專利名稱：一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核心密封領(lǐng)域，特別涉及一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
"閥，，是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。閥門 是管路流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有 導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥 門，從最簡單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和頭見 格繁多。閥門最重要的部分為與打開、關(guān)閉狀態(tài)直接關(guān)聯(lián)的密封系統(tǒng)，因為一 旦閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)失靈，就無法使流體被完全截止，造成資源的浪費、 公共財產(chǎn)的損失等嚴(yán)重后果。
以常見的截止閥為例，截止閥的核心開關(guān)密封系統(tǒng)可以如圖1所示的剖面 圖，主要采用塑料墊片嵌入閥桿尖端面的矩形截面環(huán)形溝槽內(nèi)。在結(jié)構(gòu)尺寸上， 塑料墊片的厚度小于或等于溝槽的深度，塑料墊片的徑向尺寸與溝槽的徑向尺 寸相同。并且，由于塑料墊片需要與閥體上凸起的圓柱臺接觸配合，因此閥體 凸起的圓柱臺的接觸面的徑向尺寸與塑料墊片的徑向尺寸也是一致的。當(dāng)然， 目前常見的針形截止閥中也有墊片與閥體底部平面直接接觸配合的情形，具體
可以如圖2至圖4所示。
上述這些截止閥的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的設(shè)計是一種經(jīng)濟(jì)型的密封設(shè)計方 法，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。但是這種密封設(shè)計方法存在這樣的問題在截止閥 進(jìn)行開關(guān)操作一段時間后，由于塑料墊片的塑料材質(zhì)向間隙流動，可能會出現(xiàn) 在需要打開閥門時塑料墊片與閥桿相脫離，導(dǎo)致密封失效的問題，如圖5至圖8 所示。為了解決上述的問題，通常的做法可以如圖9所示，在閥桿尖設(shè)計法蘭， 用托母把塑料墊片壓到閥桿上，再把托母和閥桿尖法蘭連接在一起；或者也可 以如圖10、圖ll所示，在截止閥閥桿尖處設(shè)計螺紋，用螺帽連接閥桿把塑料墊 片壓到閥桿端面上。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少具有以下缺點 上述這幾種解決的辦法雖然在一定程度上解決了需要打開閥門時塑料墊片 與閥桿相脫離的問題，但是并不能根本上消除裝配間隙，仍然遺留了塑料墊片 冷流動空間，導(dǎo)致塑料墊片受力時產(chǎn)生冷流動，削弱密封效果；如果長期使用， 尤其是在高低溫差超過50攝氏度以上的交變溫度環(huán)境下工作時，冷流動產(chǎn)生的 變形會更加劇烈，對密封力的削弱會更顯著，從而大大降低閥門的使用壽命。 并且，這幾種做法由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，造成制造成本增加，直接影響產(chǎn)品的普及。

發(fā)明內(nèi)容
為了可以有效避免塑料墊片與閥桿脫離，并徹底消除塑料墊片的冷流動空 間，提高閥門的使用壽命，本發(fā)明實施例提高了一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)， 具體的技術(shù)方案如下
一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿，和與所述環(huán) 形溝槽體積相等的塑料墊片；
所述環(huán)形溝槽的腔體大、開口小，用于將所述塑料墊片完全卡制在所述環(huán)
形溝槽內(nèi)；
所述塑料墊片的厚度與所述環(huán)形溝槽的深度相等，用于與所述環(huán)形溝槽配 合使用完成截止閥的密封。
所述環(huán)形溝槽的腔體大、開口小，具體包括
所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁為錐臺面，內(nèi)側(cè)壁為直圓柱面；
所述塑料墊片的內(nèi)孔為錐臺面，外側(cè)壁為直圓柱面。
所述塑料墊片的外側(cè)壁直徑與所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁的最小直徑相等。
所述環(huán)形溝槽的內(nèi)側(cè)壁直徑與所述塑料墊片的內(nèi)孔的最大直徑相等。
所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半錐角大于等于5。，小于等于35。。 所述塑料墊片的內(nèi)孔雄臺面的半錐角大于等于5。，小于等于35。。 所述塑并+墊片的內(nèi)孔^l,臺面的半錐角比所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半 錐角大3。至25° 。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是
