技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明屬于閥
門密封技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種
提升閥。
背景技術(shù)
[0002] 提升閥作為閥門
開關(guān)元件，具有廣泛的使用范圍。例如，其可以應(yīng)用于商用冷凍冷藏、運(yùn)輸冷凍冷藏領(lǐng)域等。當(dāng)應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中時(shí)，提升閥安裝于
壓縮機(jī)的進(jìn)出口端，通過(guò)操作閥桿，可以開啟和切斷閥的內(nèi)部通路，使用時(shí)作為檢修閥，用來(lái)抽
真空，添加制冷劑等。目前，隨著環(huán)保日益成為發(fā)展的主題，新型環(huán)保制冷劑系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣，比如CO2冷媒系統(tǒng)，相較于常規(guī)冷媒系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這些新型制冷劑系統(tǒng)對(duì)
溫度和壓
力的要求更高，因此對(duì)應(yīng)用于其中的提升閥的性能提出了更高的要求?，F(xiàn)有的提升閥中，驅(qū)動(dòng)桿與
閥體之間通過(guò)常規(guī)
橡膠進(jìn)行密封。由于不同橡膠材料的耐冷媒特性不一致，因此，不同冷媒的制冷系統(tǒng)中，提升閥的驅(qū)動(dòng)桿與閥體之間需要不同的橡膠密封，造成提升閥產(chǎn)品規(guī)格繁多，而且，由于橡膠材料的耐溫性較低，且易產(chǎn)生老化現(xiàn)象，使用壽命短，因此，無(wú)法滿足高溫高壓制冷系統(tǒng)，如CO2這樣的新型冷媒制冷系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的使用要求。并且提升閥直接與壓縮機(jī)的進(jìn)出口相連，安裝在壓縮機(jī)殼體上，因此需要符合以下性能：第一，因?yàn)樘嵘y會(huì)與系統(tǒng)中制冷劑直接
接觸，因此，需要與各種制冷劑兼容；第二，因?yàn)樘嵘y中需容納壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑，因此，其需要具有較寬的耐溫度范圍；第三，要提高提升閥在高溫高壓環(huán)境中使用時(shí)的使用壽命。
[0003] 因此，設(shè)計(jì)一種性能優(yōu)良的新型提升閥，就成本為領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種提升閥，本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過(guò)采用新型的強(qiáng)度高、耐高低溫性好、耐
腐蝕的
復(fù)合材料密封件，使提升閥的適用范圍廣，尤其突出的是，可以滿足高溫高壓環(huán)境的制冷系統(tǒng)的要求。
[0005] 本發(fā)明的提升閥，包括閥體、設(shè)置于所述閥體中可相對(duì)于所述閥體軸向移動(dòng)的閥桿，其特征在于，還包括由所述閥桿驅(qū)動(dòng)并與所述閥桿一起軸向移動(dòng)以開閉閥口的閥芯，所述閥桿與所述閥體之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)包括復(fù)合材料密封件，所述復(fù)合材料密封件包含金屬絲、陶土、柔性
石墨及將所述金屬絲、所述陶土、所述柔性石墨粘合在一起的粘接劑。
[0006] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述閥口與所述閥桿相對(duì)設(shè)置。
[0007] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述復(fù)合材料密封件中，所述金屬絲的
質(zhì)量百分比為20％～40％，所述陶土的質(zhì)量百分比為45％～65％，所述石墨的質(zhì)量百分比為5％～15％，所述粘接劑的質(zhì)量百分比為1％～5％，且所述陶土的質(zhì)量百分比大于所述金屬絲的質(zhì)量百分比，所述金屬絲的質(zhì)量百分比大于所述石墨的質(zhì)量百分比。
