一种气动调节阀密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及气动阀技术领域，尤其涉及一种气动调节阀密封结构。


背景技术：

2.气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一，它依靠气动执行机构来控制阀芯运动来实现调节流体的流量。现有气动调节阀如图1所示，包括阀体1，阀体1上设有左进出口2、右进出口3，左进出口与右进出口都为弧形通道，左进出口与右进出口的内端连通处设有阀座4，阀体上端固定有下支架5，阀体、下支架内设有阀杆6，阀杆下端连接有可堵塞阀座的阀芯7，下支架上端连接有上支架8，上支架顶端设有上下外壳9，上下外壳之间连接有气动薄膜10，气动薄膜的下表面设有升降支板11，升降支板连接弹簧12，上下外壳连接有排气口13；其中阀座4与阀芯7配合进行堵塞及流量控制。存在如下问题，通过气动薄膜进行，气动薄膜相对来说较脆弱，使用寿命不长，在内部阀盘与阀体之间的密封采用常规密封圈密封，对于气动调节阀在高压工况下，压力较高，阀体会产生膨胀变形，导致密封处尺寸变大，常规密封因过盈量有限，无法对阀体膨胀量进行补偿，导致泄露，影响机组正常运作，该常规类型的密封圈难以满足使用要求。


技术实现要素：

3.鉴于目前存在的上述不足，本实用新型提供一种气动调节阀密封结构，通过第一密封结构和第二密封结构实现更好的密封性能。
4.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
5.一种气动调节阀密封结构，所述气动调节阀包括阀体、阀杆和气动执行器，所述气动执行器通过阀杆与阀体连接，所述阀体内设有阀芯连接在阀杆的前端，所述阀体包括具有进出口和阀腔的阀主体以及与阀主体密封连接的阀盖，所述阀腔内设有阀盘，所述阀盘中心设有供阀杆通过的通孔，所述阀盘边沿通过阀盖固定在阀主体上，所述阀盘上方与阀盖的接触面上设有第一密封结构，所述阀盘下方与阀主体的接触面上设有第二密封结构，所述第一密封结构包括设置在阀盖上的限位槽和嵌入所述限位槽设置的第一密封圈，所述第一密封圈与阀盘接触的面上设有多个环状凸棱，所述多个环状凸棱与阀盘抵接形成多个用于增强密封的第一密封部，所述第二密封结构包括设置在阀主体上的凹槽和呈上下交叠设置于凹槽内的第二密封圈和第三密封圈。
6.依照本实用新型的一个方面，所述气动执行器包括中空的壳体，所述壳体内通过一隔板分割为上腔体和下腔体，所述隔板中部设有活塞腔套接在所述阀杆的末端，所述阀杆的末端设有与活塞腔配合的活塞结构，下腔体内设有空压机、步进电机和控制电路板，壳体一侧外壁设有手轮，所述手轮上连接有一贯穿壳体活动设置在下腔体中的转轴，所述控制电路板分别与步进电机、空压机连接并控制步进电机和空压机工作，所述阀杆上设有分别与转轴和步进电机配合的传动组件，所述隔板上设有压缩空气进出口，所述压缩空气进出口通过管道与空压机连通。
7.依照本实用新型的一个方面，所述壳体底部通过支架固定在阀体上，所述支架包括由多根支撑柱环绕阀杆设置的中接部，所述中接部上端设有上接部与所述套管连接，且所述上接部与所述壳体底部固定连接，所述中接部下端设有下接部与所述阀体固定连接，所述阀杆贯穿所述上接部、中接部和下接部活动设置。
8.依照本实用新型的一个方面，被所述中接部环绕的阀杆上设有指示针，所述中接部上设有与指示针配合的指示牌。
9.依照本实用新型的一个方面，所述限位槽为开口缩小的槽状结构，所述第一密封圈包括一体连接的限位部和密封主圈，所述密封主圈朝向阀盖的一侧与限位部固定连接，所述密封主圈朝向阀盘的一侧上与若干环状凸棱连接，所述限位部外形与所述限位槽的槽状结构相匹配。
10.依照本实用新型的一个方面，所述第二密封圈为v形密封环，所述第三密封圈为多个o形密封圈，多个所述o形密封圈之间紧密贴合且沿轴向形成一排，所述v形密封环一侧抵住阀盘并形成多个用于增强密封的第二密封部，所述v形密封环另一侧分别抵住多个所述o形密封圈并形成多个用于增强密封的第三密封部。
11.依照本实用新型的一个方面，所述壳体外壁上设有显示面板，所述显示面板与所述控制电路板连接。
12.依照本实用新型的一个方面，所述下腔体内设有温度传感器，所述温度传感器与控制电路板连接。
