CN1230641C - 一种具有填料密封的阀 - Google Patents

Abstract

一种阀，其具有一个与阀体(8)相连接并支承在阀壳(4)里的活塞(2)以及一个位于活塞(2)和阀壳(4)之间的填料盒(14)。在用于具有高熔点的且在熔点附近工作的介质的阀里，存在着由于所谓的冷冻介质而对填料盒造成损伤的危险，这是由于在低于熔点的温度范围里这种介质的粘结特性造成的。因而这种阀应该以小的设计费用来如此设计，使填料盒的材料可靠地在介质的液态范围内工作。为了解决这个问题建议使阀壳(4)在填料盒(14)的部位具有一个加热装置(16)，其轴向长度大于填料盒(14)的轴向长度，而且加热装置(16)至少以一个预先规定的长度(24，28)伸出超过填料盒(14)的一个轴向端部(22)。

Description

一种具有填料密封的阀

技术领域

本发明涉一种具有一种填料密封的阀，它具有一个与一个阀体相连并支承在一个阀壳里的活塞以及一个布置在活塞和阀壳之间的填料盒。

背景技术

由US专利4886241已知有一种这类具有填料密封的阀，这种填料密封布置在阀壳和与阀体连接的并在阀壳里轴向可移动或可旋转支承的活塞之间。在用于具有高熔点且在熔点附近工作的介质的阀里，存在着由于“冷冻”介质而对填料盒造成损伤的危险，这是由于在低于熔点的温度范围里这种介质的粘结特性造成的。通过加热该阀壳基本上就可以克服上述障碍，但为此的花费至今仍是相当大的。

发明内容

因此本发明的任务是用小的设计费用来如此设计阀，使填料盒材料可靠地在介质的液态范围内工作和/或使填料盒材料避开冷冻点。该填料盒的温度应该以高度的功能可靠性并且在结构简单的情况下位于可流过阀的介质的熔点之上的液态范围内。

上述任务的技术解决方案在于一种具有填料密封的阀，它具有一个与一个阀体相连并支承在一个阀壳里的活塞以及一个布置在活塞和阀壳之间的填料盒，其中，阀壳在填料盒部位里具有一个加热装置，其轴向长度大于填料盒的轴向长度，而且加热装置至少以一个预先规定的长度轴向超出填料盒的一个轴向端。

所建议的具有一种填料密封的阀的特征在于通过一种功能可靠的结构和以高度可靠性保证：该填料盒的温度总是在介质熔点之上的液态范围里。该阀壳在填料盒部位中包括有一个加热装置，其轴向长度比填料盒的长度长出一个规定值，其中该加热装置至少在一端，最好在二端以一个规定的长度范围超出这一个端部(或这二个端部)。有利的是该加热装置以一个30至60mm的范围超出该填料盒端部。该加热装置最好包括一个外面围包住该阀壳的加热套，其中在该阀壳和该加热套之间有一个用于加热介质，尤其如一种可加热的流体的中间腔。另一种可选方案是该加热装置在本发明范围内可以包括可由一种加热介质流过的管或者一种电加热线圈等等，它们尤其布置在填料盒部位的阀壳的外表面上。

另外最好使填料盒部位处的活塞和一个轴向连接于该填料盒的轴承套设计成具有相同的直径，其中此处没有阶梯、环形凸肩或其它。用于活塞导向的轴承套尤其合理地设计成一方面关于阀壳有很小的公差，另一方面关于活塞也有很小的公差。尤其在灵敏介质时这具有重要意义，由于温度和/或停留时间介质会发生变化，尤其所选择的公差是在敏感介质时会影响其质量。鉴于对该要求的介质质量所必要的公差，轴承套的材料按照本发明至少具有如阀壳和/或活塞的材料近似相同的热膨胀。此外最好使活塞导向件比阀壳材料和/或活塞材料设计得硬得多，以便避免在该活塞导向件上的“侵蚀”。按本发明所述的公差优选在0.01mm至0.2mm范围内，最好在0.05mm范围内。

