阅读说明：本技术 一种用于高压气体介质的防泄漏阀门 (Anti-leakage valve for high-pressure gas medium ) 是由 侯峰伟 吴斌 洪进元 章起华 洪菊芬 张峻宾 陈磊 吕超 洪佳福 曹德胜 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于高压气体介质的防泄漏阀门,包括阀体、阀盖和阀杆,其中,所述阀盖和阀杆的连接处设有填料密封结构；所述填料密封结构包括从下到上依次套设在阀杆外周的填料衬套、填料组、填料压套和填料压板；所述填料衬套和填料组填充阀杆与阀盖间的填料空间；所述填料压套与阀盖的接触面设有外O型圈,所述填料压套与阀杆的接触面设有内O型圈；所述阀体和阀盖的连接处设有中法兰密封结构；所述中法兰密封结构包括中法兰垫片和阀盖密封圈。本发明在填料密封处通过填料组进行阻隔,在填料压套的内孔与外圆处设置密封槽和O型圈,中法兰密封处设置两道O型圈；通过多道密封,防止泄漏。(The invention discloses a leakage-proof valve for high-pressure gas media, which comprises a valve body, a valve cover and a valve rod, wherein a packing sealing structure is arranged at the joint of the valve cover and the valve rod; the packing sealing structure comprises a packing bushing, a packing group, a packing pressing sleeve and a packing pressing plate which are sequentially sleeved on the periphery of the valve rod from bottom to top; the packing bushing and the packing group are used for filling a packing space between the valve rod and the valve cover; an outer O-shaped ring is arranged on the contact surface of the packing pressing sleeve and the valve cover, and an inner O-shaped ring is arranged on the contact surface of the packing pressing sleeve and the valve rod; a middle flange sealing structure is arranged at the joint of the valve body and the valve cover; the middle flange sealing structure comprises a middle flange gasket and a valve cover sealing ring. The invention separates the packing seal position by the packing group, a seal groove and an O-shaped ring are arranged at the inner hole and the outer circle of the packing pressing sleeve, and two O-shaped rings are arranged at the seal position of the middle flange; leakage is prevented by multiple seals.)

一种用于高压气体介质的防泄漏阀门

技术领域

本发明涉及一种防泄漏阀门，尤其涉及一种用于高压气体介质的防泄漏阀门。

背景技术

在阀门上，为了防止介质的外泄漏，除了阀体、阀盖等承压部件组成的压力边界外，中法兰处、填料函处的密封也同等重要，而且该处的密封往往决定该阀门能否的安全、可靠的运行。在阀门密封处上，填料和垫片都是为了阻止介质外泄的填充物。填料是用来充填阀盖填料室的空间，以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏，垫片则是用来填充两个结合面（如阀体和阀盖之间的密封面）间所有凹凸不平处，以防止介质从结合面间泄漏。

目前常用的中法兰垫片有非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。非金属垫片有柔性石墨板、聚四氟乙烯板、无石棉垫片、橡胶垫片等，半金属垫片由金属材料和非金属材料组合而成，有柔性石墨复合增强板材垫片、金属包覆垫片等；金属垫片有金属齿形垫片、八角垫、透镜垫等，一般用于高温的场合。常用的填料品种有高温高压阀门专用盘根、石墨填充PTFE纤维盘根、耐磨损专用盘根、纯PTFE盘根、通用型合成纤维盘根等，根据不同的场合选择不同种类的盘根。

