軍工極高壓氧氣閥的制作方法
【專利摘要】一種軍工極高壓氧氣閥，包括閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)，所述閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)是具有2°～5°角度差的差角密封副；同時(shí)閥桿密封為復(fù)合填料密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用的差角密封副，使兩個(gè)配對的密封面接觸時(shí)形成一個(gè)極其窄的線密封環(huán)帶，作用很小的密封力就會(huì)形成很大的密封比壓，密封性能優(yōu)良，對驅(qū)動(dòng)力的要求比較低。從而使本實(shí)用新型完全滿足航天領(lǐng)域極高壓力工業(yè)級純氧氣苛刻、復(fù)雜的工況，達(dá)到安全使用的目的。
【專利說明】軍工極高壓氧氣閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于航天領(lǐng)域極高壓力氧氣閥制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能可靠使 用在極高壓力工業(yè)級純氧氣苛刻、復(fù)雜工況下用的氧氣閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金系統(tǒng)氧氣閥門使用領(lǐng)域，氧氣閥門壓力一般不高于PN40，公稱通徑一般不 高于DN500 ;在煤化工系統(tǒng)氧氣閥門使用領(lǐng)域，氧氣閥門壓力一般不高于CL1500或PN250， 公稱通徑一般不高于DN300。而在航天領(lǐng)域由于用途的特殊性，對閥門的壓力和口徑要求都 高。目前壓力一般不低于CL2500或PN420，通徑為DNlO?DN500。由于航天領(lǐng)域氧氣閥的 氣體在極高壓力(“極高壓力” 一詞是歐洲制氧行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語，常指壓力超過IlMPa的氧 氣)下呈現(xiàn)出不同于常溫，中壓的流體特性和高危險(xiǎn)性，即具有極強(qiáng)的滲透性和一旦泄漏就 會(huì)發(fā)生著火爆炸的危險(xiǎn)，因此進(jìn)行高效密封是這類閥關(guān)注的焦點(diǎn)之一。普通民用氧氣閥的 填料一般采用無油的柔性石墨或者PTFE。閥瓣密封面采用平面型，即密封面相互平行。這 種結(jié)構(gòu)對于中低壓的常溫氧氣閥效果尚可，但對于航天領(lǐng)域“極高壓力”氧氣閥效果則完全 不能滿足密封的要求。這是因?yàn)楹教祛I(lǐng)域“極高壓力”氧氣閥所要求的密封力大，氣流容易 產(chǎn)生渦流、紊流和“絕熱壓縮”等特殊流體現(xiàn)象，所以除要求材料具有極高的阻燃性外，還必 須要求具有極高的密封性能。而平面型密封面由于研磨精度的限制，對易滲透的極高壓力 和流速的氧氣密封效果差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種可靠使用在航天領(lǐng)域極高壓力工業(yè)級純氧氣苛刻、復(fù)雜工況 下用的氧氣閥，密封性能可靠、安全性能好。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種軍工極高壓氧氣閥，包括閥體閥座和閥瓣之 間的密封結(jié)構(gòu)，所述閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)是具有2°?5。角度差的差角密封 副；同時(shí)閥桿密封為復(fù)合填料密封結(jié)構(gòu)。
[0005]所述閥體閥座密封面的錐度為42°?50°，閥瓣密封面的錐度為40°?45°。
[0006]所述閥體閥座密封面和閥瓣密封面具有硬度差。
[0007]所述復(fù)合填料密封結(jié)構(gòu)為:中間為填料隔環(huán)，該填料隔環(huán)上下由軟填料和金屬填 料順序添加而成。
[0008]所述填料隔環(huán)中部設(shè)有導(dǎo)電鋼球和彈簧；該導(dǎo)電鋼球和閥桿接觸。
[0009]所述填料隔環(huán)上下端設(shè)有彈簧蓄能密封圈。
[0010]本實(shí)用新型采用的差角密封副，使兩個(gè)配對的密封面接觸時(shí)形成一個(gè)極其窄的線 密封環(huán)帶，作用很小的密封力就會(huì)形成很大的密封比壓，密封性能優(yōu)良，對驅(qū)動(dòng)力的要求比 較低。從而使本實(shí)用新型完全滿足航天領(lǐng)域極高壓力工業(yè)級純氧氣苛刻、復(fù)雜的工況，達(dá)到 安全使用的目的。