[0008] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述復(fù)合材料密封件為多個(gè)，相鄰所述復(fù)合材料密封件之間相互抵接，每個(gè)所述復(fù)合材料密封件的周向具有開口部，相鄰所述開口部在周向彼此交錯(cuò)排列。
[0009] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述開口部為相對(duì)于所述復(fù)合材料密封件的軸向傾斜設(shè)置的斜切開口，所述斜切開口的傾斜
角度為10°～70°。
[0010] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述斜切開口的傾斜角度為45°。
[0011] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，各相鄰所述開口部在所述復(fù)合材料密封件的周向呈90°或120°間隔均勻排列。
[0012] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，各相鄰所述開口部在所述復(fù)合材料密封件的周向依次等距錯(cuò)位排列。
[0013] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，還包括壓緊件，所述復(fù)合材料密封件設(shè)置于所述壓緊件與所述閥體之間，且所述復(fù)合材料密封件的壓縮量為15％～25％。
[0014] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述提升閥還包括第一隔離件，所述復(fù)合材料密封件設(shè)置于所述第一隔離件與所述壓緊件之間。
[0015] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述金屬絲具體為不銹
鋼絲或鎳絲。
[0016] 如上所述結(jié)構(gòu)的提升閥，所述粘接劑具體為聚乙二醇。
[0017] 本發(fā)明的提升閥，由于使用了新型的復(fù)合配比的復(fù)合材料密封件，使提升閥的
密封性能好，安全可靠，且在提升閥開啟和關(guān)閉過(guò)程中，操作
扭矩小，并具有極佳的耐高低溫特性，因此，其適用范圍廣，可以適用于多種冷媒制冷系統(tǒng)，尤其是可以滿足高溫高壓環(huán)境的制冷系統(tǒng)使用要求。
附圖說(shuō)明
[0018] 圖1所示為本發(fā)明提升閥的一個(gè)具體
實(shí)施例的剖視圖；
[0019] 圖2所示為圖1中的局部放大圖；
[0020] 圖3所示為圖1的局部爆炸圖；
具體實(shí)施方式
[0021] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 圖1所示為本發(fā)明提升閥的一個(gè)具體實(shí)施例的剖視圖，圖2所示為圖1中的局部放大圖；圖3所示為圖1的局部爆炸圖；
[0023] 下面就提升閥中與本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題相關(guān)的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，該提升閥包括閥體1、設(shè)置于閥體1中的可相對(duì)于閥體1軸向往復(fù)移動(dòng)的閥桿2、由閥桿2驅(qū)動(dòng)并與閥桿2一起軸向移動(dòng)的閥芯3(本實(shí)施例中，閥芯3設(shè)置在閥桿2的下端部，與閥桿2一體形成，當(dāng)然，根據(jù)需要，閥芯3與閥桿2也可以為分體式)、包括設(shè)置有與所述閥芯
3相接觸或分離的閥口41的
閥座4，其中，閥口41與閥桿2相對(duì)設(shè)置，閥座4與所述閥體1相連接(當(dāng)然，閥體4與閥體1也可以為一體式加工而成)。閥桿2與閥體1
螺紋配合，通過(guò)操作閥桿2使閥桿2旋轉(zhuǎn)，則閥桿2在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)會(huì)相對(duì)于閥體1作軸向往復(fù)移動(dòng)，從而使閥芯3也軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)而與閥口41相抵接或相分離，使閥口41打開或閉合，以使提升閥處于全開
位置或全閉位置從而對(duì)制冷系統(tǒng)冷媒起到截止和導(dǎo)通作用。
