一种自封组件及包括其的蝶阀的制作方法

一种自封组件及包括其的蝶阀
1.本技术是母案名称为“一种高压自密封蝶阀”的发明专利的分案申请；母案申请的申请号为：cn202111206493.0；母案申请的申请日为：2021-10-16。
技术领域
2.本发明涉及蝶阀技术领域，特别是涉及一种自封组件及包括其的蝶阀。


背景技术：

3.目前国内外蝶阀产品都属于低压蝶阀，公称压力小于或等于pn100(600lb)，国内外关于蝶阀的公称压力标准最高也就pn100(600lb)，这主要是由于蝶阀的自身结构原因造成的，目前国际上大多数蝶阀都是采用多层次密封圈密封，由于多层次钢片能够承受的压力有限，造成蝶阀压力不能做得太高。另外一方面由于蝶阀需要阀轴固定阀板，高压下阀轴的承受的径向力大，对阀轴材质强度要求高。加之高压下介质压力由阀杆与阀体处的密封外漏，单靠压板的螺栓压力无法抵御高压下介质的渗透力。种种原因导致蝶阀经过多年的发展一直处于中低压状态。
4.要使突破这样的瓶颈其中一个技术手段就是增加阀杆与阀体之间的密封强度，使之能够承受高压下介质的参透力。目前国内还没有具有这样高强度的密封材料。
5.国内外现行的蝶阀阀轴密封全部靠压盖螺栓压紧填料来增加填料与阀轴的摩擦力来实现密封，这种密封结构的缺点是阀门开启关闭时填料磨损容易产生外漏，需要经常预紧填料压盖，同时由于预紧力的有限，不能很好的在高压下实现密封，产生安全隐患。
6.因此，市场上急需一种自封组件及包括其的蝶阀，用于解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种自封组件及包括其的蝶阀，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够有效的提高阀轴与阀体之间的密封强度。
8.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
9.本发明公开了一种自封组件，包括自密封芯轴，所述自密封芯轴能够固定于阀轴上，所述自密封芯轴的外侧壁上设有自密封填料、密封环垫和四开环，所述自密封填料、所述密封环垫和所述四开环朝向所述自密封芯轴的轴向端部依次设置。
10.优选的，所述自密封芯轴外侧壁上设有供限位自封的密封锥面。
11.优选的，所述四开环的内径与所述密封环垫的内径相等，所述四开环的外径大于所述密封环垫的外径。
12.本发明还公开了一种蝶阀，包括上述的自封组件，还包括阀体和阀轴，所述阀体内设有流道及蝶板，所述阀轴的上下两端分别为上阀轴与下阀轴；
13.所述上阀轴端部与阀体之间设有上端盖组件与上自封组件，所述下阀轴端部与阀体之间设有下密封底盖与下自封组件，所述下密封底盖与下阀轴之间固定连接；
14.所述上自封组件和所述下自封组件为上述的自封组件。
15.优选的，还包括四开环定位垫，所述四开环定位垫设于所述上自封组件中的所述四开环的轴向外侧。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本发明通过设计的压力自封组件，使阀体内压力持续对自密封填料施压，实现阀门全生命周期的自紧密封，杜绝了由于高压介质外漏产生的安全隐患。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为实施例二包括自封组件的蝶阀的结构示意图；
20.图中：1-阀体；2-蝶板；3-纯金属密封圈；4-纯金属阀座；5-活塞腔；6-上阀轴；7-下阀轴；8-下密封底盖；9-自密封芯轴；10-自密封凸台；11-自密封填料；12-密封环垫；13-四开环；14-四开环定位垫；15-安装槽。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的目的是提供一种自封组件及包括其的蝶阀，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够有效的提高阀轴与阀体之间的密封强度。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.实施例一、
