CN107300018B - 一种百万次级密封阀座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种百万次级密封阀座，它包括：弹性增能元件，所述弹性增能元件为圆环形；阀座密封体，所述阀座密封体包括包覆于所述弹性增能元件外表面的弹性密封部、一体形成在所述弹性密封部内侧的平面密封部、一体形成在所述平面密封部内侧的楔形固定部以及一体形成在所述弹性密封部和所述平面密封部之间的挠曲变形部。通过在弹性增能元件外面设置具有弹性密封部、平面密封部和楔形固定部等结构的阀座密封体，这样使得安装有次阀座的阀门在开关过程中滚动低摩擦、低扭矩；适用范围广，使用寿命长；较同等额定值的其他阀门，具有更轻的重量与更小的安装空间；无需维护，运营成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封阀座，具体涉及一种用于蝶阀的百万次级密封阀座。
背景技术
蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90°，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。
国内现有的蝶阀硬密封结构，大都是在阀门阀体上堆焊相应的硬质合金金属，此结构带有一定的局限性，生产过程中传统的堆焊工艺相对繁琐，堆焊易产生裂纹、疏松、气孔等缺陷，造成返工处理及生产周期的延误。如在现场使用工况中，造成的密封面划伤泄陋等缺陷，修复处理中必将整个阀门拆卸出来修复，此过程将耗费大量人力物力。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种百万次级密封阀座。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种百万次级密封阀座，它包括：
弹性增能元件，所述弹性增能元件为圆环形；
阀座密封体，所述阀座密封体包括包覆于所述弹性增能元件外表面的弹性密封部、一体形成在所述弹性密封部内侧的平面密封部、一体形成在所述平面密封部内侧的楔形固定部以及一体形成在所述弹性密封部和所述平面密封部之间的挠曲变形部。
优化地，所述弹性增能元件为记忆橡胶，所述记忆橡胶包括以下重量份数的组分：
所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物或/和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成，其硬度为80～90A。
进一步地，所述阀座密封体包括以下重量份数的组分：
所述聚合物基体为聚酰胺和聚苯硫醚按质量比为1∶1组成的混合物，所述润滑剂为硬脂酸锌、PE蜡、PP蜡和硬脂酸中一种或多种组成的混合物。
进一步地，所述纳米二氧化钛为改性纳米二氧化钛。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明百万次级密封阀座，通过在弹性增能元件外面设置具有弹性密封部、平面密封部和楔形固定部等结构的阀座密封体，这样使得安装有次阀座的阀门在开关过程中滚动低摩擦、低扭矩；适用范围广，使用寿命长；较同等额定值的其他阀门，具有更轻的重量与更小的安装空间；无需维护，运营成本低。
附图说明
图1为本发明百万次级密封阀座的结构示意图。
具体实施方式
本发明百万次级密封阀座，如图1所示，它主要包括弹性增能元件1和阀座密封体2。
其中，弹性增能元件1为圆环形，它的环体截面为圆形，通常采用橡胶材质；阀座密封体2则包括包覆在弹性增能元件1外表面的弹性密封部21(该弹性密封部21也呈圆环形，它完全包裹在弹性增能元件1的外表面)、一体形成在弹性密封部21内侧的平面密封部22(平面密封部22处于弹性密封部21所处的平面内而由弹性密封部21内侧向其中心所处方向延伸)、一体形成在平面密封部22内侧的楔形固定部24(楔形固定部24即斜面密封部，它由平面密封部22的内侧面向其中心所处方向延伸；楔形固定部24的外侧面宽度要小于其内侧面宽度)以及一体形成在弹性密封部21和平面密封部22之间的挠曲变形部23，挠曲变形部23使得弹性密封部21和平面密封部22平滑过渡连接。
弹性增能元件1优选使用具有弹性和记忆功能的橡胶材料，它包括以下重量份数的组分：天然橡胶20～30份；聚氨酯树脂10～30份；顺丁橡胶5～10份；聚烯烃弹性体5～10份；聚乙二醇10～15份(型号为PEG800～1500)；交联剂0.5～1份；纳米二氧化钛1～5份；所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物(POE，美国杜邦)或/和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA，阿科玛3200等)复配而成，其硬度为80～90A；纳米二氧化钛优选使用聚乙烯吡咯烷酮改性纳米二氧化钛。天然橡胶使用常规的即可，如STR10、STR20、STRCV、SMR20、SVR3L、SVR10和SVR20等中的一种；聚氨酯树脂为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)，如巴斯夫C78A、C80A、C85A、C88A和C90A等中的一种；顺丁橡胶采用常规的即可，如BR9000、BR9175、BR9075等。交联剂可以选用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和二乙烯基苯和双对氯甲基苯乙烯六亚甲基四胺盐中的一种，优选使用双对氯甲基苯乙烯六亚甲基四胺盐或者低聚合度的聚对氯甲基苯乙烯六亚甲基四胺盐。阀座密封体2优选使用低摩擦、自润滑、可挠曲的聚合物材料，包括以下重量份数的组分：聚合物基体40～50份；聚乙二醇10～15份(型号为PEG800～1500)；润滑剂5～10份；增强纤维1～5份；所述聚合物基体为聚酰胺和聚苯硫醚按质量比为1∶1组成的混合物，所述润滑剂为硬脂酸锌、PE蜡、PP蜡和硬脂酸中一种或多种组成的混合物；增强纤维优选为玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维和聚酰亚胺纤维中的一种。
