CN103216637A - 双向金属硬密封浮动球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向金属硬密封浮动球阀，涉及球阀设计技术领域，所述球阀包括：阀体、阀杆、球体、上游阀座及下游阀座，所述阀体设有入口和出口，所述入口和出口之间相互连通，所述上游阀座上与所述入口靠近的端面上设有碟形弹簧、且所述碟形弹簧位于所述上游阀座与所述阀体之间，所述阀体内设有密封台、且所述密封台与所述上游阀座之间呈预设距离。本发明提供了一种可实现双向密封的硬密封浮动球阀，降低了成本，并简化了操作复杂度，另外，本发明的球阀在保证流向密封的同时，可以实现反向密封，同时可满足高压状态和低压状态的密封；本发明通过设置密封台，使得反向密封的可靠性能够得到有效保证。

Description

双向金属硬密封浮动球阀

技术领域

本发明涉及球阀设计技术领域，特别涉及一种双向金属硬密封浮动球阀。

背景技术

球阀，标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为：启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制。

球阀按照密封原理及密封面材料分为软密封球阀和硬密封球阀。其中，金属硬密封浮动球阀的球体与阀座完全采用金属对金属的密封方式。

常见的硬密封浮动球阀为单向密封，当阀门安装到管道处于关闭状态时，只能实现下游侧密封，当下游因温度变化引起的介质压力升高，会出现介质逆流现象，这样有严格要求的管路会单独再增加一个止回阀来保证介质的逆流，导致成本的增加、且操作复杂，但无止回阀也会给上游管道设备和人员带来极大地安全隐患。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种可实现双向密封的硬密封浮动球阀，以降低成本，并简化操作复杂度。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种双向金属硬密封浮动球阀，所述球阀包括：阀体、阀杆、球体、上游阀座及下游阀座，所述阀体设有入口和出口，所述入口和出口之间相互连通，所述上游阀座上与所述入口靠近的端面上设有碟形弹簧、且所述碟形弹簧位于所述上游阀座与所述阀体之间，所述阀体内设有密封台、且所述密封台与所述上游阀座之间呈预设距离，所述密封台与被压缩的碟形弹簧相适应，当所述碟形弹簧被压缩时，所述密封台与所述碟形弹簧紧密贴合，以实现密封。

其中，所述预设距离的取值范围为0.5mm～2mm。

其中，所述密封台由硬质合金材料制成。

其中，所述阀体由左阀体和右阀体组成，所述左阀体和右阀体之间固定连接。

其中，所述左阀体和右阀体之间通过螺栓实现固定连接。

（三）有益效果

本发明提供了一种可实现双向密封的硬密封浮动球阀，降低了成本，并简化了操作复杂度，另外，本发明的球阀在保证流向密封的同时，可以实现反向密封，同时可满足高压状态和低压状态的密封；本发明通过设置密封台，使得反向密封的可靠性能够得到有效保证。

附图说明

图1是按照本发明一种实施方式的双向金属硬密封浮动球阀的结构示意图；

图2是图1中“Ι”部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是按照本发明一种实施方式的双向金属硬密封浮动球阀的结构示意图；图2是图1中“Ι”部分的局部放大图。参照图1～2，所述球阀包括：阀体1、阀杆2、球体3、上游阀座4及下游阀座5，所述阀体1设有入口6和出口7，所述入口6和出口7之间相互连通，所述上游阀座4上与所述入口6靠近的端面上设有碟形弹簧8、且所述碟形弹簧8位于所述上游阀座4与所述阀体1之间，所述阀体1内设有密封台9、且所述密封台9与所述上游阀座4之间呈预设距离，所述密封台9与被压缩的碟形弹簧8相适应，当所述碟形弹簧8被压缩时，所述密封台9与所述碟形弹簧8紧密贴合，以实现密封。

为确保在高温工况下避免卡阻，在下游压力高时球体克服所述碟形弹簧8的弹簧力，并使上游阀座4与阀体1紧密贴合，达到一定的密封比压，确保密封，优选地，所述预设距离的取值范围为0.5mm～2mm，所述预设距离的选择值需要根据阀门口径大小选择，小口径则选择小间隙。

为保证所述球阀的使用寿命，优选地，所述密封台由硬质合金材料制成，本发明中通过在阀体上焊接硬质合金材料，形成所述密封台。

本实施方式中选择了分体式球阀，所述阀体1由左阀体1-1和右阀体1-2组成，所述左阀体1-1和右阀体1-2之间固定连接，优选地，所述左阀体1-1和右阀体1-2之间通过螺栓实现固定连接，但同样可使用一体式球阀，即所述左阀体和右阀体一体成型的球阀。

本实施方式的球阀的工作原理为：参照图1～2，当流体从正向流入（即图1中箭头方向）时，由于上游阀座4此时不起密封作用，流体直接进入阀体1的中腔，在低压状态下由碟形弹簧8的载荷使所述球体3与下游阀座5之间、及下游阀座5与左阀体1-1之间产生密封。当流体达到一定压力后，由流体力使其密封。

当流体从反向流入（即图1中箭头的相反方向）时，若处于低压状态，由于碟形弹簧8的载荷，在上游阀座4处实现密封。当流体达到一定压力后，流体推动球体3的力大于碟形弹簧8的载荷时，球体3产生微量的位移，推着上游阀座4压缩碟形弹簧8与阀体1的密封台9贴合，并形成一定的比压实现密封，同时球体3与上游阀座4贴合，在流体力的作用下形成一定的比压实现密封。

由于本实施方式的双向金属硬密封浮动球阀完全依靠金属密封，在装配前各密封面都需要充分研磨，并控制好研磨后，两阀座抱球的尺寸，否则容易出现碟簧的载荷不够无法密封或球座装配后过盈无法开启。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种双向金属硬密封浮动球阀，所述球阀包括：阀体、阀杆、球体、上游阀座及下游阀座，所述阀体设有入口和出口，所述入口和出口之间相互连通，其特征在于，所述上游阀座上与所述入口靠近的端面上设有碟形弹簧、且所述碟形弹簧位于所述上游阀座与所述阀体之间，所述阀体内设有密封台、且所述密封台与所述上游阀座之间呈预设距离，所述密封台与被压缩的碟形弹簧相适应，当所述碟形弹簧被压缩时，所述密封台与所述碟形弹簧紧密贴合，以实现密封。

2.如权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述预设距离的取值范围为0.5mm～2mm。

3.如权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述密封台由硬质合金材料制成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的球阀，其特征在于，所述阀体由左阀体和右阀体组成，所述左阀体和右阀体之间固定连接。

5.如权利要求4所述的球阀，其特征在于，所述左阀体和右阀体之间通过螺栓实现固定连接。

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