[发明专利]平衡先导复合式结构

说明书

技术领域

本发明属于一种阀门用内部密封结构，具体涉及一种套筒式调节阀在大口径、高压差时，在不显著提高驱动力的前提下，仍能实现优良密封的平衡先导复合式结构。

背景技术

套筒式调节阀经过多年的发展已经相当成熟，是目前市场上的主流调节阀产品之一。套筒式调节阀的主要优点有：导向可靠、稳定性好；内部无螺纹连接，检修方便；能够变化出相当多的结构适应不同工况的要求。

大口径套筒阀按内部压力作用方式通常有三种结构：平衡式单座套筒阀（带平衡密封圈）、先导式套筒导向阀、平衡式双道密封面套筒阀。其中以平衡式单座套筒阀、先导式套筒导向阀的密封性能较好。

平衡式单座套筒阀是目前处于快速发展期的一种结构形式，它由一道阀座主密封和一道位于上部的滑动密封组成。它具备和单座阀一样的优点：制造容易、维护方便的同时，又具备了正反向都能压力平衡的特点，可用于大口径、高压差的情况，配以合适的驱动力可实现双向低泄漏密封。

先导式套筒导向阀在一个流向上利用介质力辅助阀门关闭，可以用较小的密封力实现极低泄漏密封，口径、压差越大效果越好。阀门打开时通过导阀释放阀芯上部压力辅助开启，是一种对阀杆驱动力要求最低的结构。但其在介质反向流动时会有很大的泄漏量，只适合单向流动的介质，适用范围不广。

平衡式双道密封面套筒阀的优点是结构简单可靠，但密封力较大，该形式调节阀通常为软密封结构。如果要做成双道硬密封，对制造的要求相当高，同时需要的密封力会迅速增加，这是因为阀芯双密封面是刚性状态，阀座双密封面也是刚性状态，理论上是不能同时完全贴合的。密封困难，泄漏量大是其固有的缺点，通过工艺努力只能稍有改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种平衡先导复合式结构，它可用于套筒式调节阀的新型密封结构。阀门基于平衡式单座套筒阀，但阀芯的结构同时具有平衡式单座套筒阀和先导式套筒导向阀的特征，并可通过滑阀结构实现在不同流向时工作原理的自动切换。

本发明是这样实现的，平衡先导复合式结构，它包括圆柱状的主阀芯，主阀芯为中空结构，主阀芯的内部设有先导阀芯，先导阀芯与阀杆连接，先导弹簧套装在先导阀芯的头部，先导弹簧的一端抵住先导阀芯的凸台，另一端抵住主阀芯，阀杆穿过先导压盖，先导压盖与主阀芯连接，主阀芯上端的外部连接有密封圈压盖，在主阀芯与密封圈压盖之间垫有平衡密封圈，主阀芯的侧面开有通孔，在通孔内设有滑阀密封球，主阀芯的侧面的通孔处还安装有滑阀座。

所述的主阀芯内部的通孔的截面为T型。

本发明的优点是，它同时具有平衡式单座套筒阀和先导式套筒导向阀的特征，并可通过滑阀结构实现在不同流向时工作原理的自动切换。在不增加额外推力的情况下，实现一个流向极低泄漏密封，另一个流向低泄漏密封。该结构可使平衡式单座套筒阀在保持原有结构、功能、参数的情况下获得先导式套筒导向阀的单向隔离功能。

附图说明

图1为本发明所提供的平衡先导复合式结构图示意图；

图2为平衡先导复合式结构调节阀下进压平衡原理图；

图3为平衡先导复合式结构调节阀上进压先导原理图。

图中，1阀体，2阀座，3平衡先导复合式结构阀芯组件，4套筒，5阀杆，6阀盖，7中法兰螺栓，8中法兰垫片，9套筒垫片，10阀座垫片，11主阀芯，12滑阀座，13滑阀密封球，14先导阀芯，15先导弹簧，16阀杆，17平衡密封圈，18密封圈压盖，19先导压盖。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进行详细介绍：

图1所示，平衡先导复合式结构包括圆柱状的主阀芯11，主阀芯11为中空结构，内部的通孔的截面为T型，主阀芯11的内部安装有先导阀芯14，先导阀芯14与阀杆16螺纹连接，先导弹簧15套装在先导阀芯14的头部，先导弹簧15的一端抵住先导阀芯14的凸台，另一端抵住主阀芯11，阀杆16穿过先导压盖19，先导压盖19与主阀芯11的通孔通过螺纹连接，主阀芯11上端的外部螺纹连接有密封圈压盖18，在主阀芯11与密封圈压盖18之间垫有平衡密封圈17，主阀芯11的侧面开有通孔，在通孔内设置有滑阀密封球13，主阀芯11的侧面的通孔处还安装有滑阀座12。

阀门正常工作时，阀杆5带动平衡先导复合式结构阀芯组件3在套筒4内部上下滑动，滑阀密封球13如图1所示处于自由状态；当阀门需要关闭时，主阀芯11和阀座2接触，但需要一个较大的力压紧才能实现密封，力的获得分为下进压和上进压两种情况来说明。如图2所示，调节阀下进压时，滑阀密封球13受介质流体力作用会位于右侧，下部压力“P”经过平衡孔到达阀芯组件上部，基本消除不平衡力对阀座密封的影响。阀门可在阀杆驱动力“F”的作用下形成低泄漏的密封；调节阀上进压时，滑阀密封球13受介质流体力作用会位于左侧，上部压力“P”经过平衡孔到达阀芯组件上部，辅助阀门密封，和阀杆驱动力“F”一起作用可实现阀门的极低泄漏密封。新结构可在不增加额外推力的情况下，实现一个流向极低泄漏密封（隔离功能），另一个流向低泄漏密封。该结构可使调节阀在保持原有总体结构、功能、参数的情况下同时实现双向密封和单向隔离功能。