一种高温高压阀门用组合填料结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种高温高压阀门用组合填料结构，外编不锈钢丝柔性石墨编织填料共三圈，分别置于填料函的上、中、下部，所述不锈钢带柔性石墨增强填料共四圈，每两圈为一组放置在相邻两圈外编不锈钢丝柔性石墨编织填料中间。本实用新型所示的组合填料结构对原有结构进行了重大改进，减少了填料密封径向力沿轴向快速衰减的现象，解决了原结构高温高压阀门填料密封瞬间失效的问题，能保证高温高压阀门填料良好的密封性能。
【专利说明】一种高温高压阀门用组合填料结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种高温高压阀门用组合填料结构，可广泛应用于闸阀、截止阀、三通阀等采用阀杆填料密封的阀门。
【背景技术】
[0002]阀杆填料密封性能是阀门整机性能的主要指标之一，其密封性的好坏直接决定阀门是否有外泄漏。根椐不同工况，选择适当的填料材料，合理设计填料函深度，采用合理的填料密封结构及安装方式，才能达到良好的阀杆密封效果。
[0003]如图1所示的为目前高温高压电站阀门的填料结构，它由阀杆01、阀盖02、填料垫03、填料04、填料压套05、填料压板06、活节螺栓07、螺母08组成，该种阀门主要适用于介质为蒸汽和水的场合，填料材质为增强柔性石墨。
[0004]其密封原理是:在填料压套的轴向压力作用下，填料产生轴向压缩和径向膨胀，产生的径向力使其紧密的与阀杆和阀盖接触，从而防止液体或气体等介质外泄。为保证填料密封的可靠性，必须保证填料对阀杆的径向压力。该种结构填料密封时的压力分布情况是:随着填料函深度的增加，径向压力按指数规律降低，最大径向压力在最上层填料与填料压套接触处，最小径向应力在最下层填料与填料垫接触处。
[0005]因此该填料密封结构在填料预紧时，如果没有足够大的轴向压力，则只有上层两三圈填料能产生必须的径向力，起到密封作用；靠近填料函下部的填料密封作用非常有限，所有填料圈的密封作用没有有效发挥。而径向力越大，阀杆与填料间摩擦力越大，造成阀杆运动卡涩、填料与阀杆间隙增大，介质压力高时填料易从增大的间隙中挤出，造成阀杆密封瞬间失效。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种高温高压阀门用组合填料结构，使阀杆填料密封性能可靠，减少阀门外漏，提高阀门整机性能。
[0007]本实用新型通过以下技术方案实现上述目的:
[0008]一种高温高压阀门用组合填料结构由阀杆、阀盖、填料垫、外编不锈钢丝柔性石墨编织填料、不锈钢带柔性石墨增强填料、填料压套、填料压板、活节螺栓、蝶形弹簧、螺母组成。
[0009]所述阀杆外圆和阀盖上部内孔形成填料函，填料垫置于填料函最底部，用于支承填料环；所述外编不锈钢丝柔性石墨编织填料共三圈，分别置于填料函的上、中、下部，所述不锈钢带柔性石墨增强填料共四圈，每两圈为一组放置在相邻两圈外编不锈钢丝柔性石墨编织填料中间；所述填料压套外球面与填料压板内球面配合，所述活节螺栓穿过填料压板通孔，与螺母旋合，螺母下面配置一对蝶形弹簧。
[0010]所述的外编不锈钢丝柔性石墨编织填料外层采用细密的不锈钢金属丝将柔性石墨紧密缠绕在内部制作而成，本实用新型结构中采用三圈该填料，其中最上层和下层采用该类填料可以有效避免高压下柔性石墨的挤出，并有一定的密封作用，中间层该类填料起传力作用，将通过填料压板、填料压套及上层外编不锈钢丝柔性石墨编织填料传递给上层两圈不锈钢带柔性石墨增强填料的预紧力，传递给下层两圈不锈钢带柔性石墨增强填料，有效减少预紧力衰减，使每一圈不锈钢带柔性石墨增强填料受力均匀，达到最佳的密封效果；预紧活节螺栓上装设成对的蝶形弹簧，通过旋转螺母，将预紧力传递至填料进行预紧，蝶形弹簧的弹力可以持续为填料提供预紧压力。