[0024] 如圖1－圖3所示，閥體1與閥桿2之間設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，閥體1上部配合有緊壓密封結(jié)構(gòu)的壓緊件5，壓緊件5可以具體為壓緊
螺母。壓緊件5包括將壓緊件5上緊至閥體1用的操作部及與閥體1螺紋配合的配合部52。通過(guò)將壓緊螺母以一定的扭矩上緊以
擠壓密封結(jié)構(gòu)，使密封結(jié)構(gòu)處于壓緊狀態(tài)，從而使閥桿2與閥體1之間實(shí)現(xiàn)密封配合。為了方便操作，壓緊件5的操作部可以為圖3中所示的由一組平行面及一組圓弧面構(gòu)成的柱狀體51，也可以是由三組平行面構(gòu)成的六角面柱狀體。
[0025] 如圖1及圖2所示，密封結(jié)構(gòu)包括復(fù)合材料密封件10，復(fù)合材料密封件10的成分中包含金屬絲、陶土、柔性石墨及將前述金屬絲、陶土、柔性石墨牢固結(jié)合的粘接劑。復(fù)合材料密封件10采用前述的金屬絲、陶土、柔性石墨及粘接劑的原因在于，金屬絲對(duì)閥桿2的表面有擦洗作用，使柔性石墨不會(huì)被旋轉(zhuǎn)中的閥桿2帶出閥體外部，避免填料腔內(nèi)的密封材料的減小，可以保障復(fù)合材料密封件10的強(qiáng)度，進(jìn)一步提高閥的使用壽命。陶土具有極好的可塑性、
耐腐蝕性、
耐磨性、耐高溫性的特點(diǎn)。柔性石墨具有耐高低溫性、耐腐蝕性、氣密性及
摩擦系數(shù)小的特點(diǎn)，具有良好的潤(rùn)滑性。本具體實(shí)施例的提升閥中，前述的粘接劑可以為聚乙二醇。粘接劑的作用一方面是使金屬絲、陶土及柔性石墨牢固結(jié)合，另一方面由于粘接劑本身具有潤(rùn)滑作用，可以降低操作閥桿2時(shí)的操作扭矩。
[0026] 作為一種具體實(shí)施方式，本實(shí)施例的提升閥中，復(fù)合材料密封件10由金屬絲、陶土、柔性石墨及粘接劑組成。并且，陶土的質(zhì)量百分比大于金屬絲的質(zhì)量百分比，金屬絲的質(zhì)量百分比大于所述石墨的質(zhì)量百分比。具體來(lái)講，可以是金屬絲的質(zhì)量百分比為20％～40％，陶土的質(zhì)量百分比為45％～65％，所述石墨的質(zhì)量百分比為5％～15％，所述粘接劑的質(zhì)量百分比為1％～5％。復(fù)合材料密封件10采用前述的成分配比關(guān)系是因?yàn)椋艚饘俳z的質(zhì)量百分比低于20％，會(huì)造成復(fù)合材料密封件10的強(qiáng)度不足，若高于40％則加大了生產(chǎn)成本；若陶土的質(zhì)量百分比低于45％，一方面增加生產(chǎn)成本，另一方面影響復(fù)合材料密封件10的可塑性及耐高低溫性，若高于65％則影響復(fù)合材料密封件10的強(qiáng)度。前述柔性石墨及粘接劑的配比關(guān)系在保障復(fù)合材料密封件的強(qiáng)度及耐高低溫性的同時(shí)，減小復(fù)合材料密封件的摩擦系數(shù)，降低操作扭矩。并且，為了提高復(fù)合材料密封件10的強(qiáng)度，前述的金屬絲采用
不銹鋼絲或鎳絲。
[0027] 如圖3所示，復(fù)合材料密封件10的結(jié)構(gòu)為縱截面為矩形的圓環(huán)形圓柱體。作為優(yōu)選方案，復(fù)合材料密封件10為周向具有開口部101的開口式圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。開口部101的設(shè)置一方面使開閥及關(guān)閥時(shí)的操作扭矩小，且降低了加工過(guò)程中對(duì)復(fù)合材料密封件10的內(nèi)圓尺寸的
精度要求，便于裝配。另一方面，由于復(fù)合材料密封件10中含有增加密封復(fù)合材料密封件強(qiáng)度的金屬絲，因此，設(shè)置開口部101可以使其受到壓緊件5的擠壓時(shí)更容易
變形，使復(fù)合材料密封件10的軸向壓縮量達(dá)15％～25％，更易于與閥桿2及閥體1相貼合，具有更好的密封適應(yīng)性。并且，在本實(shí)施例中，開口部101為相對(duì)于復(fù)合材料密封件10的軸向傾斜設(shè)置的斜切開口部。這樣，在對(duì)壓緊件5施以相同的擰緊力的情況下，復(fù)合材料密封件10克服自身的強(qiáng)度限制，更容易與閥桿2及閥體1相貼合，密封效果更佳。開口部101的傾斜角度α優(yōu)選為10°～70°。本具體實(shí)施例中，角度α為45°