13.依照本实用新型的一个方面，所述控制电路板上设有通讯装置与上位机通讯。
14.依照本实用新型的一个方面，所述传动组件包括分列设置在阀杆两侧的第一齿条和第二齿条，所述步进电机的输出轴上设有第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合使得步进电机驱动第一齿轮可带动阀杆进行上下运动，所述转轴末端设有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合使得手轮驱动第二齿轮可带动阀杆进行上下运动，所述壳体通过固定连接件与阀体固定连接。
15.依照本实用新型的一个方面，所述下腔体内设有套管连接下腔体的上壁和下壁，所述套管套设在阀杆上，所述套管的两侧分别设有开口，所述第一齿条和第二齿条分别朝向一个开口设置。
16.依照本实用新型的一个方面，所述阀杆与阀体间设有密封结构。
17.依照本实用新型的一个方面，所述壳体上设有泄气阀，所述泄气阀与所述上腔体连通。
18.本实用新型实施的优点：
19.通过设置的第一密封结构和第二密封结构，形成了第一密封部、第二密封部和第三密封部，弹性设置的各密封部可以提供比常规密封圈更多的密封性能补偿，进一步提高了密封性能，有较大的压缩变形量和弹性补偿量，即使间隙变大也能提供可靠的密封性能。
20.通过隔板将壳体分割为上下两个腔体，上腔体采用密封结构，以中间活塞腔充当为气缸缸体，以空压机为动力提供压缩空气，以阀杆末端为活塞杆，作为一种气缸进行动作，相比使用薄膜的气动执行器，其强度更高，从而使用寿命更长，阀杆运动位移更可控；通过阀杆与手轮转轴配合，可以通过手动操作阀杆，手动操作过程中，需在上腔体上设有泄气阀并打开，从而才能进行手动操作。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型背景技术所述的气动调节阀结构示意图；
23.图2为本实用新型所述的一种气动调节阀密封结构示意图；
24.图3为图2中a处放大示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图2和图3所示，一种气动调节阀密封结构，所述气动调节阀包括阀体1、阀杆2和气动执行器3，所述气动执行器通过阀杆与阀体连接，所述阀体内设有阀芯4连接在阀杆的前端，所述阀体1包括具有进出口和阀腔14的阀主体11以及与阀主体密封连接的阀盖12，所述阀腔内设有阀盘13，所述阀盘中心设有供阀杆通过的通孔131，所述阀盘边沿通过阀盖固定在阀主体上，所述阀盘上方与阀盖的接触面上设有第一密封结构6，所述阀盘下方与阀主体的接触面上设有第二密封结构7，所述第一密封结构包括设置在阀盖上的限位槽61和嵌入所述限位槽设置的第一密封圈62，所述第一密封圈与阀盘接触的面上设有多个环状凸棱621，所述多个环状凸棱与阀盘抵接形成多个用于增强密封的第一密封部，所述第二密封结构包括设置在阀主体上的凹槽71和呈上下交叠设置于凹槽内的第二密封圈72和第三密封圈73。所述限位槽为开口缩小的槽状结构，所述第一密封圈包括一体连接的限位部622和密封主圈623，所述密封主圈朝向阀盖的一侧与限位部固定连接，所述密封主圈朝向阀盘的一侧上与若干环状凸棱连接，所述限位部外形与所述限位槽的槽状结构相匹配，所述第二密封圈为v形密封环，所述第三密封圈为多个o形密封圈，多个所述o形密封圈之间紧密贴合且沿轴向形成一排，所述v形密封环一侧抵住阀盘并形成多个用于增强密封的第二密封部，所述v形密封环另一侧分别抵住多个所述o形密封圈并形成多个用于增强密封的第三密封部。在高水压下工作时，因为压力较高，阀体会产生膨胀变形，阀盖与阀主体的间隙会变大，通过具有第一密封部、第二密封部和第三密封部三套补偿机制，第二密封部和第三密封部均为沿轴向分布的多个密封部，进一步提高了密封性能，有较大的压缩变形量和弹性补偿量，即使间隙变大也能提供可靠的密封性能。
27.在实际应用中，该第二密封结构由两弹性体和一密封环组成，其中两弹性体采用常规o形密封圈；具有两套补偿机制:常规o形密封圈的弹性补偿；密封环两侧采用v形结构，具有较大的压缩变形量和弹性补偿量。在实际应用中，所述v形密封环和多个所述o形密封圈均为弹性体。所述v形密封环抵住所述阀盖的一侧形成密封唇口。
