CN103801897A - 一种超低温上装式固定球阀及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超低温上装式固定球阀及其装配方法。解决现有阀座的安装方式为螺纹旋转型结构，该结构旋转困难，多次拆装容易损坏螺纹的技术问题。采用工装把支撑圈和左阀座、右阀座组件放入阀座孔，把球体在阀门处于开启状态放入阀腔，再将球体旋转90℃至关闭状态，用工装将支撑圈撑开露出左阀座、右阀座的定位部，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定，撤掉撑开弹性支撑圈的工装，利用工装将定位环卡入阀座的定位部，通过定位板将对开定位环固定，然后撤掉固定弹性支撑圈的工装。采用上装式结构和方法，改变阀座安装方式，由传统螺纹旋转型结构变为伸缩型安装结构，避免了多次安装引起螺纹的损坏，可以实现多次现场在线拆装，维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种球阀，尤其是指一种超低温上装式固定球阀及其装配方法。
背景技术
随着世界新能源被广泛应用，国内也在不断的开发与应用，如液化天然气、液态乙烯、液氧等低温介质，随着这些新能源需求与日俱增，球阀作为石油、化工，天然气等行业管道隔断介质的主要设备，超低温球阀随即也被大量需求。
超低温球阀在我国之前多是依赖进口，国内也在不断地研制，但是目前所见到的上装式超低温固定球阀连接结构为法兰连接，阀座为DBB结构，阀座的安装方式为螺纹旋转型结构，该结构螺纹旋转困难，多次拆装，螺纹容易损坏。
目前，所见到的超低温上装式固定球阀连接结构为法兰连接，法兰与法兰之间的连接采用的是金属缠绕式石墨垫圈，时间长了金属缠绕石墨垫圈压力松弛，加上管道应力、管道振动、材料低温应变、紧固螺栓松弛，这些将会导致阀门连接端泄漏；目前所见到的超低温上装式固定球阀阀座结构为DBB，阀座结构DBB,当介质泄漏到中腔，阀门的下游是无法保证密封的，将导致阀门出现内漏，且目前所见到的DBB阀座结构密封稳定性不可靠。
发明内容
为了克服背景技术中的不足与缺陷，本发明提供一种超低温上装式固定球阀 ，主要解决现有阀座的安装方式为螺纹旋转型结构，该结构螺纹旋转困难，多次拆装，螺纹容易损坏的技术问题。
本发明的技术方案是：一种超低温上装式固定球阀的装配方法，安装步骤如下：
先采用工装把弹性支撑圈和左阀座、右阀座组件放入阀体的阀座孔，调整球体与阀座装配尺寸，把球体在阀门处于开启状态放入阀腔，再将球体旋转90℃至关闭状态，用工装将弹性支撑圈撑开露出左阀座、右阀座的定位部，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定在定位部，然后撤掉撑开弹性支撑圈的工装，利用工装将对开的阀座定位环卡入阀座的定位部，通过阀座定位板将对开定位环固定，然后撤掉固定弹性支撑圈的工装；
拆卸步骤如下：球体处在关闭位置，在工装将弹性支撑圈撑开，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定，再用相反于安装的步骤把阀座定位板、阀座定位环依次取出，再旋转球体90℃至开启位置取出球体，然后通过工装取出阀座组件。
一种超低温上装式固定球阀，包括阀杆、阀体、阀盖、阀座以及球体，所述阀盖安装于阀体的上端，所述球体位于阀体内部，所述阀杆穿过阀盖与球体相连接，所述阀座位于阀体和球体之间，所述阀座包括左阀座、右阀座，所述左阀座、右阀座分别设于阀体的进口端、出口端，其特征在于：所述左阀座、右阀座上均设有与阀体相配合的定位装置，所述定位装置包括弹性件、支撑圈、定位环以及定位板，位于球体处的所述左阀座、右阀座的端部设有定位卡槽，所述定位环安装于定位卡槽内，所述支撑圈位于定位环与阀体的内壁之间，且所述支撑圈的一端通过所述弹性件与阀体挤压配合，另一端与定位环顶压配合，所述定位板固定于定位环的外侧，且所述支撑圈的外壁设有供工装伸入的工艺孔。
所述左阀座、右阀座为阶梯形并由环形部和凸环部组成，所述环形部的外壁与阀体的内壁相贴合，所述凸环部位于球体处并与阀体之间形成容置槽，所述支撑圈安装于所述容置槽。
