一种阀芯阀座密封结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种阀芯阀座密封结构，包括阀芯和阀座，阀芯上设计了角度为β的环形楔形凸台，阀座上设计有与阀芯配合的角度为α的密封凹槽，阀门关闭时，阀芯上的楔形凸台与阀座凹槽面接触，构成两道密封面，可实现ANSI FCI/70‑2 VI级密封要求；当阀芯和阀座脱开时，此时处于阀门的小开度工况，介质差压往往很高，按照减压原理，该密封结构可实现4级减压，有效解决阀门小开度工况时高差压带来的破坏和密封面损伤问题。本发明专利技术的金属密封结构可实现高密封等级，同时能解决小开度工况的密封面损伤问题，延长阀门使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种阀芯阀座密封结构
本技术涉及一种密封结构，具体是一种阀芯阀座密封结构。
技术介绍
目前国内的调节阀，阀芯、阀座的密封面结构有软密封和硬密封之分，软密封可以实现ANSIFCI/70-2VI级密封要求，但受材质的限制，其只能满足200℃以内工况使用，而金属密封机构可承受更温度工况使用，但阀芯阀座泄露只能满足ANSIFCI/70-2V级的要求，很难达到高密封等级。且在严密切断级的场合，阀门开启瞬间密封面处会形成高差压区，介质通过时，会形成闪蒸、空化破坏及冲刷，对阀门密封面的破坏尤为严重，也因此造成阀门寿命较短的弊端。综上，当采用金属密封时，如何实现减压，从而延长阀门使用寿命。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：当采用金属密封时，如何实现减压；为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术是一种阀芯阀座密封结构，包括阀本体；阀本体内设置有阀座、与阀座接触的阀芯；阀芯下端面设置有环形凸台，阀座上端面开设有与凸台相配合的凹槽；凸台的两侧边与凹槽的两侧壁相抵密封。从竖截面方向上来看，凸台两侧边与凹槽两侧壁相抵实现了阀座和阀芯的双重密封，当阀门小开度时，阀芯与阀座脱离，介质流经凸台与凹槽的间隙处，由于介质流动时经过多次换向，实现了缓冲，解决阀门小开度工况时高差压带来的破坏和密封面损伤问题。如何实现阀芯阀座的4级缓冲，本技术采用凸台的截面为楔形；也就是说凹槽的截面形状也为与楔形相配合的缺口，当介质从凸台与凹槽处经过时，进行了4次换向，实现了阀芯阀座的4级缓冲。为了具体说明凹槽与凸台的配合关系，本技术采用凸台的高为h，底部宽度为C，凸台两侧边与竖直线的夹角为β；凹槽的槽宽为F，深度为E，凹槽两侧壁与竖直线的夹角为α；其中β＝α-1°，C＝0.6F，h＝0.8E；β小于α便于凸台插入凹槽内。为了实现阀芯凸台和阀座凹槽的材料有硬度差，本技术采用凸台硬度大于凹槽硬度；优选的，凸台采用司太堆焊莱12号合金，凹槽处采用司太堆焊莱6号合金。本技术的有益效果：本技术是一种阀芯阀座密封结构，包括阀芯和阀座，阀芯上设计了角度为β的环形楔形凸台，阀座上设计有与阀芯配合的角度为α的密封凹槽，阀门关闭时，阀芯上的楔形凸台与阀座凹槽面接触，构成两道密封面，可实现ANSIFCI/70-2VI级密封要求；当阀芯和阀座脱开时，此时处于阀门的小开度工况，介质差压往往很高，按照减压原理，该密封结构可实现4级减压，有效解决阀门小开度工况时高差压带来的破坏和密封面损伤问题。本专利技术的金属密封结构可实现高密封等级，同时能解决小开度工况的密封面损伤问题，延长阀门看。