[0011]本實(shí)用新型的氧氣閥可以換裝不同的驅(qū)動(dòng)裝置:例如；電動(dòng)，氣動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是圖1中閥體密封座圖；
[0014]圖3是圖1中閥瓣圖；
[0015]圖4是圖1中復(fù)合填料圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]參照圖1和圖2、3，一種軍工極高壓氧氣閥，包括閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)，所述閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)是具有2°~5°角度差的差角密封副；差角密封副不同于普通閥門的密封副。該結(jié)構(gòu)是基于密封效果和減少密封力兩個(gè)方面的綜合考慮設(shè)計(jì)而成的。該密封副由兩個(gè)成一定角度的密封面組成，即閥體密封面1-1和閥瓣密封面2-1的角度不同，兩個(gè)密封面之間總是存在2°、3°、4°或5°的角度差。密封副材料按照國際氧氣閥標(biāo)準(zhǔn)選用抗阻燃極高的MONEL合金制成，兩個(gè)配對的密封面接觸時(shí)會(huì)形成一個(gè)極其窄的線密封環(huán)帶，作用很小的密封力就會(huì)形成很大的密封比壓，為避免密封失效，密封面間具有硬度差，由材料的硬度決定，硬度差控制在50-65ΗΒ，通常閥瓣的硬度比閥體密封座的硬度高。該結(jié)構(gòu)使氧氣閥的密封效果出色。另外從降低閥桿作用力的角度考慮，一般閥體密封面1-1的錐度為40°、41°、42° 43°、44°或45°，閥瓣密封面2_1的錐度為42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°或50°，這樣的配合可使差角密封副構(gòu)成的受力面積變小，減小介質(zhì)低進(jìn)高出時(shí)所施加的密封力。
[0018]本實(shí)用新型經(jīng)歷了生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)。產(chǎn)品裝配后按照ΑΡΙ598檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，依照閥體流向箭頭的指示用水進(jìn)行密封施壓，在閥門出口端放置一個(gè)量杯進(jìn)行測量，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，測量泄漏的介質(zhì)體積并和其它的結(jié)構(gòu)形成的密封效果進(jìn)行對比，對比結(jié)果如下表:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種軍工極高壓氧氣閥，包括閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥體閥座和閥瓣之間的密封結(jié)構(gòu)是具有2°?5°角度差的差角密封副；同時(shí)閥桿密封為復(fù)合填料密封結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軍工極高壓氧氣閥，其特征在于:所述閥體閥座密封面(1-1)的錐度為42°?50°，閥瓣密封面(2-1)的錐度為40°?45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軍工極高壓氧氣閥，其特征在于:所述閥體閥座密封面(1-1)和閥瓣密封面(2-1)具有硬度差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軍工極高壓氧氣閥，其特征在于:所述復(fù)合填料密封結(jié)構(gòu)為:中間為填料隔環(huán)，該填料隔環(huán)上下由軟填料和金屬填料順序添加而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軍工極高壓氧氣閥，其特征在于:所述填料隔環(huán)中部設(shè)有導(dǎo)電鋼球(8-2)和彈簧(8-1);該導(dǎo)電鋼球(8-2)和閥桿(3)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軍工極高壓氧氣閥，其特征在于:所述填料隔環(huán)上下端設(shè)有彈簧蓄能密封圈(8-1)。
【文檔編號】F16K1/32GK203421193SQ201320479725
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】陳清流, 樂精華, 靳國平, 蓋廣平, 張琳, 張曉軍, 陳文鑫, 郝宏達(dá), 張娜, 張國鋒, 董霞, 康世屏, 王萬斌, 高福, 趙啟州 申請人:蘭州高壓閥門有限公司