通過將環(huán)形溝槽設(shè)計為腔體大、開口小的形狀，用于將塑料墊片完全卡制 在環(huán)形溝槽的內(nèi)部，且環(huán)形溝槽的體積與塑料墊片的體積相同，塑料墊片的厚度與環(huán)形溝槽深度相等，可以有效保證密封時塑料材料沒有冷流動空間，即使
交變的溫度環(huán)境下閥門密封依然可靠；同時，塑料墊片由于環(huán)形溝槽的卡制作 用，不會脫離閥桿。特別值得一提的是，生產(chǎn)成本不會提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計非常簡 單，整體設(shè)計不會因閥桿尖的特殊結(jié)構(gòu)而變大。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的一種常見結(jié)構(gòu)； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的第二種常見結(jié)構(gòu)； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的第三種常見結(jié)構(gòu)； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)的第四種常見結(jié)構(gòu)； 圖5是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)中塑料墊片與閥桿相脫離的一 種結(jié)構(gòu)示意圖6是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)中塑料墊片與閥桿相脫離的第 二種結(jié)構(gòu)示意圖7是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)中塑料墊片與閥桿相脫離的第 三種結(jié)構(gòu)示意圖8是現(xiàn)有技術(shù)中閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)中塑料墊片與閥桿相脫離的第 四種結(jié)構(gòu)示意圖9是現(xiàn)有技術(shù)中為防止塑料墊片與閥桿脫離的截止閥的一種密封結(jié)構(gòu)； 圖10是現(xiàn)有技術(shù)中為防止塑料墊片與閥桿脫離的截止閥的第二種密封結(jié)
構(gòu)；
圖11是現(xiàn)有技術(shù)中為防止塑料墊片與閥桿脫離的截止閥的第三種密封結(jié)
構(gòu)；
圖12是本發(fā)明實施例2提供的截止閥密封系統(tǒng)的剖面圖13是本發(fā)明實施例2提供的截止閥軟座閥閥桿尖環(huán)形溝槽的剖面圖14是本發(fā)明實施例2提供的塑料墊片的剖面圖；圖15至圖18是本發(fā)明實施例2提供的將塑料墊片安裝在針形截止閥軟座
閥桿尖的分解示意圖19是本發(fā)明實施例3提供的環(huán)形溝槽的剖面圖20是本發(fā)明實施例3提供的環(huán)形溝槽的另一種剖面圖21是本發(fā)明實施例3提供的與圖19所示的環(huán)形溝槽相配合的塑料墊片
的剖面圖22是本發(fā)明實施例3提供的與圖20所示的環(huán)形溝槽相配合的塑料墊片 的剖面圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是 全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1
本發(fā)明實施例1提供了一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，除截止閥以外的其 他閥門，比如電磁閥、撥動開關(guān)閥、安全閥、背壓閥、穩(wěn)壓閥等產(chǎn)品的核心密 封系統(tǒng)都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實施例1以截止閥為例，對該密封系統(tǒng) 進(jìn)行說明，該系統(tǒng)具體包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿，和與環(huán)形溝槽體積相等的 塑料墊片；
環(huán)形溝槽的腔體較大、開口較小，用于將塑料墊片完全卡制在環(huán)形溝槽內(nèi)； 塑料墊片的厚度與環(huán)形溝槽的深度相等，用于與環(huán)形溝槽配合使用完成截 止閥的密封。
其中，由于塑料墊片與環(huán)形溝槽的體積相等，使得塑料墊片可以完全充滿 整個環(huán)形溝槽內(nèi)部；由于塑料墊片的厚度與環(huán)形溝槽的厚度相等，使得塑料墊 片沒有不受接觸壓力作用的自由面，克服了可能存在的冷流動問題；由于環(huán)形 溝槽的腔體較大、開口較小，使得塑料墊片在環(huán)形溝槽內(nèi)可以得到側(cè)壁的有效 支撐，使得塑料墊片不易與環(huán)形溝槽相脫離。
下面以幾種特殊形狀的環(huán)形溝槽和塑料墊片為例，對閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實施例2
