一种调压器调压阀座的密封结构的制作方法

1.本发明涉及调压器技术领域，特别涉及一种调压器调压阀座的密封结构。


背景技术：

2.调压器是用于调节燃气压力的主要装置，现有燃气调压器的密封结构采用平面加橡胶密封圈密封，密封圈只承受垂直方向的挤压力，长时间垂直挤压及天然气的腐蚀，会导致密封圈变形以及损坏，同时阀座密封受力方向为单向，容易受零件密封面加工精度影响，造成密封不严。


技术实现要素：

3.基于此，本发明提供一种调压器调压阀座的密封结构，该密封结构包括相对设置在阀座、阀芯上的第一环形凹槽和第二环形凹槽，第二环形凹槽为梯形结构，第一环形凹槽内镶嵌有阀垫，阀垫的上端两侧设置有环形凸圈，密封时第二环形凹槽的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈的外侧壁上，使得阀座内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封，密封面受加工精度影响小，密封更稳定，提高了调压器的整体稳定性。
4.本发明采用的技术方案是：
5.一种调压器调压阀座的密封结构，包括阀体以及设置在所述阀体内的阀座、阀芯和阀杆，所述阀杆可带动所述阀芯上下运动，实现阀座的开启与关闭；
6.所述阀座的上侧表面开设有第一环形凹槽；所述阀芯的下侧表面开设有与所述第一环形凹槽相对的第二环形凹槽，所述第二环形凹槽为梯形结构；
7.所述第一环形凹槽内镶嵌有阀垫，所述阀垫的上端两侧设置有环形凸圈，所述环形凸圈的横截面呈半球形；
8.所述环形凸圈的内部设置有玄武岩纤维层，所述玄武岩纤维层沿所述环形凸圈的外侧壁设置；
9.当所述阀杆向下运动时，所述阀芯带动所述第二环形凹槽向下运动，所述第二环形凹槽的两侧槽壁分别压紧在两个所述环形凸圈的外侧壁上，使得阀座内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封；当所述阀杆向上运动时，所述阀芯带动所述第二环形凹槽向上运动，远离所述阀垫，实现阀座的开启。
10.在本技术公开的密封结构中，所述第一环形凹槽也为梯形结构。
11.在本技术公开的密封结构中，所述阀座具有固定部，所述环形凸圈位于所述固定部的上端两侧；所述固定部的横截面呈梯形，与所述第一环形凹槽适配。
12.在本技术公开的密封结构中，所述固定部与所述第一环形凹槽过盈配合。
13.在本技术公开的密封结构中，所述阀垫的制备方法为：
14.步骤s1. 将预胶料通过第一模具制得固定部；
15.步骤s2. 将添加有短切玄武岩纤维的预胶料通过第二模具制得环形凸圈预制体；将玄武岩纤维纱布在胶液中浸渍后，贴附在环形凸圈预制体表面，固化得到环形凸圈基体；
16.步骤s3. 将固定部、环形凸圈基体放入阀垫模具中，用添加有短切玄武岩纤维的预胶料注射充模，再将阀垫模具置于硫化机中进行硫化成型，得到阀垫。
17.在本技术公开的密封结构中，所述预胶料包括氟橡胶90~100份、纳米二氧化硅1~5份、炭黑20~40份、助剂15~40份。
18.在本技术公开的密封结构中，所述短切玄武岩纤维的添加量为1~5%。
19.在本技术公开的密封结构中，所述环形凸圈预制体的半径与环形凸圈的半径比为0.5~0.7。
20.在本技术公开的密封结构中，玄武岩纤维纱布为玄武岩纤维无捻粗纱。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本技术的密封结构使阀芯与阀座的密封面，内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封，密封面受加工精度影响变小，密封更稳定，提高了调压器的整体稳定性；第二环形凹槽的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈的外侧壁上，即使出现因加工精度及装配后累积误差等因素所导致的问题，阀座也会与阀芯平行接触，进而保证了阀座与阀芯之间的密封接触。本技术阀垫的环形凸圈内添加有短切玄武岩纤维，并沿环形凸圈的外侧壁埋设玄武岩纤维无捻粗纱，提高了环形凸圈的力学性能，增加了阀垫的使用寿命。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为调压器的结构示意图；
25.图2为图1的a处放大图；
26.图3为本技术密封结构的示意图；
27.图4为现有密封结构的受力示意图；
28.图5为本技术密封结构的受力示意图；
29.图6为本技术阀垫的结构示意图。
30.附图标记：
31.10、调压器；11、阀体；12、阀芯；13、阀座；14、阀杆； 15、皮膜；16、复位弹簧；17、密封圈；
