CN107061781A - 一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，包括阀体、阀盖、阀杆、钢球以及阀座，所述阀体安装在阀盖内侧，所述阀体的内侧设置有钢球，所述钢球的上方与阀杆相配合，所述阀杆的外侧设置有柔性石墨填料以及编制石墨填料，所述阀杆的顶部连接有涡轮，所述涡轮的下方设置有填料压盖，所述阀体与阀盖之间设置有阀座，所述阀座内侧设置有石墨密封圈、垫环、压环以及碟簧，所述石墨密封圈设有两个，两个石墨密封圈之间设置有垫环，所述压环设置在石墨密封圈的右侧，所述压环的右侧设置有碟簧；与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：设计巧妙，提高了市场竞争力，达到了结构简单和设计合理的目的。

Description

一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀

技术领域

本发明是一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，属于机械设备领域。

背景技术

球阀密封副（即阀座密封面与球体密封面）材料配对为金属对金属的球阀。球阀的结构形式分为浮动球式和固定球式，连接形式为法兰连接、焊接连接及螺纹连接。

硬密封球阀，手动铸钢硬密封球阀体表面采用先进的喷涂技术，通过对各种不同工况条件的处理，最高硬度可达HRC78。阀座密封面的处理，最高硬度可达HRC72。球体和阀座进行配对研磨，球阀整个密封面的所有密封区域均经过精密研磨。适合于高温高压的水、蒸汽、石油、煤炭、纤维、稠性和腐蚀性介质，以及带颗粒的介质。金属密封球阀有浮动球和固定球两种结构金属阀座环与球面接触，通过作用在阀座环上均匀的弹簧负荷使阀座环与球面形成密封。

由于弹簧负荷的作用使辅助密封膨胀，实现阀体与阀座之间的密封.弹簧的载荷足以提供阀座与球体间可靠密封,在低压条件下，可以在阀座密封面与球体之间设计有密封脂注入系统。

现有技术中的密封球阀结构单一，不易推广。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，包括阀体、阀盖、阀杆、钢球以及阀座，所述阀体安装在阀盖内侧，所述阀体的内侧设置有钢球，所述钢球的上方与阀杆相配合，所述阀杆的外侧设置有柔性石墨填料以及编制石墨填料，所述阀杆的顶部连接有涡轮，所述涡轮的下方设置有填料压盖，所述阀体与阀盖之间设置有阀座，所述阀座内侧设置有石墨密封圈、垫环、压环以及碟簧，所述石墨密封圈设有两个，两个石墨密封圈之间设置有垫环，所述压环设置在石墨密封圈的右侧，所述压环的右侧设置有碟簧。

进一步地，所述编制石墨填料设有两个，柔性石墨填料设置在两个编制石墨填料之间，通过单个预紧控制锁紧扭矩的装配工艺，保证中轴填料的密封性和扭矩稳定性。

进一步地，所述阀体的顶部开有填料函，所述填料压盖通过螺栓与螺母相配合，继而安装在阀体的填料函上。

进一步地，所述石墨密封圈、垫环、压环以及碟簧构成一密封机构。

进一步地，两个石墨密封圈呈预压0.3~0.6mm，配合所述碟簧长臂设计，降低变形或误差对初始力的影响力，从而在满足最小密封比压的情况下能够实现密封力最小。

进一步地，钢球和所述阀座采用研磨工艺加装，真圆度在0.003~0.007之间，表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

进一步地，阀杆采用滚压工艺加装，阀杆的表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

进一步地，装配工艺为：

将填料压盖上沾附的油分或灰尘搽拭干净，然后确保填料压盖能够顺畅装入阀体的填料函内；

将在阀体的填料函沾附的油分或灰尘搽拭干净；

将在阀杆上沾附的油分或灰尘搽拭干净，同时确认阀杆上无划伤或腐蚀痕迹；

先装入一个编制石墨填料，然后用扭矩扳手进行锁紧，先给最大压紧力40MPa，将阀杆3次往复90°开关动作，将编制石墨填料的压紧力松开，使编制石墨填料压紧力归零，再给压紧力35MPa，锁紧第一个编制石墨填料；

