一种低扭矩自密封金属密封垫环及阀门制造技术

本实用新型专利技术提供一种低扭矩自密封金属密封垫环及阀门，包括环状金属部件，环状金属部件外壁上镶嵌有第一非金属密封圈、第二非金属密封圈，且第一非金属密封圈、第二非金属密封圈分别位于环状金属部件的两端；环状金属部件的外壁上设有若干均匀分布的凸起。本实用新型专利技术克服需要双头螺栓和螺母预紧力才能实现初始密封的难题，为高压、大口径阀门设计奠定了基础，避免了因阀门两端法兰端面距离限制，而引起的螺栓选型困难，同时降低了安装作业难度。

【技术实现步骤摘要】
一种低扭矩自密封金属密封垫环及阀门
本技术涉及阀门的密封件
，具体地，涉及一种低扭矩自密封金属密封垫环及阀门。
技术介绍
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在阀体与阀盖之间安装密封垫环，使阀门的密封性能良好。但是现有的密封垫环的结构无法适用大口径、超高压工况安装的阀门，容易导致密封失效。由于阀门的种类繁多，其中以现有技术中一闸板阀的结构为例，对阀盖密封垫环的配合关系和工作原理进行描述。如图1所示，闸板阀由第一阀体01、第一阀盖02、第一双头螺栓03、第一螺母04、第一阀座05、第一闸板06、阀盖密封垫环07、第一阀杆08、第一盘根09、第一传动部分010和第一手轮011组成。在第一阀体01和第一阀盖02的配合端面上的密封环槽，密封环槽内安装阀盖密封垫环07，且阀盖密封垫环07与第一阀体01和第一阀盖02的密封环槽是过盈配合。当第一双头螺栓03和第一螺母04预紧的过程中，逐步压缩阀盖密封垫环07，首先阀盖密封垫环07的外侧两个斜面第一位置012和第二位置013分别与第一阀盖02和多阀体01环槽接触，此时第一阀体01和第一阀盖02的配合端面之间没有接触，间隙仍然存在；如图2所示，当进一步预紧第一双头螺栓03和第一螺母04时，阀盖密封垫环07的内侧两个斜面第三位置014和第四位置015也会分别与第一阀盖02和第一阀体01密封环槽接触；为保证第一位置012、第二位置013、第三位置014和第四位置015之间的接触力足够大，以承受阀腔传递过来的压力，第一双头螺栓03和第一螺母04需要预紧到特定的数值，而此时第一阀体01和第一阀盖02的配合端面会贴合在一起，间隙也就消失了。当第一双头螺栓03和第一螺母04的预紧力足够大，可以抵御因阀腔压力产生的沿第一阀杆08轴线作用的轴向力时，可以保证第一位置012、第二位置013、第三位置014和第四位置015之间的接触力足够大，才能保证阀盖密封垫环07起到预期的密封效果。如图3所示，当初始密封形成后，阀盖密封垫环07内侧处于阀腔压力(如图3中箭头所指方向为阀腔压力方向)作用下，外侧处于大气压环境，内侧与外侧形成压力差，此时在压力差的作用下，垫环会产生径向向外的变形，进一步增大了第一位置012和第二位置013处的接触力，增强了密封效果。综上所述，第一双头螺栓03和第螺母04必须提供足够大的预紧力，才能激发阀盖密封垫环7密封性能，这也就要求第一双头螺栓03和第一螺母04规格和数量随着阀门工作压力和口径的增大而递增。如遇到大口径、超高压工况，阀门的会出现如下问题：1、由于阀门两端法兰的端面距离是需要符合相应的国际和国家标准，阀盖外径无法进一步增大，限制了双头螺栓和螺母规格和数量的增加。2、随着双头螺栓和螺母规格的增大，螺栓分布圆直径也会增大，会造成预紧扭矩逐步增大，螺栓对称预紧难度增加等问题，所以相应增加了对安装工艺的要求。3、大口径、超高压工况安装的阀门，由于高压、大排量的流体通过阀门通道孔，会剧烈的震动，会造成双头螺栓和螺母配合松动，阀盖密封垫环7密封失效。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种低扭矩自密封金属密封垫环及阀门。为解决上述难题，本技术第一方面提供一种低扭矩自密封金属密封垫环，包括：环状金属部件，所述环状金属部件外壁上镶嵌有第一非金属密封圈、第二非金属密封圈，且所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈分别位于所述环状金属部件的两端；所述环状金属部件的外壁上设有若干均匀分布的凸起。优选地，所述环状金属部件外壁上设有用于镶嵌第一非金属密封圈的第一环向凹槽，以及用于镶嵌所述第二非金属密封圈的第二环向凹槽。优选地，所述凸起为圆弧形结构。