耐磨硬密封金屬球閥的製作方法
2023-07-09 11:45:31
專利名稱：耐磨硬密封金屬球閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種球閥，特別是用於煤化工行業使用的耐磨硬密 封金屬球閥。
背景技術：
球閥廣泛應用於石油、煤化工、鋼鐵、冶金、和電力等各個領 域。與其它用於控制管道介質通斷的閥門相比，球閥具有流體阻力小、 操作方便、啟閉迅速、流向不受限制和結構緊湊等優點。但是由於普 通球閥的閥座一般都採用橡膠和聚四氟乙烯等高分子合成材料製造，
使用溫度低於20(TC，耐磨性很差，限制了球閥的使用範圍。現有的 硬密封球閥在耐腐蝕和衝蝕方面也很難滿足苛刻工況的要求。而耐磨 硬密封金屬球閥能大大提高球閥的綜合性能。
受國際原油、天然氣價格上漲的影響，國內煤化工行業近幾年得 到迅速發展，大型煤化工裝置在全國各地相繼投資建設，耐磨硬密封 金屬球閥作為煤化工工藝裝置中用於運送煤粉及汽化爐渣水的重要 設備，其性能對整個裝置的運行起著關鍵作用。因其工況溫度高、壓 力高，介質中還含有灰渣等磨蝕性很強的固體顆粒，所以耐磨硬密封 球閥需要具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、耐磨損等綜合性能。另外， 還具有閥座密封性好、動作靈活的特點。 發明內容
本發明的目的提供一種具有耐高溫、高壓、耐腐蝕、磨蝕， 具有密封性能好、動作靈活的耐磨金屬硬密封球閥。
實現本發明目的技術方案 一種耐磨硬密封金屬球閥，閥體內 設置球體，闊體的上、下兩端分別設有與球體連接的主軸和固定軸， 閥體的上端設有填料函，填料函與主軸之間設有填料，填料上端設置 的填料壓蓋與閥體連接，閥體的入口端設有端蓋組件，所述的端蓋組 件的端蓋內設底座，底座的環形凹槽設有壓簧，壓簧的上端設有壓環， 底座的腔體內設置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面。 所述的閥體上、與球體、主軸、固定軸和閥座對應的位置上設有 衝洗口。
所述的球閥的主軸下端設有偏心段，其與球體上端設有的偏心孔 配合連接，主軸轉動時帶動球體轉動。
所述的主軸、固定軸和閥座採用雙道密封連接。 所述的球閥的主軸、固定軸表面噴塗陶瓷材料；閥座與球體之 間的球型密封面上噴塗硬質合金。
本發明與現有技術相比具有如下優點(1)球體與閥座之間採 用軟硬結合的球面密封形式，端蓋組件的底座上設置壓簧，球體與閥 座之間密封面為球型密封面，在彈簧預緊力的作用下，產生一定的密 封比壓，從而實現密封，既保證閥座不因承受大的壓強而造成損壞， 也不因閥座上有輕度劃痕而造成密封的破壞，提高了球閥的密封性 能；端蓋組件的底座鑲嵌在端蓋內側，既保證了閥門長期穩定的運行， 同時降低了閥門的成本，提高了經濟性。(2)主軸、固定軸和閥座 均採用雙道密封，防止固體顆粒進入上述密封副中，有效的降低了磨
損，延長了使用時間。(3)主軸下端偏心段與球體上端偏心配合連 接，當雙作用氣缸帶動主軸轉動時，球體隨之轉動，防止主軸損 壞，提高了工作效率。(4)閥體上設計有多個衝洗口，用於球體、 閥座、主軸和固定軸的衝洗，以保證閥門動作靈活，長周期運轉。(5) 閥座和球體的球面噴塗硬質合，提高閥門抗衝擊性和耐磨性；球閥
開關比較頻繁，閥杆受到的磨損非常嚴重，主軸、固定軸表面噴塗陶
瓷材料後，提高了球閥的抗磨性及使用壽命。
圖l為本發明的結構示意圖2為本發明的球體主視圖； 圖3為本發明的球體俯視圖； 圖4為本發明的主軸主視圖； 圖5為本發明的主軸仰視圖； 圖6為本發明的閥座組件剖視圖； 圖7為本發明的端蓋組件剖視圖。
