活塞效應自密封快開門密封結構的制作方法

專利名稱:活塞效應自密封快開門密封結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種活塞效應自密封快開門密封結構，具有閥體和快開門，其特征在于：閥體端部的內表面具有一個環形臺階結構，一個活塞密封圈嵌設在環形臺階結構處，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間嵌設有平面O型圈，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間具有進壓通道，進壓通道連接平面O型圈與閥體的流道，快開門的端面所設的O型圈槽內嵌設有快開門O型圈，快開門O型圈位置對應于活塞密封圈；上述平面O型圈的直徑大于快開門O型圈的直徑。本實用新型能夠實現利用活塞效應達到的自密封、防卡阻、防止密封圈脫落、啟閉容易、密封效果好的目的。
【專利說明】活塞效應自密封快開門密封結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發明快開門密封結構，尤其涉及石油、天然氣管線上的清管閥或快開盲板上的快開門密封的一種機械結構。

【背景技術】
[0002]已知的快開門密封技術有以下兩種:
[0003]第一種結構:清管閥快開門密封結構通常采用標準的徑向或端面O型圈密封結構。
[0004]第二種結構:清管閥快開門的自緊式密封結構，由快開門端面槽內裝配O型圈組成，其特征是:0型圈安裝在快開門內表面上的溝槽內，溝槽內分布有與快開門內腔相通的引壓孔。
[0005]但兩種技術都有相當的缺陷性，第一種主要有以下缺點:
[0006]1、快開門O型圈處于截面為矩形的凹槽中，長期啟閉后容易脫落，失去密封性。
[0007]2、操作快開門推入或旋轉到預定位置時摩擦阻力較大，啟閉費力。
[0008]3、為降低啟閉力矩而減少快開門O型圈初始密封力，就有可能造成閥腔內壓力穿過初始密封力較低的部位，以至于造成泄漏。
[0009]第二種主要有以下缺點:
[0010]1、0型圈槽是在快開門上直接加工而成，其槽的加工精度難以保證，槽形狀難以控制，因而會導致O型圈裝不進去或裝進去后易脫落的情況。
[0011]2、利用快開門凹槽結構和引壓孔引壓，但其實質是快開門凹槽結構毫無意義，且引壓孔易被介質堵塞。
[0012]3、僅通過O型圈實現自緊密封，其本身不具備自緊密封功能，僅僅是實現簡單的平面O型圈密封功能而已。
實用新型內容
[0013]本實用新型提供一種活塞效應自密封快開門密封結構，其目的是克服以上現有技術的缺點，提出了能夠利用活塞效應，達到實現自密封的快開門密封結構。
[0014]本實用新型的技術方案是:
[0015]一種活塞效應自密封快開門密封結構，具有閥體和快開門，其特征在于:閥體的端部的內表面具有一個環形臺階結構，一個活塞密封圈嵌設在環形臺階結構處，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間嵌設有平面O型圈，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間具有進壓通道，進壓通道連接平面O型圈與閥體的流道，快開門的端面所設的O型圈槽內嵌設有快開門O型圈，快開門O型圈位置對應于活塞密封圈；上述平面O型圈的直徑大于快開門O型圈的直徑。
[0016]所述環形臺階結構是一個二階臺階結構，活塞密封圈的截面為L型并嵌設在二階臺階結構上，所述臺階結構的底面是臺階結構的第一階臺階面，平面O型圈位于臺階結構的第一階臺階面處，臺階結構的第二階臺階面和與之對應的活塞密封圈端面構成一個截面為V型的環形瀉渣槽。
[0017]所述環形臺階結構是一個二階臺階結構，活塞密封圈的截面為L型并嵌設在二階臺階結構上，在活塞密封圈與第二階臺階的側壁對應的圈體上圓周勻布地設有數個螺釘孔，具有防脫螺釘穿過螺釘孔并螺設在第二階臺階的側壁上所設的螺孔中；螺釘孔的直徑大于位于螺釘孔中的防脫螺釘頭的直徑。
[0018]快開門O型圈嵌設在快開門的端面所設的O型圈槽中，O型圈槽的頂端具有向O型圈槽內方向伸出的凸起的尖峰結構，尖峰結構壓住快開門O型圈。
[0019]快開門的端面設有臺階面，一個固設在快開門的端面上的快開門壓蓋的側面與臺階面形成了嵌設快開門O型圈的O型圈槽，快開門壓蓋的側面頂端具有向O型圈槽內方向伸出的凸起的尖峰結構。
[0020]本實用新型的有益效果在于:
[0021 ] 1、活塞密封圈利用活塞效應形成可靠地自密封。
[0022]2、瀉渣槽可以使介質中有沙粒或者其它顆粒性介質時，防止介質進入密封結構，有效的保證了快開門不被卡死。
[0023]3、防脫螺釘在保證活塞密封圈有一定的移動距離(保證活塞效應的形成)的同時，可防止活塞密封圈脫落。
[0024]4、快開門壓蓋設計有獨立的尖峰結構，并根據不同的介質選擇不同的耐腐蝕的壓蓋材料。該措施有效的防止了尖峰位置的腐蝕，保證了尖峰對O型圈的固定作用，將包含尖峰的壓蓋作為獨立零件可以保證加工尺寸精確度，從而保證快開門O型圈有效過盈量、快開門O型圈的張力活性，達到保證快開門密封的目的，同時對快開門O型圈的更換也比較方便。
[0025]5、操作快開門推入或旋轉到預定位置時摩擦阻力較小，啟閉容易。

