CN103953745A - 超低温无摩擦上装式固定球阀 - Google Patents

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杨博
张建身
贺乐全
姚秀娟
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Abstract

本发明涉及一种超低温无摩擦上装式固定球阀，包括阀体、阀座、阀杆、阀盖、球体、传动装置；主要是在阀杆和耳轴外周的球体上分别制造与阀杆中心线垂直的平台，在该平台与阀座之间设有推离机构，该推离机构由固定安装球体两端平台上的环形推圈、固定安装在阀座外圆面的推块和通过转轴安装在推块上的滚柱组成，转轴与阀杆平行，固定安装在推块上，滚柱中心圆孔与转轴外圆面动配合，滚柱的中心线在阀杆中心线与阀体通道中心线所在的平面上，环形推圈的外圆面上制有两个圆弧槽，圆弧槽的中心位置在通过阀杆中心线且垂直于球体通道中心线的平面上，其圆弧半径大于滚柱的半径。启闭时球体与阀座无摩擦，其密封面磨损少、密封性能可靠。适用于超低温介质工况。

Description

超低温无摩擦上装式固定球阀
技术领域
本发明属于阀门领域，特别是关于一种上装式固定球阀。本发明适用于液化天然气、炼钢用液态氧与气态氧等介质的启闭装置。
背景技术
上装式固定球阀一般由阀体、阀座、阀杆、阀盖、球体组成，阀体中腔具有安装口，球体上端与阀杆固定连接，下端通过耳轴与阀体活动连接，阀体进出口分别设有浮动式阀座。如专利号为CN201210369749的超低温上装式固定球阀，阀体与阀盖通过螺柱连接，球体上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体上，上支承轴固定在阀盖上，球体通过矩形槽与阀杆的一端联接，阀杆的另一端嵌入执行机构的键槽，执行机构与支架固定，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开或关。本发明的优点是实现在线检查和维修；组合阀座保证在超低温介质无任何内泄漏；阀盖采用长颈结构，保证填料函部位处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏组合填料可正常工作；滴水板直接焊接在阀盖加长段，防止阀盖上部冷凝水或雨水沿阀盖加长段流入保温层，影响到保温效果。其主要缺点是在阀门启闭过程中，球体与阀座密封面始终相互接触，密封副的启闭摩擦力大，对密封副磨损大，密封性能差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺点，提供一种在阀门启闭过程中，球体与阀座密封面无摩擦，密封副磨损小，密封性能好的超低温无摩擦上装式固定球阀。
本发明的技术方案包括阀体、阀座、阀杆、阀盖、球体、传动装置，阀体中腔具有安装口，球体上端与阀杆固定连接，下端通过耳轴与阀体活动连接，阀体进出口分别设有浮动式阀座，传动装置通过长颈支架安装于阀盖上；主要是在阀杆和耳轴外周的球体上分别制造与阀杆中心线垂直的平台，在该平台与阀座之间设有推离机构，该推离机构由固定安装球体两端平台上的环形推圈、固定安装在阀座外圆面的推块和通过转轴安装在推块上的滚柱组成，转轴与阀杆平行，固定安装在推块上，滚柱中心圆孔与转轴外圆面动配合，滚柱的中心线在阀杆中心线与阀体通道中心线所在的平面上，环形推圈的外圆面上制有两个圆弧槽，圆弧槽的中心位置在通过阀杆中心线且垂直于球体通道中心线的平面上，圆弧槽的圆弧半径大于滚柱的半径。
在以上技术方案中，阀座背面与阀体通道之间采用U型组合密封装置，所述U型组合密封装置为在U型截面的环形密封架的U型槽内安装密封圈；其进口侧阀座背面与阀体通道之间的U型组合密封装置采用DBB结构，即环形密封架采用单向U型槽，U型槽内安装密封圈，开口朝阀体通道进口方向；出口侧阀座背面与阀体通道之间的U型组合密封装置采用DIB结构，即环形密封架采用双向U型槽，在两侧U型槽内分别安装密封圈。
在以上技术方案中，在浮动式阀座的弹簧垫与阀座外圆面、阀体通道内壁之间安装C型金属密封圈，其开口朝向阀腔。
本发明的优点是在球体与阀座之间设置推离机构，在球体启闭过程中，推离机构的环形推圈通过滚柱、推块将阀座推离球体密封面，使球体阀座密封面脱离，在球体与阀座关闭状态时，滚柱嵌入环形推圈的圆弧槽内，球体与阀座密封面压紧配合密封，启闭过程球体与阀座无摩擦，其密封面磨损少、密封性能可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明图1中A处的局部结构放大图。
图3是本发明图1中B处的局部结构放大图。
具体实施方式
如图1所示的超低温无摩擦上装式固定球阀，包括阀体1、阀座11、阀杆5、阀盖4、球体3、传动装置，阀体1中腔具有安装口，使球体3、阀座11可以从该安装口装入阀体1内腔，球体3上端与阀杆5固定连接，下端通过耳轴2与阀体1活动连接，阀体1进出口分别设有浮动式阀座，传动装置通过长颈支架6安装于阀盖4上；在阀杆5和耳轴2外周的球体3上分别制造与阀杆5中心线垂直的平台，在该平台与阀座11之间设有推离机构，该推离机构由固定安装球体两端平台上的环形推圈13、固定安装在阀座11外圆面的推块15和通过转轴安装在推块15上的滚柱16组成，如图2所示。转轴与阀杆5平行，固定安装在推块15上，滚柱16中心圆孔与转轴外圆面动配合，可以在转轴上旋转，滚柱16的中心线在阀杆5中心线与阀体1通道中心线所在的平面上，环形推圈13的外圆面上制有两个圆弧槽，圆弧槽的中心位置在通过阀杆5中心线且垂直于球体3通道中心线的平面上，圆弧槽的圆弧半径大于滚柱16的半径，使球体3启闭过程中环形推圈13通过滚柱16、推块15推块阀座11，使阀座11的密封面离开球体3，实现密封副无摩擦启闭，而当球体3旋转到与阀座11处于关闭状态时，滚柱16嵌入环形推圈13的圆弧槽内，球体3与阀座11密封接触。环形推圈13外圆面上可以均匀设置四个圆弧槽，使球体3与阀座11在全开和全闭时都处于密封接触配合。阀座11密封面内安装软密封圈12，使阀座11与球体3组成硬、软双重密封结构。
阀座11背面与阀体1通道之间采用U型组合密封装置，所述U型组合密封装置为在U型截面的环形密封架14的U型槽内安装密封圈7；其进口侧阀座11背面与阀体1通道之间的U型组合密封装置采用DBB结构，即环形密封架14采用单向U型槽，U型槽内安装密封圈7，开口朝阀体1通道进口方向，可泄放阀体1内腔异常高压，防止阀体1内腔异常高压损坏阀体1，如图2所示；出口侧阀座11背面与阀体1通道之间的U型组合密封装置采用DIB结构，即环形密封架14采用双向U型槽，在两侧U型槽内分别安装密封圈7，构成阀座11的二道密封，如图3所示。密封圈7在环形密封架14的U型槽内构成活塞结构。密封圈7、环形密封架14采用PCTFE材料滚压成型，具有耐低温性能。
在浮动式阀座的弹簧垫9与阀座11外圆面、阀体1通道内壁之间安装C型金属密封圈10，其开口朝向阀腔，满足防火密封功能。弹簧8安装在弹簧垫9与阀体1通道内的径向台阶之间。

