技术领域
[0001] 本
发明属于阀
门密封技术领域,具体涉及一种
提升阀。
背景技术
[0002] 提升阀作为阀门
开关元件，具有广泛的使用范围。例如，其可以应用于商用冷冻冷藏、运输冷冻冷藏领域等。当应用于制冷系统中时，提升阀安装于
压缩机的进出口端，通过操作阀杆，可以开启和切断阀的内部通路，使用时作为检修阀，用来抽
真空，添加制冷剂等。目前，随着环保日益成为发展的主题，新型环保制冷剂系统应用越来越广，比如CO2冷媒系统，相较于常规冷媒系统来说，这些新型制冷剂系统对
温度和压
力的要求更高，因此对应用于其中的提升阀的性能提出了更高的要求。现有的提升阀中，驱动杆与
阀体之间通过常规
橡胶进行密封。由于不同橡胶材料的耐冷媒特性不一致，因此，不同冷媒的制冷系统中，提升阀的驱动杆与阀体之间需要不同的橡胶密封，造成提升阀产品规格繁多，而且，由于橡胶材料的耐温性较低，且易产生老化现象，使用寿命短，因此，无法满足高温高压制冷系统，如CO2这样的新型冷媒制冷系统应用环境的使用要求。并且提升阀直接与压缩机的进出口相连，安装在压缩机壳体上，因此需要符合以下性能：第一，因为提升阀会与系统中制冷剂直接
接触，因此，需要与各种制冷剂兼容；第二，因为提升阀中需容纳压缩机排出的高温高压气态制冷剂，因此，其需要具有较宽的耐温度范围；第三，要提高提升阀在高温高压环境中使用时的使用寿命。
[0003] 因此，设计一种性能优良的新型提升阀，就成本为领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种提升阀，本发明的技术方案中，通过采用新型的强度高、耐高低温性好、耐
腐蚀的
复合材料密封件，使提升阀的适用范围广，尤其突出的是，可以满足高温高压环境的制冷系统的要求。
[0005] 本发明的提升阀，包括阀体、设置于所述阀体中可相对于所述阀体轴向移动的阀杆，其特征在于，还包括由所述阀杆驱动并与所述阀杆一起轴向移动以开闭阀口的阀芯，所述阀杆与所述阀体之间设置有密封结构，所述密封结构包括复合材料密封件，所述复合材料密封件包含金属丝、陶土、柔性
石墨及将所述金属丝、所述陶土、所述柔性石墨粘合在一起的粘接剂。
[0006] 如上所述结构的提升阀，所述阀口与所述阀杆相对设置。
[0007] 如上所述结构的提升阀，所述复合材料密封件中，所述金属丝的
质量百分比为20％～40％，所述陶土的质量百分比为45％～65％，所述石墨的质量百分比为5％～15％，所述粘接剂的质量百分比为1％～5％，且所述陶土的质量百分比大于所述金属丝的质量百分比，所述金属丝的质量百分比大于所述石墨的质量百分比。
[0008] 如上所述结构的提升阀，所述复合材料密封件为多个，相邻所述复合材料密封件之间相互抵接，每个所述复合材料密封件的周向具有开口部，相邻所述开口部在周向彼此交错排列。
[0009] 如上所述结构的提升阀，所述开口部为相对于所述复合材料密封件的轴向倾斜设置的斜切开口，所述斜切开口的倾斜
角度为10°～70°。
[0010] 如上所述结构的提升阀，所述斜切开口的倾斜角度为45°。
[0011] 如上所述结构的提升阀，各相邻所述开口部在所述复合材料密封件的周向呈90°或120°间隔均匀排列。
[0012] 如上所述结构的提升阀，各相邻所述开口部在所述复合材料密封件的周向依次等距错位排列。
[0013] 如上所述结构的提升阀，还包括压紧件，所述复合材料密封件设置于所述压紧件与所述阀体之间，且所述复合材料密封件的压缩量为15％～25％。
[0014] 如上所述结构的提升阀，所述提升阀还包括第一隔离件，所述复合材料密封件设置于所述第一隔离件与所述压紧件之间。
[0015] 如上所述结构的提升阀，所述金属丝具体为不锈
钢丝或镍丝。
[0016] 如上所述结构的提升阀，所述粘接剂具体为聚乙二醇。
[0017] 本发明的提升阀，由于使用了新型的复合配比的复合材料密封件，使提升阀的
密封性能好，安全可靠，且在提升阀开启和关闭过程中，操作
