一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥的製作方法

2023-10-31 04:59:12

本實用新型涉及一種安裝在高溫高壓介質管道上的球閥,特別涉及一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥。

背景技術：

眾所周知，球閥是一種常用的閥門，一般包括閥體、閥杆、球體、閥座等，在閥體上固設有支架，閥體和閥杆之間設有密封填料，在支架上設有閥杆傳動裝置，閥杆與球體傳動連接，通過閥杆帶動球體繞軸轉動達到啟、閉管道的目的。球閥在管道上主要作切斷、節流、分配用。球閥的關鍵技術在於密封性，球閥容易由於密封件的表面損壞造成洩漏，特別是高溫高壓硬密封球閥，要求它在高溫高壓環境下密封面保持較高的硬度，耐衝刷，耐磨損，耐腐蝕。現有技術的球閥的密封面採用的是表面氮化、鍍鉻、噴焊鎳基合金或噴塗司太立合金等硬化方式，密封面硬度低，耐高溫、耐高壓的性能較差，而且存在容易磨損，密封效果差、使用壽命短等缺點。

隨著現代科技的發展，高溫工程製品的生產規模不斷擴大。高溫介質的液化分餾，運輸和儲存都需要使用大量的高溫高壓球閥。高溫高壓球閥的用途越來越廣，需求越來越大，對高溫高壓球閥的技術性能和工作特性的要求也在不斷提高。目前使用在冶金、石化、核電領域的高壓球閥，一般採用三段式結構，即閥體兩側各裝有連接體，閥體與連接體之間通過螺栓螺母連接，在檢修時必須要將閥門從管道上拆下。另外，密封圈與球體的初始密封是靠閥座背部的彈簧的預緊力來實現，閥座與閥體之間需採取防洩漏措施。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥，該球閥結構合理，控制精準，具有耐高溫、耐高壓、密封性能好、使用壽命長的優點，且安裝拆卸更方便，有利於適用過程中的維修保養。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：

一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥，包括閥體、連接體、球體、閥座、閥杆以及用於控制閥杆的操作機構，所述連接體的右側通過螺栓固定連接所述閥體；所述球體的左右兩側分別設有一個閥座；所述球體及兩個所述閥座均設於所述閥體內；所述閥杆的下端穿過所述閥體，並與所述球體聯動連接；所述閥杆的上端與所述操作機構聯動設置，其特徵在於：所述閥體的上端與閥杆之間設有閥杆密封結構；所述閥座與所述閥體及所述連接體之間採用組合密封結構連接。

進一步，所述連接體的右側為圓柱形凸臺，所述閥體的左側為圓柱形凹槽，圓柱形凸臺與圓柱形凹槽的位置相對且直徑相等，可以嵌合在一起；所述連接體的中部對應所述球體的左側橫向設有圓形通道即介質進道，所述閥體的中部對應所述球體的右側橫向設有圓形通道即介質出道，所述介質進道與所述介質出道的中心軸位於同一直線上。採用此類結構設計，維修方便、快捷。

進一步，所述連接體、所述閥體與所述閥座之間均設有彈簧座，所述彈簧座與所述閥座的中心軸位於同一直線上；所述連接體朝向左側的彈簧座的一端設有若干均勻環形分布的凹槽狀彈簧孔，所述閥體朝向右側的彈簧座的一端亦設有若干均勻環形分布的凹槽狀彈簧孔，凹槽狀彈簧孔內嵌設有所述閥座彈簧，所述彈簧座的端面與所述閥座彈簧相接觸。通過彈簧的變形推動彈簧座、組合密封結構、閥座與球體貼合，達到密封作用。

進一步，所述組合密封結構包括防塵圈一、上密封環、隔環、下密封環和防塵圈二，所述閥座與所述閥體之間設有所述防塵圈一，所述閥座與彈簧座之間由內至外依次設有上密封環、隔環、下密封環，所述彈簧座與所述連接體及所述閥體之間設有所述防塵圈二。這樣上密封環和下密封環在介質壓力的作用下充分變形，達到密封作用，而且壓力越高密封性越好。防塵圈一和防塵圈二可將閥座組件封閉，防止介質中的顆粒進入彈簧腔及密封環處，對整個閥座與閥體密封部位起到保護作用。

進一步，所述連接體的圓柱形凸臺與所述閥體的圓柱形凹槽的接觸面有一個三角形凹槽，在三角形凹槽中套有一個三角環形墊，所述三角環形墊表面進行電鍍處理，適用於Class2500～4500級別，可以適用更嚴苛的介質工況。

進一步，所述閥杆密封結構包括填料箱、填料壓套、填料壓蓋、填料環及填料，所述操作機構與所述閥體之間設有支架；所述填料壓蓋套在所述閥杆的上端，並設置在所述支架內，所述填料壓蓋通過螺栓與所述填料箱的上端固定連接；套在所述閥杆的上端且位於所述填料壓蓋的下方設有所述填料壓套,所述填料壓套壓實填料箱中的填料，所述填料箱的內部從下至上依次設有兩組填料及填料環；所述填料箱通過螺栓與所述閥體的上端固定連接。

