专利名称：具有双密封副的阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球阀、半球阀或蝶阀，特别是一种球阀、半球阀或蝶阀的阀体密封环。
背景技术：
球阀、半球阀和蝶阀用于流体特别是水的输送管道中，球阀、半球阀或蝶阀有阀体，球阀、半球阀或蝶阀的阀体内有可旋转的阀芯，阀体和阀芯间有密封副，密封副由镶在阀芯外圆周上的阀芯密封环和镶在阀体内圆周上的阀体密封环配合组成，阀体密封环受到轴向力，使阀体密封环紧贴在阀芯密封环上，产生密封比压，实现阀芯与阀体间的密封。密封副有金属密封副和弹性密封副。金属密封副的阀芯密封环和阀体密封环都是用金属制成；弹性密封副的阀芯密封环是用金属制成，阀体密封环是用弹性材料如橡胶、塑料或橡塑并用材料制成。金属密封副机械强度高、使用寿命长，但密封性能不好，阀门关闭后，有一定的泄露量；弹性密封副的密封性能好，阀门关闭后，可以保证零泄露量，但弹性密封副的机械强度低、使用寿命短。已有技术中，球阀、半球阀或蝶阀的阀体和阀芯间只有一对密封副，或者是金属密封副，或者是弹性密封副。这种只具有金属密封副或者只具有弹性密封副的球阀、半球阀或蝶阀在使用时，不能兼顾机械强度、使用寿命和密封性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种具有双密封副的阀门，具有双密封副的阀门的密封副机械强度高、使用寿命长、密封性能好。
本发明是用如下方法实现的。
具有双密封副的阀门是球阀、半球阀或蝶阀，球阀、半球阀或蝶阀有阀体，阀体内有阀芯，阀体和阀芯间有金属密封副，金属密封副由镶在阀芯外圆周上的阀芯金属密封环和镶在阀体内圆周上的阀体金属密封环组成，阀体和阀芯间还有弹性密封副，弹性密封副由镶在阀体内圆周上的阀体弹性密封环和上述阀芯金属密封环配合组成，阀体弹性密封环可以是橡胶、塑料或橡塑并用材料的。
本发明的阀体和阀芯间的密封副有金属密封副和弹性密封副两道密封副，金属密封副的机械强度高、使用寿命长，可作为阀门的主要密封即工作密封，弹性密封副的密封性能好，阀门关闭后，可以保证零泄露，可作为管道在检修时的检修密封。本发明特别适用于作水利发电站中的水轮机入口阀门。
下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
图1是具有双密封副的蝶阀的主视半剖示意图；图2是图1中的I处放大示意图；图3是阀体的金属密封环连有波纹管组件的图1中的I处放大示意图；图4是阀体的金属密封环连有液压调节波纹管组件的图1中的I处放大示意图；图5～7是阀体弹性密封环是空心的弹性密封环的图1中的I处放大示意图；图8是空心的弹性密封环的主视局剖示意图；图9是图8中A-A剖面示意图；图10是图8中B-B剖面示意图。
具体实施例方式
图1、图2中，具有双密封副的阀门是蝶阀，蝶阀有阀体1，阀体内有阀芯2，阀体和阀芯间有金属密封副，金属密封副由镶在阀芯外圆周上的阀芯金属密封环3和镶在阀体内圆周上的阀体金属密封环4配合组成，阀体和阀芯间还有弹性密封副，弹性密封副由镶在阀体内圆周上的阀体弹性密封环5和上述阀芯金属密封环配合组成，阀体弹性密封环可以是橡胶、塑料或橡塑并用材料的。