附图说明

图1表示按照本发明的阀的局部轴向剖视图。

具体实施方式

在附图中该阀以一个局部轴向剖切面示出，也就是通过具有一个支承突缘6的阀壳4的在活塞2的通道区域中的剖视图。活塞2和一个与其相连的阀体8，该阀体例如作成一个截止阀和/或调节阀构成，它们都围绕一个纵轴线10轴向可滑动地或者可转动地支承，其中在阀壳4的圆柱形内表面和活塞2的外表面之间设有一个轴承套12。轴向紧接此轴承套12设有一个填料盒14或者具有许多密封环的填料盒填料。活塞2至少在填料盒14部位，优选在轴承套12部位处有一个在轴向方向上保持相同的外径。该填料盒或者其密封环的材料要考虑到热载荷和机械载荷来选择。该密封盒的设计应综合考虑密封材料的滑动性能和强度，其中根据以阀控制的温度来使用具有和或者没有夹入织物的密封材料。通过密封圈的数量实现了对各自以阀控制的压力的适应。制成的活塞导筒或者说轴承套12一方面与活塞2、另一方面在阀壳4里有很小的公差，其中该公差尤其在0.01mm至0.2mm范围内，最好在0.05mm范围内。此外，轴承套12的材料与活塞2和/或阀壳4的材料具有基本相同的热膨胀。

容纳轴承套12和填料盒4的阀壳4按本发明具有一个很长的轴向长度并设置了一个加热装置16。该加热装置16最好有一个加热套，该套围住了按本发明的长阀壳4。如图可见，在优选的圆柱形加热装置或者加热套16之间存在有一个尤其是环形的中间腔18，它可以使一种可加热的介质流过。填料盒14的轴向长度用20表示。加热装置16具有一个相对于填料盒14来说以尤其合适的方式是很长的轴向长度，并且至少超出一个按附图所示填料盒右端22，超出的规定长度用24表示，它的大小优选在30mm至60mm范围内。同样在第二填料盒端部26处加热元件16则超出一个用28表示的规定长度。加热装置的温度或者说中间腔18内加热介质的温度按本发明是这样来预先规定的，就是使填料盒的温度可靠地位于可流过阀的介质的液态范围内。加热套16的相对阀体8的端部30以尤其合适的方式借助一个焊缝32与阀壳4的支承突缘6相连接。如图可见，中间腔18也远远长于填料盒14，因而填料盒的温度总是可靠地位于介质熔点之上的液态范围内。

在填料盒14和一个压套34或填料压套之间设有一个用于使该压套的压力均匀地传递到填料上的压力分配环36。该压套或者压环34在其对着填料盒14的端部具有至少一个径向的卸载孔38，通过此孔使得由填料盒流出的流体介质引到压环34的外面，在那里由于加热装置的作用就阻止了介质的提前凝结。尽管相对较大或较长的活塞2排走了许多热量，但在压环34的外圆周上由于加热作用因而就不存在使介质凝结的危险了。借助于压环34压紧填料盒或填料14并施加必要的预紧力，以便保证系统的密封。

按照本发明，压套34在轴向方向上一直伸到加热部位中和/或加热装置22中，因而就避免了填料盒14的冷却。如图可见，压套34的对着填料盒14的那一端对应于上面所预先规定的长度24伸入该加热的部位里。由于热量损失很大程度上是由阀的活塞引起的，因而压套34的伸入加热部位里的端部40对于保持介质的流体状态具有特别重要的意义。可以坚持认为这填料盒填料的耐久性在很大程度上与流体状态有关。因而以对压套34有利的方式规定了一方面与阀壳侧的和另一方面与活塞的公差。该与阀壳侧的公差在0.05mm至0.2mm范围内，最好其大小为0.08mm，以便保证热量流入。在压套34和活塞2之间的公差一方面必须保证可活动性，而另一方面必须考虑在活塞2上的热量流出，而且这些公差尤其位于以0.05mm至0.4mm的范围内，最好使其大小为0.1mm。

另外以优选的方式在压套34的外侧面上设置了尤其是轴向的卸载缝42，它用于将介质沿轴向排出。这种纵向槽42的数量规定为1至8个，最好在2至4个之间。由于这些缝阻止了从加热装置16的热量传输，必须使这些必要的数量最小化。另外在压紧突缘侧在压套34上设有径向的维护用槽44，它们用于监控填料盒14和/或用于连接一种工具。根据该后述的槽就可以判断出是补充这些填料或是将其更新。此处这径向的维护用槽对于压套34的可拆除性具有特别的意义。径向槽44的数量为尤其是2至6个，最好是2至4个。为了避免不希望的热量流出，此外还在压套34和一个压紧板46之间设有一个热阻挡部48。