上述的密封材料可广泛用于多种场合，高温高压、低温低压、甚至某些真空领域也可用，然而，对于高压气体来说，上述密封材料的则不尽全部适用，气体是一种无形状、有体积的可压缩和膨胀的流体，且气体分子之间的距离很大，受体积、温度、压力所影响，所以单纯靠选择合适材料的填料和垫片实现有效密封，杜绝泄露是有难度的。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于高压气体介质的防泄漏阀门，中法兰处和填料函处增加密封槽和密封圈，通过多道密封机制实现有效密封。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于高压气体介质的防泄漏阀门，包括阀体、阀盖和阀杆，所述阀盖和阀杆的连接处设有填料密封结构；所述填料密封结构包括从下到上依次套设在阀杆外周的填料衬套、填料组、填料压套和填料压板；所述填料衬套和填料组包覆在阀杆外周填充阀杆与阀盖间的填料空间，所述填料压套的底部插入填料空间并将填料衬套、填料组压紧到填料空间，所述填料压板将填料压套压紧固定；所述填料压套与阀盖的接触面设有外O型圈，所述填料压套与阀杆的接触面设有内O型圈；所述阀体和阀盖的连接处设有中法兰密封结构；所述中法兰密封结构包括中法兰垫片和阀盖密封圈。

进一步地，所述填料压套外壁与阀盖接触处设有外密封槽，所述外密封槽的高度和深度与外O型圈匹配，所述外O型圈设置在外密封槽中；所述填料压套内壁中部设有环形的内密封槽，所述内密封槽的高度和深度与内O型圈匹配，所述内O型圈设置在内密封槽中。

进一步地，所述填料压套的顶部外径大于底部外径，所述填料压套的顶面为圆台面，所述填料压板的底面与填料压套的顶面匹配，所述填料压板通过压板螺栓和压板螺母锁紧在阀盖顶部。

进一步地，所述中法兰垫片设置在阀盖与阀体的水平接触面的内侧，所述阀盖设有插入阀体的凸台，所述阀盖密封圈设置在凸台与阀体的接触面的外侧；所述阀盖通过阀盖螺栓和阀盖螺母锁紧到阀体。

进一步地，所述中法兰垫片为缠绕垫片，所述中法兰垫片由不锈钢和柔性石墨缠绕而成；所述阀盖密封圈包括平行设置的第一O型圈和第二O型圈，所述第一O型圈和第二O型圈的材质为三元乙丙胶、丁腈胶或者氟橡胶。

进一步地，所述阀盖与填料组接触面的粗糙度大于等于Ra1.6；所述阀盖与阀体接触面的粗糙度大于等于Ra1.6。

进一步地，所述阀杆材质为17-4PH不锈钢，所述阀杆外表面进行镀硬铬处理，所述阀杆外表面粗糙度大于等于Ra0.4。

进一步地，所述填料组材质为Inconel718沉淀硬化型镍铬铁合金；所述填料压盖和填料压板材质为410不锈钢。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于高压气体介质的防泄漏阀门，在填料密封处通过填料组进行阻隔，填料组采用耐压耐磨的Inconel718材料，利用填料组的迷宫作用，使大部分的介质压力在填料处消除掉，防止泄漏；在填料压套的内孔与外圆处设置密封槽和O型圈，通过两道密封机制确保阀杆在动作过程中，介质不会从填料处泄漏；中法兰密封处设置两道O型圈；介质由阀腔向外流动时，两道O型圈密封并阻挡介质进一步向外流动，阀盖与阀体处的缠绕垫片进一步进行防护，防止泄漏。

附图说明

图1为本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门的结构示意图；

图2为本发明实施例的填料密封结构示意图；

图3为本发明实施例的中法兰密封结构示意图。

图中：

1.阀盖；2.填料衬套；3.填料组；4.阀杆；5.外O型圈；6.内O型圈；7.填料压套；8.填料压板；9.压板螺栓；11.阀体；12.第一O型圈；13.第二O型圈；14.中法兰垫片；16.阀盖螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门结构示意图；图2为本发明实施例的填料密封结构示意图；图3为本发明实施例的中法兰密封结构示意图。实施例中的用于高压气体介质的防泄漏阀门为流量分配阀，但本发明并不限于流量分配阀。

