[发明专利]新型波纹管阀门密封

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新型波纹管阀门密封，尤其应用于工业生产机械中。

背景技术

阀门作为一种流体控制设备,密封是首先需要解决的问题,阀门的密封性能是阀门质量的重要指标之一。从泄漏部位来讲,阀门的密封分为外密封和内密封。本文通过研究阀门的内、外密封性能,寻找影响阀门密封性能的因素,在设计上控制这些因素,从而研制出密封可靠的氢及同位素系统用的波纹管阀门。由于氢处理系统对氢气的纯度要求很高,不能使用普通的填料阀,特别是在处理氢同位素时,绝不允许阀门发生任何渗漏,为此,通常选用与外界无漏点的波纹管阀门作为氢系统用阀门。

波纹管密封截止阀采用波纹管密封的设计，完全消除了普通阀门阀杆填料密封老化快易泄露的缺点，不但提高了使用能源效率，增加生产设备安全性，减少了维修费用及频繁的维修保养，还提供了清洁安全的工作环境。波纹管阀门，一是因为它的结构简单，二是其价格便宜，这使得它到目前为止还几乎没有“竞争对手”。唯一可以与隔膜阀竞争的是所谓的波纹管发明呢，即通常所说的波纹管阀。产品广泛应用于市政建设、农田水利、火力发电、石油化工、冶金矿山、消防环保、食品、航运、医药和轻纺等各个领域。这种波纹管阀门由于其价格太高，尽管有着比隔膜阀更好的技术上的优势，但是仍很难与隔膜阀进行抗衡， 本类阀门在管道中一般应当水平安装。但波纹管阀门的密封结构会出现重复使用时容易失效的情况，因此对于密封结构的改进是十分必要的。

发明内容

为了克服现有的波纹管密封性能较差，工作时存在泄露情况，本发明提供一种新型波纹管密封，该型新型波纹管密封具有良好的密封性能，提升了阀体强度以及抗氢能力；在确保工作能力的基础上，降低了加工难度，并且提高了可重复使用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：波纹管阀门以波纹管作为外密封元件，其结构原理如图1所示。波纹管一端焊接固定在阀盖和阀座上，另一端焊接在阀杆上，阀杆上下运动带动波纹管压缩或拉伸，波纹管起着外密封和弹性元件的作用。关闭阀门时，阀杆向下移动，阀杆上的阀头随之向下移动压紧密封面，阀门关闭开启阀门时，提升阀杆，阀头离开密封面，阀门打开完成开启动作；波纹管的轴向行程通过阀杆移动的机械限位来保证；

阀头材料选用强度和硬度较高的铍青铜；为了减少加工工序和降低加工难度，将密封面直接在阀座上加工；为了保证波纹管整体强度以及抗氢性能，同时保证良好的加工以及焊接性能，波纹管选用21一6-9钢；在密封力作用下，表面对应的微凸体高度之和最大的部位首先接触，随着载荷的增加，微凸体接触数量和变形程度增加，微凸体产生塑性变形或嵌入彼此表面，密封面间的间隙越来越小，密封面间的泄漏量越来越低。

本发明的有益效果是：该新型波纹管阀门具有良好的密合性能，密封面应能很好地阻止介质渗透，且密封面能承受一定的结构强度，多次使用后仍有很高的密封可靠性；波纹管轴向行程较小，要求阀门密封面开启高度小；提高了波纹管整体强度以及抗氢性能，同时降低了加工难度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是波纹管阀门外密封结构示意图。

图1中，1.焊接点1，2.焊接点2。

具体实施方式

优选的，波纹管阀门以波纹管作为外密封元件，其结构原理如图1所示。波纹管一端焊接固定在阀盖和阀座上，另一端焊接在阀杆上，阀杆上下运动带动波纹管压缩或拉伸，波纹管起着外密封和弹性元件的作用；关闭阀门时，阀杆向下移动，阀杆上的阀头随之向下移动压紧密封面，阀门关闭开启阀门时，提升阀杆，阀头离开密封面，阀门打开完成开启动作；波纹管的轴向行程通过阀杆移动的机械限位来保证。

优选的，为了能够在氢系统中切断或打开气路通道，使用波纹管阀门结构。

优选的，为了减少波纹管阀门对外泄漏的漏点，波纹管阀门制造时，将阀盖与阀座焊接。

优选的，如图1所示，通过波纹管及其波纹管与阀杆可靠的焊接将阀杆与阀腔内的流体完全隔断，从而达到隔离外泄漏源的目的，保证流体绝无外泄漏的通道；

优选的，阀门的内密封，即阀座与启闭件阀头相互接触部分的密封，采用锥—球密封方式，属线接触密封形式，阀头球面直径与阀座阀孔直径之比为1. 4。

优选的，为了降低阀门密封面开启高度，减小了波纹管轴向行程。

优选的，采用抬起高度小而能获得较大通气面积的密封结构。

优选的，将阀门的内密封结构改为形如刀口的平面密封面，阀座密封面加工成梯形刀口，阀头密封面为平面。