CN106402419A - 一种高温双向金属密封的浮动球阀 - Google Patents

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叶建伟
潘建瓯
卢守君
黄明金
王汉洲
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Abstract

本发明涉及一种高温双向金属密封的浮动球阀，包括阀体、球体以及阀盖，所述阀盖与球体之间设置有进口侧阀座，所述阀体与球体之间设置有出口侧阀座，所述阀盖对应进口侧阀座的外侧位置设置有碟形弹簧、压套与密封圈，所述阀盖与进口侧阀座之间设置有容置腔，所述蝶形弹簧设置在所述容置腔内，所述碟形弹簧的一侧与所述进口侧阀座相抵设置，碟形弹簧的另一侧与压套相抵设置，所述密封圈置于压套相对碟形弹簧另一侧。本发明技术方案，具有适用于高温双向密封的使用要求的技术效果。

Description

一种高温双向金属密封的浮动球阀
技术领域
本发明涉及一种高温双向金属密封的浮动球阀。
背景技术
用于高温工况的浮动球阀需要采用金属密封结构。对于金属密封浮动球阀，为了防止高温下因为零部件的膨胀而卡死，通常需要在球阀的一侧阀座背后设置弹簧，使阀座能够轴向移动。为了确保阀座既能移动，又与阀盖之间有良好的密封，通常在阀座背后设置柔性石墨密封圈。为了防止阀座背后的弹簧在使用过程中因长期受压而失效，通常将金属密封浮动球阀设计成单向密封。然而，有些工况要求高温金属密封浮动球阀具有双向密封功能，因此常规设计的金属密封浮动球阀不能满足这类工况的使用要求，本发明正是为了解决该技术难题而设计开发的。
图1是现有设计的高温金属密封浮动球阀，1是阀体，2是阀盖，3是弹簧，4是压套，5是进口端阀座密封圈，6是进口端阀座，7是球体，8是阀杆，9是出口端阀座，10是出口端阀座密封圈。用于高温工况时，阀座密封通常采用柔性石墨。
现有设计高温金属密封浮动球阀的阀座与阀体/阀盖的密封通常采用柔性石墨密封圈。出口侧阀座与阀体通过夹紧柔性石墨密封圈能够可靠密封。而进口侧阀座与阀盖的密封只是通过柔性石墨密封圈的侧向膨胀来实现，见图2，因此密封比较困难。当要求进口侧阀座用于密封时，进口侧的弹簧会长期承受介质力，弹簧容易失效，因此常规设计的高温金属密封浮动球阀一般只能用于单向密封，不适用于双向密封。另外，对于进口侧阀座，为了夹紧柔性石墨密封圈使其侧向膨胀来达到密封，通常将柔性石墨密封圈夹在阀座与压套之间，受尺寸的限制，只能将阀座的轴向长度设计的较短，这样的设计，阀座的稳定性较差，在球阀的开启和关闭过程中阀座容易产生摇摆，因此，在球阀开启或关闭时阀座容易与球体卡死。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于高温双向密封的使用要求的浮动球阀。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，一种高温双向金属密封的浮动球阀，包括阀体、球体以及阀盖，所述阀盖与球体之间设置有进口侧阀座，所述阀体与球体之间设置有出口侧阀座，所述阀盖对应进口侧阀座的外侧位置设置有碟形弹簧、压套与密封圈，所述阀盖与进口侧阀座之间设置有容置腔，所述蝶形弹簧设置在所述容置腔内，所述碟形弹簧的一侧与所述进口侧阀座相抵设置，碟形弹簧的另一侧与压套相抵设置，所述密封圈置于压套相对碟形弹簧另一侧。
本发明进一步设置为：当出口侧阀座用于密封时，所述碟形弹簧与阀盖之间在进口侧阀座的轴线方向留有间隙。
本发明进一步设置为：所述进口侧阀座与阀盖之间还设置有密封挡圈。
本发明进一步设置为：所述出口侧阀座与阀体通过夹紧柔性石墨密封圈密封。
通过采用本发明技术方案，当需要出口侧阀座用于密封时，在介质力的作用下，出口侧弹簧将贴靠在阀盖上，此时作用在出口侧阀座上的介质力通过弹簧传递到阀盖上，因此，弹簧不会被过度承载，因此弹簧就不容易损坏。另外，作用在弹簧上的部分介质力通过压套作用在出口侧阀座密封圈，由于该密封圈与阀盖之间是通过直接轴向挤压进行密封的，与常规设计依靠侧向膨胀的密封不同，采用直接轴向挤压的密封能够容易的保证进口侧阀座与阀盖的可靠密封。
