大口径控制阀用活塞环结构制造技术

本实用新型专利技术涉及控制阀技术领域，尤其涉及一种适用于高温高压工况，具有高泄漏等级、防卡死、防抱死特点的大口径控制阀制阀用活塞环结构，包括上阀盖、阀体、套筒、阀芯、阀杆和阀座，上阀盖固定安装在阀体的上端，套筒固定安装在阀芯安装通道内，套筒的上端与上阀盖的底部固定连接，阀座固定连接在套筒的下端，阀芯滑动安装在套筒内，阀杆穿插在上阀盖内且与阀芯上端固定连接，阀芯外圈和套筒内圈之间设置有金属密封结构，金属密封结构包括上支撑环、下支撑环和密封环组件，密封环组件设置在上支撑环和下支撑环之间。本实用新型专利技术的大口径控制阀，结构简单可靠，加工简单，安装拆卸方便。

【技术实现步骤摘要】
大口径控制阀用活塞环结构
本技术涉及控制阀
，尤其涉及一种适用于高温高压工况，具有高泄漏等级、防卡死、防抱死特点的大口径控制阀用活塞环结构。
技术介绍
现有的大口径控制阀如图1所示，A1处为密封结构。在控制阀行业，为了减小执行机构的输出推力，大口径控制阀设计为平衡式结构，在高温高压工况阀体内的密封环采用活塞环结构，活塞环的直径也在0.4m以上，阀门在全关状态下，阀门的密封依靠活塞环的张力和套筒中间的配合实现密封，因为大口径用的活塞环在国内的加工工艺不成熟，导致活塞环的张力控制不稳定，如果张力过大导致在高温工况下活塞环与套筒中间易抱死，如果张力过小则导致泄露量超标。而采购国外进口的活塞密封环则采购周期长，采购成本高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了解决大口径控制阀在高温工况下传统活塞环泄漏量大，易抱死，成本高的技术问题，本技术提供一种大口径控制阀，在高温高压工况下能实现可靠密封，而且是防抱死的组合式金属密封环，并且成本低，加工工艺简单可靠。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大口径控制阀用活塞环结构，包括上阀盖、阀体、套筒、阀芯、阀杆和阀座，所述阀体的两侧分别设置有和阀体内腔相通的进口和出口，阀体的上端设置有与阀体内腔相通的阀芯安装通道，所述上阀盖固定安装在阀体的上端，套筒固定安装在阀芯安装通道内，套筒的上端与上阀盖的底部固定连接，阀座固定连接在套筒的下端，阀芯滑动安装在套筒内，阀杆穿插在上阀盖内且与阀芯上端固定连接，所述阀芯外圈和套筒内圈之间设置有金属密封结构，所述金属密封结构包括上支撑环、下支撑环和密封环组件，密封环组件设置在上支撑环和下支撑环之间。当套筒受到高温介质而影响内孔缩小时，密封环之间的间隙自动调整，密封环组件外径自动向里收缩适应套筒内孔的变化.当套筒内孔圆度差时，密封环组件圈能自适应套筒内孔的变化，完全杜绝因加工精度的影响和高温工况下套筒内孔的变形导致的套筒与阀芯之间的卡涩现象，而且也能达到严密可靠的密封。所述阀芯外圈开设有用于安装密封环组件的周向密封凹槽，密封环组件和密封凹槽间隙配合。所述上支撑环和下支撑环的相对面均为斜面，上支撑环的斜面和下支撑环的斜面相互对称，两斜面之间的距离由内向外逐渐增大，上支撑环的斜面和下支撑环的斜面之间形成梯形槽口，所述密封环组件包括密封环和具有开口的卡圈，所述密封环上表面为上斜面，所述上斜面与上支撑环的斜面相配合，密封环的下表面为下斜面，所述下斜面与下支撑环的斜面相配合，密封环的截面呈梯形，密封环设置在梯形槽口内且与梯形槽口相配合，密封环的外圈还开设有周向的梯形卡槽，卡圈卡接在梯形卡槽内将密封环箍紧在密封凹槽内，卡圈和套筒内圈能够相切。所述上支撑环的斜面和下支撑环的斜面与水平面之间的夹角相等，所述夹角为30-35°。所述上支撑环的斜面和下支撑环的斜面均开设有U形槽。U形槽主要作用是将一个面分割为两个面与密封环81上的斜面接触，介质经过斜面到达两个U形槽74，经过几次节流压力逐步级降低，从而起到密封的作用。所述上支撑环和下支撑环外圈直径比套筒内圈直径小0.2-0.5mm。所述上支撑环和下支撑环均具有开口，所述开口为35-40°的斜角开口。所述密封环由多段密封圆弧组成，密封圆弧之间的间隙为0.2-0.5mm。优选为五段。本技术的有益效果是，本技术的大口径控制阀用活塞环结构，结构简单可靠，加工简单，安装拆卸方便，当套筒受到高温介质而影响内孔缩小时，密封环之间的间隙自动调整，密封环组件外径自动向里收缩适应套筒内孔的变化。当套筒内孔圆度差时，密封环组件圈能自适应套筒内孔的变化，完全杜绝因加工精度的影响和高温工况下套筒内孔的变形导致的套筒与阀芯之间的卡涩现象，而且也能达到严密可靠的密封。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是现有技术中大口径控制阀的结构示意图。图2是本技术最优实施例的结构示意图。图3是图2中A2放大图。图4是本技术上支撑环的结构示意图。图5是图4的俯视图。图6是本技术密封环的结构示意图。图7是本技术密封圆弧的结构示意图。图8是图7的B-B剖视图。图9是本技术卡圈的结构示意图。图中：1、上阀盖，2、阀体，3、套筒，4、阀芯，5、阀杆，6、阀座，71、上支撑环，72、下支撑环，73、梯形槽口，74、U形槽，75、开口，76、支撑平台，81、密封环，811、梯形卡槽，812、密封圆弧，82、卡圈。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图2-9所示，是本技术最优实施例，一种大口径控制阀用活塞环结构，包括上阀盖1、阀体2、套筒3、阀芯4、阀杆5和阀座6，阀体2的两侧分别设置有和阀体内腔相通的进口和出口，阀体2的上端设置有与阀体内腔相通的阀芯安装通道，上阀盖1固定安装在阀体2的上端，套筒3固定安装在阀芯安装通道内，套筒3的上端与上阀盖1的底部固定连接，阀座6固定连接在套筒3的下端，阀芯4滑动安装在套筒3内，阀杆5穿插在上阀盖1内且与阀芯4上端固定连接，阀芯4外圈和套筒3内圈之间设置有金属密封结构，金属密封结构包括上支撑环71、下支撑环72和密封环组件，密封环组件设置在上支撑环71和下支撑环72之间。阀芯4外圈开设有用于安装密封环组件的周向密封凹槽，密封环组件和密封凹槽间隙配合。上支撑环71和下支撑环72的相对面均为斜面，上支撑环71的斜面和下支撑环72的斜面相互对称，两斜面之间的距离由内向外逐渐增大，上支撑环71和下支撑环72是形状完全一样的两个环，只是在安装时其中一个改变了方向安装，使得上支撑环71的斜面和下支撑环72的斜面之间形成梯形槽口73，梯形槽口73也是由于密封环组件位于上支撑环71和下支撑环72之间才形成的，如果没有密封环组件支撑在上支撑环71和下支撑环72之间，上支撑环71和下支撑环72相互贴近，梯形槽口73则为三角形槽口。上支撑环71的斜面和下支撑环72的斜面与水平面之间的夹角相等，夹角为30-35°。上支撑环71的斜面和下支撑环72的斜面靠近外部的末端均向外延伸有支撑平台76。上支撑环71的斜面和下支撑环72的斜面均开设有U形槽74。U形槽74开设在斜面由内向外的1/3处，U形槽74深度和宽度为1.2-1.5mm之间，上支撑环71和下支撑环72外圈直径比套筒3内圈直径小0.2-0.5mm。上支撑环71和下支撑环72均具有开口75，开口75为35-40°的斜角开口。密封环组件包括密封环81和具有开口的卡圈82，卡圈82为钢丝卡圈，密封环81由五段密封圆弧812组成(段数根据密封环的直径大小调整，直径越大数量越多)，密封圆弧812之间的间隙为0.2-0.5mm。密封环81上表面为上斜面，上斜面与上支撑环71的斜面相配合，上斜面靠近外部的末端向外延伸有上平台，上平台和上支撑环71的支撑平台76相配合，上密封环81的下表面为下斜面，下斜面与下支撑环72的斜面相配合，下斜面靠近外部的末端向外延伸有下平台，下平台和下支撑环72的支撑平台76相配合，所有平台都较短，密封环81的截面大致呈梯形，密封环81设置在梯形槽口73内且与梯形槽口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径控制阀用活塞环结构，其特征在于：包括上阀盖(1)、阀体(2)、套筒(3)、阀芯(4)、阀杆(5)和阀座(6)，所述阀体(2)的两侧分别设置有和阀体内腔相通的进口和出口，阀体(2)的上端设置有与阀体内腔相通的阀芯安装通道，所述上阀盖(1)固定安装在阀体(2)的上端，套筒(3)固定安装在阀芯安装通道内，套筒(3)的上端与上阀盖(1)的底部固定连接，阀座(6)固定连接在套筒(3)的下端，阀芯(4)滑动安装在套筒(3)内，阀杆(5)穿插在上阀盖(1)内且与阀芯(4)上端固定连接，所述阀芯(4)外圈和套筒(3)内圈之间设置有金属密封结构，所述金属密封结构包括上支撑环(71)、下支撑环(72)和密封环组件，密封环组件设置在上支撑环(71)和下支撑环(72)之间。

