锁功能来保证的。上述结构的不足之处在于：第一，对关键零件和部位的加工精度、光洁度要求较高，对组装工作要求亦十分严格。因为无论是组装时还是加工时所产生的同心度、光洁度、平整度的不足都会使阀门的密封性能下降。第二，由于一般阀杆和阀瓣之间都是活动联接的，所以每次开启后再关闭时阀瓣与阀座之间不可能仍保持以原来的位置接触密封，这就造成阀瓣与阀座密封部位之间密封压痕不规则的变动，再加上开启和关闭时的摩擦损伤，从而往往会导致密封性能的不稳定和下降。第三，由于阀瓣和阀座密封部位之间的密封比压是在外力作用下产生的，这一外力的维持则是靠阀杆和阀杆螺母之间的螺纹自锁功能来保证的，在恶劣的工况条件下，如长时间的强烈振动往往会破坏螺纹的自锁使之出现松动。对于这种硬密封结构的阀门来讲，阀杆和阀杆螺母之间任何微小的松动都会使阀瓣和阀座的密封部位之间的密封比压大幅度降低从而导致阀门的泄漏。因此，在要求密封要绝对可靠又无法避免长时间处于强烈振动的工况条件下，这种传统的硬密封结构的角式阀门已远不能满足管路对它密封性能的要求。近年来已有人进行这方面的研究，例如采用非金属密封材料的阀瓣与金属阀座形成平面软密封的结构来提高密封性能。但这种改进由于在结构形式上仍没有脱离上述那种传统的模式，所以这种改进虽然对上述第一、第三个问题有所改善，但却使第二个问题更为突出。

本实用新型的目的是提供一种密封性能高、重复密封性能稳定，特别是在长期强烈振动的工况条件下也能确保可靠稳定密封的角式阀门。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型是一种能与外部管路进行90度或60至120度范围内其它角度角式联接的柱塞类强密封抗振动角式阀门，由阀体、阀盖、阀芯、上密封圈、下密封圈、支承圈及操纵机构等主要部分组成。上、下两个由非金属密封材料制成的密封圈均为具有同轴的内圆柱孔面、外圆柱面的整体的、分体的或由各种形状的非金属密封材料在阀体内挤压成型的环状结构。支承圈为一侧面开孔的环状结构。阀芯的密封部位为一外园柱面。在阀体的内腔上与上、下密封圈相接触的密封部位是一个整体结构的或两段式结构的内园柱孔面。当在下密封圈的下端面与阀体之间不设置便于拆卸下密封圈的金属垫时，这个内园柱孔面在阀体内的轴向端面也可作为阀体与下密封圈的下端面相接触的密封部位。在阀体的内腔上，还至少要设置2个能与外部管路进行90度或60度至120度范围内其它角度联接的外接通道，即1个沿阀体内腔上的内园柱孔面轴线方向或与这个轴线呈15度范围内夹角的垂直外接通道和至少1个与阀体内腔上的内园柱孔面轴线垂直或与这个垂直线呈15度范围内夹角的水平外接通道，设置1个以上的水平外接通道是为了适应外部管路不仅需要角式联接还要对介质进行汇合或分流的工况。本实用新型组装时，操纵机构直接或通过阀杆与阀芯联接，下密封圈、支承圈、上密封圈、阀芯、阀盖依次在阀体上沿阀体内腔上的内园柱孔面的轴线同心安装。上、下两个密封圈之间被支承圈隔离开并沿阀体内腔上的内园柱孔面的轴线布置在阀体内水平外接通道在阀体内部出口端面孔上、下两侧的适当位置。阀芯则安装在由上密封圈、下密封圈及支承圈组成的孔道内，阀芯的密封部位和支承圈内孔之间留有适当的间隙。与阀体内腔上的内圆柱孔面在阀体内的轴向端面相接的垂直外接通道在阀体的内部出口端面孔则应和上述孔道处于能良好联通的尺寸范围内。恰当的尺寸精度和光洁度的设计可以使上、下密封圈与阀体、阀芯及支承圈之间的各个配合部位实现良好的接触。本实用新型调整时，利用下端面与上密封圈的上端面直接或通过垫片有良好接触的阀盖沿轴线加压，适当的轴向压紧力及由此压紧力使上、下两个非金属密封材料制成的密封圈产生的径向变形可使上、下密封圈与阀体、阀芯的密封部位之间在已实现良好接触的基础上形成可靠的密封。操纵机构直接或通过阀杆与阀芯联接，可以使阀芯沿其轴线在上、下密封圈及支承圈形成的孔道内上下移动。当阀芯的下移使其密封部位与两个非金属密封圈的内圆柱孔面到达全面接触位置时，本实用新型处于完全关闭状态。此时，由于阀芯堵住了下密封圈的内圆柱孔，因而垂直外接通道和水平外接通道之间处于被阀芯切断的状态，所以介质在它们之间不能流通。当阀芯上移到脱离与下密封圈内圆柱孔面接触位置时，本实用新型则进入开启状态。此时，垂直外接通道通过阀芯与下密封圈内圆柱孔面脱离后的间隙、支承圈内孔与阀芯密封部位之间的间隙和支承圈的侧孔与水平外接通道联通，介质已可以流通。阀芯继续上移将使上述间隙的开度加大流量增加。当阀芯上移到使流量达到设计要求的最高位置，即完全开启状态时，上密封圈的内圆柱孔面与阀芯的密封部位之间仍处于全面紧密的接触状态从而保证介质不会发生外漏。本实用新型根据各种工况条件对压力、温度、抗蚀能力、管径尺寸、联接和驱动方式等方面的不同要求，可以设计成多种型号、规格的系列产品。