扭矩小，并具有极佳的耐高低温特性，因此，其适用范围广，可以适用于多种冷媒制冷系统，尤其是可以满足高温高压环境的制冷系统使用要求。
附图说明
[0018] 图1所示为本发明提升阀的一个具体
实施例的剖视图；
[0019] 图2所示为图1中的局部放大图；
[0020] 图3所示为图1的局部爆炸图；
具体实施方式
[0021] 下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0022] 图1所示为本发明提升阀的一个具体实施例的剖视图，图2所示为图1中的局部放大图；图3所示为图1的局部爆炸图；
[0023] 下面就提升阀中与本发明所解决的技术问题相关的结构部分进行说明。如图1所示，该提升阀包括阀体1、设置于阀体1中的可相对于阀体1轴向往复移动的阀杆2、由阀杆2驱动并与阀杆2一起轴向移动的阀芯3(本实施例中，阀芯3设置在阀杆2的下端部，与阀杆2一体形成，当然，根据需要，阀芯3与阀杆2也可以为分体式)、包括设置有与所述阀芯
3相接触或分离的阀口41的
阀座4，其中，阀口41与阀杆2相对设置，阀座4与所述阀体1相连接(当然，阀体4与阀体1也可以为一体式加工而成)。阀杆2与阀体1
螺纹配合，通过操作阀杆2使阀杆2旋转，则阀杆2在旋转的同时会相对于阀体1作轴向往复移动，从而使阀芯3也轴向往复运动而与阀口41相抵接或相分离，使阀口41打开或闭合，以使提升阀处于全开
位置或全闭位置从而对制冷系统冷媒起到截止和导通作用。
[0024] 如图1－图3所示，阀体1与阀杆2之间设置有密封结构，阀体1上部配合有紧压密封结构的压紧件5，压紧件5可以具体为压紧
螺母。压紧件5包括将压紧件5上紧至阀体1用的操作部及与阀体1螺纹配合的配合部52。通过将压紧螺母以一定的扭矩上紧以
挤压密封结构，使密封结构处于压紧状态，从而使阀杆2与阀体1之间实现密封配合。为了方便操作，压紧件5的操作部可以为图3中所示的由一组平行面及一组圆弧面构成的柱状体51，也可以是由三组平行面构成的六角面柱状体。
[0025] 如图1及图2所示，密封结构包括复合材料密封件10，复合材料密封件10的成分中包含金属丝、陶土、柔性石墨及将前述金属丝、陶土、柔性石墨牢固结合的粘接剂。复合材料密封件10采用前述的金属丝、陶土、柔性石墨及粘接剂的原因在于，金属丝对阀杆2的表面有擦洗作用，使柔性石墨不会被旋转中的阀杆2带出阀体外部，避免填料腔内的密封材料的减小，可以保障复合材料密封件10的强度，进一步提高阀的使用寿命。陶土具有极好的可塑性、
耐腐蚀性、
耐磨性、耐高温性的特点。柔性石墨具有耐高低温性、耐腐蚀性、气密性及
摩擦系数小的特点，具有良好的润滑性。本具体实施例的提升阀中，前述的粘接剂可以为聚乙二醇。粘接剂的作用一方面是使金属丝、陶土及柔性石墨牢固结合，另一方面由于粘接剂本身具有润滑作用，可以降低操作阀杆2时的操作扭矩。
[0026] 作为一种具体实施方式，本实施例的提升阀中，复合材料密封件10由金属丝、陶土、柔性石墨及粘接剂组成。并且，陶土的质量百分比大于金属丝的质量百分比，金属丝的质量百分比大于所述石墨的质量百分比。具体来讲，可以是金属丝的质量百分比为20％～40％，陶土的质量百分比为45％～65％，所述石墨的质量百分比为5％～15％，所述粘接剂的质量百分比为1％～5％。复合材料密封件10采用前述的成分配比关系是因为，若金属丝的质量百分比低于20％，会造成复合材料密封件10的强度不足，若高于40％则加大了生产成本；若陶土的质量百分比低于45％，一方面增加生产成本，另一方面影响复合材料密封件10的可塑性及耐高低温性，若高于65％则影响复合材料密封件10的强度。前述柔性石墨及粘接剂的配比关系在保障复合材料密封件的强度及耐高低温性的同时，减小复合材料密封件的摩擦系数，降低操作扭矩。并且，为了提高复合材料密封件10的强度，前述的金属丝采用
不锈钢丝或镍丝。