本發(fā)明實施例2 ^是供了一種閥門的密封系統(tǒng)，除截止閥以外的其他閥門， 比如電^f茲閥、撥動開關(guān)閥、安全閥、背壓閥、穩(wěn)壓閥等產(chǎn)品的核心密封系統(tǒng)都 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實施例2以截止閥為例，對該密封系統(tǒng)進(jìn)行說明。 參見圖12，該密封系統(tǒng)具體包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿121和塑料墊片122; 其中，閥桿121上的環(huán)形溝槽與塑料墊片122的體積相等，環(huán)形溝槽的深度與 塑料墊片的厚度相等。其中，環(huán)形溝槽的腔體較大、開口較小，塑料墊片與環(huán) 形溝槽相配合完成密封功能。
參見圖13,閥桿121的環(huán)形溝槽的外側(cè)壁表面為靠近槽口側(cè)小、靠近底面 側(cè)大的錐臺面，內(nèi)側(cè)壁表面為直圓柱形，環(huán)形溝槽的槽口的寬度小于環(huán)形溝槽 的底面的寬度。相應(yīng)的，參見圖14，將塑料墊片122與閥體121的環(huán)形溝槽的 底面相接觸的表面規(guī)定為上表面，與上表面相對的面規(guī)定為下表面，塑料墊片 122的內(nèi)側(cè)壁表面為靠近上表面?zhèn)戎睆叫　⒖拷卤砻鎮(zhèn)戎睆酱蟮腻F臺面，外側(cè) 壁表面為直圓柱形。其中，塑料墊片122的上表面的外側(cè)壁表面的最大直徑(F) 與閥桿121的環(huán)形溝槽的外側(cè)壁表面的最小直徑(C)相同，而環(huán)形溝槽的內(nèi)側(cè) 壁表面直徑(A)與塑料墊片122的內(nèi)側(cè)壁表面的最大直徑(D)相同。
這里需要說明的是，為了保證塑料墊片122與環(huán)形溝槽之間的配合達(dá)到最 好的效果，環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半錐角(B)應(yīng)大于等于5。，小于等于 35° ;塑料墊片的內(nèi)孔錐臺面的半錐角(E)應(yīng)大于等于5。，小于等于35。。 塑料墊片的內(nèi)孑L錐臺面的半錐角(E )應(yīng)比環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半錐角(B ) 大3°至25°不等。
塑料墊片122與閥桿121的安裝方法具體可以如圖15至圖18所示
將塑料墊片122的上表面先壓入到閥桿121尖上，直到兩者之間產(chǎn)生零間 隙接觸，此時的塑料墊片122內(nèi)側(cè)壁表面的最小直徑處不產(chǎn)生過盈塑性變形； 然后繼續(xù)沿閥桿121的軸向向上推動塑料墊片122到閥桿121的環(huán)形溝槽口， 這時塑料墊片內(nèi)側(cè)壁表面的最小直徑處產(chǎn)生初步的過盈塑性變形；繼續(xù)緩慢推 動塑料墊片122進(jìn)入閥桿121的環(huán)形溝槽， 一半進(jìn)入環(huán)形溝槽，此時塑料墊片 122內(nèi)側(cè)壁表面較小直徑處產(chǎn)生4艮大的過盈塑性變形，并向閥桿121的環(huán)形溝槽
7外側(cè)壁表面與塑料墊片122之間的間隙流動，逐步填充間隙；隨著塑料墊片122 繼續(xù)向上推進(jìn)，并伴隨著塑料墊片122自身強(qiáng)烈的塑性流動填充閥桿121的環(huán) 形溝槽，最后環(huán)形溝槽的空間完全被塑料墊片122占據(jù)，這時，塑料墊片的內(nèi) 錐部分的體積完全塑性流動進(jìn)入環(huán)形溝槽外錐部分的空間，使得塑料墊片122 最終沒有任何富余的流動空間。
本發(fā)明實施例提供了 一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，通過塑料墊片與環(huán)形 溝槽的體積相等，使得塑料墊片可以完全充滿整個環(huán)形溝槽內(nèi)部；通過塑料墊 片的厚度與環(huán)形溝槽的厚度相等，使得塑料墊片沒有不受接觸壓力作用的自由 面，克服了可能存在的冷流動問題；通過環(huán)形溝槽的腔體較大、開口較小，使 得塑料墊片在環(huán)形溝槽內(nèi)可以得到側(cè)壁的有效支撐，使得塑料墊片不易與環(huán)形 溝槽相脫離。特別值得一提的是，采用此密封系統(tǒng)，閥門的生產(chǎn)成本不會提高， 結(jié)構(gòu)設(shè)計非常簡單，整體設(shè)計不會因閥桿尖的特殊結(jié)構(gòu)而變大。
實施例3
本發(fā)明實施例3提供了一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，除截止閥以外的其 他閥門，比如電磁閥、撥動開關(guān)閥、安全閥、背壓閥、穩(wěn)壓閥等產(chǎn)品的核心密 封系統(tǒng)都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實施例3以截止閥為例，對該密封系統(tǒng) 進(jìn)行說明，該密封系統(tǒng)具體包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿和塑料墊片；其中，閥 桿上的環(huán)形溝槽與塑料墊片的體積相等，環(huán)形溝槽的深度與塑料墊片的厚度相 等。
