本發(fā)明涉及高溫高壓波紋管閥門(mén)設(shè)計(jì)與制造，廣泛應(yīng)用于對(duì)密封要求較高的高溫高壓管路中，是有毒、有害、有放射性和易燃易爆介質(zhì)管路中的高溫高壓波紋管截止閥中的關(guān)鍵彈性元器件。

背景技術(shù)：

廣泛應(yīng)用的閥門(mén)結(jié)構(gòu)都是由上填料實(shí)現(xiàn)防外漏密封的，由于填料受摩擦、震動(dòng)、溫度、壓力和環(huán)境等因素的影響，結(jié)構(gòu)上存在著泄漏的可能性，而有毒、易燃、易爆、有放射性等對(duì)安全、環(huán)境和健康造成危害的介質(zhì)是不允許有外漏的，波紋管閥門(mén)就是一種非常安全可靠的產(chǎn)品，其中波紋管是該產(chǎn)品中關(guān)鍵的核心零部件，它與組件焊接密封，由于閥門(mén)在高溫高壓狀態(tài)下和啟閉運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在位穩(wěn)變化，這種富有彈性的位穩(wěn)變化需要波紋管具有多層薄壁的特征，因此這種金屬波紋管結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)于在高溫高壓狀態(tài)下的應(yīng)用，直接關(guān)系到波紋管及其兩端與組件焊接后焊縫的耐疲勞性能和使用壽命至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題提出了一種高溫高壓閥用波紋管及其組件，有利于提高波紋管和焊縫的疲勞強(qiáng)度，增加使用壽命，大大增加了焊縫的穩(wěn)定性和可靠性，提高抗疲勞性能和使用壽命。

具體的技術(shù)方案如下：

高溫高壓閥用波紋管，波紋管由薄壁合金無(wú)縫管壓制成型，波紋管的兩端分別為大圓柱套管和小圓柱套管，大圓柱套管的外徑d1等于波紋管的外徑d2，小圓柱套管的外徑為d3，d1＞d3。

高溫高壓閥用波紋管組件，包括波紋管、下閥桿、襯墊和閥芯，其中，所述波紋管包覆設(shè)置在下閥桿的外部，波紋管的大圓柱套管包覆在下閥桿的中部臺(tái)階的外部，使波紋管的大圓柱套管的端面與下閥桿的中部臺(tái)階外平面相平，并通過(guò)焊接密封；襯墊包覆在下閥桿外部，襯套的小孔與波紋管的小圓柱套管相配合，使小圓柱套管穿過(guò)襯墊的小孔，小圓柱套管的端面與襯墊的小孔的邊緣凸出部位相平，并通過(guò)焊接密封；閥芯通過(guò)螺紋配合鎖緊固定在下閥桿上。

上述高溫高壓閥用波紋管組件，其中，所述下閥桿通過(guò)中部臺(tái)階將下閥桿分隔成下閥桿上部和下閥桿下部，下閥桿上部的端面中心設(shè)有截面為圓弧行結(jié)構(gòu)的第一凹槽，中部臺(tái)階的上端面設(shè)有向內(nèi)凹陷的第二凹槽，在中部臺(tái)階上形成邊緣臺(tái)階，下閥桿上部的外壁上設(shè)有一圈截面為圓弧形結(jié)構(gòu)的第三凹槽，第三凹槽位于第一凹槽與第二凹槽之間；中部臺(tái)階的外壁與波紋管的大圓柱套管的內(nèi)壁相配合，中部臺(tái)階的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，波紋管的大圓柱套管的內(nèi)部?jī)糸L(zhǎng)度為L(zhǎng)2，L2-0.1mm≤L1≤L2+0.3mm；下閥桿下部為光桿結(jié)構(gòu)，下閥桿下部的底部設(shè)有固定槽，固定槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，固定槽內(nèi)的內(nèi)螺紋與閥芯上的外螺紋相配合。

上述高溫高壓閥用波紋管組件，其中，所述襯墊為圓柱體結(jié)構(gòu)，襯墊內(nèi)設(shè)有小孔，小孔由相互連通的第一通道和第二通道組成，第一通道和第二通道同軸設(shè)置，第一通道的內(nèi)徑d4大于第二通道的外徑d5，第一通道的深度為h1，襯墊的高度為h2，h1＜h2÷2；襯墊位于第一通道一側(cè)的端面上設(shè)有一圈方形槽，方形槽內(nèi)設(shè)有密封圈，方形槽的寬度L3為1.5～3mm、深度L4為1～2mm，密封圈的厚度為L(zhǎng)5，L5-L4＝0.3-0.5mm；襯墊位于第二通道一側(cè)的端面上設(shè)有一圈V形槽，V形槽內(nèi)緣與第二通道之間的距離L6＝1mm，V形槽的深度L7＝1mm。

上述高溫高壓閥用波紋管組件，其中，所述波紋管的內(nèi)壁與下閥桿下部之間的配合間隙≥0.5mm，波紋管的小圓柱套管的內(nèi)部?jī)糸L(zhǎng)度為L(zhǎng)8，h2-0.1mm≤L8≤h2+0.3mm。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明改變了波紋管與下閥桿和襯墊的焊接位置，使波紋管彈性變形位置與焊接位置分離，有利于提高波紋管和焊縫的疲勞強(qiáng)度，增加使用壽命。