【技术特征摘要】
1.一种大口径控制阀用活塞环结构，其特征在于：包括上阀盖(1)、阀体(2)、套筒(3)、阀芯(4)、阀杆(5)和阀座(6)，所述阀体(2)的两侧分别设置有和阀体内腔相通的进口和出口，阀体(2)的上端设置有与阀体内腔相通的阀芯安装通道，所述上阀盖(1)固定安装在阀体(2)的上端，套筒(3)固定安装在阀芯安装通道内，套筒(3)的上端与上阀盖(1)的底部固定连接，阀座(6)固定连接在套筒(3)的下端，阀芯(4)滑动安装在套筒(3)内，阀杆(5)穿插在上阀盖(1)内且与阀芯(4)上端固定连接，所述阀芯(4)外圈和套筒(3)内圈之间设置有金属密封结构，所述金属密封结构包括上支撑环(71)、下支撑环(72)和密封环组件，密封环组件设置在上支撑环(71)和下支撑环(72)之间。2.如权利要求1所述的大口径控制阀用活塞环结构，其特征在于：所述阀芯(4)外圈开设有用于安装密封环组件的周向密封凹槽，密封环组件和密封凹槽间隙配合。3.如权利要求2所述的大口径控制阀用活塞环结构，其特征在于：所述上支撑环(71)和下支撑环(72)的相对面均为斜面，上支撑环(71)的斜面和下支撑环(72)的斜面相互对称，两斜面之间的距离由内向外逐渐增大，上支撑环(71)的斜面和下支撑环(72)的斜面之间形成梯形槽口(73)，所述密封环组件包括密封环(81)和具有开口的卡圈(82)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万顺，
申请(专利权)人：宁夏吴忠生辉仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏,64