Claims (3)

1.一种超低温无摩擦上装式固定球阀，包括阀体(1)、阀座(11)、阀杆(5)、阀盖(4)、球体(3)、传动装置，阀体(1)中腔具有安装口，球体(3)上端与阀杆(5)固定连接，下端通过耳轴(2)与阀体(1)活动连接，阀体(1)进出口分别设有浮动式阀座，传动装置通过长颈支架(6)安装于阀盖(4)上；其特征是在阀杆(5)和耳轴(2)外周的球体(3)上分别制造与阀杆(5)中心线垂直的平台，在该平台与阀座(11)之间设有推离机构，该推离机构由固定安装球体两端平台上的环形推圈(13)、固定安装在阀座(11)外圆面的推块(15)和通过转轴安装在推块(15)上的滚柱(16)组成，转轴与阀杆(5)平行，固定安装在推块(15)上，滚柱(16)中心圆孔与转轴外圆面动配合，滚柱(16)的中心线在阀杆(5)中心线与阀体(1)通道中心线所在的平面上，环形推圈(13)外圆面上制有两个圆弧槽，圆弧槽中心位置在通过阀杆(5)中心线且垂直于球体(3)通道中心线的平面上，其圆弧半径大于滚柱(16)半径。
2.根据权利要求1所述的超低温无摩擦上装式固定球阀，其特征是阀座(11)背面与阀体(1)通道之间采用U型组合密封装置，所述U型组合密封装置为在U型截面的环形密封架(14)的U型槽内安装密封圈(7)；其进口侧阀座(11)背面与阀体(1)通道之间的U型组合密封装置采用DBB结构，即环形密封架(14)采用单向U型槽，U型槽内安装密封圈(7)，开口朝阀体(1)通道进口方向；出口侧阀座(11)背面与阀体(1)通道之间的U型组合密封装置采用DIB结构，即环形密封架(14)采用双向U型槽，在两侧U型槽内分别安装密封圈(7)。
3.根据权利要求1或2所述的超低温无摩擦上装式固定球阀，其特征是在浮动式阀座的弹簧垫(9)与阀座(11)外圆面及阀体(1)通道内壁之间安装C型金属密封圈(10)，其开口朝向阀腔。
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