CN105546144A - 一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，包括阀体、阀盖、球体、阀杆、支架、阀座、支撑轴以及执行机构；所述阀杆的下端安装在球体内，并通过销轴固定；所述阀杆的上端通过支架与执行机构连接，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开和关；所述阀座的背部与阀体通道内壁之间采用双向唇形复合密封圈密封，该双向唇形复合密封圈由两个唇口反向安装的唇形密封圈和安装在两唇形密封圈之间的金属垫圈组成，唇形密封圈由唇形密封圈外壳和安装在唇形密封圈外壳内的合金弹簧蓄能圈组成。本发明能实现在线检查和维修，利用唇形密封圈，达到密封性能效果好，适用于液氧、液氮、液氩等超低温介质管道阀门。

Description

一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀
技术领域
本发明涉及一种上装式硬密封球阀，特别涉及一种适用于液氧、液氮、液氩等超低温介质管道工况用的撑拢上装式超低温硬密封固定球阀。
背景技术
现有上装式硬密封球阀一般由阀体，阀盖、球体、阀座、阀杆、支架、执行机构组成，阀座形式采用金属浮动阀座和弹性加浮动阀座等球阀密封结构，安装在阀体通道内，在低压时依靠弹簧预紧力推动阀座与球体密封，阀座外圆面与阀体通道内壁之间采用橡胶圈或石墨圈密封。其主要缺点是：在超低温介质工况下，阀体和阀座与橡胶圈或石墨圈的收缩率差别大，造成阀座外圆面与阀体通道内壁之间泄漏，密封性能差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种密封性能可靠、可在线维修的撑拢上装式超低温硬密封固定球阀。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，包括阀体、阀盖、球体、阀杆、支架、阀座、支撑轴以及执行机构；
所述阀杆的下端安装在球体内，并通过销轴固定；
所述阀杆的上端通过支架与执行机构连接，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开和关；
所述阀座的背部与阀体通道内壁之间采用双向唇形复合密封圈密封，该双向唇形复合密封圈由两个唇口反向安装的唇形密封圈和安装在两唇形密封圈之间的金属垫圈组成，唇形密封圈由唇形密封圈外壳和安装在唇形密封圈外壳内的合金弹簧蓄能圈组成。
在本发明的一个实施例中，所述阀盖采用长颈结构，阀盖的长段部两侧焊接滴水板。
在本发明的一个实施例中，所述阀盖与阀杆之间安装复合密封装置，该复合密封装置采用低泄漏组合填料和唇形密封圈组成，唇形密封圈的唇口朝阀腔方向安装，唇形密封圈的内腔安装合金弹簧蓄能圈。
在本发明的一个实施例中，所述阀盖上设填料函，低泄漏组合填料通过填料压盖、蝶形弹簧、螺柱和螺母预紧。
在本发明的一个实施例中，所述球体是由两个半球组成，球体下端设有支撑轴，支撑轴为圆体形状。
在本发明的一个实施例中，所述阀杆与支架之间设有相互配合的“S”型导向槽和导向滚轮，导向滚轮固定在“S”型槽内，用于阀杆提升和旋转的定向用。
在本发明的一个实施例中，所述阀杆下端为楔体形状。
在本发明的一个实施例中，所述唇形密封圈由金属材料外压模非金属材料制成；所述非金属材料为聚三氟乙烯PCTFE，金属材料为因科镍尔Inconel。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明撑拢上装式超低温硬密封固定球阀在管道泄压后，只需打开阀盖，即可在线检查和维修，是维护更加方便。
2、利用在阀座背部与阀体通道内壁之间采用双向唇形复合密封圈密封，其中一个开口朝向介质方向的唇形密封圈在介质压力作用下，其唇形密封圈外壳内腔的合金弹簧蓄能圈将唇形密封圈外壳撑开，实现阀座背部面与阀体通道之间的密封，其密封性能不受温度的影响，密封性能好，可以极大的提高撑拢上装式超低温硬密封固定球阀的密封性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明撑拢上装式超低温硬密封固定球阀结构示意图；
图2为图1中A处局部放大图；
图3为图1中B处局部放大图；
图4为支撑轴结构示意图；
图5为支架结构示意图；
图6为阀杆结构示意图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、阀体20、阀盖21、滴水板30、球体40、阀杆41、销轴50、支架60、阀座70、支撑轴80、执行机构90、导向滚轮100、低泄漏组合填料101、填料压盖102、蝶形弹簧110、唇形密封圈111、合金弹簧蓄能圈112、唇形密封圈外壳113、金属垫圈。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图6所示，本发明公开了一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，包括阀体10、阀盖20、球体30、阀杆40、支架50、阀座60、支撑轴70以及执行机构80；阀杆40的下端安装在球体30内，并通过销轴41固定，阀杆40下端为楔体形状；阀杆40的上端通过支架50与执行机构80连接；工作时，执行机构80使阀门开启时，阀杆40先带动球体30收拢后再旋转，关闭时，阀杆40先旋转再撑拢球体，实现球阀与阀座密封面之间无摩擦启闭；阀杆40与支架50之间设有相互配合的“S”型导向槽和导向滚轮90，导向滚轮90固定在“S”型槽内，用于阀杆提升和旋转的定向用。