32.20、密封结构；21、第一环形凹槽；22、第二环形凹槽；23、阀垫；24、环形凸圈；25、玄武岩纤维层；26、固定部。
具体实施方式
33.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.本技术公开了一种调压器调压阀座的密封结构，请参见图1所示，该调压器10包括阀体11、阀芯12、阀座13、阀杆14、密封圈17、皮膜15、指挥器（图中未示出）、复位弹簧16等，指挥器可控制皮膜15上下腔的压力，当皮膜15下腔压力大于皮膜15上腔压力时，阀杆14向上运动，阀芯12在阀杆14的推动下与阀座13分离，实现开启；当皮膜15上腔压力大于皮膜15下腔压力时，阀杆14向下运动，阀芯12在复位弹簧16的作用下与阀座13的密封圈17压紧，实现关闭；请参见图2、4所示，现有调压器调压阀座的密封结构采用平面加橡胶密封圈17密封，密封圈17只承受垂直方向的挤压力，因此只有垂直方向的密封，而长时间垂直挤压及天然气的腐蚀，会导致密封圈17变形以及损坏，同时阀座13密封受力方向为单向，容易受零件密封面加工精度影响，造成密封不严。
39.基于此，请参见图3、5、6所示，本技术实施例提供一种调压器调压阀座的密封结构，阀座13的上侧表面设置有第一环形凹槽21，阀芯12的下侧表面设置有与第一环形凹槽21相对的第二环形凹槽22，且第二环形凹槽22为梯形结构。
40.第一环形凹槽21内镶嵌有阀垫23，阀垫23的上端两侧设置有环形凸圈24，环形凸圈24的横截面呈半球形。
41.当阀杆14向下运动时，阀芯12带动第二环形凹槽22向下运动，第二环形凹槽22的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈24的外侧壁上，使得阀座13内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封（请参见图5所示）；当阀杆14向上运动时，阀芯12带动第二环形凹槽22向上运动，远离阀垫23，实现阀座13的开启。
42.为提高环形凸圈24的力学性能，在环形凸圈24的内部设置玄武岩纤维层25，该玄武岩纤维层25沿环形凸圈24的外侧壁设置，以抵抗阀芯12的压力，提高环形凸圈24的强度，增加阀垫23的使用寿命。
43.本技术的密封结构20使阀芯12与阀座13的密封面，内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封，使密封受材料的影响降到了最低，密封更稳定，提高了调压器10的整体稳定
性；第二环形凹槽22的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈24的外侧壁上，即使出现因加工精度及装配后累积误差等因素所导致的问题，阀座13也会与阀芯12平行接触，进而保证了阀座13与阀芯12之间的密封接触。
44.在一个实施例中，第一环形凹槽21也为梯形结构。阀垫23镶嵌在第一环形凹槽21内，梯形结构使得阀垫23受挤压时也不会被挤出，保证密封结构20的完整性。
45.在一个实施例中，阀座13具有固定部26，环形凸圈24位于固定部26的上端两侧。固定部26的横截面呈梯形，与第一环形凹槽21适配，可完全镶嵌在第一环形凹槽21内，并且固定部26与第一环形凹槽21过盈配合，其结合力强，可有效克服阀芯12的压力，不会被拉出，从而有效地保证阀门密封。
46.在一个实施例中，阀垫的制备方法为：
47.步骤s1. 将预胶料通过第一模具制得固定部。该预胶料包括氟橡胶90~100份、纳米二氧化硅1~5份、炭黑20~40份、助剂15~40份。
48.步骤s2. 将添加有短切玄武岩纤维的预胶料通过第二模具制得环形凸圈预制体；将玄武岩纤维纱布在胶液中浸渍后，贴附在环形凸圈预制体表面，形成玄武岩纤维层，固化得到环形凸圈基体。环形凸圈预制体的半径与环形凸圈的半径比为0.5~0.7，使得玄武岩纤维层靠近环形凸圈的外侧壁，增强环形凸圈的抗压能力。该短切玄武岩纤维的添加量为1~5%，优选为3%，玄武岩纤维纱布为玄武岩纤维无捻粗纱，在环形凸圈的预胶料中添加短切玄武岩纤维，并在环形凸圈内埋设玄武岩纤维层，可提高环形凸圈的力学性能。
49.步骤s3. 将固定部、环形凸圈基体放入阀垫模具中，用添加有短切玄武岩纤维的预胶料注射充模，再将阀垫模具置于硫化机中进行硫化成型，得到阀垫。
50.在一个具体的实施方式中，阀垫的拉伸强度为24.5mpa，撕裂强度为35.7 kn/m。
51.基于上述各实施例，本发明实施例的密封结构具有以下优点：
