CN103375604B - 超高温硬密封球阀 - Google Patents

Abstract

一种超高温硬密封球阀。解决了现有的硬密封球阀不能在超高温下长时间工作的问题。它包括上盖、阀盖、阀体、阀杆和球体，所述的阀体内套设有阀座组件，所述的阀杆依次穿过上盖、阀盖与球体相连接，所述的上盖与阀杆之间、阀盖与阀杆之间均设有密封件，所述的球体内设有供介质流通的介质通道，所述球体介质通道的外侧环绕有密闭的冷却腔，所述的阀杆内设有供冷却液通过的通孔，所述通孔与冷却腔相连通。本发明在球体内设置了容置腔，阀杆内设置了通孔，且通孔和容置腔相通，使得本发明在超高温下工作时，可以给产品通冷却液，避免阀杆和球体在长时间的超高温下工作变形，从而保证了产品的使用寿命和工作时的性能。

Description

超高温硬密封球阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体涉及一种超高温硬密封球阀。

背景技术

    球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。现有的硬密封球阀存在以下几点优点：一、耐磨；由于硬密封球阀的阀芯是合金钢喷焊，密封圈是合金钢堆焊，所以硬密封球阀在开关时不会产生太大的磨损。二．使用寿命长，适用范围广,已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。但是随着社会的发展和科技的进步，对硬密封球阀提出了更高的要求，即要求硬密封球阀能在超高温下仍能正常的长期工作，软密封球阀在超过250°时，密封圈或者密封座就容易出现泄漏。现有的硬密封球阀最高也只能在550°以下工作，在高温或者超高温情况下工作容易引起阀杆和球体变形，阀杆的变形存在工作人员或者电机不能带动阀杆运动，从而不能正常开启或者关闭球体，存在极大的安全隐患，而球体的变形容易使得产品的密封性能变差，存在泄漏的安全隐患。

发明内容

为解决背景技术中现有的硬密封球阀不能在超高温下长时间工作的问题，本发明提供一种超高温硬密封球阀。

本发明的技术方案是：一种超高温硬密封球阀，包括上盖、阀盖、阀体、阀杆和球体，所述的阀体内套设有阀座组件，所述的阀杆依次穿过上盖、阀盖与球体相连接，所述的上盖与阀杆之间、阀盖与阀杆之间均设有密封件，所述的球体内设有供介质流通的介质通道，所述球体介质通道的外侧环绕有密闭的冷却腔，所述的阀杆内设有供冷却液通过的通孔，所述通孔与冷却腔相连通。

作为本发明的一种改进，所述的阀杆包括上阀杆和下阀杆，所述的上阀杆与球体为一体式结构，所述的下阀杆与球体相配合。

作为本发明的进一步改进，所述的下阀杆上设有冷却液进口，所述的上阀杆上设有冷却液出口，所述下阀杆上的冷却液进口通过阀杆上的通孔、冷却腔与上阀杆上设有冷却液出口相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的球体内设有环形的球体盖板，所述的球体盖板与球体内壁形成所述的密闭冷却腔。

作为本发明的进一步改进，所述的上盖和阀盖上均设有供冷却液流通的冷却通道，所述的冷却通道与阀杆外壁相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的密封件通过碟簧压紧。

作为本发明的进一步改进，所述的阀座组件包括阀座本体、波纹管和阀座支撑件，所述的阀体上设有阀体进水孔和阀体出水孔，所述的阀体进水孔与阀座支撑件上设有的环形冷却槽相连通，所述的环形冷却槽通过波纹管的外部空间、阀体出水孔与外界相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的波纹管包括第一波纹管和第二波纹管，所述的第一波纹管和第二波纹管上分别连接有第一连接环和第二连接环，所述第一连接环与阀座本体相贴合，第二连接环与第一波纹管相连接，所述的环形冷却槽分别于第二波纹管的管内空间和管外空间相连通，所述第二波纹管的管内空间通过第一波纹管的外部空间、阀体出水孔与外界相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的阀座本体采用耐高温材料一体成型。

作为本发明的进一步改进，所述阀体的外表面焊接有夹套，所述的夹套与阀体外表面之间形成容置腔，所述的夹套上设有冷却水管。

本发明的有益效果是，在球体内设置了冷却腔，阀杆内设置了通孔，且通孔和冷却腔相通，使得本发明在超高温下工作时，可以给产品通冷却液，避免阀杆和球体在长时间的超高温下工作变形，从而保证了产品的使用寿命和工作时的性能，有更广的适用范围。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为附图1中I处的放大示意图。