[0011]本实用新型所示的组合填料结构对原有结构进行了重大改进，减少了填料密封径向力沿轴向快速衰减的现象，解决了原结构高温高压阀门填料密封瞬间失效的问题，能保证高温高压阀门填料良好的密封性能。该填料结构的成功运用，极大提高了高温高压阀门的密封性能，为我国600MW、1000MW超(超)临界火力发电机组高端阀门国产化快速发展提供了技术支持。该结构同样适用于其它一些石油、化工等阀门领域，市场需求及技术推广应用前景十分广阔，其经济、社会效益极其显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现行的填料密封结构示意图。
[0013]图2为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图2所示的一种高温高压阀门用组合填料结构由阀杆1、阀盖2、填料垫3、外编不锈钢丝柔性石墨编织填料4、不锈钢带柔性石墨增强填料5、填料压套6、填料压板7、活节螺栓8、蝶形弹簧9、螺母10组成。
[0015]所述阀杆I外圆和阀盖2上部内孔形成填料函，填料垫3置于填料函最底部，用于支承填料环；所述外编不锈钢丝柔性石墨编织填料4共3圈，分别置于填料函的上、中、下部，所述不锈钢带柔性石墨增强填料5共4圈，每2圈为一组放置在相邻两圈外编不锈钢丝柔性石墨编织填料4中间；所述填料压套6外球面与填料压板7内球面配合，所述活节螺栓8穿过填料压板7通孔，与螺母10旋合，螺母10下面配置一对蝶形弹簧9。
[0016]所述的外编不锈钢丝柔性石墨编织填料4外层采用细密的不锈钢金属丝将柔性石墨紧密缠绕在内部制作而成，本实用新型结构中采用3圈该填料，其中最上层和下层采用该类填料可以有效避免高压下柔性石墨的挤出，并有一定的密封作用。中间层该类填料起传力作用，将通过填料压板7、填料压套6及上层外编不锈钢丝柔性石墨编织填料4传递给上层2圈不锈钢带柔性石墨增强填料5的预紧力，传递给下层2圈不锈钢带柔性石墨增强填料5，有效减少预紧力衰减，使每一圈不锈钢带柔性石墨增强填料4受力均匀，达到最佳的密封效果；预紧活节螺栓8上装设成对的蝶形弹簧9，通过旋转螺母10，将预紧力传递至填料进行预紧，蝶形弹簧8的弹力可以持续为填料提供预紧压力。
【权利要求】
1.一种高温高压阀门用组合填料结构由阀杆(I)、阀盖(2)、填料垫(3)、外编不锈钢丝柔性石墨编织填料(4)、不锈钢带柔性石墨增强填料(5)、填料压套(6)、填料压板(7)、活节螺栓(8)、蝶形弹簧(9)、螺母(10)组成，其特征在于:所述阀杆(I)外圆和阀盖(2)上部内孔形成填料函，填料垫(3)置于填料函最底部；所述外编不锈钢丝柔性石墨编织填料(4)共3圈，分别置于填料函的上、中、下部，所述不锈钢带柔性石墨增强填料(5)共4圈，每2圈为一组放置在相邻两圈外编不锈钢丝柔性石墨编织填料(4)中间；所述填料压套(6)外球面与填料压板(7)内球面配合，所述活节螺栓(8)穿过填料压板(7)通孔，与螺母(10)旋合，螺母(10)下面配置一对蝶形弹簧(9)。
【文档编号】F16K41/02GK203656355SQ201320880266
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】程俭学, 孙强, 张艳敏 申请人:河南开封高压阀门有限公司