[发明专利]基于单向截止阀的密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及密封结构领域，更具体地涉及一种基于单向截止阀的密封结构。

背景技术

目前，密封结构(密封装置)广泛应用于航空、航天、军事、工业等领域中，对于常见的工业应用，密封结构可以使用于低温介质的封存、贮藏、运输，其中的低温介质可以是：LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)、液氮、液氩等介质。

通常，应用于上述低温介质的密封结构，其加注设备都采用单向阀加唇形蓄能密封圈结构密封，单向阀在有内压的情况下依靠聚四氟乙烯垫圈或聚三氟乙烯垫圈实现密封。

但是，现有低温介质加注设备的缺点为结构设计缺乏整体考虑，密封结构尺寸不能多次重复性使用，使用单向阀的密封结构在实现多次加注后，单向阀结构会出现结构性失衡，导致密封圈结构的密封失效。从现场加注数据统计，现有密封结构只能够保证2500次到4000次加注不出现低温介质泄漏，一旦低温加注设备出现泄漏后，低温介质会从加注装置接口处喷射出来，导致操作人员受伤，存在严重的安全隐患。

因此，如何解决低温介质的密封结构在多次加注后其单向阀出现结构失衡，导致密封失效，便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供了一种基于单向截止阀的密封结构，以解决低温介质的密封结构在多次加注后其单向阀出现结构失衡，导致密封失效的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于单向截止阀的密封结构，包括：截止阀阀瓣、截止阀密封圈、紧固螺钉、单向阀阀杆以及腔体，其中，

所述截止阀阀瓣，与该截止阀密封圈贴合固定连接，该截止阀阀瓣的形状与该腔体的端口处的形状相匹配，且该截止阀阀瓣朝向腔体空腔的方向设置有用于固定该紧固螺钉的固定槽；

所述截止阀密封圈，为环形密封圈，该截止阀密封圈的中心部位设置有用于贯穿设置该紧固螺钉的通孔，并紧密贴合设置于该截止阀阀瓣朝向该腔体空腔的端面和该单向阀阀杆之间；

所述单向阀阀杆，朝向该腔体的端口方向的端面与该截止阀密封圈紧密贴合，且该单向阀阀杆朝向该腔体的端口方向的端面中心处设置有用于固定该紧固螺钉的固定孔，通过该紧固螺钉与该截止阀阀瓣固定连接；

所述紧固螺钉，通过该单向阀阀杆上的固定孔、截止阀密封圈上的通孔以及截止阀阀瓣上的固定槽，将该单向阀阀杆、截止阀密封圈以及截止阀阀瓣紧密贴合固定；

所述腔体，内部形成空腔式的灌注通道，该灌注通道在该腔体的端口处形成朝向端口方向收缩的锥形空腔结构。

其中，优选地，由所述截止阀阀瓣、截止阀密封圈、紧固螺钉、单向阀阀杆组成的单向截止阀阀芯在所述腔体内的所述空腔式的灌注通道朝向所述该腔体的端口方向运动。

其中，优选地，所述单向截止阀阀芯运动至所述腔体内的锥形空腔结构中的锥面处，该单向截止阀阀芯中的该截止阀密封圈与所述锥面接触后密封。

其中，优选地，在所述腔体内所形成的所述空腔式的灌注通道中，位于该腔体端口处的锥形空腔结构的密封面角度为60°。

其中，优选地，所述空腔式的灌注通道的密封直径为33.5mm。

其中，优选地，所述截止阀阀瓣朝向所述腔体的所述空腔式的灌注通道的端面尺寸为22mm。

其中，优选地，所述截止阀密封圈的厚度为2.8±0.05mm。

与现有技术相比，本发明所述的一种基于单向截止阀的密封结构，达到了如下效果：

1)本发明通过在腔体中的灌注通道内设置带有锥面的锥形空腔结构，当截止阀密封圈与加注通道内壁的锥面结构发生接触时，由于加注装置内部低温介质压力大于外部空气压力，将该截止阀密封圈外边缘与加注通道内壁的锥面结构压紧从而实现密封目的。有效解决了低温介质的密封结构在多次加注后其单向阀出现结构失衡，导致密封失效的问题。

2)本发明通过合理减小截止阀阀瓣端面直径，保证了在受到过大的非轴向力作用时不会失稳，同时，合理增加截止阀密封圈厚度，保证了在受到过大的非轴向力作用时不会出现密封圈压缩量不均匀情况。

3)本发明将导致密封失效从加注4000次出现泄漏的可靠水平有效提高到加注12000次以上出现泄漏的可靠水平。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：