附图3为附图1中P处的放大示意图。

图中，1、上盖；2、阀盖；3、阀体；31、阀体进水孔；32、阀体出水孔；4、阀杆；41、通孔；42、上阀杆；421、冷却液出口；43、下阀杆；431、冷却液进口；5、球体；51、介质通道；52、冷却腔；53、球体盖板；6、阀座组件；61、阀座本体；62、波纹管；621、第一波纹管；622、第二波纹管；623、第一连接环；624、第二连接环；63、阀座支撑件；631、环形冷却槽；7、密封件；8、冷却通道；9、碟簧；10、夹套；11、容置腔；12、冷却水管；13、阀杆套；14、下阀杆盖；15、连接盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合2、3所示，一种超高温硬密封球阀，包括上盖1、阀盖2、阀体3、阀杆4和球体5，所述的阀体3内套设有阀座组件6，通常为了便于产品的安装，所述的阀体3为分体式结构，通常阀体包括左阀体和右阀体，左、右阀体通过螺栓固接。所述的阀杆4依次穿过上盖1、阀盖2与球体5相连接，所述的上盖1与阀杆4之间、阀盖2与阀杆4之间均设有密封件7，所述的球体5内设有供介质流通的介质通道51，所述球体5介质通道51的外侧环绕有密闭的冷却腔52，所述的阀杆4内设有供冷却液通过的通孔41，所述通孔41与冷却腔52相连通。本发明采用的冷却液为冷却水。具体的说，所述的球体5内设有环形的球体盖板53，所述的球体盖板53与球体5内壁形成所述的密闭冷却腔52。更具体的说，球体盖板53采用焊接与球体相固定。这样的结构使得加工生产冷却腔更方便，通常冷却腔为环形，当然也可以采用其他形状。本发明的在球体内设置了冷却腔，阀杆内设置了通孔，且通孔和冷却腔相通，使得本发明在超高温下工作时，可以给产品通冷却液，避免阀杆和球体在长时间的超高温下工作变形，从而保证了产品的使用寿命和工作时的性能，有更广的适用范围，本产品能在至少900°超高温下长时间正常工作。

所述的阀杆4包括上阀杆42和下阀杆43，所述的上阀杆42与球体5为一体式结构，所述的下阀杆43与球体5相配合。所述的下阀杆43上设有冷却液进口431，所述的上阀杆42上设有冷却液出口421，所述下阀杆43上的冷却液进口431通过阀杆4上的通孔41、冷却腔52与上阀杆42上设有冷却液出口421相连通。上、下阀杆的结构使得产品的拆装、维修很方便，而且上阀杆与球体为一体式结构使得产品的强度比较好，同时方便冷却球体。本发明中，冷却水是从下阀杆通入，经球体上的冷却腔从上阀杆排出，从而形成冷却水循环，保证能对球体和阀杆进行足够有效的冷却。具体的说，球体5的下部设有阀杆套13，阀杆套13的边沿向外折出，下阀杆43的中部设有凸台，安装时，下阀杆43穿过阀体3，其凸台部与阀体3相卡，此时阀杆套13的边沿与球体相卡，下阀杆43通过螺丝和下阀杆盖14固定，完成下阀杆43的安装。

所述的上盖1和阀盖2上均设有供冷却液流通的冷却通道8，所述的冷却通道8与阀杆4外壁相连通。由于上阀杆较长，而阀杆内的冷却水又是从下阀杆流到上阀杆的，所以这样的结构能进一步的保证阀杆被可靠冷却，使得产品能适应较长时间的工作，为本发明的优选方式。

所述的密封件7通过碟簧9压紧。具体的说，碟簧9的一端与密封件7相抵，另外一端与本发明上的固定件相抵，如设置在上盖上的密封件，此时碟簧是与产品上的连接盘15相抵，而设置在阀盖上的密封件，此时的碟簧是与上盖相抵。通常在本发明中密封件采用填料密封，这样的结构不需要密封件压盖和螺栓紧固件，一旦密封件损耗，蝶簧有自动补偿功能，保证产品的密封。

所述的阀座组件6包括阀座本体61、波纹管62和阀座支撑件63，所述的阀体3上设有阀体进水孔31和阀体出水孔32，所述的阀体进水孔31与阀座支撑件63上设有的环形冷却槽631相连通，所述的环形冷却槽631通过波纹管62的外部空间、阀体出水孔32与外界相连通。波纹管为阀座本体提供预紧力，当球体受热膨胀时，阀座可压缩波纹管，以免咬伤密封面，保证了产品的密封性能。同时环形冷却槽的设置能对波纹管进行冷却，保证在超高温下阀座组件能正常工作。

