專利名稱：彈性蓄能密封閥座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種彈性蓄能密封閥座結(jié)構(gòu)，具體地說是涉及一種改進的鑲嵌V型金屬圈的彈性密封閥座，用作球閥密封件，既能適用于常溫，也能夠用于低溫(-110°C以下)和超低溫(-110°c -200°c)的環(huán)境下。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外軟密封浮動球閥多采用整體聚合材料制作成密封閥座，僅靠本身的塑性變形提供最小密封比壓，以及補償長期開關(guān)磨損。軟密封浮動球閥的特點是:在預(yù)緊力或流體壓力作用下，利用聚合材料固有的彈性特性與球體壓緊，并產(chǎn)生一定的彈性塑性變形而達到密封，其密封效果取決于介質(zhì)對球體的推力，以及軟密封材料本身壓縮變形所產(chǎn)生的彈力，補償球體的不圓度和表面微觀不平的程度。當(dāng)球閥裝配調(diào)試好后，密封面上的預(yù)緊力就固定了。軟密封浮動球閥的缺點主要是:當(dāng)球閥使用一段時間后，由于閥座的磨損，以及塑性殘余變形，緊密貼合的閥座和球體將逐漸的松弛，密封比壓也將逐漸降低而發(fā)生滲漏。軟密封浮動球閥在低溫工況下，如-196 °C，聚合密封材料閥座易收縮變形，閥座擠壓變形量減小，預(yù)緊力減小，導(dǎo)致閥門泄漏。硬密封浮動球閥的特點是:閥體、球體和閥座都是用金屬材料制造，閥座為金屬堆焊或噴涂硬質(zhì)合金。此類閥門一般多用于高溫或介質(zhì)含有固體顆粒等易破壞軟密封材料的工況下使用。而且對泄漏要求也沒有軟密封材料做密封副的要求高。硬密封球閥一般扭矩大，加工成本高，壽命短。金屬球體與金屬閥座之間的密封摩擦也易產(chǎn)生靜電。因此在某些工況下不能完全代替軟密封球閥。

實用新型內(nèi)容為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種彈性蓄能密封閥座，本實用新型的彈性蓄能密封閥座具有良好的彈性變形，既滿足了密封所需要的必須比壓，也滿足了材料本身的許用比壓，保證閥門達到“零泄漏”的密封要求，此結(jié)構(gòu)閥座在超低溫下，也能保證“零泄漏”的密封要求，而且扭矩比以往的球閥減輕25%，壽命比以往結(jié)構(gòu)的軟密封閥座球閥增加了一倍。本實用新型為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種彈性蓄能密封閥座，軟密封浮動球閥具有閥體、閥蓋、球形閥芯和閥座，所述閥座固定于閥體的流道口與球形閥芯之間，所述閥座由非金屬聚合材料密封圈和V型金屬圈構(gòu)成，所述非金屬聚合材料密封圈具有截面為V形的V型槽，且所述V型槽的開口端位于所述非金屬聚合材料 密封圈的外圓，所述V型金屬圈的截面為V形，所述V型金屬圈嵌于所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽中，且所述V型金屬圈的開口朝向所述非金屬聚合材料密封圈的外圓，所述V型金屬圈抵頂所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽槽壁，所述非金屬聚合材料密封圈具有與所述球形閥芯接觸的密封唇口，且所述密封唇口位于所述V型槽的一側(cè)。本實用新型為了解決其技術(shù)問題所采用的進一步技術(shù)方案是:較佳地是，所述非金屬聚合材料密封圈的外圓高出于所述V型金屬圈的外圓。 較佳地是，所述V型金屬圈的厚度均勻且內(nèi)外表面皆光滑。較佳地是，所述密封唇口具有與所述球形閥芯接觸的錐形密封面。較佳地是，所述V型金屬圈為不銹鋼V型金屬圈。