所述支撑圈的侧壁设有安装弹性件的凹槽，所述支撑圈与左阀座之间设有密封圈。
所述左阀座与阀体之间设有第一密封装置，所述第一密封装置包括从阀门进口端向着球体依次分布的第一环形密封圈、第一唇形密封圈、第二唇形密封圈以及第二环形密封圈，所述环形部与阀体之间设有第一阶梯槽，所述第一环形密封圈、第一唇形密封圈设于第一阶梯槽内，所述第二唇形密封圈、第二环形密封圈位于阀体与阀座之间。
所述右阀座与阀体之间设有第二密封装置，所述第二密封装置包括从出口端向着球体依次分布的第三环形密封圈、第三唇形密封圈，所述右阀座的环形部与阀体之间设有第二阶梯槽，第三环形密封圈、第三唇形密封圈设于第二阶梯槽内。
所述阀体的进口端和出口端焊接有短接管。
本发明的有益效果：采用上装式结构和方法，改变阀座安装方式，由传统螺纹旋转型结构变为伸缩型安装结构，避免了多次安装引起螺纹的损坏，可以实现多次现场在线拆装，维修方便，比侧装阀门减少外漏点。具体主要方案是球体与左阀座、左阀座的在线安装与拆卸。在整个安装与拆卸过程都是采用工装保证阀座在全程的平稳性，很好的保护了密封件、密封部位。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明中A处的结构放大图。
图4为本发明中B处的结构放大图。
图5为本发明定位板与定位环配合的结构示意图。
图中，阀杆1，阀体2，阀盖3，阀座4，球体5，弹性件6，支撑圈7，定位环8，定位板9，定位卡槽10，工艺孔11，环形部12，凸环部13，容置槽14，凹槽15，密封圈16，第一环形密封圈17，第一唇形密封圈18，第二唇形密封圈19，第二环形密封圈20，第一阶梯槽21，第三环形密封圈21，第三唇形密封圈22，第二阶梯槽23，短接管24。
具体实施方式
下面针对附图对本发明的实施例作进一步说明：
一种超低温上装式固定球阀的装配方法，安装步骤如下：先采用工装把弹性支撑圈和左阀座、右阀座组件放入阀体的阀座孔，调整球体与阀座装配尺寸，把球体在阀门处于开启状态放入阀腔，再将球体旋转90℃至关闭状态，用工装将弹性支撑圈撑开露出左阀座、右阀座的定位部，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定在定位部，然后撤掉撑开弹性支撑圈的工装，利用工装将对开的阀座定位环卡入阀座的定位部，通过阀座定位板将对开定位环固定，然后撤掉固定弹性支撑圈的工装；
拆卸步骤如下：球体处在关闭位置，在工装将弹性支撑圈撑开，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定，再用相反于安装的步骤把阀座定位板、阀座定位环依次取出，再旋转球体90℃至开启位置取出球体，然后通过工装取出阀座组件。采用上装式结构，改变阀座安装方式，由传统螺纹旋转型结构变为伸缩型安装结构，避免了多次安装引起螺纹的损坏，可以实现多次现场在线拆装，维修方便，比侧装阀门减少外漏点。在整个安装与拆卸过程都是采用工装保证阀座在全程的平稳性，很好的保护了密封件、密封部位。
一种超低温上装式固定球阀，包括阀杆1、阀体2、阀盖3、阀座4以及球体5，所述阀盖3安装于阀体2的上端，所述球体5位于阀体2内部，所述阀杆1穿过阀盖3与球体5相连接，所述阀座4位于阀体2和球体5之间，所述阀座4包括左阀座41、左阀座422，所述左阀座41、左阀座42分别设于阀体2的进口端、出口端，所述左阀座41、左阀座422上均设有与阀体2相配合的定位装置，所述定位装置包括弹性件6、支撑圈7、定位环8以及定位板9，位于球体5处的所述左阀座41、左阀座422的端部设有定位卡槽10，所述定位环8安装于定位卡槽10内，所述支撑圈7位于定位环8与阀体2的内壁之间，且所述支撑圈7的一端通过所述弹性件6与阀体2挤压配合，另一端与定位环8顶压配合，所述定位板9固定于定位环8的外侧，且所述支撑圈7的外壁设有供工装伸入的工艺孔11。