上述具有双密封副的阀门的金属密封副中的阀体金属密封环是定位连在阀体内圆周上，这种阀门在关闭时金属密封副的阀体密封环与阀芯密封环间的密封比压是固定不变的。中国专利ZL 03 2 111220.7中公开了一种可以调节最佳密封比压的波纹管式金属密封蝶阀，波纹管式金属密封蝶阀的阀体密封环连有波纹管组件，波纹管组件有波纹管，波纹管两端分别连有支撑环和环形压板，波纹管在轴向具有弹性，支撑环压在阀体密封环上，环形压板用安装螺栓安装在阀体上，通过调整环形压板安装螺栓的进出，可调节波纹管在轴向的弹力大小，波纹管的弹力通过支撑环作用到与支撑环相连的阀体密封环上，这种密封结构的优点是使作用到阀体密封环上的轴向力可以调节，让阀芯密封环和阀体密封环间的密封副可以调节到最佳的比压下工作。上述具有双密封副的阀门的阀体金属密封环可以连有波纹管组件。
图3中，阀体金属密封环6连有波纹管组件，波纹管组件有波纹管7，波纹管两端分别连有支撑环8和环形压板9，波纹管在轴向具有弹性，支撑环压在阀体金属密封环上，环形压板用安装螺栓10安装在阀体上。
上述连有波纹管组件的金属密封环虽然可以调节阀体金属密封环与阀芯密封环间的密封比压，但一旦调节好阀体金属密封环与阀芯密封环间的最佳密封比压后，阀体金属密封环与阀芯密封环间的密封比压也是固定不变的，在蝶阀开闭时，阀体金属密封环和阀芯密封环要克服上述固定不变的比压产生的摩擦力运动，不仅使蝶阀开闭阻力大，也容易磨损阀体和阀芯间的密封副，造成蝶阀泄露，影响阀门的使用寿命。为了使阀体密封环与阀芯密封环间的密封比压可以调节，让蝶阀在开闭时比压减小甚至为零，本专利申请的申请人在先曾向中国专利局提出“零摩擦密封阀门”的专利申请，申请号200420031953.6，该专利申请的技术方案是让阀体金属密封环连有液压调节波纹管组件，用液压调节波纹管组件可调节密封比压减小甚至为零。上述具有双密封副的阀门的阀体金属密封环可以连有液压调节波纹管组件。
图4中，阀体金属密封环11连有液压调节波纹管组件，液压调节波纹管组件有波纹管12，波纹管两端连分别有支撑环13和环形压板14，环形压板用安装螺栓15连在阀体上，支撑环压在阀体金属密封环上，支撑环外圆周面上有沿圆周的凸台16，凸台下、沿支撑环外圆周均布有3～12个凸轮17，凸轮有径向凸轮轴18，凸轮轴伸出阀体外，阀体外凸轮轴旁有与凸轮轴相连的、可驱动凸轮轴转动的液压缸19。
调整上述液压调节波纹管组件的环形压板安装螺栓的进出，可调节波纹管的弹力大小，让阀芯和阀体间的密封可以调节到最佳的比压下工作。在蝶阀开闭前，用液压驱动液压缸推动凸轮轴转动，凸轮转动推动支撑环的凸台，支撑环可克服波纹管的弹性作轴向运动，让阀体密封环离开阀芯密封环，使阀体密封环与阀芯密封环间的密封比压减小甚至为零，蝶阀开闭时，阀体密封环与阀芯密封环间的摩擦力减小甚至为零，不仅使蝶阀开闭阻力小，也不会磨损阀体和阀芯间的金属密封副。
上述具有双密封副的蝶阀的弹性密封副中的阀体弹性密封环是实心的密封环，这种弹性密封副的阀体弹性密封环是靠弹性密封环的配合尺寸产生的弹性过盈力而紧抵在阀芯密封环上的，在蝶阀开闭时，密封副要克服过盈力活动，不仅使蝶阀开闭阻力大，也容易磨损阀体上的弹性密封环，造成在流体输送管道检修而关闭阀门时，蝶阀泄露，影响检修。为了让蝶阀在开闭时弹性密封副的过盈力减小甚至为零，阀体弹性密封环可以是空心的弹性密封环。空心的弹性密封环在密封环上有沿密封环圆周的空腔，沿密封环圆周上有与空腔相通的可让流体进出空腔的进出口。