[0028] 本具體實(shí)施例中，復(fù)合材料密封件10的個(gè)數(shù)為3個(gè)且每個(gè)復(fù)合材料密封件10的大小、形狀及其開口部的形狀完全相同(當(dāng)然，也可以為2個(gè)、4個(gè)等多個(gè)，此處僅以3個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明)。各相鄰復(fù)合材料密封件10的開口療101在復(fù)合材料密封件10的周向依次等距錯(cuò)位排列，本實(shí)施例中，3個(gè)復(fù)合材料密封件10的開口部101在周向以一定的角度等距間隔交錯(cuò)排列，且通過(guò)試驗(yàn)確定，間隔角度一般應(yīng)大于45°，以防止其中兩個(gè)或三個(gè)開口部101的間隔角度較小而降低密封性能。本具體實(shí)施例中，每相鄰的兩個(gè)復(fù)合材料密封件10的開口部101在復(fù)合材料密封件10的周向依次以120°的圓周等分角度間隔均勻排列，即中間的復(fù)合材料密封件10的開口部101位置相當(dāng)于最上面的復(fù)合材料密封件10的開口部
101逆
時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°，最下面的復(fù)合材料密封件10的開口部101位置相當(dāng)于中間的復(fù)合材料密封件10的開口部101逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°。這樣，三個(gè)復(fù)合材料密封件的開口部101不會(huì)相貫通，在密封性能優(yōu)越的前提下有效防止
泄漏的發(fā)生。
[0029] 需要說(shuō)明的是，前述開口部101在周向依次以120°的圓周等分角度間隔排列為例對(duì)密封方式進(jìn)行了舉例。在本發(fā)明范圍內(nèi)，使開口部101旋轉(zhuǎn)一定角度也可以。
[0030] 本實(shí)施例的提升閥中，密封結(jié)構(gòu)還包括抵接于復(fù)合材料密封件10與閥體1之間的第一隔離件6，復(fù)合材料密封件10設(shè)置于第一隔離件6與壓緊件5之間，密封結(jié)構(gòu)還包括抵接于復(fù)合材料密封件10與壓緊件5之間的第二隔離件7，具體地，第一隔離件6可以是由
銅材或不銹鋼材料制成的
墊圈，第二隔離件7可以是由銅材或不銹鋼材料制成的
墊片，第一隔離件6及第二隔離件7的作用是防止復(fù)合材料密封件10在高溫狀態(tài)下與空氣接觸而發(fā)生
氧化，從而可以有效提高復(fù)合材料密封件10的使用壽命，進(jìn)一步提升提升閥的密封可靠性。
[0031] 本發(fā)明的提升閥，密封結(jié)構(gòu)中采用了新型的復(fù)合材料密封件10，該復(fù)合材料密封件10因其組分決定了其具有操作扭矩低、強(qiáng)度高、耐高低溫性佳，耐高壓、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合材料密封件10的使用壽命是普通石墨填料及常規(guī)塑料填料的百倍以上，且能適用于－100℃～+200℃的高低溫溫度范圍，其甚至可以滿足更大的溫度范圍的要求。因此，本發(fā)明的提升閥應(yīng)用范圍廣，能夠適用于絕大多數(shù)的制冷系統(tǒng)中，例如，可以適用于對(duì)密封性能要求極高的高溫高壓制冷系統(tǒng)(如CO2冷媒系統(tǒng)中)。并且，通過(guò)該復(fù)合材料密封件的使用，可以減小提升閥的規(guī)格，降低提升閥的生產(chǎn)成本。
[0032] 當(dāng)然需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所述的上、中、下等方位詞，只是為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0033] 并且，壓緊件、復(fù)合材料密封件的具體形狀及個(gè)數(shù)、第一隔離件及第二隔離件的形狀及制作材料、開口部的具體形狀等也不限于前述具體實(shí)施例中所給出的形式，而且復(fù)合材料密封件可以為兩個(gè)、4個(gè)等其它多個(gè)，例如，當(dāng)復(fù)合材料密封件10的個(gè)數(shù)為4個(gè)時(shí)，相鄰復(fù)合材料密封件4的開口部101之間可以呈90度間隔均勻。
[0034] 以上所述僅是本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