[0027] 如图3所示，复合材料密封件10的结构为纵截面为矩形的圆环形圆柱体。作为优选方案，复合材料密封件10为周向具有开口部101的开口式圆环形结构。开口部101的设置一方面使开阀及关阀时的操作扭矩小，且降低了加工过程中对复合材料密封件10的内圆尺寸的
精度要求，便于装配。另一方面，由于复合材料密封件10中含有增加密封复合材料密封件强度的金属丝，因此，设置开口部101可以使其受到压紧件5的挤压时更容易
变形，使复合材料密封件10的轴向压缩量达15％～25％，更易于与阀杆2及阀体1相贴合，具有更好的密封适应性。并且，在本实施例中，开口部101为相对于复合材料密封件10的轴向倾斜设置的斜切开口部。这样，在对压紧件5施以相同的拧紧力的情况下，复合材料密封件10克服自身的强度限制，更容易与阀杆2及阀体1相贴合，密封效果更佳。开口部101的倾斜角度α优选为10°～70°。本具体实施例中，角度α为45°
[0028] 本具体实施例中，复合材料密封件10的个数为3个且每个复合材料密封件10的大小、形状及其开口部的形状完全相同(当然，也可以为2个、4个等多个，此处仅以3个为例进行说明)。各相邻复合材料密封件10的开口疗101在复合材料密封件10的周向依次等距错位排列，本实施例中，3个复合材料密封件10的开口部101在周向以一定的角度等距间隔交错排列，且通过试验确定，间隔角度一般应大于45°，以防止其中两个或三个开口部101的间隔角度较小而降低密封性能。本具体实施例中，每相邻的两个复合材料密封件10的开口部101在复合材料密封件10的周向依次以120°的圆周等分角度间隔均匀排列，即中间的复合材料密封件10的开口部101位置相当于最上面的复合材料密封件10的开口部
101逆
时针旋转120°，最下面的复合材料密封件10的开口部101位置相当于中间的复合材料密封件10的开口部101逆时针旋转120°。这样，三个复合材料密封件的开口部101不会相贯通，在密封性能优越的前提下有效防止
泄漏的发生。
[0029] 需要说明的是，前述开口部101在周向依次以120°的圆周等分角度间隔排列为例对密封方式进行了举例。在本发明范围内，使开口部101旋转一定角度也可以。
[0030] 本实施例的提升阀中，密封结构还包括抵接于复合材料密封件10与阀体1之间的第一隔离件6，复合材料密封件10设置于第一隔离件6与压紧件5之间，密封结构还包括抵接于复合材料密封件10与压紧件5之间的第二隔离件7，具体地，第一隔离件6可以是由
铜材或不锈钢材料制成的
垫圈，第二隔离件7可以是由铜材或不锈钢材料制成的
垫片，第一隔离件6及第二隔离件7的作用是防止复合材料密封件10在高温状态下与空气接触而发生
氧化，从而可以有效提高复合材料密封件10的使用寿命，进一步提升提升阀的密封可靠性。
[0031] 本发明的提升阀，密封结构中采用了新型的复合材料密封件10，该复合材料密封件10因其组分决定了其具有操作扭矩低、强度高、耐高低温性佳，耐高压、使用寿命长的优点。复合材料密封件10的使用寿命是普通石墨填料及常规塑料填料的百倍以上，且能适用于－100℃～+200℃的高低温温度范围，其甚至可以满足更大的温度范围的要求。因此，本发明的提升阀应用范围广，能够适用于绝大多数的制冷系统中，例如，可以适用于对密封性能要求极高的高温高压制冷系统(如CO2冷媒系统中)。并且，通过该复合材料密封件的使用，可以减小提升阀的规格，降低提升阀的生产成本。
[0032] 当然需要说明的是，本发明中所述的上、中、下等方位词，只是为了更好地说明本发明的内容，并不是对本发明保护范围的限制。
[0033] 并且，压紧件、复合材料密封件的具体形状及个数、第一隔离件及第二隔离件的形状及制作材料、开口部的具体形状等也不限于前述具体实施例中所给出的形式，而且复合材料密封件可以为两个、4个等其它多个，例如，当复合材料密封件10的个数为4个时，相邻复合材料密封件4的开口部101之间可以呈90度间隔均匀。
[0034] 以上所述仅是本发明的一种具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