其中，閥桿的環(huán)形溝槽的腔體較大、開口較小。閥桿的內(nèi)側(cè)壁表面為直圓 柱形，外側(cè)壁表面可以為多種形狀，如圖19所示的弧形、圖20所示的鋸齒形等等。
塑料墊片與環(huán)形溝槽是相互配合使用完成密封功能的，其外側(cè)壁表面為直 圓柱形。針對環(huán)形溝槽的不同外側(cè)壁形狀，塑料墊片的內(nèi)側(cè)壁也具有相應(yīng)的行 狀。如圖19所示的環(huán)形溝槽外側(cè)壁，塑料墊片的內(nèi)側(cè)壁如圖21所示，具體為 與環(huán)形溝槽外側(cè)壁相對應(yīng)的弧形；如圖20所示的環(huán)形溝槽外側(cè)壁，塑料墊片的 內(nèi)側(cè)壁可以如圖22所示，具體為與環(huán)形溝槽外側(cè)壁相對應(yīng)的鋸齒形等等。 具體的安裝可以參照實施例2中所述的方法進(jìn)行，本實施例中不做贅述。 本發(fā)明實施例提供了 一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，通過塑料墊片與環(huán)形溝槽的體積相等，使得塑料墊片可以完全充滿整個環(huán)形溝槽內(nèi)部；通過塑料墊 片的厚度與環(huán)形溝槽的厚度相等，使得塑料墊片沒有自由面，克服了可能存在 的冷流動問題；通過環(huán)形溝槽的腔體較大、開口較小，使得塑料墊片在環(huán)形溝 槽內(nèi)可以得到側(cè)壁的有效支撐，使得塑料墊片不易與環(huán)形溝槽相脫離。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿，和與所述環(huán)形溝槽體積相等的塑料墊片；所述環(huán)形溝槽的腔體大、開口小，用于將所述塑料墊片完全卡制在所述環(huán)形溝槽內(nèi)；所述塑料墊片的厚度與所述環(huán)形溝槽的深度相等，用于與所述環(huán)形溝槽配合使用完成截止閥的密封。
2、 如權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形溝槽的腔體大、 開口小，具體包括所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁為錐臺面，內(nèi)側(cè)壁為直圓柱面；相應(yīng)的，所述塑料墊片的內(nèi)孔為錐臺面，外側(cè)壁為直圓柱面。
3、 如權(quán)利要求2所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述塑料墊片的外側(cè)壁直 徑與所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁的最小直徑相等。
4、 如權(quán)利要求2所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形溝槽的內(nèi)側(cè)壁直 徑與所述塑料墊片的內(nèi)孔的最大直徑相等。
5、 如權(quán)利要求2至4中任一權(quán)利要求所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述 環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半錐角大于等于5。，小于等于35。。
6、 如權(quán)利要求2至4中任一權(quán)利要求所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述 塑料墊片的內(nèi)孔錐臺面的半錐角大于等于5。，小于等于35。。
7、 如權(quán)利要求2至4中任一權(quán)利要求所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述 塑料墊片的內(nèi)孔錐臺面的半錐角比所述環(huán)形溝槽的外側(cè)壁錐臺面的半錐角大 3°至250 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閥門的核心開關(guān)密封系統(tǒng)，屬于核心密封領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括帶有環(huán)形溝槽的閥桿，和與所述環(huán)形溝槽體積相等的塑料墊片；所述環(huán)形溝槽的腔體大、開口小，用于將所述塑料墊片完全卡制在所述環(huán)形溝槽內(nèi)；所述塑料墊片的厚度與所述環(huán)形溝槽的深度相等，用于與所述環(huán)形溝槽配合使用完成截止閥的密封。通過將環(huán)形溝槽設(shè)計為腔體大、開口小的形狀，用于將塑料墊片完全卡制在環(huán)形溝槽的內(nèi)部，且環(huán)形溝槽的體積與塑料墊片的體積相同，塑料墊片的厚度與環(huán)形溝槽深度相等，可以有效保證密封時塑料材料沒有冷流動空間，即使交變的溫度環(huán)境下閥門密封依然可靠；同時，塑料墊片由于環(huán)形溝槽的卡制作用，不會脫離閥桿。
文檔編號F16K41/00GK101592254SQ200910088658
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者劉茯蔚 申請人:北京熊川閥門制造有限公司