具体主要方案是球体5与左阀座41、左阀座422的在线安装与拆卸，安装步骤如下，采用工装把弹性支撑圈和左阀座41、左阀座42组件放入阀体2阀座孔，调整球体5与左阀座、右阀座装配尺寸，把球体5在开启状态放入阀腔，再将球体5旋转90℃至关闭状态，用工装将弹性支撑圈撑开露出左阀座41、右阀座头42的定位卡槽10，再通过弹性支撑圈上的4个固定工艺孔11用工装把弹性支撑圈7固定在此位置，然后撤掉撑开弹性支撑圈7的工装，利用工装将对开的阀座定位环8卡入阀座4的定位卡槽10，最终利用阀座定位板9将对开定位环8固定，撤掉固定弹性支撑圈7的工装，完成了球体5与阀座4的在线安装。拆卸步骤如下，球体处在关闭位置，在工装将弹性支撑圈7撑开，再通过弹性支撑圈7上的4个固定工艺孔11用工装把弹性支撑圈7固定，再用相反于安装的步骤把定位板、阀座定位环依次取出，再旋转球体90℃至开启位置取出球体，在通过工装取出阀座4组件，完成了球体5与阀座4的在线拆卸。
如图所示，所述左阀座41、左阀座422为阶梯形并由环形部12和凸环部13组成，所述环形部12的外壁与阀体2的内壁相贴合，所述凸环部13位于球体5处并与阀体2之间形成容置槽14，所述支撑圈7安装于所述容置槽14。采用上述安装结构，使得支撑圈7安装在环形部12与凸环部13形成的容置槽14内，安装稳定性高，所述支撑圈7的侧壁设有安装弹性件6的凹槽15，所述支撑圈7与左阀座41之间设有密封圈16。通过把弹性件6安装在凹槽15内，从而通过弹性件6与阀体2之间接触产生的弹力推动支撑圈7与定位环8相接触。而在支撑圈7与左阀座41之间设有密封圈16，能够有效增加密封性能。
如图所示，所述左阀座41与阀体2之间设有第一密封装置，所述第一密封装置包括从阀体2的进口端向着球体5依次分布的第一环形密封圈17、第一唇形密封圈18、第二唇形密封圈19以及第二环形密封圈20，所述环形部12与阀体2之间设有第一阶梯槽21，所述第一环形密封圈17、第一唇形密封圈18设于第一阶梯槽21内，所述第二唇形密封圈19、第二环形密封圈20位于阀体2与阀座4之间，所述左阀座422与阀体2之间设有第二密封装置，所述第二密封装置包括从阀体的出口端向着球体5依次分布的第三环形密封圈22、第三唇形密封圈23，所述左阀座422的环形部12与阀体2之间设有第二阶梯槽24，第三环形密封圈21、第三唇形密封圈22设于第二阶梯槽24内。本专利超低温上装式固定球阀阀座结构为DIB-2，相比阀座结构DBB，上下游采用特殊的唇形设计方案，确保了内部密封的可靠性；当中腔压力异常升高时利用第二唇形密封圈19来结合阀座泄掉中腔压力，保护第二唇形密封圈19的稳定性，第二唇形密封圈19也保护了阀门在带压开关过程中的对密封的稳定性。当上游泄漏时下游端阀座结构有效的阻止了泄漏，通过第二唇形密封圈19、第二环形密封圈20保证密封，双重密封从而确保了阀门的密封的稳定性能；
如图所示，所述阀体2的进口端和出口端焊接有短接管24。超低温上装式固定球阀连接结构为对焊连接，且在阀门连接端两侧对焊短接管，比起法兰与法兰之间的连接采用的是金属缠绕式石墨垫圈，避免了由于时间长金属缠绕石墨垫圈压力松弛，加上管道应力、管道振动、材料低温应变、紧固螺栓松弛，将会导致阀门连接端泄漏。
实施例不应视为对发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超低温上装式固定球阀的装配方法，安装步骤如下：
先采用工装把弹性支撑圈和左阀座、右阀座组件放入阀体的阀座孔，调整球体与阀座装配尺寸，把球体在阀门处于开启状态放入阀腔，再将球体旋转90℃至关闭状态，用工装将弹性支撑圈撑开露出左阀座、右阀座的定位部，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定在定位部，然后撤掉撑开弹性支撑圈的工装，利用工装将对开的阀座定位环卡入阀座的定位部，通过阀座定位板将对开定位环固定，然后撤掉固定弹性支撑圈的工装；
拆卸步骤如下：球体处在关闭位置，在工装将弹性支撑圈撑开，再通过弹性支撑圈上的固定工艺孔用工装把弹性支撑圈固定，再用相反于安装的步骤把阀座定位板、阀座定位环依次取出，再旋转球体90℃至开启位置取出球体，然后通过工装取出阀座组件。