較佳地是，所述非金屬聚合材料密封圈是PTFE(聚四氟乙烯)密封圈、填充PTFE(填充聚四氟乙烯)密封圈、PEEK (聚醚醚酮)密封圈、填充PEEK (填充聚醚醚酮)密封圈、PVDF(聚偏氟乙烯)密封圈、PPS (聚苯硫醚)密封圈或由其它高性能的聚合材料經(jīng)機械加工制成的密封圈。較佳地是，所述V型金屬圈的中心線垂直于水平線或平行于所述錐形密封面。本實用新型的有益效果是:本實用新型采用非金屬聚合材料密封圈內(nèi)鑲嵌V型金屬圈的閥座結(jié)構(gòu)，以V型金屬圈為骨架，提供彈性蓄能，使閥座具有良好的彈性變形，不僅能夠產(chǎn)生足夠的密封比壓預(yù)緊力，確保了球形閥芯與閥座之間以及閥座與閥蓋之間可靠的密封性，而且V型金屬圈的彈力與介質(zhì)壓力的輔助，為球形閥芯與閥座長期摩擦損失提供了補償，也為低溫下軟密封材料收縮導(dǎo)致壓縮量減小提供了補償，在溫度變化較大的情況下，V型金屬圈的彈性空間保證了球形閥芯與閥座不會產(chǎn)生抱死現(xiàn)象，閥門啟閉容易，成本低。

圖1為本實用新型半剖圖；圖2為圖1的局部放大圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的優(yōu)點及功效。本實用新型也可由其他不同的方式予以實施，即在不悖離本實用新型所揭示的范疇下，能進行不同的修飾與改變。實施例:一種彈性蓄能密封閥座，軟密封浮動球閥具有閥體1、閥蓋2、球形閥芯3和閥座，所述閥座固定于閥體的流道口與球形閥芯之間，所述閥座由非金屬聚合材料密封圈6和V型金屬圈5構(gòu)成，所述非金屬聚合材料密封圈具有截面為V形的V型槽，且所述V型槽的開口端位于所述非金屬聚合材料密封圈的外圓，所述V型金屬圈的截面為V形，所述V型金屬圈嵌于所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽中，且所述V型金屬圈的開口朝向所述非金屬聚合材料密封圈的外圓，所述V型金屬圈抵頂所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽槽壁，所述非金屬聚合材料密封圈具有與所述球形閥芯接觸的密封唇口，且所述密封唇口位于所述V型槽的一側(cè)，所述密封唇口具有與所述球形閥芯接觸的錐形密封面。錐形密封面和閥座底平面加工較高的光潔度。所述V型金屬圈的中心線垂直于水平線或平行于所述錐形密封面。所述非金屬聚合材料密封圈的外圓高出于所述V型金屬圈的外圓。所述V型金屬圈為耐腐蝕的不銹鋼V型金屬圈。V型金屬圈為薄鋼板成型并經(jīng)過熱處理及精密機械加工，內(nèi)、外表面光滑且形狀規(guī)則、厚度均勻、尺寸精度高，無論是低溫還是常溫環(huán)境下，都可以提供均勻的彈力，并且在低溫環(huán)境下的變形量均勻，在非金屬材料無缺陷的情況下，可使非金屬材料與V型金屬圈外壁緊密均勻接觸。所述非金屬聚合材料密封圈是PTFE (聚四氟乙烯)密封圈、填充PTFE (填充聚四氟乙烯)密封圈、PEEK (聚醚醚酮)密封圈、填充PEEK (填充聚醚醚酮)密封圈、PVDF (聚偏氟乙烯)密封圈或PPS (聚苯硫醚)密封圈或由其它高性能的聚合材料經(jīng)機械加工制成的密封圈。本實用新型利用非金屬聚合材料密封圈和耐腐蝕的不銹鋼V型金屬圈組成彈簧蓄能閥座。V型金屬圈受壓，形成向外的張力，促使密封唇口緊貼球形閥芯，由于V型金屬圈永久給密封唇口提供彈力，能彌補閥座的密封磨損和配合零件的偏心。另外系統(tǒng)壓力會輔助V型金屬圈蓄能，壓力越大，密封唇口與球形閥芯貼合的越充分，由此形成高壓密封。材料決定了彈性蓄能密封閥座適用于從-200°c到+300°C溫度范圍內(nèi)，密封幾乎所有的液體、化學(xué)制品和氣體。并且可以無限貯存，不存在老化問題。