耐高温的低逸散阀杆组合填料制造技术

本实用新型专利技术公开了一种耐高温的低逸散阀杆组合填料，包括若干轴向重叠、套接在填料涵与阀杆之间的密封环，所述密封环括位于轴向两端的一对外端环，外端环内侧设有次外端环，次外端环之间设有中间环；所述外端环为等厚度的圆环形；所述次外端环的轴向的外侧端的端面为垂直于轴向的平面，轴向的内侧端为曲折面，曲折面的外侧和内侧均为垂直于轴向的环形平面，两环形平面之间以环形斜面连接，环形斜面的径向外侧向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜；所述中间环的两端均为曲折面，曲折面与次外端环的轴向的内侧端端面相同。本实用新型专利技术的有益效果是：可以充分发挥每一个密封层的弹性形变，实现对填料涵内的高效密封。

High Temperature Resistant Low Evapotranspiration Stem Composite Packing

【技术实现步骤摘要】
耐高温的低逸散阀杆组合填料
本技术涉及密封材料和密封结构领域，具体是一种耐高温的低逸散阀杆组合填料。
技术介绍
阀门是重要的工业设备，密封性是阀门性能的重要指标之一。在流体精密控制要求下，除了可见渗漏要被杜绝，还要求阀门具备低逸散性泄漏的效果。从严格意义上讲，逸散性泄漏是指需要借助仪器检测才能得知的不可见的泄漏，通常存在于填料区域和垫片区域。垫片区域一般为静密封，逸散性泄漏容易控制。填料处为动密封，阀杆的运动特征导致此处更容易造成逸散性泄漏，尤其是在超高温的工况下，密封材料容易被氧化导致密封失效，因此密封可靠性更低。中国专利文献CN204187006U于2015年3月4日公开了“低逸散填料密封结构”，包括封闭阀盖填料腔上端口的填料压盖，填料腔由上至下依次设置有上衬垫、下衬垫、弹簧和底垫，所述填料压盖的内壁开有密封凹槽，该密封凹槽内安装有O型密封圈；所述上、下衬垫之间设置有组合填料，本专利可以防止填料松弛导致阀门密封性能降低，切填料部分径向膨胀并密封阀杆，阀杆在运动过程中能够更好的保持动密封，避免了逸散性泄露。阀杆填料的密封原理是在轴向施加预紧力，使径向产生变形，充盈阀杆和阀门填料涵的交接面。从而阻断介质流出，以达到密封阀杆的目的。对于包括前述专利的现有技术在内，采用的结构普遍是多层石墨环在轴向上层叠构成。由于石墨环具有弹性，当轴向施加预紧力的时候，填料的两端的石墨环先受力变形，传递至中部石墨环的力被消耗，因此中间部分的石墨环的受力小于两端的石墨环，变形的程度也小于两端，使得中间部分的石墨环无法如理想状态与阀杆外侧壁及填料涵内侧壁完全接触，严重的时候，仅能保持上下两端的两个石墨环能起到密封作用。由于有效接触面比理想状态要显著减小，因此密封很难达到设计效果。
技术实现思路
基于以上问题，本技术提供一种耐高温的低逸散阀杆组合填料，可以充分发挥每一个密封层的弹性形变，实现对填料涵内的高效密封。为了实现专利技术目的，本技术采用如下技术方案：一种耐高温的低逸散阀杆组合填料，包括若干轴向重叠、套接在填料涵与阀杆之间的密封环，所述密封环括位于轴向两端的一对外端环，外端环内侧设有次外端环，次外端环之间设有中间环；所述外端环为等厚度的圆环形；所述次外端环的轴向的外侧端的端面为垂直于轴向的平面，轴向的内侧端为曲折面，曲折面的外侧和内侧均为垂直于轴向的环形平面，两环形平面之间以环形斜面连接，环形斜面的径向外侧向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜；所述中间环的两端均为曲折面，曲折面与次外端环的轴向的内侧端端面相同。本方案设计的耐高温的低逸散阀杆组合填料，将密封环分为三种结构：第一种为外端环，是传统的扁平形，截面形状为矩形，该种密封环被设置在轴向的两端，主要用作刮除阀杆表面的污垢；第二种为次外端环，被设置在紧靠外端环内侧的位置，紧靠外端的面为垂直于轴向的平面，可以和外端环的内侧端面紧贴，两者之间通过静摩擦力紧贴在一起，内端面为曲折面，曲折面由外侧的环形平面、内侧的环形平面和连接两者的环形斜面构成，且环形斜面的径向外侧端向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜，使次外端环的内侧端中部凸起一个圆台或者是凹陷一个圆台的空间；第三种为中间环，夹持在两次外端环之间，数量可以是1个，也可以是合适数量的多个，中间环的两端面均为曲折面，形状与次外端面的内侧端端面一致，一端凸起圆台，另一端凹陷一个圆台的空间。安装时，相邻的密封环之间以适配的端面紧贴安装。外端环主要用来实现刮垢和端部密封；次外端环的与外端环紧贴的一面与外端环内侧端面静摩擦紧贴后，可以在外端环径向伸缩时带动次外端环同步径向伸缩；同时，次外端环的内侧端设计的曲折面还能将次外端环的径向伸缩力传递给中间环，带动中间环也同步径向伸缩；中间环的两端也都设计有与相邻密封环紧贴的曲折面，产生了自锁密封性能，使所有的中间环都具备了径向同步伸缩的效果，在温度及压力交变工况下可进行有效补偿，因此在轴向受力时，所有的密封环都可以同步伸缩，有效的填充填料涵与阀杆之间的空间，实现可靠的密封。