專利名稱：：用于平面旋轉閥的組合密封裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于閥門
技術領域：
，涉及平面旋轉閥密封結構的改進。所謂平面旋轉閥，是指由兩塊以上平板疊加在一起組成閥體，通過平板閥體的相對旋轉來改變工位，實現(xiàn)多路控制的閥門。專利號為ZL88108122的中國發(fā)明專利“多功能集成閥”公開了一種用于水處理設備的多路閥，這種閥門可以實現(xiàn)多工位的切換。這種閥的啟閉通過位于上閥蓋和下閥蓋之間的閥芯轉動而實現(xiàn)。在上閥蓋的下表面和下閥蓋的上表面有很多閥口，閥口內有密封圈。為了防止密封圈在閥芯轉動時受到損害，該專利在閥芯上的通孔內放置薄板條，企圖將密封圈支撐住，但是往往是這些薄板條直接將密封圈切壞，使密封處泄露。由本實用新型的申請人提出的申請?zhí)枮?0206400.6、名稱為“平面旋轉多路閥”的實用新型專利已經(jīng)克服了這個缺點，所采用的措施是使用一種內壓自緊式密封圈代替原來的橡膠圈，既保證了閥處于工作位置時的可靠密封，又能使工位切換時啟閉板運轉靈活。但是，內壓自緊式密封圈依靠閥口內的水壓實現(xiàn)密封，因此，密封效果與水壓相關，使用范圍受到一定限制；另外，在閥門切換時需要將閥口的壓力卸荷，自緊式密封圈的唇邊回縮，不再壓緊啟閉板，才能使啟閉板能靈活轉動。就是說，這種密封結構不允許閥門帶壓切換工位。本實用新型的目的是提供一種用于相對滑動的兩個平面之間的液體密封裝置，它既可實現(xiàn)閥的無壓運轉，也可實現(xiàn)閥的帶壓切換，其密封效果受水壓變化的影響很小，可適用于更寬的介質壓力范圍。本實用新型的技術方案是一種用于平面旋轉閥的組合密封裝置，其特征在于，(1)組合密封裝置由一個安裝在閥口端部臺階圓10內的環(huán)狀密封圈1和彈性體2組成，彈性體2位于密封圈1和閥口端部臺階圓10的底面10a之間，(2)密封圈1的外緣是圓柱面，密封圈1的內緣是內圓柱面，密封圈1的下端面上有一個凹向密封圈上緣方向的圓環(huán)面5，該圓環(huán)面與密封圈內孔之間形成一個突出該圓環(huán)面的環(huán)形頸部6，密封圈1的上緣有一個環(huán)形突起7，密封圈1的外緣與閥口端部臺階圓內的內圓柱面10b滑動配合，(3)設閥口9的內徑為d0，啟閉板4上的啟閉孔8的內徑為d1，彈性體2的內徑為d2，彈性體2的中徑為d3，密封圈1的內徑為D0，其外徑為D，其上緣環(huán)形突起7最高點的直徑為D1，密封圈1的環(huán)形頸部6的外徑為D3，閥口端部臺階圓10的內徑為D2，閥口端部臺階圓10的高度為W，密封圈1的總厚度為B，從密封圈下端圓環(huán)面5到上緣環(huán)形突起7最高點的厚度為H，密封圈1外緣的厚度為h，密封圈上緣環(huán)形突起7的高度為t，則組合密封裝置的結構尺寸范圍由下列公式?jīng)Q定D0=d0=d1D3=d2=D0+(3～8)D1=d3=d2+bD=D2=D3+(1.2～1.4)bH=h+tH=1.5～5B=H+(0.55～0.65)aW=a+h+(0～0.3)t=k*a+δ/2N=W-B-tt＜N＜a/2式中b為彈性體的截面寬度，若彈性體為O形圈，則b取值為O形圈的截面直徑d，a為彈性體的厚度，若彈性體為O形圈，則a取值為O形圈的截面直徑d，δ為閥運轉時，啟閉板4與上閥座及下閥座3之間的總間隙，k為彈性體的壓縮系數(shù)，以上各式中的長度單位為毫米，(4)密封圈可以用聚四氟乙烯、石墨、尼龍材料制造，彈性體是使用橡膠、聚氨酯一類彈性好的橡塑材料制造的O形圈或者矩形圈。本實用新型的優(yōu)點是密封性能受介質壓力變化的影響很小，因此，在介質壓力很寬的變化范圍內都能可靠密封閥口，使閥的使用范圍擴大。同時，允許閥門帶壓驅動，有利于提高閥門工作的連續(xù)性和效率。。圖1是本實用新型組合密封裝置中密封圈1的中心剖面圖。圖2是彈性體2的中心剖面圖。圖3是本實用新型安裝到閥口、彈性體處在自由狀態(tài)時的示意圖。圖4是矩形截面彈性體2的中心剖面圖。