進一步，所述填料為增強柔性石墨盤根，具備柔軟性、回彈性、耐腐蝕、耐高壓、導熱等優良特性。所述填料與填料環起到兩重密封作用，具有良好的密封效果。

進一步，所述閥體與所述支架之間的通過多組螺栓固定連接，並由對稱設置兩個圓柱銷進行定位，防止閥門在開關過程中支架與閥體錯位，保證閥門開關準確到位。

進一步，所述閥體與所述填料箱之間設有纏繞墊片，保障了閥體與填料箱的密封性。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供了一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥，包括閥體、連接體、球體、閥座、閥杆以及用於控制閥杆的操作機構，所述球體設於所述閥體內，所述球體的兩側對應閥體及連接體，採用左右分體式閥座，對稱布置在球體的左右兩側，左、右閥座的預緊力大小一致，並可通過調節螺栓可方便的調節預緊力的大小；所述閥體與連接體間採用表面鍍金處理的三角環形墊相連，適用於Class2500～4500級別；所述閥杆外設有密封填料，填料採用增強柔性石墨盤根，具備柔軟性、回彈性、耐腐蝕、耐高壓、導熱等優良特性；所述閥座與所述閥體及所述連接體之間採用組合密封結構連接，這樣上密封環和下密封環在介質壓力的作用下充分變形，達到密封作用，而且壓力越高密封性越好。防塵圈一和防塵圈二可將閥座組件封閉，防止介質中的顆粒進入彈簧腔及密封環處，對整個閥座與閥體密封部位起到保護作用；所述閥體與所述支架間的通過多組螺栓固定連接，並由對稱設置的兩個圓柱銷進行定位，防止閥門在開關過程中支架與閥體錯位，保證閥門開關準確到位。本實用新型結構合理，控制精準，具有耐高溫、耐高壓、密封性能好、使用壽命長的優點，且安裝拆卸更方便，有利於適用過程中的維修保養。

附圖說明

圖1為本實用新型一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥的結構示意圖；

圖2為圖1中B處的局部放大圖；

圖3為圖1中A-A的剖面圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、閥體，2、連接體，3、球體，4、閥座，5、閥杆，6，介質進道，7、介質出道，8、支架，9，操作機構，10、彈簧座，11、閥座彈簧，12、三角環形墊，13、纏繞墊，14、填料箱，15、填料壓套，16、填料壓蓋，17、填 料環，18、填料，19、防塵圈一，20、上密封環，21、隔環，22、下密封環，23、防塵圈二，24、圓柱銷。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。

實施例一、一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥。下面結合圖1、圖2和圖3對本實施例提供的裝置進行詳細說明。

如圖1所示，本實施例提供的一種高溫高壓金屬密封固定耐磨球閥，包括閥體1、連接體2、球體3、閥座4、閥杆5以及用於控制閥杆5的操作機構9，所述連接體2的右側通過螺栓固定連接所述閥體1；所述球體3的左右兩側分別設有一個閥座4；所述球體3及兩個所述閥座4均設於所述閥體1內；所述閥杆5的下端穿過所述閥體1，並與所述球體3聯動連接；所述閥杆5的上端與所述操作機構9聯動設置；所述閥體1的上端與閥杆5之間設有閥杆密封結構；所述閥座4與所述閥體1及所述連接體2之間採用組合密封結構連接。

所述連接體2的右側為圓柱形凸臺，所述閥體1的左側為圓柱形凹槽，圓柱形凸臺與圓柱形凹槽的位置相對且直徑相等，可以嵌合在一起；所述連接體2的中部對應所述球體3的左側橫向設有圓形的介質進道6，所述閥體1的中部對應所述球體3的右側橫向設有圓形的介質出道7，所述介質進道6與所述介質出道7的中心軸位於同一直線上。

如圖2所示，所述連接體2、所述閥體1與所述閥座4之間均設有彈簧座10，所述彈簧座10與所述閥座4的中心軸位於同一直線上；所述連接體2朝向左側的彈簧座10的一端設有若干均勻環形分布的凹槽狀彈簧孔，所述閥體1朝向右側的彈簧座10的一端亦設有若干均勻環形分布的凹槽狀彈簧 孔，凹槽狀彈簧孔內嵌設有所述閥座彈簧11，所述彈簧座10的端面與所述閥座彈簧11相接觸。

所述組合密封結構包括防塵圈一19、上密封環20、隔環21、下密封環22和防塵圈二23，所述閥座4與所述閥體1之間設有所述防塵圈一19，所述閥座4與彈簧座10之間由內至外依次設有上密封環20、隔環21、下密封環22，所述彈簧座10與所述連接體2及所述閥體1之間設有所述防塵圈二23。

如圖1所示，在所述連接體2的圓柱形凸臺與所述閥體1的圓柱形凹槽的接觸面有一個三角形凹槽，在三角形凹槽中套有一個三角環形墊12，所述三角環形墊12表面進行電鍍處理。

如圖1所示，所述閥杆密封結構包括填料箱14、填料壓套15、填料壓蓋16、填料環17及填料18，所述操作機構9與所述閥體1之間設有支架8；所述填料壓蓋16套在所述閥杆5的上端，並設置在所述支架8內，所述填料壓蓋16通過螺栓與所述填料箱14的上端固定連接；套在所述閥杆5的上端且位於所述填料壓蓋16的下方設有所述填料壓套15,所述填料壓套15壓實所述填料箱14中的填料18，所述填料箱14的內部從下至上依次設有兩組填料18及填料環17，所述填料箱14通過螺栓與所述閥體1的上端固定連接。

所述填料18為增強柔性石墨盤根。

如圖3所示，所述閥體1與所述支架8之間的通過多組螺栓固定連接，並由對稱設置兩個圓柱銷24進行定位。

如圖1所示，所述閥體1與所述填料箱4之間設有纏繞墊片13。

本實用新型的工作原理和過程是：該閥門用於高溫(-29～600℃)高壓(≥Class2500)，強腐蝕、含固體顆粒、氣化/液化等介質的嚴苛工況，該閥門的動作原理與一般球閥相同即球體在裝配圖位置為開啟狀態，旋轉90度後為關閉狀態。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。