28.所述气动执行器包括中空的壳体31，所述壳体内通过一隔板32分割为上腔体311和下腔体312，所述隔板中部设有活塞腔321套接在所述阀杆的末端，所述阀杆的末端设有
与活塞腔配合的活塞结构21，下腔体内设有空压机33、步进电机34和控制电路板35，壳体一侧外壁设有手轮，所述手轮上连接有一贯穿壳体活动设置在下腔体中的转轴36，所述控制电路板分别与步进电机、空压机连接并控制步进电机和空压机工作，所述阀杆上设有分别与转轴和步进电机配合的传动组件，所述隔板上设有压缩空气进出口322，所述压缩空气进出口通过管道37与空压机连通。所述传动组件包括分列设置在阀杆两侧的第一齿条22和第二齿条23，所述步进电机的输出轴上设有第一齿轮341，所述第一齿轮与第一齿条啮合使得步进电机驱动第一齿轮可带动阀杆进行上下运动，所述转轴末端设有第二齿轮361，所述第二齿轮与第二齿条啮合使得手轮驱动第二齿轮可带动阀杆进行上下运动，所述壳体底部通过支架5固定在阀盖上，所述壳体上设有泄气阀，所述泄气阀与所述上腔体连通。步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比；步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。步进电机旋转的步距角，是在电机结构的基础上等比例控制产生的，如果控制电路的细分控制不变，那么步进旋转的步距角在理论上是一个固定的角度。因此控制电路板通过自身发出的脉冲信号等信息，可以准确地知道步进电机转动周数与方向，因此，将该信息转化成可以显示的数据在显示屏上显示。所述步进电机可以采用市售型号的电机，例如，凯福y07-59d1-1300等。所述控制电路板选择具有处理器的pcb板，包括处理器及其外围电路，例如可以采用的处理器型号为intel公司的8096、8xc196kc、8xc196kb等。在气动执行器供电出问题时，例如，突然停电情况下，可以通过打开泄气阀，手动操作手轮，从而可以带动第二齿轮旋转，驱动阀杆上下运动，实行阀门的开启和关闭。所述空压机可采用微型空压机，微型空气压缩机，由固定座、传动装置及压缩装置组成，固定座设有圆柱容槽、轴杆穿孔、套合管，并设有压缩筒，顶端顶管设有气阀块、簧件及压力表；传动装置由配重块、连动轴杆及传动齿轮组成；压缩装置由连杆、活塞容体、压缩阀片及压缩定位块组成；活塞容体内设压缩阀片及压缩定位块组成的压缩装置在压缩筒内往复运动，将气体推送至顶管由导管输出，传动齿轮两半圆周厚薄齿面使出气更具推动力进气缩短时间，具有良好气体输出效率、成本大幅下降及组装简便的功效。例如，可采用市售莱诺/leynow牌ht50z-01型无油静音微型空压机。
29.在实际应用中，所述支架5包括由多根支撑柱511环绕阀杆设置的中接部51，所述中接部上端设有上接部52与所述套管连接，且所述上接部与所述壳体底部固定连接，所述中接部下端设有下接部53与所述阀体固定连接，所述阀杆贯穿所述上接部、中接部和下接部活动设置。
30.在实际应用中，被所述中接部环绕的阀杆上设有指示针24，所述中接部上设有与指示针配合的指示牌512。
31.在实际应用中，所述壳体外壁上设有显示面板，所述显示面板与所述控制电路板连接。
32.在实际应用中，所述下腔体内设有温度传感器，所述温度传感器与控制电路板连接。
33.在实际应用中，所述控制电路板上设有通讯装置与上位机通讯。
34.在实际应用中，所述下腔体内设有套管38连接下腔体的上壁和下壁，所述套管套设在阀杆上，所述套管的两侧分别设有开口381，所述第一齿条和第二齿条分别朝向一个开口设置。
35.在实际应用中，所述阀杆与阀体间设有密封结构25，所述密封结构包括阀座、阀盖、密封圈和填充腔，所述阀座套设在阀杆2上且与所述阀体1密封连接，所述阀盖封堵在所述阀座端部与所述阀座阀杆2间形成所述填充腔，所述填充腔内设有密封填料，所述密封圈设置在阀盖与阀座之间。所述填充腔内安装有密封填料，阀杆穿过密封填料，阀盖盖合密封填料，在实际应用中，所述密封填料为异形柔性颗粒或柔性条状物。
36.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。