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是本技术的结构示意图；图2是本技术阀芯结构示意图；图3是图2中M处放大图；图4是本技术阀座结构示意图；图5是图4N处放大图；图6本技术阀芯阀座配合示意图，其中箭头为介质流向。图中：1-阀芯、2-阀座、3-凸台、4-凹槽。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1-6所示，本技术是一种阀芯阀座密封结构，包括阀本体；阀本体内设置有阀座2、与阀座2接触的阀芯1；阀芯1下端面设置有环形凸台3，阀座2上端面开设有与凸台3相配合的凹槽4；凸台3的两侧边与凹槽4的两侧壁相抵密封。从竖截面方向上来看，凸台两侧边与凹槽两侧壁相抵实现了阀座和阀芯的双重密封，当阀门小开度时，阀芯与阀座脱离，介质流经凸台与凹槽的间隙处，由于介质流动时经过多次换向，实现了缓冲，解决阀门小开度工况时高差压带来的破坏和密封面损伤问题。如图2-5所示，如何实现阀芯阀座的4级缓冲，本技术采用凸台3的截面为楔形；也就是说凹槽的截面形状也为与楔形相配合的缺口，当介质从凸台与凹槽处经过时，进行了4次换向，实现了阀芯阀座的4级缓冲。如图3和5所示，为了具体说明凹槽与凸台的配合关系，本技术采用凸台3的高为h，底部宽度为C，凸台3两侧边与竖直线的夹角为β；凹槽4的槽宽为F，深度为E，凹槽4两侧壁与竖直线的夹角为α；其中β＝α-1°，C＝0.6F，h＝0.8E；β小于α便于凸台插入凹槽内。在设计该结构时，首先确定阀座直径d，可根据下列方法设计阀座凹槽的相关尺寸：P＝1.1d，F＝0.05d，E＝0.7F，α＝23°，R＝0.3～0.5；可根据下列方法设计阀芯凸台尺寸：P＝1.1d，A＝1.05P，C＝0.6F，β＝22°，r＝0.25～0.3；P为凹槽或凸台的两中心线距离，R为凹槽处圆角半径，r为凸台处圆角半径，A为凸台外壁直径。如图6所示，为了实现阀芯凸台和阀座凹槽的材料有硬度差，本技术采用凸台3硬度大于凹槽4硬度；优选的，凸台3采用司太堆焊莱12号合金，凹槽4处采用司太堆焊莱6号合金。本技术是一种阀芯阀座密封结构，包括阀芯和阀座，阀芯上设计了角度为β的环形楔形凸台，阀座上设计有与阀芯配合的角度为α的密封凹槽，阀门关闭时，阀芯上的楔形凸台与阀座凹槽面接触，构成两道密封面，可实现ANSIFCI/70-2VI级密封要求；当阀芯和阀座脱开时，此时处于阀门的小开度工况，介质差压往往很高，按照减压原理，该密封结构可实现4级减压，有效解决阀门小开度工况时高差压带来的破坏和密封面损伤问题。本专利技术的金属密封结构可实现高密封等级，同时能解决小开度工况的密封面损伤问题，延长阀门使用寿命。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀芯阀座密封结构，其特征在于：包括阀本体；/n所述阀本体内设置有阀座、与所述阀座接触的阀芯；/n所述阀芯下端面设置有环形凸台，所述阀座上端面开设有与所述凸台相配合的凹槽；/n所述凸台的两侧边与所述凹槽的两侧壁相抵密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种阀芯阀座密封结构，其特征在于：包括阀本体；
所述阀本体内设置有阀座、与所述阀座接触的阀芯；
所述阀芯下端面设置有环形凸台，所述阀座上端面开设有与所述凸台相配合的凹槽；
所述凸台的两侧边与所述凹槽的两侧壁相抵密封。


2.根据权利要求1所述的一种阀芯阀座密封结构，其特征在于：所述凸台的截面为楔形。

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先念，常占东，李虎生，马佳庆，
申请(专利权)人：吴忠仪表有限责任公司，
类型：新型
国别省市：宁夏;64