具体的说，所述的波纹管62包括第一波纹管621和第二波纹管622，所述的第一波纹管621和第二波纹管622上分别连接有第一连接环623和第二连接环624，所述第一连接环623与阀座本体61相贴合，第二连接环624与第一波纹管621相连接，所述的环形冷却槽631分别于第二波纹管622的管内空间和管外空间相连通，所述第二波纹管622的管内空间通过第一波纹管621的外部空间、阀体出水孔32与外界相连通。两组波纹管的设置使得安装时对阀座本体的预紧力更大，而工作后，即使球体受热膨胀，阀座本体的压缩波纹管的范围更大，使得产品的密封性能更好，使用寿命更长，而且阀座组件内的空间能方便冷却水的流通，可以对阀座组件进行冷却，进一步提高产品在高温下的长时间工作能力。

所述的阀座本体61采用耐高温材料一体成型。具体的说所述的阀座本体采用GH3128高温合金钢制成，使得阀座本体有更好的耐高温性能，避免阀座本体变形，从而引起的泄漏。

所述阀体3的外表面焊接有夹套10，所述的夹套10与阀体3外表面之间形成容置腔11，所述的夹套10上设有冷却水管12。具体的说，在本发明中，左、右阀体上均设置有夹套10及冷却水管，这样的结构能对阀体进行冷却，使得阀体表面温度小于100°，使得产品更适合在超高温下长时间工作，同时避免高温误伤工作人员。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (8)

1.一种超高温硬密封球阀，包括上盖（1）、阀盖（2）、阀体（3）、阀杆（4）和球体（5），所述的阀体（3）内套设有阀座组件（6），所述的阀杆（4）依次穿过上盖（1）、阀盖（2）与球体（5）相连接，所述的上盖（1）与阀杆（4）之间、阀盖（2）与阀杆（4）之间均设有密封件（7），所述的球体（5）内设有供介质流通的介质通道（51），其特征在于:所述球体（5）介质通道（51）的外侧环绕有密闭的冷却腔（52），所述的阀杆（4）内设有供冷却液通过的通孔（41），所述通孔（41）与冷却腔（52）相连通，所述的阀座组件（6）包括阀座本体（61）、波纹管（62）和阀座支撑件（63），所述的阀体（3）上设有阀体进水孔（31）和阀体出水孔（32），所述的阀体进水孔（31）与阀座支撑件（63）上设有的环形冷却槽（631）相连通，所述的环形冷却槽（631）通过波纹管（62）的外部空间、阀体出水孔（32）与外界相连通，所述阀体（3）的外表面焊接有夹套（10），所述的夹套（10）与阀体（3）外表面之间形成容置腔（11），所述的夹套（10）上设有冷却水管（12）。

2.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的阀杆（4）包括上阀杆（42）和下阀杆（43），所述的上阀杆（42）与球体（5）为一体式结构，所述的下阀杆（43）与球体（5）相配合。

3.根据权利要求2所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的下阀杆（43）上设有冷却液进口（431），所述的上阀杆（42）上设有冷却液出口（421），所述下阀杆（43）上的冷却液进口（431）通过阀杆（4）上的通孔（41）、冷却腔（52）与上阀杆（42）上设有冷却液出口（421）相连通。

4.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的球体（5）内设有环形的球体盖板（53），所述的球体盖板（53）与球体（5）内壁形成所述的密闭冷却腔（52）。

5.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的上盖（1）和阀盖（2）上均设有供冷却液流通的冷却通道（8），所述的冷却通道（8）与阀杆（4）外壁相连通。

6.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的密封件（7）通过碟簧（9）压紧。

7.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的波纹管（62）包括第一波纹管（621）和第二波纹管（622），所述的第一波纹管（621）和第二波纹管（622）上分别连接有第一连接环（623）和第二连接环（624），所述第一连接环（623）与阀座本体（61）相贴合，第二连接环（624）与第一波纹管（621）相连接，所述的环形冷却槽（631）分别于第二波纹管（622）的管内空间和管外空间相连通，所述第二波纹管（622）的管内空间通过第一波纹管（621）的外部空间、阀体出水孔（32）与外界相连通。

8.根据权利要求1所述的超高温硬密封球阀，其特征在于所述的阀座本体（61）采用耐高温材料一体成型。