本设计的进口侧阀座轴向可以设计的较长，因此，进口侧阀座具有更好的稳定性能，在球阀的开启和关闭过程中不容易发生摆动，因此进口侧阀座在球阀的开启与关闭过程中不容易与球体卡死。
本设计的进口侧阀座还设置了阀座密封挡圈，在进口侧密封挡圈以及进口侧阀座密封圈的保护下，管路中的固体颗粒介质不容易进入到进口侧阀座的碟形弹簧腔中，球阀即使用于含硬固体颗粒的介质，弹簧腔也不容易被固体颗粒介质堵死，确保碟形弹簧始终具有良好的热胀冷缩的补偿作用。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为现有的高温金属密封浮动球阀结构图；
图2为图1中的方框部放大图；
图3为本发明实施例结构图；
图4为图3中的方框部放大图。
具体实施方式
参见附图1至附图4，本发明公开的高温双向金属密封的浮动球阀，包括阀体1、球体3以及阀盖2，所述阀盖2与球体3之间设置有进口侧阀座4，所述阀体1与球体3之间设置有出口侧阀座5，所述阀盖2对应进口侧阀座4的外侧位置设置有碟形弹簧6、压套7与密封圈8，所述阀盖2与进口侧阀座4之间设置有容置腔，所述蝶形弹簧6设置在所述容置腔内，所述碟形弹簧6的一侧与所述进口侧阀座4相抵设置，碟形弹簧6的另一侧与压套7相抵设置，所述密封圈8置于压套7相对碟形弹簧6另一侧。
本实施例进一步设置为：当出口侧阀座5用于密封时，所述碟形弹簧6与阀盖2之间在进口侧阀座4的轴线方向留有间隙10。
本实施例进一步设置为：所述进口侧阀座4与阀盖2之间还设置有密封挡圈11。
本实施例进一步设置为：所述出口侧阀座5与阀体1通过夹紧柔性石墨密封圈12密封。
通过采用本发明技术方案，当需要出口侧阀座5用于密封时，在介质力的作用下，出口侧弹簧6将贴靠在阀盖2上，此时作用在出口侧阀座5上的介质力通过弹簧6传递到阀盖2上，因此，弹簧6不会被过度承载，因此弹簧6就不容易损坏。另外，作用在弹簧6上的部分介质力通过压套7作用在出口侧阀座5密封圈8，由于该密封圈8与阀盖2之间是通过直接轴向挤压进行密封的，与常规设计依靠侧向膨胀的密封不同，采用直接轴向挤压的密封能够容易的保证进口侧阀座4与阀盖2的可靠密封。
本设计的进口侧阀座4轴向可以设计的较长，因此，进口侧阀座4具有更好的稳定性能，在球阀的开启和关闭过程中不容易发生摆动，因此进口侧阀座4在球阀的开启与关闭过程中不容易与球体3卡死。
本设计的进口侧阀座4还设置了阀座密封挡圈11，在进口侧密封挡圈11以及进口侧阀座4密封圈8的保护下，管路中的固体颗粒介质不容易进入到进口侧阀座4的碟形弹簧6腔中，球阀即使用于含硬固体颗粒的介质，弹簧6腔也不容易被固体颗粒介质堵死，确保碟形弹簧6始终具有良好的热胀冷缩的补偿作用。

Claims (4)

1.一种高温双向金属密封的浮动球阀，包括阀体、球体以及阀盖，所述阀盖与球体之间设置有进口侧阀座，所述阀体与球体之间设置有出口侧阀座，其特征在于：所述阀盖对应进口侧阀座的外侧位置设置有碟形弹簧、压套与密封圈，所述阀盖与进口侧阀座之间设置有容置腔，所述蝶形弹簧设置在所述容置腔内，所述碟形弹簧的一侧与所述进口侧阀座相抵设置，碟形弹簧的另一侧与压套相抵设置，所述密封圈置于压套相对碟形弹簧另一侧。
2.根据权利要求1所述的高温双向金属密封的浮动球阀，其特征在于：当出口侧阀座用于密封时，所述碟形弹簧与阀盖之间在进口侧阀座的轴线方向留有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的高温双向金属密封的浮动球阀，其特征在于：所述进口侧阀座与阀盖之间还设置有密封挡圈。
4.根据权利要求3所述的高温双向金属密封的浮动球阀，其特征在于：所述出口侧阀座与阀体通过夹紧柔性石墨密封圈密封。
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