本實用新型的鑲嵌金屬V型圈的彈性蓄能密封閥座與球形閥芯壓緊，產(chǎn)生足夠的密封比壓預(yù)緊力，確保了可靠地密封性能。介質(zhì)推力將球形閥芯推向閥座，同時介質(zhì)充滿V型金屬圈內(nèi)，介質(zhì)壓力將V型金屬圈撐開，增加V型金屬圈的彈力，壓迫包覆的非金屬聚合材料密封圈緊貼球形閥芯的球面，確保球形閥芯與閥座的良好密封，也保證了閥座與閥蓋之間的良好密封。V型金屬圈的彈力與介質(zhì)壓力的輔助，為球形閥芯與閥座長期摩擦損失提供了補償，也為低溫下軟密封材料收縮導(dǎo)致壓縮量減小提供了補償。在溫度變化較大的情況下，V型金屬圈的彈性空間保證了球形閥芯與閥座不會產(chǎn)生抱死現(xiàn)象。閥門啟閉容易，成本低。
權(quán)利要求1.一種彈性蓄能密封閥座，軟密封浮動球閥具有閥體(I)、閥蓋(2)、球形閥芯(3)和閥座，所述閥座固定于閥體的流道口與球形閥芯之間，其特征在于:所述閥座由非金屬聚合材料密封圈(6)和V型金屬圈(5)構(gòu)成，所述非金屬聚合材料密封圈具有截面為V形的V型槽，且所述V型槽的開口端位于所述非金屬聚合材料密封圈的外圓，所述V型金屬圈的截面為V形，所述V型金屬圈嵌于所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽中，且所述V型金屬圈的開口朝向所述非金屬聚合材料密封圈的外圓，所述V型金屬圈抵頂所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽槽壁，所述非金屬聚合材料密封圈具有與所述球形閥芯接觸的密封唇口，且所述密封唇口位于所述V型槽的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述非金屬聚合材料密封圈的外圓高出于所述V型金屬圈的外圓。
3.如權(quán)利要求1所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述V型金屬圈厚度均勻且內(nèi)外表面皆光滑。
4.如權(quán)利要求1所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述密封唇口具有與所述球形閥芯接觸的錐形密封面。
5.如權(quán)利要求1所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述V型金屬圈為不銹鋼V型金屬圈。
6.如權(quán)利要求1所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述非金屬聚合材料密封圈是PTFE密封圈、填充PTFE密封圈、PEEK密封圈、填充PEEK密封圈、PVDF密封圈或PPS密封圈。
7.如權(quán)利要求4所述的彈性蓄能密封閥座，其特征在于:所述V型金屬圈的中心線垂直于水平線或平行于所述錐形密封面。
專利摘要本實用新型公開了一種彈性蓄能密封閥座，軟密封浮動球閥具有閥體、閥蓋、球形閥芯和閥座，所述閥座固定于閥體的流道口與球形閥芯之間，閥座由非金屬聚合材料密封圈和V型金屬圈構(gòu)成，V型金屬圈嵌于所述非金屬聚合材料密封圈的V型槽中，本實用新型的彈性蓄能密封閥座具有良好的彈性變形，既滿足了密封所需要的必須比壓，也滿足了材料本身的許用比壓，保證閥門達到“零泄漏”的密封要求，此結(jié)構(gòu)閥座在超低溫下，也能保證“零泄漏”的密封要求，而且扭矩比以往的球閥減輕25%，壽命比以往結(jié)構(gòu)的軟密封閥座球閥增加了一倍。
文檔編號F16K5/20GK202955275SQ201220723730
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者張鍵偉, 鄒寧, 謝挺, 李建國 申請人:沃泰工業(yè)閥門(中國)有限公司