【附圖說明】

[0026]圖1:本實用新型結構示意圖；
[0027]圖2:圖1的A部放大圖；
[0028]圖3:圖2的B部放大圖。
[0029]圖中:1:快開門、2:快開門壓蓋、3:螺栓、4:活塞密封圈、5:瀉渣槽、6:閥體、7:進壓通道、8:防脫螺釘、9:平面O型圈、10:徑向O型圈、11:快開門O型圈、12:流道、21:尖峰、22:0型圈槽、41:活塞密封圈的底面、42:活塞密封圈的端面、61:第一階臺階面、62:第二階臺階面、81:螺釘孔。

【具體實施方式】
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[0030]如圖1所示:
[0031]本實用新型具有閥體6和與閥體6配合的快開門I。
[0032]快開門I的端面的中部設了一個凹陷部而形成臺階面，一個環形的快開門壓蓋2用螺栓3固設在凹陷部內，快開門壓蓋2的側面與臺階面就形成了用于嵌設快開門O型圈11的O型圈槽22，如圖3所示，快開門壓蓋2的側面頂端具有向O型圈槽22內方向伸出的凸起的尖峰21結構，也即快開門壓蓋2的側面頂端有一圈向外的凸起結構。這樣嵌設在O型圈槽22中的快開門O型圈11就會被尖峰21壓住。
[0033]在閥體6的內表面開設直徑一大一小兩個環形結構而形成一個環形的二階臺階結構，較大直徑的環形結構為第一階臺階，其底面為第一階臺階面61，其側面為第一階臺階的側壁，較小直徑的環形結構為第二階臺階，其底面為第二階臺階面62，其側面為第二階臺階的側壁。
[0034]活塞密封圈4的截面為L型，配合嵌設在上述二階臺階結構上。
[0035]活塞密封圈4與第一階臺階配合的部分，在活塞密封圈4的側壁與第一階臺階的側壁的交界部嵌設有徑向O型圈10，在活塞密封圈的底面41與第一階臺階面61交界部嵌設有平面O型圈9。
[0036]平面O型圈9的直徑大于快開門O型圈11的直徑。
[0037]在活塞密封圈4與第二階臺階的側壁對應的圈體上圓周勻布地設有數個(三個或更多個均可)螺釘孔81，具有防脫螺釘8穿過螺釘孔81并螺設在第二階臺階的側壁上所設的螺孔中從而固定活塞密封圈4 ;螺釘孔81的直徑大于位于螺釘孔81中的防脫螺釘頭的直徑，這樣產生的防脫螺釘頭與螺釘孔81之間的間隙保證活塞密封圈4有一定的移動距離。
[0038]活塞密封圈的底面41與第一階臺階面61之間具有進壓通道7，進壓通道7連接平面O型圈11與閥體6的流道12，本實施例中是活塞密封圈的底面41并不與第一階臺階面61頂抵，活塞密封圈的底面41與第一階臺階面61之間的間隙成為進壓通道7，并且這個進壓通道7與螺釘孔81連通，從而進壓通道7連接平面O型圈11與閥體6的流道12。
[0039]如圖2所示，臺階結構的第二階臺階面62和與之對應的活塞密封圈的端面42均呈傾斜狀，從而構成一個截面為V型的環形瀉渣槽5。
[0040]本實用新型工作原理:
[0041]如圖1:當介質進入清管閥快開門體的流道12中時，介質壓力因介質從進壓通道7進入而作用于活塞密封圈4上，并且介質壓力作用在快開門I上，由于平面O型圈9的直徑大于快開門O型圈11的直徑，活塞密封圈4上的平面O型圈9的密封線與流道12形成的環形面積S1,比快開門O型圈11的密封線與流道12形成的環形面積S2大，當壓力進入后，利用AS = S1-S2形成的面積差，形成活塞效應。當壓力增加時，活塞密封圈4向快開門I方向移動，壓迫快開門O型圈11，形成推力貼緊快開門1，隨著壓力的變化，快開門O型圈11可自動調節與密封套圈的貼緊度，保證可靠密封；SjPS2可根據不同壓力等級精確計算，最終保證這個面積差AS設置在合理的范圍內，以確保不同壓力等級條件下快開門實現可靠自密封。
