专利名称：完全力平衡自补偿密封两用阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体控制领域中的流量压力调节和通止用阀门范围，特别涉及一种完全力平衡自补偿密封两用阀。
目前，用于控制输送高压流体中的流量、压力调节伐和通止阀，多采用滑阀式、闸阀式和球阀式结构。在密封时多通过机械力使阀芯与阀座线或面接触密封，但由于所控制流体径向力、轴向力不平衡，因而，在制造使用过程中，造成结构复杂，操纵困难，关键配偶件易损坏。为解决这一问题，有的采取了部分力平衡措施，制成了称之“自平衡式阀门”，但由于轴向力没有得到完全平衡，当输送流体压力为PN＞2.5MPa，DN＞32时，上述缺点在使用中依然很突出。
本实用新型的目的是提供一种阀芯受力完全平衡，靠流体压力自动补偿密封，可用于任意压力下流体控制中流量，压力调节或通止时使用的制造简单，操纵轻便，少、无泄漏的完全力平衡自补偿密封阀门。
本实用新型完全力平衡自补偿密封两用阀，包括阀体、阀盖和阀芯，其特征是阀的进口通过阀盖由阀芯腔轴向联通阀芯腔。阀盖具有上下贯通的平衡驱动轴孔。阀芯由与阀贯通的平衡驱动轴，联接平衡驱动轴和流体自动补偿密封装置的阀芯体组成。流体自动补偿密封装置由装在阀芯体上的浮动补偿密封环和由浮动补偿密封环与阀芯体构成的和压力流体相通的压力补偿腔及为浮动补偿密封环提供预压力的弹性体和圆柱形反向密封补偿柱塞组成。浮动密封环的密封补偿面积等于或略大于所密封口面积。
本实用新型的工作原理为当所控制流体从阀的进口经阀盖由阀芯腔轴向进入阀芯腔，装在阀芯上的自动补偿密封装置与阀盖进入口重合时，流体截断，压力流体通过浮动补偿密封环通孔进入密封补偿腔，作用在弹性体和浮动补偿密封环的补偿面上，由于所密封口面积略小于或等于补偿面积，所以反推力小于或等于浮动补偿密封环的压紧力，使压力流体得到有效密封。弹性体对浮动补偿密封环提供预压力，保证低压工况下工作，随工作压力变化，密封力等量自动跟随。如反向从另一端通入压力流体，经阀芯体小孔分别作用于补偿柱塞底面，同样可实现有效密封。当旋转阀芯，所密封口逐渐打开至完全开启，所控制流体压力，流量按所需经阀芯腔到出口，实现本发明目的。
本实用新型由于采用了靠流体压力自动补偿密封和平衡驱动轴与伐贯通及使控制流体由阀芯腔轴向进入阀芯腔的结构形式，与已有技术比较，具有以下优点1、阀芯在任何工况下各面均与所控制流体等面积接触，实现了完全力平衡，在操纵阀芯时只须克服浮动密封环与阀盖较小的摩擦力矩，因而操纵轻便；2、密封工作低压时由弹性体提供预压力，随工作压力变化，作用在浮动补偿密封环上的密封力等量自动跟随，因而可实现少、无泄漏和可靠的密封；3、由于所密封口与浮动密封环打开或关闭过程，属于两圆逐渐相割，所以面积梯度变化均匀，因而使流量压力调节范围宽，冲击小。
本实用新型由以下附图及实施例给出。
图1为完全力平衡自补偿密封两用阀的整体结构剖视图。
图2为
图1拆去阀盖的俯视图。
本实用新型可按国家标准或行业标准各种规格安装联接尺寸系列设计。在设计制造过程中，阀体(1)进出口按所需通径进行设计。阀体(1)毛坯根据所控制流体介质、压力选用铸铁、铸钢或不锈钢铸造；阀盖(2)联通孔面积与进口面积对应设计，材料对应选用；浮动补偿密封环(3)选用碳结钢或不锈钢经热处理制作，补偿密封面的面积按略大于或等于所密封口面积设计制造；反向补偿柱塞(4)面积按浮动补偿密封环(3)密封面外圆周长*0.01厘米设计；弹性体(5)根据所控制流体介质、温度选用不同橡胶或钢丝制作；阀芯(6)材料与阀体(1)阀盖(2)对应设计，安装自动补偿装置孔与浮动补偿密封环(3)按动配合设计，间隙不大于0.1mm，深度按所需预压力设计；阀芯(6)的平衡驱动轴可与阀芯体制成一体或两体由键联接；在除自动补偿密封外的各接合面，根据流体压力，介质采取相应密封。
以DN＝50，PN＝16MPa注水用高压截止阀为例阀体(1)毛坯采用45#钢精铸，进出口直径50，阀芯腔直径120，阀体厚度70；阀盖(2)毛坯用45#或40Cr精铸，联通孔道如采用上下盖进入阀芯腔方式直径为35，如采用进口直接从阀盖进入阀芯腔，直径为50；阀盖(2)平衡驱动轴孔加工制作，与浮动补偿密封环(3)密封面的接触面粗糙度为不大于1.6微米；浮动补偿密封环(3)为密封面直径40、补偿面直径36、中心通孔10直径、高15的台阶圆柱体，密封面粗糙度不大于1.6微米；弹性体(5)选用丁腈橡胶“0”型密封圈，规格为3.55*30；其余件按常规制造。
权利要求1.一种完全力平衡自补偿密封两用阀，包括阀体(1)、阀盖(2)阀芯(6)，其特征在于a、阀的进口通过阀盖(2)由阀芯腔轴向联通阀芯腔；b、阀盖(2)具有上下贯通的平衡驱动轴孔；c、阀芯(6)由与阀贯通的平衡驱动轴，连接平衡驱轴和流体自动密封补偿装置的阀芯体所组成；d、流体自动补偿密封装置由装在阀芯体上的浮动补偿密封环(3)和由浮动补偿密封环(3)与阀芯体构成的和压力流体相通的压力补偿腔及为浮动补偿环(3)提供预压力的弹性体(5)和圆柱形反向密封补偿柱塞(4)所组成。
2.如权利要求1所述的两用阀，其特征在于浮动补偿密封环(3)的补偿面积等于或略大于所密封口的面积。
专利摘要一种完全力平衡自补偿密封两用阀,包括阀体、阀盖和阀芯,其特征是阀的进口由轴向联通阀芯腔,阀盖有贯通的平衡驱动轴孔,阀芯由平衡驱动轴和流体自动补偿密封装置组成。本实用新型具有阀芯受力完全平衡,靠流体压力自动补偿密封,制造简单,操纵轻便,可实现少、无泄漏,使用可靠的特点。适用于石油、化工、锅炉、液压设备中任意压力下控制流体中的流量,压力调节或通止时使用。
文档编号F16K13/00GK2407196SQ9924793
公开日2000年11月22日 申请日期1999年11月25日 优先权日1999年11月25日
发明者朱丽艳, 王广义 申请人:朱丽艳, 王广义