圖中l.閥體；2.端蓋組件；3.主軸；4.球體；5.衝洗口； 6.衝洗口； 7.填料壓蓋；8.填料函；9.主軸軸套；10.固定軸軸套； ll.固定軸；12.石墨密封環；13.閥座組件；14.填料；15.密封墊； 16.密封墊；17.密封墊；18.螺栓；19.螺栓；20.螺栓；21.鍵； 22.螺栓；23.長螺栓；24.螺栓；25.石墨密封環；26.石墨密封環； 27.偏心孔；28.偏心段；29. V型填料；30.彈簧；31.壓環；32. 閥座；33.球型密封面；34.端蓋；35.底座；36.入口； 37.出口 ；38.球體通道；39.衝洗口； 40.衝洗口。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明內容進一步說明。
如圖l、 2、 3所示，其閥體1的左、右兩端分別為出口36、入 口37，閥體1的上、下兩端設有安裝主軸3和固定軸11的通孔。 閥體1的腔體內設置球體4，球體4的軸向設有與入口 36、出口37 位於同一軸向的球體通道38，球體4的徑向上端設有偏心孔27、 徑向下端設有中心孔。球體4的中心孔內放置固定軸套10，固定 軸套10內放入兩道石墨密封環12，固定軸11穿過閥體1與固定 軸套10密封連接，固定軸11與閥體1之間藉助於密封墊15通過 螺栓24固定連接，固定軸11上開設豎直通孔，該豎直通孔與衝 洗口 39連接。主軸3的下端設有與球體4上的偏心孔27配合的 偏心段28，主軸軸套9內加入兩道石墨密封環26後套在主軸3的 偏心段28的上方，裝配後，將主軸3的偏心段28插入球體4上的 偏心孔27，從而當主軸3轉動時帶動球體4轉動，主軸軸套9位 於主軸3與閥體1之間，主軸3與主軸軸套9之間藉助於石墨密封 環26密封連接，主軸軸套9的側壁上設有階梯通孔，與其對應的閥 體1上也開設通孔，該通孔與衝洗口 42連接。閥體1與主軸軸套9 的上端設有填料函8,閥體1與填料函8之間藉助於密封墊17密封 連接。填料函8與主軸3之間填裝填料14，填料函8上端設有填料 壓蓋7，填料函8與閥體1之間藉助於螺栓20連接，填料壓蓋7與 填料函8和閥體1之間藉助於長螺栓23連接，填料14由填料壓蓋7
通過長螺栓23壓緊。主軸3、固定軸ll表面噴塗陶瓷材料。閥體l
的入口 43 —側與端蓋組件2藉助於密封墊16通過螺栓18壓緊連接。 如6、 7所示，所述的端蓋組件2的端蓋43內焊接底座35，底 座35的腔體內側壁上開設環形凹槽，該環形凹槽放置壓簧30。底座 35與端蓋43的側壁上均開有與底座35的環形凹槽相通的同軸斜孔， 該同軸斜孔與衝洗口 41連接。壓簧30的上端放置壓環31，壓環31 側壁通孔上放置V型填料29，底座35的腔體內、壓環31的上端設置 閥座32 ，閥座4尾部也裝有石墨密封環25，閥座4與底座35之間 藉助於石墨密封環25密封連接，壓環31與闊座4之間藉助於V型 填料29密封連接，底座35與閥座4之間藉助於石墨密封環25密封 連接。閥座32的上端外壁上開設環形凹槽，底座35與端蓋43的側 壁上均開有與閥座32的環形凹槽相通的同軸斜孔，該同軸斜孔與衝 洗口40連接。閥座32與球體4之間的密封面為球型密封面33，表 面噴塗硬質合金。
氣缸支架6設置在閥體1的上端，雙作用氣缸式執行機構5設置 在氣缸支架6的上端，雙作用氣缸式執行機構5通過氣缸支架6設置 在閥體1的上端。閥體1、雙作用氣缸式執行機構5通過螺栓19和 螺栓22與氣缸支架6連接固定，穿過氣缸支架6的主軸3上端通過 雙鍵21與雙作用氣缸式執行機構5連接。
工作過程正常工作時，球閥安裝在系統管道中間，介質從 入口36流入，流經球體通道38，從出口37流出閥門。當系統需 要閥門關閉時，通過控制雙作用氣缸式執行機構5的一端活塞運動
帶動主軸3和球體4轉動，實現閥門的關閉。當系統需要閥門打開 時，同樣通過控制雙作用氣缸式執行機構5的另一端活塞運動帶動 主軸3和球體4反向轉動，實現闊門的打開。同時，閥門衝洗口