以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。參見圖1、2，本實用新型由密封圈1和彈性體2組成，安裝到閥口后如圖3所示。在閥門的上閥座或者下閥座3上有很多閥口9，在閥口9的端部有安放密封裝置的臺階圓10，密封圈1和彈性體2安裝在臺階圓10內。密封圈1是一個圓環(huán)，它的外緣是厚度為h的圓柱面。密封圈1的內緣是個內徑為D0的內圓柱面，密封圈1的下端面上有一個凹向密封圈上緣方向的圓環(huán)面5，該圓環(huán)面與密封圈內孔之間形成一個突出該圓環(huán)面的環(huán)形頸部6，圓環(huán)面5與環(huán)形頸部6形成一個臺階。密封圈1的上緣有一個環(huán)形突起7，該突起的最高點處的直徑為D1，環(huán)形突起7的高度、即從密封圈外緣的上端到環(huán)形突起7最高點的垂直距離為t。密封圈1的外緣與閥口端部臺階圓10內的內圓柱面10b滑動配合。密封圈1可以采用聚四氟乙烯或者具有相同的耐磨和潤滑性能的材料制造。彈性體2是0形或者矩形橡膠圈/墊，它安放在密封圈1下緣的圓環(huán)面5和臺階圓10的底面10a之間。當組合密封裝置安放好以后，密封圈1受到彈性體2的變形產(chǎn)生的壓力作用，環(huán)形突起7的頂部圓環(huán)與閥中的啟閉板4緊密貼合，密封了啟閉孔8。而彈性體2則保證了密封圈下緣與彈性體之間以及彈性體與臺階圓10的底面10a之間的密封。圖4給出一種矩形截面彈性體實施例的剖面圖。本密封裝置中，密封圈1的環(huán)形突起7與啟閉板4的光滑平直表面形成密封，是本密封裝置的主要密封面。彈性體2與密封圈1的下端面上凹向密封圈上緣方向的圓環(huán)面5的接觸面及彈性體2與閥口端部臺階圓10的底面10a的接觸面為輔助靜密封面。彈性體2為本密封裝置提供密封壓力，各密封面的密封比壓大小取決于彈性體2的截面形狀、截面尺寸及彈性體材料的彈性。本實用新型中取密封圈1的內徑D0與啟閉孔8的內徑d1及閥口9的內徑d0相等，一方面能防止介質壓力對密封比壓的影響，介質流向改變時不致削弱密封比壓，另一方面，密封圈1的內徑不應使介質流道縮小而形成節(jié)流。彈性體2的內徑d2等于密封圈1的環(huán)形頸部6的外徑D3，即d2=D3=D0+(3～8)，使得密封裝置結構緊湊，而且彈性體緊套在密封圈的環(huán)形頸部上，便于裝配。密封圈1的環(huán)形頸部6的外徑D3為密封圈1的內徑D0加環(huán)形頸部6的壁厚的2倍，環(huán)形頸部6的壁厚可取1.5～4毫米。彈性體2的中徑d3等于密封圈1的環(huán)形突起7最高點的直徑D1，即d3=D1，保證彈性體的彈力以最短的傳遞線路可靠傳遞到主密封面。密封圈的外徑D與臺階圓的內徑D2的名義尺寸相等，取值應考慮彈性體受壓后的變形量能有足夠的容納空間。尺寸公差為滑動配合，保證密封圈能沿臺階圓內壁自如運動。密封圈1外緣的厚度h的取值以密封圈外緣不產(chǎn)生翹曲變形為條件，一般取1.5～5毫米。密封圈的總厚度B=H+(0.55～0.65)a，式中后一項為環(huán)形頸部6的高度，取彈性體厚度的0.55～0.65倍是因為裝配時，彈性體應能套在環(huán)形頸部上。彈性體受壓密封圈向下運動要留有空間，而且要保證彈性體壓縮變形后不嵌入預留空間而造成彈性體內圈局部擠壓損壞。閥口端部臺階圓10的深度W=a+h+(0～0.3)，是基于裝配中在彈性體未受壓縮時，密封圈即落入臺階圓孔內，不致形成密封圈與臺階圓偏心而增加安裝難度。取值時增加0～0.3毫米可以降低加工精度要求。密封圈上緣環(huán)形突起7的高度t值的大小決定著密封裝置工作時彈性體的壓縮量，最終決定著密封裝置主、輔密封面的密封比壓，其值與彈性材料的彈性有關，也與閥運轉時啟閉板4與上閥座及下閥座3之間的總間隙δ有關。t＜N＜a/2是設計本實用新型的密封裝置時的驗算條件。下表給出8個具體的參數(shù)實例，表中長度單位為毫米。