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石墨金属组合式密封环
申请号	CN201610160208.9	申请日	2016-03-12	公开(公告)号	CN105650281A	公开(公告)日	2016-06-08
申请人	哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司;			发明人	宋一新; 李红梅; 郑红丽; 张博; 于海波; 郑蕾;
摘要	本发明是一种石墨金属组合式密封环，适用于平衡式调节阀，以及气缸等需要密封的活动部件，属于火电、核电阀门应用领域。石墨金属组合式密封环由高性能石墨材料制成的石墨环和不锈钢金属制成的活塞环组成，金属活塞环高度低于高性能石墨环高度，并安装在石墨环内部，金属活塞环的张力和弹力提供给石墨环密封力，石墨环的高润滑性减少了活动件间的摩擦系数。本发明的有益效果是：可大幅度降低活动部件的泄漏量；减少活动部件间的摩擦力；应用于平衡式调节阀时，可提高调节阀的泄漏等级，减小阀门所需的开关力。
权利要求	1.石墨金属组合式密封环，其特征在于：它包括高性能石墨材料制成的石墨环和不锈钢金属制成的活塞环；靠金属活塞环的张力和弹力将石墨环仅仅压靠在活动接触面上从而提供足够的密封力；石墨环由于高性能柔性石墨材料的自润滑性能和柔韧性，在实现软密封的同时，大大减少活动件间的摩擦力。 2.根据权利要求1所述的石墨金属组合式密封环，其特征在于：金属活塞环高度低于高性能石墨环高度，并安装在石墨环内部，金属活塞环的张力和弹力提供给石墨环密封力，石墨环的高润滑性减少了活动件的摩擦系数，此种组合式结构大大提高了密封性能，提高了平衡式调节阀的泄漏等级。 3.根据权利要求1所述的石墨金属组合式密封环，其特征在于：非常有效地适用于平衡式调节阀，以及气缸等需要密封的活动件，降低泄漏量，减少活动时的摩擦力。
说明书全文	石墨金属组合式密封环技术领域 [0001] 本发明涉及一种石墨金属组合式密封环，属于火电、核电阀门应用领域。背景技术 [0002] 石墨金属组合式密封环通常安装在平衡式调节阀上，以及气缸等需要密封的活动部件上，用来保证活动部件上下腔的密封；减少平衡式调节阀关闭时的泄漏量，提高调节阀的泄漏等级，是平衡式调节阀和气缸等部件上普遍使用的重要零件。 [0003] 目前，平衡式调节阀和气缸等多采用单独活塞环形式、或者单独石墨圈的形式来控制介质上下腔的流动，来保证密封。但是密封效果很不理想，泄漏较严重。因为采用单独活塞环形式，虽然金属环的膨胀使得产生了较大的压力作用在导向面上，但是摩擦力却大大增加，活动部件常出现卡涩或不动作现象，调节阀的开关力也大大增加；同时由于是金属对金属的硬密封，密封效果也远不如软密封。于是，又有采用填料和石墨圈的形式来密封的，虽然实现了软密封，但是由于填料和石墨圈没有金属活塞环的弹力和张力，活动件间产生不了预压，因此，密封效果同样不好，满足不了需求。 [0004] 本发明采用石墨金属组合式密封环有效地解决了上述问题。发明内容 [0005] 针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种石墨金属组合式密封环，适用于平衡式调节阀和气缸等活动部件，有效减少活动部件上下腔介质的流动量，降低泄漏量，提高平衡式调节阀的泄漏等级。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种石墨金属组合式密封环，它包括：(1)不锈钢金属活塞环、(2)高性能石墨材料制成的柔性石墨环。 [0007] 所述石墨金属组合式密封环采用不锈钢金属活塞环镶嵌在高性能柔性石墨环当中，金属活塞环高度低于高性能石墨环高度。金属活塞环有45度斜切口，装配状态下切口宽度为1mm左右；柔性石墨环为方便安装设计有切口，同时为保证较高的密封性能，切口设计为错口搭接形式，金属活塞环和柔性石墨环安装在一起时切口错开，不在同一位置上。这样的设计靠金属活塞环的张力和弹力将柔性石墨环仅仅压靠在活动接触面上，从而提供足够的密封力；柔性石墨环不仅实现了软密封功能，同时石墨材料的高润滑性也减少了活动件间的摩擦系数，降低了摩擦力。 [0008] 本发明的有益效果是：非常有效地适用于平衡式调节阀，以及气缸等需要密封的活动件，降低泄漏量，提高平衡式调节阀的泄漏等级；减少活动时部件间的摩擦力，降低平衡式调节阀的开关力。附图说明 [0009] 图1是石墨金属组合式密封环装配在平衡式调节阀中的结构示意图； [0010] 图2是不锈钢金属活塞环自由状态下的剖视图； [0011] 图3是不锈钢金属活塞环装入石墨环后的切口状态剖视图； [0012] 图4是柔性石墨环剖视图； [0013] 图5是石墨金属组合式密封环剖视图； [0014] 图中：件号1.导流套、2.石墨金属组合式密封环、3.阀瓣、4.不锈钢金属活塞环、5.柔性石墨环具体实施方式 [0015] 在图1所示实施例中，先将石墨金属组合式密封环2套进阀瓣3上的环形槽中，然后将该组合件装入阀体内部的节流套1中，通过阀瓣组合件的上下移动，调节阀门的流通面积，从而实现了阀门对压力和流量的调节。而在阀瓣组合件的移动和关闭过程中，石墨金属组合式密封环则起到很好的密封性能和润滑性能。 [0016] 图2是不锈钢金属活塞环自由状态时的示意图，采用45度斜形切口，此时在不锈钢弹力和扩张力的作用下切口间隙较大。 [0017] 图3是不锈钢金属活塞环装入石墨环的状态剖视图，此时由于石墨环内径的限制，导致活塞环切开间隙很小，所以金属在径向上有较大的弹力和张力作用于石墨环上。 [0018] 图4是石墨环的剖视图，为保证良好的密封性能，摒弃了老式直切口的方式，而采用了错口搭接的设计。 [0019] 图5是不锈钢金属活塞环镶嵌入柔性石墨环当中的组合件图。此时金属活塞环在径向上产生的较大弹力和张力通过柔性石墨环的传递作用于导向面上形成了需要的密封力。柔性石墨环由于高性能石墨材料自身的高润滑性能和柔韧性，不仅实现了软密封功能而且大大减小了摩擦力，从而保证了上下腔的密封，减小了泄漏量。