[0042]當口徑大于DN500時，由于在取出清管器時，附著有大量污垢的清管器將可能將密封圈拖出，增加防脫螺釘8，保證能夠產生活塞效應所需的位移的同時防止活塞密封圈4脫落。
[0043]如圖2:由活塞密封圈4和閥體6裝配后形成瀉渣槽5，當介質中有沙粒或者其它顆粒性介質時，會沉積在瀉渣槽5中，當介質壓力消失后，活塞密封圈4向上移動，會將瀉渣槽5中的雜質擠出，有效防止介質進入密封結構，保證了快開門I不被卡死。
[0044]如圖3:快開門O型圈11脫落是快開門密封失效最常見的方式之一，防止快開門O型圈11脫落的關鍵是快開門壓蓋2上的尖峰21。大部分使用情況下，快開門I的材質和閥體6的材質一致為碳鋼，如果尖峰21跟快開門I是一整體零件，那么尖峰21將很容易被腐蝕，故設計了快開門壓蓋2，并根據不同的介質選擇不同的耐腐蝕的壓蓋材料。該措施有效的防止了尖峰21位置的腐蝕，保證了尖峰21對快開門O型圈11的固定作用。
[0045]本實用新型利用活塞效應能夠有效實現自密封、防卡阻，并能防止活塞密封圈4脫落，同時快開門I的獨立尖峰21結構保證快開門O型圈11不會脫落的同時保持一定的張力活性，并形成初始密封，操作快開門I推入或旋轉到預定位置時摩擦阻力較小，啟閉容易，密封效果好。
[0046]替代方案:
[0047]對于本實用新型來說，依據本實用新型的發明精神和原理還可以做出很多變型和改進，如活塞效應的實現方式的改變、快開盲板密封性的改變、螺釘孔結構改為扁方形或作用相同的其他形狀等，但這些變型和改進均屬本實用新型所申請的專利范圍。
【權利要求】
1.一種活塞效應自密封快開門密封結構，具有閥體和快開門，其特征在于:閥體的端部的內表面具有一個環形臺階結構，一個活塞密封圈嵌設在環形臺階結構處，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間嵌設有平面O型圈，活塞密封圈的底面與臺階結構的底面之間具有進壓通道，進壓通道連接平面O型圈與閥體的流道，快開門的端面所設的O型圈槽內嵌設有快開門O型圈，快開門O型圈位置對應于活塞密封圈；上述平面O型圈的直徑大于快開門O型圈的直徑。2.如權利要求1所述的活塞效應自密封快開門密封結構，其特征在于:上述環形臺階結構是一個二階臺階結構，活塞密封圈的截面為L型并嵌設在二階臺階結構上，所述臺階結構的底面是臺階結構的第一階臺階面，平面O型圈位于臺階結構的第一階臺階面處，臺階結構的第二階臺階面和與之對應的活塞密封圈端面構成一個截面為V型的環形瀉渣槽。3.如權利要求1所述的活塞效應自密封快開門密封結構，其特征在于:上述環形臺階結構是一個二階臺階結構，活塞密封圈的截面為L型并嵌設在二階臺階結構上，在活塞密封圈與第二階臺階的側壁對應的圈體上圓周勻布地設有數個螺釘孔，具有防脫螺釘穿過螺釘孔并螺設在第二階臺階的側壁上所設的螺孔中；螺釘孔的直徑大于位于螺釘孔中的防脫螺釘頭的直徑。4.如權利要求1所述的活塞效應自密封快開門密封結構，其特征在于:快開門O型圈嵌設在快開門的端面所設的O型圈槽中，O型圈槽的頂端具有向O型圈槽內方向伸出的凸起的尖峰結構，尖峰結構壓住快開門O型圈。5.如權利要求4所述的活塞效應自密封快開門密封結構，其特征在于:快開門的端面設有臺階面，一個固設在快開門的端面上的快開門壓蓋的側面與臺階面形成了嵌設快開門O型圈的O型圈槽，快開門壓蓋的側面頂端具有向O型圈槽內方向伸出的凸起的尖峰結構。
【文檔編號】F16J15-40GK204300374SQ201420740833
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