<tablesid="table1"num="001"><table>例1例2例3例4例5例6例7例8d0、d1、D01520253240506580d2、D318253037.545567185d3.555.3d3、D121.5528.5533.5541.0548.5561.376.390.3D、D227343946547085100h1.61.71.92.42.52.83.23.8H2.12.22.42.93.03.53.94.3B4.24.34.55.05.16.77.17.7W5.35.45.66.16.28.28.69.2t0.50.7N0.600.80δ0.0300.035k0.1360.129</table></tables>為了便于裝配和進一步提高密封效果，還可以把密封圈1和彈性體2粘接或者復合成為一體。經(jīng)實驗，使用本實用新型組合密封裝置的平面旋轉多路閥，當彈性體用O形橡膠圈、密封圈用聚四氟乙烯材料時，可以在0～0.60Mpa的介質壓力范圍內可靠使用。權利要求1.一種用于平面旋轉閥的組合密封裝置，其特征在于，(1)組合密封裝置由一個安裝在閥口端部臺階圓[10]內的環(huán)狀密封圈[1]和彈性體[2]組成，彈性體[2]位于密封圈[1]和閥口端部臺階圓[10]的底面[10a]之間，(2)密封圈[1]的外緣是圓柱面，密封圈[1]的內緣是內圓柱面，密封圈[1]的下端面上有一個凹向密封圈上緣方向的圓環(huán)面[5]，該圓環(huán)面與密封圈內孔之間形成一個突出該圓環(huán)面的環(huán)形頸部[6]，密封圈[1]的上緣有一個環(huán)形突起[7]，密封圈[1]的外緣與閥口端部臺階圓內的內圓柱面[10b]滑動配合，(3)設閥口[9]的內徑為d0，啟閉板[4]上的啟閉孔[8]的內徑為d1，彈性體[2]的內徑為d2，彈性體[2]的中徑為d3，密封圈[1]的內徑為D0，其外徑為D，其上緣環(huán)形突起[7]最高點的直徑為D1，密封圈[1]的環(huán)形頸部[6]的外徑為D3，閥口端部臺階圓[10]的內徑為D2，閥口端部臺階圓[10]的高度為W，密封圈[1]的總厚度為B，從密封圈下端圓環(huán)面[5]到上緣環(huán)形突起[7]最高點的厚度為H，密封圈[1]外緣的厚度為h，密封圈上緣環(huán)形突起[7]的高度為t，則組合密封裝置的結構尺寸范圍由下列公式?jīng)Q定D0=d0=d1D3=d2=D0+(3～8)D1=d3=d2+bD=D2=D3+(1.2～1.4)bH=h+tH=1.5～5B=H+(0.55～0.65)aW=a+h+(0～0.3)t=k*a+δ/2N=W-B-tt＜N＜a/2式中b為彈性體的截面寬度，若彈性體為O形圈，則b取值為O形圈的截面直徑d，a為彈性體的厚度，若彈性體為O形圈，則a取值為O形圈的截面直徑d，δ為閥運轉時，啟閉板[4]與上閥座及下閥座[3]之間的總間隙，k為彈性體的壓縮系數(shù)，以上各式中的長度單位為毫米，(4)密封圈可以用聚四氟乙烯、石墨、尼龍材料制造，彈性體是使用橡膠、聚氨酯一類彈性好的橡塑材料制造的O形圈或者矩形圈。2.根據(jù)權利要求1所述的組合密封裝置，其特征在于，所說的密封圈[1]和彈性體[2]可以粘接或者復合成為一體。專利摘要本實用新型屬于閥門
技術領域：
。本組合密封裝置由一個安裝在閥口端部臺階圓10內的環(huán)狀密封圈1和彈性體2組成,彈性體2位于密封圈1和閥口端部臺階圓10的底面10a之間,密封圈1的外緣是圓柱面,密封圈1的內緣是內圓柱面,密封圈1的下端面上有一個凹向密封圈上緣方向的圓環(huán)面5,該圓環(huán)面與密封圈內孔之間形成一個突出該圓環(huán)面的環(huán)形頸部6,密封圈1的上緣有一個環(huán)形突起7,密封圈1的外緣與閥口端部臺階圓內的內圓柱面10b滑動配合。本實用新型的密封性能受介質壓力變化的影響很小,在介質壓力很寬的變化范圍內都能可靠密封閥口,使閥的使用范圍擴大。同時,允許閥門帶壓驅動,有利于提高閥門工作的連續(xù)性和效率。文檔編號F16K11/074GK2418322SQ0023193公開日2001年2月7日申請日期2000年3月21日優(yōu)先權日2000年3月21日發(fā)明者趙文華,魏廣平申請人:西安力利科技產(chǎn)業(yè)總公司