39、 40、 41、 42通入清潔介質來清潔主軸3、固定軸11、球體4 和閥座32，保證闊門動作靈活。
權利要求1. 一種耐磨硬密封金屬球閥，閥體內設置球體，閥體的上、下兩端分別設有與球體連接的主軸和固定軸，閥體的上端設有填料函，填料函與主軸之間設有填料，填料上端的填料壓蓋與閥體連接，閥體的入口端設有端蓋組件，氣缸式執行機構通過氣缸支架設置在閥體的上端，主軸與氣缸式執行機構連接，其特徵在於所述的端蓋組件的端蓋內設底座，底座的環形凹槽設有壓簧，壓簧的上端設有壓環，底座的腔體內設置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面。
2. 如權利要求1所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於在 閥體上、與球體、主軸、固定軸和閥座對應的位置上設有衝洗口。
3. 如權利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於 端蓋與底座上均開有與底座上設有壓簧的環形凹槽相通的同軸斜孔， 該同軸斜孔與衝洗口連接。
4. 如權利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於 端蓋與底座上均開有與閥座上設有的環形凹槽相通的同軸斜孔，該同 軸斜孔與衝洗口連接。
5. 如權利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於 閥體與閥體內的軸套上均設有同軸水平孔，該同軸水平孔與衝洗口 連接。
6. 如權利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於: 固定軸上設有豎直通孔，該設有豎直通孔與衝洗口連接。
7. 如權利要求1所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於主軸下端設有偏心段，其與球體上端設有的偏心孔配合連接，主軸轉動 時帶動球體轉動。
8. 如權利要求l所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於主 軸、固定軸和閥座採用雙道密封連接。
9. 如權利要求1或8所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於: 壓環上設有V型填料，壓環與閥座之間藉助於V型填料密封連接， 底座與閥座之間藉助於石墨密封環密封連接。
10. 如權利要求l所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特徵在於主 軸、固定軸表面噴塗陶瓷材料；閥座與球體之間的球型密封面上噴 塗硬質合金。
專利摘要本實用新型提供一種耐磨硬密封金屬球閥，其閥體內設置球體，球體與主軸和固定軸連接，閥體的上端設有填料函，閥體的入口端設有端蓋組件，氣缸式執行機構通過氣缸支架設置在閥體的上端，主軸與氣缸式執行機構連接，所述的端蓋組件的端蓋內設底座，底座的環形凹槽設有壓簧，壓簧的上端設有壓環，底座的腔體內設置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面；主軸下端偏心段與球體上端偏心段配合連接；主軸、固定軸和閥座均採用雙道密封；閥體上設計有多個衝洗口，用於球體、閥座、主軸和固定軸的衝洗。具有耐高溫、高壓、耐腐蝕、磨蝕，具有密封性能好、動作靈活等優點，廣泛適用於煤化工行業使用。
文檔編號F16K5/06GK201078486SQ20072017633
公開日2008年6月25日 申請日期2007年9月7日 優先權日2007年9月7日
發明者俞曉龍, 際 劉, 劉金賢, 峰 李 申請人:北京航天石化技術裝備工程公司