一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其涉及阀门，具体是一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构。


背景技术：

2.常规的偏心半球阀有橡胶软密封、硬密封、软硬双重密封三个种类，能够使用在介质为清水、水库水、杂质少河水的管道中。当介质为黄河水为代表的含沙量很大河水时，常规偏心半球阀使用寿命很短，最快的达到1个月就会损坏，最慢3个月就要更换阀门。因为河沙含有大量硬度很高的石英砂，阀门的硬密封面硬度相对低，在石英砂的摩擦下，很快就会磨损成梳齿状导致报废。橡胶软密封时，在阀门关闭过程中会把河砂等杂物夹在密封面之中，在摩擦过程中割破橡胶面，导致报废。细小的河沙会随着介质压力进入阀杆轴承位置，造成卡阻，既增大了阀门扭矩，也快速磨损了轴承和阀杆。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服上述不足，提出了一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构，所述的这种用于含沙量大的介质的阀门密封结构要解决现有的阀门密封结构在介质为黄河水为代表的含沙量很大河水时，使用寿命短，容易受损的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构，包括一个阀体，所述的阀体内设置有一个阀瓣，所述的阀体上出口的一侧设置有一个阀座，所述的阀瓣的表面设置有一个o型的球冠，所述的阀座表面设置有一个o型的充气密封圈，所述的充气密封圈通过一个气管与一个供气装置相连通，所述的阀体的下侧设置有一个排沙孔，所述的排沙孔的外侧设置有一个排沙塞，所述的阀座的外侧设置有一个压紧环。
6.进一步的，所述的供气装置包括一个电磁阀，所述的充气密封圈通过所述的气管与所述的电磁阀相连通，所述的电磁阀的排气孔与一个真空发生器气路连通，所述的电磁阀8的进气孔与一个气源气路连通。
7.进一步的，所述的阀瓣的上侧和下侧分别设置有一个上轴孔和一个下轴孔，所述的阀体的上侧设置有一个上端盖，所述的上端盖上设置有一个上阀孔，所述的阀体的下侧设置有一个下阀孔，所述的上阀孔内设置有一个上轴承，所述的上轴承的下侧依次设置有第一垫圈和第二垫圈，所述的上轴承的上侧设置有填充料，所述的填充料的上侧设置有填充盖，一个上阀杆依次穿过所述的上阀孔、所述的第一垫圈、所述的第二垫圈和所述的上轴承并向上延伸，所述的上阀杆的下端设置有挡板；所述的下阀孔内设置有一个下轴承，所述的下轴承的上侧依次设置有第三垫圈和第四垫圈，一个下阀杆依次穿过所述的下轴孔、所述的第四垫圈、所述的第三垫圈和所述的下轴承，所述的下阀杆的下端设置有下端盖，所述的上阀杆和所述的下阀杆设置在同一轴线上。
8.进一步的，所述的阀座为环形，沿所述的阀座的轴向依次同心设置有内环形槽、中
环形槽和外环形槽，所述的内环形槽和所述的外环形槽中均设置有一个o型圈，所述的气管通过所述的中环形槽与所述的充气密封圈相连通。
9.进一步的，所述的阀座的下侧和所述的阀体之间设置有一个下卡槽，所述的阀座的上侧和所述的压紧环之间设置有一个上卡槽，所述的充气密封圈的两侧边分别延伸至所述的上卡槽和所述的下卡槽内。
10.进一步的，所述的阀体为偏心半球阀，所述的阀瓣为偏心半球形。
11.工作原理：通过可充气的密封圈和阀座、球冠配合实现主要密封。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、在开启关闭过程中，主密封面无接触摩擦，阀门扭矩极小，需要操作装置小，极大的减小了成本；2、介质中的泥沙等杂质不会卡在密封面中间被球冠和主密封圈摩擦，密封面不会因此损坏，使用寿命长；3、上下阀杆轴孔与介质直接接触位置都安装有挡砂结构，阻止了泥沙进入轴承位置，提高了轴承、阀杆使用寿命，避免了阀门扭矩增加。
附图说明
13.图1为本实用新型提供的一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构结构示意图。
14.图2为本实用新型提供的一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构阀瓣-阀座结构示意图（a处放大图）。
15.图3为本实用新型提供的一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构阀瓣-阀座结构示意图（a处放大图）。
16.图4为本实用新型提供的一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构下阀杆结构示意图（b处放大图）。
具体实施方式
17.如图1、图2、图 3、图4，本实用新型提供了一种技术方案：