52.本技术的密封结构20使阀芯12与阀座13的密封面，内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封，使密封受材料的影响降到了最低，密封更稳定，提高了调压器10的整体稳定性；第二环形凹槽22的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈24的外侧壁上，即使出现因加工精度及装配后累积误差等因素所导致的问题，阀座13也会与阀芯12平行接触，进而保证了阀座13与阀芯12之间的密封接触。
53.本技术阀垫的环形凸圈24内添加有短切玄武岩纤维，并沿环形凸圈的外侧壁埋设玄武岩纤维无捻粗纱，提高了环形凸圈24的力学性能，增加了阀垫23的使用寿命。
54.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种调压器调压阀座的密封结构，包括阀体以及设置在所述阀体内的阀座、阀芯和阀杆，所述阀杆可带动所述阀芯上下运动，实现阀座的开启与关闭，其特征在于：所述阀座的上侧表面开设有第一环形凹槽；所述阀芯的下侧表面开设有与所述第一环形凹槽相对的第二环形凹槽，所述第二环形凹槽为梯形结构；所述第一环形凹槽内镶嵌有阀垫，所述阀垫的上端两侧设置有环形凸圈，所述环形凸圈的横截面呈半球形；所述环形凸圈的内部设置有玄武岩纤维层，所述玄武岩纤维层沿所述环形凸圈的外侧壁设置；当所述阀杆向下运动时，所述阀芯带动所述第二环形凹槽向下运动，所述第二环形凹槽的两侧槽壁分别压紧在两个所述环形凸圈的外侧壁上，使得阀座内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封；当所述阀杆向上运动时，所述阀芯带动所述第二环形凹槽向上运动，远离所述阀垫，实现阀座的开启。2.根据权利要求1所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述第一环形凹槽也为梯形结构。3.根据权利要求2所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述阀座具有固定部，所述环形凸圈位于所述固定部的上端两侧；所述固定部的横截面呈梯形，与所述第一环形凹槽适配。4.根据权利要求3所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述固定部与所述第一环形凹槽过盈配合。5.根据权利要求3所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述阀垫的制备方法为：步骤s1. 将预胶料通过第一模具制得固定部；步骤s2. 将添加有短切玄武岩纤维的预胶料通过第二模具制得环形凸圈预制体；将玄武岩纤维纱布在胶液中浸渍后，贴附在环形凸圈预制体表面，固化得到环形凸圈基体；步骤s3. 将固定部、环形凸圈基体放入阀垫模具中，用添加有短切玄武岩纤维的预胶料注射充模，再将阀垫模具置于硫化机中进行硫化成型，得到阀垫。6.根据权利要求5所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述预胶料包括氟橡胶90~100份、纳米二氧化硅1~5份、炭黑20~40份、助剂15~40份。7.根据权利要求5所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述短切玄武岩纤维的添加量为1~5%。8.根据权利要求5所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述环形凸圈预制体的半径与环形凸圈的半径比为0.5~0.7。9.根据权利要求5所述的调压器调压阀座的密封结构，其特征在于，所述玄武岩纤维纱布为玄武岩纤维无捻粗纱。

技术总结
本发明公开了一种调压器调压阀座的密封结构，属于调压器技术领域，该密封结构包括相对设置在阀座、阀芯上的第一环形凹槽和第二环形凹槽，第一环形凹槽和二环形凹槽均为梯形结构，第一环形凹槽内镶嵌有阀垫，阀垫的上端两侧设置有环形凸圈，环形凸圈的内部设置有玄武岩纤维层，玄武岩纤维层沿环形凸圈的外侧壁设置，密封时阀芯带动第二环形凹槽向下运动，第二环形凹槽的两侧槽壁分别压紧在两个环形凸圈的外侧壁上，使得阀座内外两侧均形成轴向和径向两个方向的密封，密封更稳定，提高了调压器的整体稳定性，即使出现因加工精度及装配后累积误差等因素所导致的问题，阀座也会与阀芯平行接触，进而保证了阀座与阀芯之间的密封接触。触。触。


技术研发人员：蒋向军 兰范勇
受保护的技术使用者：成都伦慈仪表有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/7/12