25.本实施例提供了一种自封组件，包括自密封芯轴9，自密封芯轴9能够固定于阀轴上，自密封芯轴9的外侧壁上设有自密封填料11、密封环垫12和四开环13，其中四开环13和密封环垫12均为本领域常见的标准件，自密封填料11、密封环垫12和四开环13朝向自密封芯轴9的轴向端部依次设置，通过这些结构实现多重密封的技术效果。
26.实际使用时，高压流体介质能够将各多重密封结构或材料进一步压实，从而提高密封性，且密封性还会随着压力的升高而增强。
27.于本实施例中，自密封芯轴9外侧壁上设有供限位自封的密封锥面，可以理解为，自密封芯轴9一端附近的圆周方向上设有圆锥面。由于自密封填料11与密封锥面相接触，所以自密封填料11也存在与之相匹配的锥形面。利用密封锥面这一结构，可以进一步的提高自密封芯轴9对自密封填料11的压实效果，从而可以进一步的提高密封性。
28.于本实施例中，四开环13的内径与密封环垫12的内径相等，四开环13的外径大于密封环垫12的外径。这一设置的目的是实现多重密封，且形成的介质通道路径曲折，有利于进一步增强密封性。
29.实施例二、
30.如图1所示，本实施例提供了一种蝶阀，其结构包括实施例一公开的自封组件，区别之处在于：
31.还包括阀体1和阀轴，阀体1内设有流道及蝶板2，此为现有技术，在此不对其做过多阐述和限制。阀轴的上下两端分别为上阀轴6与下阀轴7；
32.上阀轴6端部与阀体1之间设有上端盖组件与上自封组件，下阀轴7端部与阀体1之间设有下密封底盖8与下自封组件，下密封底盖8与下阀轴7之间固定连接；
33.上自封组件和下自封组件为实施例一中的自封组件。
34.通过设计的压力自封组件，使阀体1内压力持续对自密封填料11施压，实现阀门全生命周期的自紧密封，杜绝了由于高压介质外漏产生的安全隐患。创造性的将蝶阀的上下阀座填料及垫片部位，设计成自密封结构，在装配的时候通过适当的预紧自密封芯轴9，使自密封芯轴9的密封锥面紧贴自密封填料11的密封锥面，形成一个初始的密封状态，自密封填料11通过密封环垫12压紧在四开环13处，当介质压力上升时，自密封芯轴9与自密封填料11以及阀体1之间的密封比压随压力的增加而逐渐增大。实现自密封状态，确保了介质不会外露。
35.于本实施例中，还包括四开环定位垫14，四开环定位垫14设于上自封组件中的四开环13的轴向外侧，有利于结构安装和密封。
36.于本实施例中，流道在蝶板2的外侧设有纯金属密封圈3与纯金属阀座4，经过反复试验得知，采用纯金属制成的阀座和密封圈使其结构能够承受高压下介质对蝶板2的推力，保证密封性。
37.于本实施例中，纯金属阀座4与流道之间还设有自密封凸台10，自密封凸台10形成了迷宫密封结构，可以进一步加强密封性。迷宫密封的目的是使介质通过狭小曲折的通道从而达到节流或密封的效果。
38.于本实施例中，纯金属阀座4在流向端面上还设有活塞腔5，活塞腔5在纯金属阀座4上设有腔口，活塞腔5具有宽部和窄部，宽部的宽度尺寸大于窄部的宽度尺寸。
39.于本实施例中，宽部和窄部分别设有两个，两个宽部分别设置在活塞腔5的腔口处以及活塞腔5的中部位置，两个窄部设置在两个宽部之间以及活塞腔5的腔底处。当介质进入活塞腔5形成活塞推动结构时，可以进一步加强纯金属阀座4的压实效果、增强其密封性。宽部和窄部的设计有利于形成多层的推力结构，类似枝杈形的内部延伸，这样的设计能够加强结构强度、起到平衡作用。
40.于本实施例中，蝶板2的外侧设有安装槽15，安装槽15呈台阶形结构，纯金属密封圈3设于安装槽15处，纯金属密封圈3位于蝶板2与纯金属阀座4之间。安装槽15结构有利于纯金属密封圈3及纯金属阀座4的安装固定，同时也可以配合形成迷宫密封结构，在高压下适应性以及密封性更强。
41.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。