本发明专利技术公开了一种针形截止阀的密封结构，包括阀杆、阀芯和阀体，所述阀体内设有阀芯，所述阀杆一端连接阀芯，所述阀芯和阀体之间设有第一密封带和第二密封带，所述第一密封带上方设有第二密封带，所述第一密封带和第二密封带设置在所述阀体上，所述第一密封带和第二密封带先后实现密封功能。本发明专利技术的针形截止阀的密封结构具有双密封带，双密封带可在针形截止阀工作期间先后参与密封，减小因过度旋紧手柄造成阀芯阀座的擦伤磨损引起的密封快速失效现象，从而延长针形截止阀使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种针形截止阀的密封结构
本专利技术涉及阀门领域，特别涉及一种针形截止阀的密封结构。
技术介绍
针形截止阀在仪表阀门领域是众所周知的，它是通过带锥度的阀芯头部对圆柱阀 座孔口挤压变形来实现对流体介质的关断截止。在关闭过程中，通过旋转安装于阀芯另一 端的手柄对阀芯与阀座接触面施加密封力，在接触面产生弹性和塑性变形而形成密封带， 实现对流体介质的密封。在针形截止阀工作于300°C以上的介质温度或环境温度场合时，要求阀芯与阀座 都是耐腐蚀性的金属材料，一般选用不锈钢或镍基合金等。密封面是金属与金属之间的硬 对硬接触面。在关断过程中伴随着阀芯与阀座的滑动摩擦，以及接触面接触应力的变大，密 封面间会产生一定的擦伤，这反过来要求手柄提供更大的操作扭矩，以便产生更大的密封 力弥补密封带擦伤产生的泄漏，而更大的密封力加剧了针形截止阀的密封面磨损，直到密 封面泄漏通道太深，旋转手柄产生的密封力不足以填平该泄漏通道导致密封失效，针形截 止阀的使用寿命结束。在另一种情况下，用于流路关断功能的针形截止阀，完全依赖于操作者的习惯。关 断针形截止阀时，介质工作压力不同，液体黏度差异，气体分子大小不同客观上需要不同的 操作扭矩来关断针形截止阀，而操作者仅凭过往经验来施加密封扭矩达到关断目的，大多 情况下都施加了过量的密封力，从而加剧密封带磨损减小了针形截止阀使用寿命。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:不论是阀芯阀 座的自然操作磨损，还是人为操作不当造成的磨损，都将导致针形截止阀快速失效，因此现 有针形截止阀的使用寿命偏短。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种在正常操作或不当操 作情况下减小阀芯阀座的擦伤磨损现象，从而提高阀门使用寿命的针形截止阀的密封结 构。为了实现上述目的本专利技术采取的技术方案是:一种针形截止阀的密封结构，包括阀杆、阀芯和阀体，所述阀体内设有阀芯，所述 阀杆一端连接阀芯，所述阀芯和阀体之间设有第一密封带和第二密封带，所述第一密封带 上方设有第二密封带，所述第一密封带和第二密封带设置在所述阀体上，所述第一密封带 和第二密封带先后实现密封功能。所述阀体包括阀座，所述第一密封带和第二密封带设置在所述阀座上。所述阀杆一端和阀芯通过钢球旋压连接在一起；所述阀杆另一端连接有手柄。所述阀杆和阀芯是一体的，所述阀杆的一端为阀芯；所述阀杆另一端连接有手柄。所述阀芯的锥段锥角与阀座双密封带内接锥角的角度差为3° -7° ;所述阀座双密封带内接锥角大于所述阀芯的锥段锥角。所述阀芯的锥段锥角与阀座双密封带内接锥角的角度差为5°。所述第二密封带的起始直径与第一密封带的起始直径的比值为1.1-1.3 ;所述第 二密封带的起始直径大于第一密封带的起始直径。所述第二密封带的起始直径与第一密封带的起始直径的比值为1.2。进一步地，双密封带密封面的轴向尺寸为1.0到1.4毫米。所述双密封带密封面的轴向尺寸为1.2毫米。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本专利技术的针形截止阀的密封结 构具有双密封带，双密封带可在针形截止阀工作期间先后参与密封，减小因过度旋紧手柄 造成阀芯阀座的擦伤磨损引起的密封快速失效现象，从而延长针形截止阀使用寿命。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的针形截止阀的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封结构的结构示意图；图3a是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封结构阀芯与阀座第一密封带线接 触而与第二密封带保持间隙的变形前结构示意图；图3b是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封状态阀芯与阀座第一密封带密封 接触而第二密封带负担多余密封力的结构示意图。图3c是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封状态阀芯与阀座第二密封带密封 接触而与第一密封带担负多余密封力的结构示意图。图4是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封结构中双密封带相关机械结构尺 寸示意图。