请参见图1、图2和图3，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，包括阀体11、阀盖1和阀杆4，所述阀盖1和阀杆4的连接处设有填料密封结构；所述填料密封结构包括从下到上依次套设在阀杆4外周的填料衬套2、填料组3、填料压套7和填料压板8；所述填料衬套2和填料组3包覆在阀杆4外周填充阀杆4与阀盖1间的填料空间，所述填料压套7的底部插入填料空间并将填料衬套2、填料组3压紧到填料空间，所述填料压板8将填料压套7压紧固定；所述填料压套7与阀盖1的接触面设有外O型圈5，所述填料压套7与阀杆4的接触面设有内O型圈6；所述阀体11和阀盖1的连接处设有中法兰密封结构；所述中法兰密封结构包括中法兰垫片4和阀盖密封圈。

请继续参见图2，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，填料压套7外壁与阀盖1接触处设有外密封槽，所述外密封槽的高度和深度与外O型圈5匹配，所述外O型圈5设置在外密封槽中；所述填料压套7内壁中部设有环形的内密封槽，所述内密封槽的高度和深度与内O型圈6匹配，所述内O型圈6设置在内密封槽中。

具体的，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，填料压套7的顶部外径大于底部外径，所述填料压套7的顶面为圆台面，所述填料压板8的底面与填料压套的顶面匹配，增加受力面积的同时更方便定位；所述填料压板8通过压板螺栓9和压板螺母锁紧在阀盖1顶部。

本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，填料密封结构密封过程：在阀门启闭过程中，介质从阀杆4与阀盖1间隙处向外流动时，首先通过填料组3进行阻隔，利用填料组3的迷宫作用，使大部分的介质压力在填料组处消除掉，防止进一步的泄漏；在填料压套7处的内壁与外壁的两处O型圈，形成两道密封机制确保阀杆4在动作过程中，介质不会从填料处泄漏。

请继续参见图3，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，中法兰垫片14设置在阀盖1与阀体11的水平接触面的内侧，所述阀盖1设有插入阀体的凸台，所述阀盖密封圈设置在凸台与阀体1的接触面的外侧；所述阀盖1通过阀盖螺栓16和阀盖螺母锁紧到阀体，使其中法兰垫片14产生塑性变形，形成密封，防止介质的泄漏。

具体的，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，中法兰垫片14为缠绕垫片，所述中法兰垫片14由不锈钢和柔性石墨缠绕而成；所述阀盖密封圈包括平行设置的第一O型圈12和第二O型圈13，所述第一O型圈12和第二O型圈13的材质为三元乙丙胶、丁腈胶或者氟橡胶。

本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，中法兰密封结构密封过程：介质由阀腔向外流动时，首先经过第一O型圈12，第一O型圈12起到了密封与阻挡介质进一步向外流动的作用，第二O型圈13也是起到了相同的作用，阀盖5与阀体1处的中法兰垫片14作为第三道防护。

优选地，阀盖1与填料组3接触面的粗糙度大于等于Ra1.6；阀盖1与阀体11接触面的粗糙度大于等于Ra1.6。

优选地，；所述阀杆材质为17-4PH不锈钢，阀杆4外表面进行镀硬铬处理，阀杆4外表面粗糙度大于等于Ra0.4，不仅提高阀杆表面的硬度与耐磨性，还降低了与填料的摩擦系数，进而降低执行的推力。

优选地，所述填料组材质为耐压耐磨的Inconel718沉淀硬化型镍铬铁合金，所述填料压盖和填料压板材质为410不锈钢。Inconel718沉淀硬化型镍铬铁合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

综上所述，本发明实施例的用于高压气体介质的防泄漏阀门，在填料密封处通过填料组3进行阻隔，填料组3采用耐压耐磨的Inconel718材料，利用填料组3的迷宫作用，是使大部分的介质压力在填料处消除掉，防止泄漏；在填料压套7的内孔与外圆处设置密封槽和O型圈，通过两道密封机制确保阀杆在动作过程中，介质不会从填料处泄漏；中法兰密封处设置两道O型圈，介质由阀腔向外流动时，两道O型圈密封并阻挡介质进一步向外流动，阀盖1与阀体11处的缠绕垫片进一步进行防护，防止泄漏。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。