下面对本发明优选实施方案进行详细说明。
实施例1
如图1所示的百万次级密封阀座，它主要包括弹性增能元件1和阀座密封体2。
其中，弹性增能元件1为圆环形，它的环体截面为圆形；阀座密封体2则包括包覆在弹性增能元件1外表面的弹性密封部21(该弹性密封部21也呈圆环形，它完全包裹在弹性增能元件1的外表面)、一体形成在弹性密封部21内侧的平面密封部22(平面密封部22处于弹性密封部21所处的平面内而由弹性密封部21内侧向其中心所处方向延伸)、一体形成在平面密封部22内侧的楔形固定部24(楔形固定部24即斜面密封部，它由平面密封部22的内侧面向其中心所处方向延伸；楔形固定部24的外侧面宽度要小于其内侧面宽度)以及一体形成在弹性密封部21和平面密封部22之间的挠曲变形部23，挠曲变形部23使得弹性密封部21和平面密封部22平滑过渡连接。
弹性增能元件1包括以下重量份数的组分：天然橡胶STR10 20份；巴斯夫C78A30份；BR9000 10份；聚烯烃弹性体(POE和阿科玛3200按质量比1∶1复配，硬度为80～90A)10份；聚乙二醇15份(型号为PEG800)；二乙烯基苯0.5份；PVP改性纳米二氧化钛5份(制备方法参考<纳米二氧化钛的表面改性研究>一文)；具体制备方法为：将配方量的上述各组分分别加入挤出机中进行搅拌混合，并采用对应的模具进行挤出成型即可。阀座密封体2包括以下重量份数的组分：聚合物基体40份(DuPont PA6和hGR20的质量比为1∶1)；聚乙二醇15份(型号为PEG800)；PE蜡10份；玻璃纤维(短纤1～3mm)5份；具体制备方法为：将配方量的上述各组分分别加入挤出机中进行挤出造粒，取料粒加热形成流体后导入对应模具(置有上述的弹性增能元件1)中冷却即可，使其包裹弹性增能元件1(上述的加热温度采用常规的即可)。
实施例2
本实施例提供一种百万次级密封阀座，其与实施例1中的基本一致，不同的是：弹性增能元件1包括以下重量份数的组分：天然橡胶STR10 30份；巴斯夫C78A10份；BR9000 5份；聚烯烃弹性体(POE和阿科玛3200按质量比1∶1复配，硬度为80～90A)5份；聚乙二醇10份(型号为PEG800)；二乙烯基苯1份；PVP改性纳米二氧化钛1份；阀座密封体2包括以下重量份数的组分：聚合物基体50份(DuPont PA6和hGR20的质量比为1∶1)；聚乙二醇10份(型号为PEG800)；PE蜡5份；玻璃纤维(短纤1～3mm)1份。
实施例3
本实施例提供一种百万次级密封阀座，其与实施例1中的基本一致，不同的是：弹性增能元件1包括以下重量份数的组分：天然橡胶STR10 25份；巴斯夫C78A20份；BR9000 8份；聚烯烃弹性体(POE和阿科玛3200按质量比1∶1复配，硬度为80～90A)8份；聚乙二醇12份(型号为PEG800)；二乙烯基苯0.8份；PVP改性纳米二氧化钛3份；阀座密封体2包括以下重量份数的组分：聚合物基体45份(DuPont PA6和hGR20的质量比为1∶1)；聚乙二醇12份(型号为PEG800)；PE蜡8份；玻璃纤维(短纤1～3mm)3份。
实施例4
本实施例提供一种百万次级密封阀座，其与实施例3中的基本一致，不同的是：弹性增能元件1采用的交联剂为低聚合度的聚对氯甲基苯乙烯六亚甲基四胺盐，聚合度为100～250。
实施例5
本实施例提供一种百万次级密封阀座，其与实施例3中的基本一致，不同的是：纳米二氧化钛为聚乙烯吡咯烷酮改性纳米二氧化钛。
对比例1
本实施例提供一种密封阀座，其与实施例3中的基本一致，不同的是：聚烯烃弹性体仅使用POE。
对比例2
本实施例提供一种密封阀座，其与实施例3中的基本一致，不同的是：聚合物基体仅使用hGR20。
对比例3
本实施例提供一种密封阀座，其与实施例3中的基本一致，不同的是：弹性增能元件1不含有聚烯烃弹性体和聚乙二醇；阀座密封体2也不含有聚乙二醇。
对实施例1-5、对比例1-3中的密封阀座进行性能测试，其测试结果见表1。
表1 实施例1-5、对比例1-3中的密封阀座的性能测试表
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种百万次级密封阀座，其特征在于，它包括：
弹性增能元件(1)，所述弹性增能元件(1)为圆环形；所述弹性增能元件(1)为记忆橡胶，所述记忆橡胶包括以下重量份数的组分：
所述聚烯烃弹性体由乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯共聚物复配而成，其硬度为80～90A；
阀座密封体(2)，所述阀座密封体(2)包括包覆于所述弹性增能元件(1)外表面的弹性密封部(21)、一体形成在所述弹性密封部(21)内侧的平面密封部(22)、一体形成在所述平面密封部(22)内侧的楔形固定部(24)以及一体形成在所述弹性密封部(21)和所述平面密封部(22)之间的挠曲变形部(23)。
2.根据权利要求1所述的百万次级密封阀座，其特征在于：所述阀座密封体(2)包括以下重量份数的组分：
所述聚合物基体为聚酰胺和聚苯硫醚按质量比为1∶1组成的混合物，所述润滑剂为硬脂酸锌、PE蜡、PP蜡和硬脂酸中一种或多种组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的百万次级密封阀座，其特征在于：所述纳米二氧化钛为改性纳米二氧化钛。
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