[发明专利]一种减磨损的阀门密封结构及其方法

说明书

本发明提供了一种减磨损的阀门密封结构及其方法，属于阀门领域。该密封结构包括上加载密封装置、下加载密封装置和驱动装置，上加载密封装置与下加载密封装置在驱动装置的作用下相互配合，实现阀杆在运动时，加载装置对填料进行卸载，减少密封装置的填料磨损，延长密封装置的使用寿命；在阀门即将全开与即将关闭这两时刻，填料处于逐步加载的状态；在阀门全开与关闭时刻，填料处于加载完毕状态，达到良好的密封效果。

技术领域

本发明涉及密封结构的技术领域，特别涉及一种往复接触式动密封，填料函密封结构。

背景技术

截止阀等阀门中通过阀杆的驱动实现阀门的开关操作，对于手动操作的阀门，阀杆往往通过螺纹的转动来驱动阀门，因此阀杆与填料之间就存在运动和摩擦，从而导致填料的磨损。一旦填料经过长期磨损会造成填料的消耗和密封面的磨损损伤，进而使填料压板压紧程度不够，出现密封失效的问题，则会造成工作介质外泄，可能会而出现设备事故，甚至会造成人员的损害的严重后果。

现有阀杆填料密封装置采用增加预紧力的方式，解决阀门此处密封泄漏量比较大的问题，此类装置被广泛使用于阀门阀杆填料密封结构的领域。但这类装置存在填料磨损量大、需要经常拆卸更换填料等问题。现阶段公开的专利主要围绕高压自动预紧的密封装置等，但对于填料减磨损，提高密封的使用寿命的专利较少。

随着技术的发展，工业对密封提出了更为严格的要求，频换拆卸更换密封填料会造成维修成本的上升，为节约维修成本，现阶段阀门密封研究不仅要求密封的高可靠性，而且要求具有长期的工作寿命。因此，研究适合密封效果良好、使用寿命长的密封结构具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀门阀杆与填料函动密封结构，本发明通过上加载装置以及下加载装置使得填料在全开全关下被压紧，实现提高阀门密封性能；在阀杆活动时减少对填料的压缩，使得填料与阀杆间弹性力减小，从而减小对填料的磨损，达到密封性良好和延长阀门阀杆处密封使用寿命的效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种减磨损的阀门密封结构，其包括转轮、固定挡板、活动压盖、阀门阀盖、弹簧组、填料、活动套筒、阀杆、阀体和阀芯；

所述阀门阀盖固定于阀门阀体，其内部的轴向贯通通道具有二阶梯状端面，其中第一竖直圆形阶梯端面与第一水平环形阶梯端面之间为填料函通道，第一水平环形阶梯端面上设置活动套筒；第二竖直圆形阶梯端面与第二水平环形阶梯端面之间为阀杆中卡环通道；第三竖直圆形阶梯端面内侧攻有内螺纹；

转轮与阀杆固定连接，所述阀杆从上至下依次设置有同步移动的上卡环、中卡环与下螺纹，阀杆贯穿阀门阀盖的轴向贯通通道后底端与阀芯相连，且阀杆上的下螺纹为外螺纹，与所述内螺纹构成驱动阀杆轴向移动的螺旋副；

固定挡板与阀门阀盖固定连接；所述活动压盖同轴套于阀杆上且由圆环体和嵌入部分组成，所述嵌入部分与所述填料函通道构成轴向的滑动副，所述圆环体被限位于固定挡板与阀门阀盖之间；所述弹簧组设置于活动压盖下方，填料填充于弹簧组与活动套筒之间的填料函通道中，且弹簧组两端分别支顶在活动压盖的下表面和填料的上表面；活动压盖、弹簧组、填料和活动套筒都限制在所述阀杆外侧的填料函通道中移动；

所述活动压盖上设有第一凸起部，第一凸起部位于所述上卡环的下移路径上，上卡环随阀杆向下移动的过程中，通过推动第一凸起部带动活动压盖向下移动；

所述活动套筒上设有第二凸起部，第二凸起部位于所述中卡环的上移路径上，中卡环随阀杆向上移动的过程中，通过推动第二凸起部带动活动套筒向上移动；

当所述阀杆向下移动至极限位置时，阀芯完全关闭阀门内的水流通道，且活动套筒贴合第一水平环形阶梯端面，中卡环脱离第二凸起部，所述上卡环通过推动活动压盖使弹簧组和填料处于压缩状态；