球体30与阀座60密封面之间采用硬密封配合，球体30是由两个半球组成，球体下端设有支撑轴，支撑轴为圆体形状。
阀盖20采用长颈结构，可以保证填料函处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏填料可以正常工作；阀盖20长颈两端焊接有滴水板21，防止阀盖20上部的冷凝水或雨水沿阀盖长颈流入保温层，影响保温效果。
阀盖20与阀杆40之间安装复合密封装置，该复合密封装置采用低泄漏组合填料100和唇形密封圈110组成，唇形密封圈110的唇口朝阀腔方向安装，唇形密封圈110的内腔安装合金弹簧蓄能圈111；阀盖20上设填料函，低泄漏组合填料100通过填料压盖101、蝶形弹簧102、螺柱和螺母预紧，保证低泄漏组合填料在温度和压力变化中保持持续密封。
阀座60的背部与阀体10通道内壁之间采用双向唇形复合密封圈密封，该双向唇形复合密封圈由两个唇口反向安装的唇形密封圈110和安装在两唇形密封圈110之间的金属垫圈113组成，即在两个唇形密封圈110之间安装一个金属垫圈113，在其中一个唇形密封圈110与阀体10径向内台阶之间安装一个金属垫圈113，在另外一个唇形密封圈110与阀座60径向外凸肩之间安装一个金属垫圈113，唇形密封圈110由唇形密封圈外壳112和安装在唇形密封圈外壳112内的合金弹簧蓄能圈111组成，其中一个开口朝向介质方向的唇形密封圈在介质作用下，其唇形密封圈外壳112内腔的合金弹簧蓄能圈111将唇形密封圈外壳撑开，实现阀座背面与阀体通道之间的密封，其密封性能不受介质温度的影响，其两个唇形密封圈朝相反的方向安装，实现双向密封。
上述唇形密封圈110均由金属材料外压模非金属材料制成；非金属材料为聚三氟乙烯PCTFE，金属材料为因科镍尔Inconel。
本发明撑拢上装式超低温硬密封固定球阀在管道泄压后，只需打开阀盖，即可在线检查和维修，是维护更加方便。利用低泄漏组合填料和唇形密封圈的性能，可以极大的提高撑拢上装式超低温硬密封固定球阀的密封性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，包括阀体、阀盖、球体、阀杆、支架、阀座、支撑轴以及执行机构；
所述阀杆的下端安装在球体内，并通过销轴固定；
所述阀杆的上端通过支架与执行机构连接，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开和关；
其特征在于，所述阀座的背部与阀体通道内壁之间采用双向唇形复合密封圈密封，该双向唇形复合密封圈由两个唇口反向安装的唇形密封圈和安装在两唇形密封圈之间的金属垫圈组成，唇形密封圈由唇形密封圈外壳和安装在唇形密封圈外壳内的合金弹簧蓄能圈组成。
2.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述阀盖采用长颈结构，阀盖的长段部两侧焊接滴水板。
3.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述阀盖与阀杆之间安装复合密封装置，该复合密封装置采用低泄漏组合填料和唇形密封圈组成，唇形密封圈的唇口朝阀腔方向安装，唇形密封圈的内腔安装合金弹簧蓄能圈。
4.根据权利要求3所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述阀盖上设填料函，低泄漏组合填料通过填料压盖、蝶形弹簧、螺柱和螺母预紧。
5.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述球体是由两个半球组成，球体下端设有支撑轴，支撑轴为圆体形状。
6.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述阀杆与支架之间设有相互配合的“S”型导向槽和导向滚轮，导向滚轮固定在“S”型槽内，用于阀杆提升和旋转的定向用。
7.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述阀杆下端为楔体形状。
8.根据权利要求1所述的一种撑拢上装式超低温硬密封固定球阀，其特征在于，所述唇形密封圈由金属材料外压模非金属材料制成；所述非金属材料为聚三氟乙烯PCTFE，金属材料为因科镍尔Inconel。
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