18.一种用于含沙量大的介质的阀门密封结构，包括一个阀体1，阀体1内设置有一个阀瓣2，阀体1上出口的一侧设置有一个阀座3，阀瓣2的表面设置有一个o型的球冠4，阀座3表面设置有一个o型的充气密封圈5，充气密封圈5通过一个气管7与一个供气装置相连通，阀体1的下侧设置有一个排沙孔6，排沙孔6的外侧设置有一个排沙塞，阀座3的外侧设置有一个压紧环24。
19.进一步的，供气装置包括一个电磁阀8，充气密封圈5通过气管7与电磁阀8相连通，电磁阀8的排气孔与一个真空发生器9气路连通，所述的电磁阀8的进气孔与一个气源10气路连通。
20.进一步的，阀瓣2的上侧和下侧分别设置有一个上轴孔11和一个下轴孔12，阀体1的上侧设置有一个上端盖13，上端盖13上设置有一个上阀孔14，阀体1的下侧设置有一个下阀孔15，上阀孔14内设置有一个上轴承16，上轴承16的下侧依次设置有第一垫圈和第二垫圈，上轴承16的上侧设置有填充料18，填充料18的上侧设置有填充盖19，一个上阀杆20依次穿过上阀孔14、第一垫圈、第二垫圈和上轴承16并向上延伸，上阀杆20的下端设置有挡板22；下阀孔15内设置有一个下轴承17，下轴承17的上侧依次设置有第三垫圈26和第四垫圈27，一个下阀杆21依次穿过下轴孔12、第四垫圈27、第三垫圈26和下轴承17，下阀杆21的下
端设置有下端盖23，上阀杆20和下阀杆21设置在同一轴线上。
21.进一步的，阀座3为环形，沿阀座3的轴向依次同心设置有内环形槽、中环形槽和外环形槽，内环形槽和外环形槽中均设置有一个o型圈25，气管7通过中环形槽与充气密封圈5相连通。
22.进一步的，阀座3的下侧和阀体1之间设置有一个下卡槽，阀座3的上侧和压紧环24之间设置有一个上卡槽，充气密封圈5的两侧边分别延伸至上卡槽和下卡槽内。
23.进一步的，阀体1为偏心半球阀，阀瓣2为偏心半球形。
24.具体的，上阀杆20下端与阀瓣2通过键连接，下端设置挡板22，防止脱离。
25.球冠4安装在阀瓣2的主平面上，通过螺钉固定连接。球冠4外圆是球面，与充气密封圈5配合密封，内圆是台阶孔，与阀瓣4安装定位。
26.上端盖13安装在阀体1的上端，上阀杆20穿过上端盖13的上阀孔14，下端插入阀瓣2的上轴孔11中。上阀杆20中部周围设置有填充料18和上轴承16，填充盖19压紧填充料18，填充料18下端往下压住上轴承16，压力传递到上轴承16下端的第一垫圈、第二垫圈，使第一垫圈、第二垫圈与阀体1、上阀杆20形成密封比压，达到密封效果。第一垫圈、第二垫圈位置的防挡砂结构。
27.下阀杆21从阀体1的下阀孔15穿过插入阀瓣2的下轴孔12。阀体2的下阀孔15中装有下轴承17，下端盖23往上压住下轴承17，压力传递到下轴承17上端的第四垫圈27、第三垫圈26，使第四垫圈27、第三垫圈26与阀体2、下阀杆21形成密封比压，达到密封效果。第四垫圈27、第三垫圈26位置的防挡砂结构，见图4。
28.阀体1内腔下端安装有排沙孔6，当阀门关闭时，可以打开排沙孔6，排出阀门腔体内累积的泥沙杂质，提高阀门使用效果和使用寿命。
29.充气密封圈5和阀座3、压紧环24安装在阀体1的出口位置，充气密封圈5截面“凵”形状，内侧包着阀座3，上侧左右两端各有一条往外撇的短边，短边卡在阀体1和压紧环24的对应台阶内，压紧环24用若干个的螺钉固定在阀体1上，压紧环24压紧充气密封圈5和阀座3，他们之间形成密封，防止介质从此位置泄漏，也防止充气密封圈5脱落。
30.阀座3的外圆上有三道环形槽，两侧的环形槽分别安装o型圈，中间的环形槽是通气作用。两道o型圈是防止气体泄漏导致气压不足。阀座3的中间环形槽上钻有若干个的孔通往阀座3内圆，气管7通过这些孔和充气密封圈5连通。见图2和图3。
31.当阀门的阀瓣2和球冠4刚从全开到全关位置时，充气密封圈5还未充气，充气密封圈5与球冠4之间有缝隙，介质可以从中流过，此时结构见图3。
32.当压缩空气进入阀座3和充气密封圈5后，充气密封圈5开始膨胀开来，与球冠4的密封面接触，在压缩空气的压力作用下形成密封比压，达到密封效果。此时结构见图2。
33.工作过程：
34.图2、图3中，箭头方向为水流方向。
35.当阀门从全开位置开始关闭时，充气密封圈5与阀座3内的气体已经被抽出来，充气密封圈5贴紧阀座3内侧。阀瓣2跟球冠4旋转到90
°
密封位置时停下，在这个过程中，球冠4没有跟充气密封圈5有任何接触摩擦。球冠4密封面和充气密封圈5的密封面之间有很大的间隙，介质可以顺畅的通过，杂质不会磨损密封面。当球冠4在密封位置停下时，电磁阀8开启换向，压缩空气从气源10向充气密封圈5位置充气，充气密封圈5在气体压力作用下膨胀，
与球冠4密封面接触，达到密封效果，之后电磁阀8关闭，停止充气。
36.当阀门从全关位置要开启时，电磁阀8开启换向，真空发生器9开始排除充气密封圈5内气体，充气密封圈5膨胀状态结束，返回贴紧阀座3状态，与球冠4密封面脱离，电磁阀8关闭，真空发生器9关闭。阀杆旋转带动阀瓣2和球冠4，转动90
°
，到达全开位置。