图5是本专利技术实施例提供的针形截止阀的密封结构中阀芯相关机械结构尺寸示 意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。参见图1，一种针形截止阀的密封结构，包括阀杆3、阀芯I和阀体2，阀体2内设有 阀芯3，阀杆3 —端连接阀芯1，阀芯I和阀体2之间设有第一密封带21和第二密封带22， 第一密封带21上方设有第二密封带22，第一密封带21和第二密封带22设置在阀体2上， 第一密封带21和第二密封带22先后实现密封功能。作为优选，参见图2，阀体2包括阀座24，阀座24是阀体2上与阀芯I密封的区域， 第一密封带21和第二密封带22设置在阀座24上。第一密封带21与第二密封带22保持 一定的距离。阀杆3 —端和阀芯I通过钢球4旋压连接在一起。阀杆3和阀芯I也可以是一体 结构，阀芯I是阀杆3的头部；阀杆3另一端连接有手柄5。本专利技术阀杆3 —端和阀芯I通过钢球4旋压连接在一起。保证阀芯I的上下直线 运动独立于阀杆3的旋转运动。手柄5、阀杆3、钢球4、阀芯I是联动的，使用时，顺时针旋转手柄5，带动阀杆3转动，阀杆3通过钢球推动阀芯I向下直线运动压向阀体2上的阀座 24实现密封。参见图2，一种针形截止阀的密封结构的结构示意图。阀体2的流体通过孔23上 部孔口部分是参与密封的阀座24，阀座24设置两个密封带，分别为第一密封带21和第二密 封带22，阀芯I与阀体2的密封是通过阀芯I与阀座24的机械变形实现的。阀芯I与阀 座24的实际接触部分就是密封带，阀芯I上与第一密封带21对应的区域是第一密封区域 11，阀芯I上与第二密封带22对应的区域是第二密封区域12，密封带一般是阀体上的一段 弧面，在针形截止阀密封时，阀芯压向密封带，由线接触开始，首先发生弹性变形然后塑性 变形，线接触逐步扩大成面接触，达到密封状态时，接触面就是密封面。阀芯离开阀座后针 形截止阀开启，密封带的变形不会完全恢复到密封前的形状，表明密封带产生了塑性变形。 持续的塑性变形及伴随的摩擦磨损导致针形截止阀寿命终结。本专利技术在阀芯I和阀体2之间设置两个密封带，在针形截止阀寿命周期内先后参 与密封功能。在密封带实现密封功能时，意味着密封带的密封面上发生塑性变形，因为密封 气体介质时，气体分子直径很小，只有阀芯与密封带接触的密封面上发生塑性变形才能消 除分子直径尺寸级别的泄漏通道，而弹性变形只是密封面微观突起接触的压迫变形，不足 以填补机械加工等造成的表面缺陷、沟槽、划痕等泄漏通道。通常是第一密封带先参与密 封，第二密封带只产生部分弹塑性变形，第二密封带主要功能是分担部分阀芯对阀座密封 带施加的密封力，特别是在第一密封带已经能产生可靠的密封而阀芯施加了过量密封力的 情况下，那么第一密封带密封面无疑会发生剧烈的摩擦磨损，但是因为第二密封带的存在 分担了过量的密封力，缓解了第一密封带的磨损，这是本专利技术双密封带能延长寿命的根本 所在。在这一阶段，第一密封带密封面主要发生塑性变形，第二密封带密封面以弹性变形为 主，塑性变形为辅。第一密封带密封寿命接近结束时，第二密封带逐渐参与密封，在这一阶段，第一密 封带和第二密封带密封面都发生塑性变形，但第二密封带密封面的塑性变形逐渐增多直到 第一密封带密封寿命结束。如果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针形截止阀的密封结构，包括阀杆、阀芯和阀体，所述阀体内设有阀芯，所述阀杆一端连接阀芯，其特征在于，所述阀芯和阀体之间设有第一密封带和第二密封带，所述第一密封带上方设有第二密封带，所述第一密封带和第二密封带设置在所述阀体上，所述第一密封带和第二密封带先后实现密封功能。
【技术特征摘要】
1.一种针形截止阀的密封结构，包括阀杆、阀芯和阀体，所述阀体内设有阀芯，所述阀 杆一端连接阀芯，其特征在于，所述阀芯和阀体之间设有第一密封带和第二密封带，所述第 一密封带上方设有第二密封带，所述第一密封带和第二密封带设置在所述阀体上，所述第 一密封带和第二密封带先后实现密封功能。2.根据权利要求1所述的针形截止阀的密封结构，其特征在于，所述阀体包括阀座，所 述第一密封带和第二密封带设置在所述阀座上。3.根据权利要求1所述的针形截止阀的密封结构，其特征在于，所述阀杆一端和阀芯 通过钢球旋压连接在一起；所述阀杆另一端连接有手柄。4.根据权利要求1所述的针形截止阀的密封结构，其特征在于，所述阀杆和阀芯是一 体的，所述阀杆的一端为阀芯；所述阀杆另一端连接有手柄。5.根据权利要求1-4任一项所述的针形截止阀的密封结构，其特征在于，所述阀芯的 锥段锥角与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘茯蔚，赵曦，赵强，
申请(专利权)人：北京熊川阀门制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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