改變了焊縫的受力方式，使焊縫方向與受力方向不一致，大大增加了焊縫的穩(wěn)定性和可靠性，提高抗疲勞性能和使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明波紋管組件剖視圖。

圖2為本發(fā)明波紋管剖視圖。

圖3為本發(fā)明下閥桿剖視圖。

圖4為本發(fā)明A-A方向剖視圖。

圖5為本發(fā)明襯墊剖視圖。

圖6為本發(fā)明密封圈剖視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰明確，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，任何對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)特征進(jìn)行等價(jià)替換和常規(guī)推理得出的方案均落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

附圖標(biāo)記

大圓柱套管1、小圓柱套管2、波紋管3、下閥桿4、襯墊5、閥芯6、中部臺(tái)階7、小孔8、下閥桿上部9、下閥桿下部10、第一凹槽11、第二凹槽12、第三凹槽13、固定槽14、內(nèi)螺紋15、第一通道16、第二通道17、方形槽18、V形槽19、密封圈20。

如圖所示一種高溫高壓閥用波紋管，波紋管由多層薄壁合金無(wú)縫管壓制成型，波紋管的兩端分別為大圓柱套管1和小圓柱套管2，大圓柱套管的外徑d1等于波紋管的外徑d2，小圓柱套管的外徑為d3，d1＞d3。

使用該波紋管的波紋管組件，包括波紋管3、下閥桿4、襯墊5和閥芯6，所述波紋管包覆設(shè)置在下閥桿的外部，波紋管的大圓柱套管包覆在下閥桿的中部臺(tái)階7的外部，使波紋管的大圓柱套管的端面與下閥桿的中部臺(tái)階外平面相平，并通過(guò)焊接密封；襯墊包覆在下閥桿外部，襯套的小孔8與波紋管的小圓柱套管相配合，使小圓柱套管穿過(guò)襯墊的小孔，小圓柱套管的端面與襯墊的小孔的邊緣凸出部位相平，并通過(guò)焊接密封；閥芯通過(guò)螺紋配合鎖緊固定在下閥桿上；

所述下閥桿通過(guò)中部臺(tái)階將下閥桿分隔成下閥桿上部9和下閥桿下部10，下閥桿上部的端面中心設(shè)有截面為圓弧行結(jié)構(gòu)的第一凹槽11，中部臺(tái)階的上端面設(shè)有向內(nèi)凹陷的第二凹槽12，在中部臺(tái)階上形成邊緣臺(tái)階，下閥桿上部的外壁上設(shè)有一圈截面為圓弧形結(jié)構(gòu)的第三凹槽13，第三凹槽位于第一凹槽與第二凹槽之間；中部臺(tái)階的外壁與波紋管的大圓柱套管的內(nèi)壁相配合，中部臺(tái)階的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，波紋管的大圓柱套管的內(nèi)部?jī)糸L(zhǎng)度為L(zhǎng)2，L2-0.1mm≤L1≤L2+0.3mm；下閥桿下部為光桿結(jié)構(gòu)，下閥桿下部的底部設(shè)有固定槽14，固定槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋15，固定槽內(nèi)的內(nèi)螺紋與閥芯上的外螺紋相配合。

所述襯墊為圓柱體結(jié)構(gòu)，襯墊內(nèi)設(shè)有小孔，小孔由相互連通的第一通道16和第二通道17組成，第一通道和第二通道同軸設(shè)置，第一通道的內(nèi)徑d4大于第二通道的外徑d5，第一通道的深度為h1，襯墊的高度為h2，h1＜h2÷2；襯墊位于第一通道一側(cè)的端面上設(shè)有一圈方形槽18，方形槽內(nèi)設(shè)有密封圈20，方形槽的寬度L3為1.5～3mm、深度L4為1～2mm，密封圈的厚度為L(zhǎng)5，L5-L4＝0.3-0.5mm；襯墊位于第二通道一側(cè)的端面上設(shè)有一圈V形槽19，V形槽內(nèi)緣與第二通道之間的距離L6＝1mm，V形槽的深度L7＝1mm。

所述波紋管的內(nèi)壁與下閥桿下部之間的配合間隙≥0.5mm，波紋管的小圓柱套管的內(nèi)部?jī)糸L(zhǎng)度為L(zhǎng)8，h2-0.1mm≤L8≤h2+0.3mm。

下閥桿上部與上閥桿配合，通過(guò)大鋼球、小鋼球進(jìn)行滾動(dòng)連接；大鋼球設(shè)置在第一凹槽內(nèi)，第一凹槽的弧度大于大鋼球的弧度，第三凹槽與與上閥桿內(nèi)壁相應(yīng)位置上的相同尺寸圓弧槽配合后裝滿小鋼球，以活絡(luò)連接上閥桿；

波紋管及其組件與上閥桿安裝連接后，再安裝到閥蓋內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)上閥桿帶動(dòng)波紋管及其組件提升至最上部，使襯墊進(jìn)入到閥蓋內(nèi)部的特定位置后，進(jìn)行閥蓋與閥體的安裝。