以优选的方式设置一个绝缘件50，它至少在活塞2的范围内围住了该阀壳并阻止了热量流出。在经过活塞2，压套或者压环34以及此处未详细示出的一个传动装置的一个止动杠杆排出热量时为了不使介质在该填料盒里凝结，借助于绝缘50以有利的方式也围住活塞2的工作腔。因而介质的凝结范围就可以减少到对运动力不会产生什么干扰影响。

此外设有一个活塞护罩52，它一方面用作防污装置，另一面用于使热量损失降至最小。在这方面在加工制造时要注意避免一种烟囱作用。此外活塞护罩52的设计应实现对运动部件的防护，阻挡由填料盒流出的介质。活塞护罩在设计时还要保证使经过的介质部分能够向下流出。此外借助于活塞护罩52就保证了一种接触防护，因而无人会夹紧在运动部件里。最后还设有一个介质出口54，它由填料盒14部位出来指向下布置。应该坚持在阀的装入位置上使纵轴线10基本垂直指向，其中介质出口54位于填料盒14以下。借助于该指向下面的介质出口54阻止了绝缘件50的位于下面的部分受到污染。

                        附图标记

2    活塞

4    阀壳

6    支承突缘

8    阀体

10   纵轴线

12   轴承套

14   填料盒

16   加热装置/加热套

18   中间腔

20   件14的长度

22   第一填料盒端

24   件16的预先规定长度、

26   第二填料盒端

28   件16的预先规定长度

30   件16的端部

32   焊缝

34   压套/压环

36   压力分配环

38   卸载孔

40   件34的端部

42   卸载缝

44   径向维护用槽

46   压紧板

48   热阻挡部

50   绝缘件

52   活塞护罩

54   介质流出口

Claims (10)

1.一种具有填料密封的阀，其具有一个与一个阀体(8)相连并支承在一个阀壳(4)里的活塞(2)以及一个布置在活塞(2)和阀壳(4)之间的填料盒(14)，其特征在于，阀壳(4)在填料盒(14)部位里具有一个加热装置(16)，其轴向长度大于填料盒(14)的轴向长度，而且加热装置(16)至少以一个预先规定的长度(24，28)轴向超出填料盒(14)的一个轴向端(22)。

2.按权利要求1所述的阀，其特征在于，容纳填料盒(14)的阀壳(4)的轴向长度比填料盒(14)的长度(20)长出一个预先规定的值。

3.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，为填料盒(14)所配置的并围住活塞(4)的压环(34)的一端(40)轴向伸入加热装置(16)的区域中。

4.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，加热装置(16)具有一个加热套，该加热套围住阀壳(4)形成一个中间腔(18)，其中中间腔(18)可以由一种可加热的介质流过，和/或加热套(16)优选地借助一个焊缝(32)与该阀壳，尤其是与该阀壳的支承突缘(6)相连接。

5.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在阀壳(4)中设置一与填料套(14)紧邻的、并安装了活塞(2)的轴承套(12)，该轴承套(12)相对于活塞(2)和/或阀壳(4)具有很小的公差，和/或该公差规定在0.01mm至0.2mm范围内，最好其大小为0.05mm。

6.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在阀壳(4)中设置一与填料套(14)紧邻的、并安装了活塞(2)的轴承套(12)，该轴承套(12)的材料具有与活塞(2)和/或阀壳(4)基本相同的热膨胀；和/或轴承套(12)至少在其与活塞(2)和/或阀壳(4)的邻接表面上设计得比它们硬得多。

7.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，对应于填料或填料盒(14)的一个压环或者填料压套(34)关于阀壳(4)的公差在0.05至0.2mm范围内，最好其大小为0.08mm；和/或关于活塞(2)的公差在0.05至0.4mm范围内，最好其大小为0.1mm。

8.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，压环或填料压套(34)在外表面上具有至少一个、尤其是至多为8个、最好是2至4个之间的、尤其是轴向的卸载缝(42)。

9.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，压环或者填料压套(34)在背离填料盒(14)的一侧具有至少一个基本上为径向布置的维护用槽(44)，其中设有尤其是2至6个、最好是2至4个维护用槽(44)。

10.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，阀壳(4)至少在填料盒(14)和/或加热装置(16)的范围的外面设有一个绝缘件(50)，该绝缘件最好还设置在活塞(2)的工作腔范围内和/或从外面围住该工作腔。