作为优选，所述外端环为高密度蛭石基密封环。高密度蛭石基密封环密度较大，径向受力后变形较小，能够将足够多的力传递至轴向内侧的次外端环，以驱使次外端环同步变形。作为优选，所述外端环外套茵苛镍丝网套。外端环采用蛭石基带材外套耐高温茵苛镍丝网套制成高密度端环，在确保耐800℃高温的同时，外套耐高温茵苛镍丝网套有效防止介质对蛭石基材料的冲刷。作为优选，所述次外端环为中密度蛭石基密封环。中密度蛭石基密封环密度居中，径向受力后可产生一定变形，既能够在受到轴向外侧的受力后与外端环产生同步变形，又能够将一定的力传递至轴向内侧的中间环，以驱使中间环同步变形。作为优选，所述中间环为低密度蛭石基密封环。低密度蛭石基密封环密度最低，径向受力后可产生较大变形，能够在受到轴向外侧的受力后与外端环、次外端环产生同步变形。综上所述，本技术的有益效果是：可以充分发挥每一个密封层的弹性形变，实现对填料涵内的高效密封。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是其中一个次外端环的结构示意图。图3是中间环的结构示意图。其中：A填料涵，B阀杆，1外端环，2次外端环，3中间环，4环形平面，5环形斜面。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术做进一步的描述。如图1所示的实施例，为一种耐高温的低逸散阀杆组合填料。本例的耐高温的低逸散阀杆组合填料，包括6个轴向重叠、套接在填料涵A与阀杆B之间的密封环。这些密封环内外径相等，彼此在轴向以端面互相紧贴的方式叠在一起。这些密封环包括3种，每种的形状和材质都有区别，所处的位置也不同。参见图1，位于上下两端的是两个外端环1。外端环为等厚度的圆环形，材质为高密度蛭石基密封环，外套茵苛镍丝网套，实现密封和刮垢的双重作用。在每个外端环内侧的是一个次外端环2。如图2所示，次外端环的轴向的外侧端的端面为垂直于轴向的平面，轴向的内侧端为曲折面，曲折面的外侧和内侧均为垂直于轴向的环形平面4，两环形平面之间以环形斜面5连接，环形斜面的径向外侧向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜。位于上方的次外端环，上端面为平面，下端面为曲折面，曲折面构成一个圆台形的上凹空间。位于下方的次外端环，下端面为平面，上端面为曲折面，曲折面构成一个上凸的圆台。次外端环为中密度蛭石基密封环。在两个次外端环之间的是两个中间环3。如图3所示，中间环的两端均为曲折面，曲折面与次外端环的轴向的内侧端端面相同，上端面构成一个上凸的圆台，下端面构成一个圆台形的上凹空间。中间环为低密度蛭石基密封环。本例的耐高温的低逸散阀杆组合填料，采用了不同的材料组合、不同的梯度密度组合、不同的形状组合，以凸台与凸台空间形成自锁，从而有效的同步了径向伸缩，实现了可靠的密封效果。经专利技术人实测，本例的耐高温的低逸散阀杆组合填料的产品技术指标如下表：项目单位指标值压缩率﹪10～25回弹率﹪≥35热失重(800℃/h)﹪≤5密封泄漏率(400℃)VDI2440(2000)perTA-LUFTmbar-l/sec(平均密封周长/米)≤1.0×10-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温的低逸散阀杆组合填料，包括若干轴向重叠、套接在填料涵（A）与阀杆（B）之间的密封环，其特征是，所述密封环括位于轴向两端的一对外端环（1），外端环内侧设有次外端环（2），次外端环之间设有中间环（3）；所述外端环为等厚度的圆环形；所述次外端环的轴向的外侧端的端面为垂直于轴向的平面，轴向的内侧端为曲折面，曲折面的外侧和内侧均为垂直于轴向的环形平面（4），两环形平面之间以环形斜面（5）连接，环形斜面的径向外侧向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜；所述中间环的两端均为曲折面，曲折面与次外端环的轴向的内侧端端面相同。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温的低逸散阀杆组合填料，包括若干轴向重叠、套接在填料涵（A）与阀杆（B）之间的密封环，其特征是，所述密封环括位于轴向两端的一对外端环（1），外端环内侧设有次外端环（2），次外端环之间设有中间环（3）；所述外端环为等厚度的圆环形；所述次外端环的轴向的外侧端的端面为垂直于轴向的平面，轴向的内侧端为曲折面，曲折面的外侧和内侧均为垂直于轴向的环形平面（4），两环形平面之间以环形斜面（5）连接，环形斜面的径向外侧向阀芯方向倾斜，径向内侧向阀杆操作端方向倾斜；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利杰，孙李超，
申请(专利权)人：浙江国泰萧星密封材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33