图5、图6、图7、图8、图9和图10中，阀体内圆周上的弹性密封环是空心的弹性密封环20，空心的弹性密封环有用橡胶、塑料或橡塑并用材料制成的圆管形密封环21，圆管形密封环上有与圆管的管心相通的可让流体进出圆管内空腔的进出口22，圆管形密封环的周边有安装边沿23，弹性密封环嵌在阀体内圆周上，进出口伸出阀体外。
上述阀体内圆周上的空心的弹性密封环与阀芯密封环组成弹性密封副，通常状况下，阀体空心的弹性密封环的圆管形密封环不是紧抵在阀芯密封环上，阀体空心的弹性密封环的圆管形密封环与阀芯密封环有一定的间隙，阀体上的空心的弹性密封环与阀芯密封环之间没有因配合尺寸产生的弹性过盈力，阀门开闭时不会磨损圆管形密封环，当流体输送管道检修而关闭阀门时，可以通过进出口向圆管形密封环中充压，圆管形密封环会膨胀，使圆管形密封环紧抵在阀芯密封环上，形成严密的弹性密封，保证阀门零泄露，利于输送管道的检修工作。
上述具有双密封副的阀门的阀体实心弹性密封环和阀体空心弹性密封环可以分别与定位连接的阀体金属密封环、连有波纹管组件的阀体金属密封环、或连有液压调节波纹管组件的阀体金属密封环组合组成具有双密封副的阀门。
上述具有双密封副的阀门是以蝶阀为例的实施例。上述双密封副的不同组合也可用于球阀或半球阀的密封副。
权利要求
1.一种具有双密封副的阀门，是球阀、半球阀或蝶阀，球阀、半球阀或蝶阀有阀体，阀体内有阀芯，阀体和阀芯间有金属密封副，金属密封副由镶在阀芯外圆周上的阀芯金属密封环和镶在阀体内圆周上的阀体金属密封环组成，其特征在于阀体和阀芯间还有弹性密封副，弹性密封副由镶在阀体内圆周上的阀体弹性密封环和上述阀芯金属密封环配合组成，阀体弹性密封环可以是橡胶、塑料或橡塑并用材料的。
2.按权利要求1所述的具有双密封副的阀门，其特征是所述的阀体金属密封环连有波纹管组件，波纹管组件有在轴向具有弹性的波纹管，波纹管两端分别连有支撑环和环形压板，支撑环压在阀体金属密封环上，环形压板用螺栓安装在阀体上。
3.按权利要求2所述的具有双密封副的阀门，其特征是所述的波纹管组件是液压调节波纹管组件，液压调节波纹管组件中，支撑环外圆周面上有沿圆周的凸台，凸台下、沿支撑环外圆周均布有3～12个凸轮，凸轮有径向凸轮轴，凸轮轴伸出阀体外，阀体外凸轮轴旁有与凸轮轴相连的、可驱动凸轮轴转动的液压缸。
4.按权利要求1、2或3所述的具有双密封副的阀门，其特征是所述的阀体弹性密封环是空心的弹性密封环，空心的弹性密封环有用橡胶、塑料或橡塑并用材料制成的圆管形密封环，圆管形密封环上有与圆管的管心相通的可让流体进出圆管内空腔的进出口，圆管形密封环的周边有安装边沿，弹性密封环嵌在阀体内圆周上，进出口伸出阀体外。
全文摘要
具有双密封副的阀门，是球阀或蝶阀，球阀或蝶阀有阀体，阀体内有阀芯，阀体和阀芯间有由镶在阀芯外圆周上的阀芯金属密封环和镶在阀体内圆周上的阀体金属密封环组成的金属密封副，阀体和阀芯间还有由镶在阀体内圆周上的阀体弹性密封环与上述阀芯金属密封环配合组成的弹性密封副。本发明的阀体和阀芯间的密封副有金属密封副和弹性密封副两道密封副，金属密封副机械强度大、使用寿命长，可作为阀门的主要密封即工作密封，弹性密封副的密封性能高，阀门关闭后，保证零泄露，可作为阀门的检修密封。本发明特别适用于作水利发电站中的水轮机入口阀门。
文档编号F16K1/226GK1644967SQ20051004571
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月21日 优先权日2005年1月21日
发明者陈晓刚 申请人:铁岭阀门(集团)特种阀门有限责任公司