2.一种超低温上装式固定球阀，包括阀杆（1）、阀体（2）、阀盖（3）、阀座（4）以及球体（5），所述阀盖（3）安装于阀体（2）的上端，所述球体（5）位于阀体（2）内部，所述阀杆（1）穿过阀盖（3）与球体（5）相连接，所述阀座（4）位于阀体（2）和球体（5）之间，所述阀座（4）包括左阀座（41）、右阀座（42），所述左阀座（41）、右阀座（42）分别设于阀体（2）的进口端、出口端，其特征在于：所述左阀座（41）、右阀座（42）上均设有与阀体（2）相配合的定位装置，所述定位装置包括弹性件（6）、支撑圈（7）、定位环（8）以及定位板（9），位于球体（5）处的所述左阀座（41）、右阀座（42）的端部设有定位卡槽（10），所述定位环（8）安装于定位卡槽（10）内，所述支撑圈（7）位于定位环（8）与阀体（2）的内壁之间，且所述支撑圈（7）的一端通过所述弹性件（6）与阀体（2）挤压配合，另一端与定位环（8）顶压配合，所述定位板（9）固定于定位环（8）的外侧，且所述支撑圈（7）的外壁设有供工装伸入的工艺孔（11）。
3.根据权利要求2所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于所述左阀座（41）、右阀座（42）为阶梯形并由环形部（12）和凸环部（13）组成，所述环形部（12）的外壁与阀体（2）的内壁相贴合，所述凸环部（13）位于球体（5）处并与阀体（2）之间形成容置槽（14），所述支撑圈（7）安装于所述容置槽（14）。
4.根据权利要求2或3所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于所述支撑圈（7）的侧壁设有安装弹性件（6）的凹槽（15），所述支撑圈（7）与左阀座（41）之间设有密封圈（16）。
5.根据权利要求2或3所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于所述左阀座（41）与阀体（2）之间设有第一密封装置，所述第一密封装置包括从阀体（2）的进口端向着球体（5）依次分布的第一环形密封圈（17）、第一唇形密封圈（18）、第二唇形密封圈（19）以及第二环形密封圈（20），所述环形部（12）与阀体（2）之间设有第一阶梯槽（21），所述第一环形密封圈（17）、第一唇形密封圈（18）设于第一阶梯槽（21）内，所述第二唇形密封圈（19）、第二环形密封圈（20）位于阀体（2）与阀座（4）之间。
6.根据权利要求5所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于所述右阀座（42）与阀体（2）之间设有第二密封装置，所述第二密封装置包括从阀体的出口端向着球体（5）依次分布的第三环形密封圈（21）、第三唇形密封圈（22），所述右阀座（42）的环形部（12）与阀体（2）之间设有第二阶梯槽（23），第三环形密封圈（21）、第三唇形密封圈（22）设于第二阶梯槽（23）内。
7.根据权利要求2或3所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于所述阀体（2）的进口端和出口端焊接有短接管（24）。
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Denomination of invention: The invention relates to an ultra-low temperature top mounted fixed ball valve and an assembly method thereof Effective date of registration: 20211015 Granted publication date: 20160525 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Yongjia sub branch Pledgor: Founder Valve Group Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001912 |
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