优选地，所述凸起分布于所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈之间。优选地，所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈均采用聚四氟乙烯密封圈。优选地，所述环状金属部件内壁沿环向设有用于连接阀门的凹槽，且所述凹槽位于所述环状金属部件内壁的中间位置。本技术第二个方面提供一种阀门，包括上述低扭矩自密封金属密封垫环，且低扭矩自密封金属密封垫环镶嵌于阀体、阀盖配合的密封面上。优选地，所述阀门包括：设置于所述阀盖上端的传动部件；与所述传动部件连接的阀杆；套设于所述阀杆上的盘根；与所述阀杆连接的闸板；设置于所述阀体内的阀座，所述阀座设置于所述闸板一端。与现有技术相比，本技术具有如下至少一种的有益效果：本技术上述结构，与传统的金属密封垫环的结构相比，仅需设置外侧的金属密封面；通过在环状金属部件外侧的金属密封面上设置非金属密封圈形成初始密封；并通过在金属密封面上设置若干凸起，具有压力助封效果；在非金属密封圈及凸起的共同作用下，使得只需要较小的预紧力即可激发初始密封，从而使得双头螺栓和螺母的初始安装扭矩不需要太高；在高压、大口径阀门设计中，避免了因阀门两端法兰端面距离限制而引起的螺栓、螺母选型困难，解决了传统金属密封垫环的使用限制，同时降低了安装作业难度。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是
技术介绍
中典型的闸板阀的结构示意图；图2是图1中B的局部放大示意图；图3是
技术介绍
中典型的闸板阀的阀盖密封垫环的状态示意图；图4是本技术一优选实施例低扭矩自密封金属密封垫环的结构示意图；图5是本技术一优选实施例闸板阀的结构示意图；图6是图5中B的局部放大示意图；图中标记分别表示为：01为第一阀体、02为第一阀盖、03为第一双头螺栓、04为第一螺母、05为第一阀座、06为第一闸板、07为阀盖密封垫环、08为第一阀杆、09第一为盘根、010为第一传动部件、011为第一手轮、012为第一位置、013为第二位置、014为第三位置、015为第四位置、1为第二阀体、2为第二阀盖、3为第二双头螺栓、4为第二螺母、5为第二阀座、6为第二闸板、8为第二阀杆、9为第二盘根、10为第二传动部件、11为第二手轮、12为金属密封垫环、1201为第一非金属密封圈、1202为第二非金属密封圈、1203为凸起。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。参照图4所示，为本技术一优选实施例的低扭矩自密封金属密封垫环的结构示意图，将该金属密封垫环用于阀门上，可在较低的扭矩下，实现金属密封垫环的自激发性能，克服了传统的金属密封垫环不能在大口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低扭矩自密封金属密封垫环，其特征在于，包括：环状金属部件，所述环状金属部件外壁上镶嵌有第一非金属密封圈、第二非金属密封圈，且所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈分别位于所述环状金属部件的两端；所述环状金属部件的外壁上设有若干均匀分布的凸起。/n

【技术特征摘要】
1.一种低扭矩自密封金属密封垫环，其特征在于，包括：环状金属部件，所述环状金属部件外壁上镶嵌有第一非金属密封圈、第二非金属密封圈，且所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈分别位于所述环状金属部件的两端；所述环状金属部件的外壁上设有若干均匀分布的凸起。


2.根据权利要求1所述的低扭矩自密封金属密封垫环，其特征在于，所述环状金属部件外壁上设有用于镶嵌第一非金属密封圈的第一环向凹槽，以及用于镶嵌所述第二非金属密封圈的第二环向凹槽。


3.根据权利要求1所述的低扭矩自密封金属密封垫环，其特征在于，所述凸起为圆弧形结构。


4.根据权利要求3所述的低扭矩自密封金属密封垫环，其特征在于，所述凸起分布于所述第一非金属密封圈、所述第二非金属密封圈之间。


5.根据权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝玉梁，
申请(专利权)人：上海廊盛石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31