然后依次装入柔性石墨填料，最后装入编制石墨填料，直至填料装配完成。

本发明的有益效果：本发明的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，两道密封圈配合碟簧长臂设计，降低变形或误差对初始力的影响力，从而在满足最小密封比压的情况下能够实现密封力最小，填料采用柔性石墨填料以及编制石墨填料的组合设计，通过单个预紧控制锁紧扭矩的装配工艺，保证中轴填料的密封性和扭矩稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀的结构示意图；

图2为本发明一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀的石墨密封圈和垫环配合示意图；

图中：1.阀盖、2.阀体、3.钢球、4.石墨密封圈、5.阀杆、6.阀座、7.编制石墨填料、8.柔性石墨填料、9.填料压盖、10.蜗轮、11.垫环、12.压环、13.碟簧。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，包括阀体2、阀盖1、阀杆5、钢球3以及阀座6，阀体2安装在阀盖1内侧，阀体2的内侧设置有钢球3，钢球3的上方与阀杆5相配合，阀杆5的外侧设置有柔性石墨填料8以及编制石墨填料7，阀杆5的顶部连接有涡轮10，涡轮10的下方设置有填料压盖9，阀体2与阀盖1之间设置有阀座6，阀座6内侧设置有石墨密封圈4、垫环11、压环12以及碟簧13，石墨密封圈4设有两个，两个石墨密封圈4之间设置有垫环11，压环12设置在石墨密封圈4的右侧，压环12的右侧设置有碟簧13。

编制石墨填料7设有两个，柔性石墨填料8设置在两个编制石墨填料7之间，通过单个预紧控制锁紧扭矩的装配工艺，保证中轴填料的密封性和扭矩稳定性。

阀体2的顶部开有填料函，填料压盖9通过螺栓与螺母相配合，继而安装在阀体2的填料函上。

石墨密封圈4、垫环11、压环12以及碟簧13构成一密封机构。

两个石墨密封圈4呈预压0.3~0.6mm，配合碟簧13长臂设计，降低变形或误差对初始力的影响力，从而在满足最小密封比压的情况下能够实现密封力最小。

钢球3和阀座6采用研磨工艺加装，真圆度在0.003~0.007之间，表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

阀杆5采用滚压工艺加装，阀杆5的表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

作为本发明的一个实施例：本装置的装配工艺为：

将填料压盖9上沾附的油分或灰尘搽拭干净，然后确保填料压盖9能够顺畅装入阀体2的填料函内；

将在阀体2的填料函沾附的油分或灰尘搽拭干净；

将在阀杆5上沾附的油分或灰尘搽拭干净，同时确认阀杆5上无划伤或腐蚀痕迹；

先装入一个编制石墨填料7，然后用扭矩扳手进行锁紧，先给最大压紧力40MPa，将阀杆53次往复90°开关动作，将编制石墨填料7的压紧力松开，使编制石墨填料7压紧力归零，再给压紧力35MPa，锁紧第一个编制石墨填料7；

然后依次装入柔性石墨填料8，最后装入编制石墨填料7，直至填料装配完成。

作为本发明的一个实施例：本发明的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，两道密封圈配合碟簧13长臂设计，降低变形或误差对初始力的影响力，从而在满足最小密封比压的情况下能够实现密封力最小，填料采用柔性石墨填料8以及编制石墨填料7的组合设计，通过单个预紧控制锁紧扭矩的装配工艺，保证中轴填料的密封性和扭矩稳定性。

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,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，包括阀体、阀盖、阀杆、钢球以及阀座，其特征在于：所述阀体安装在阀盖内侧，所述阀体的内侧设置有钢球，所述钢球的上方与阀杆相配合，所述阀杆的外侧设置有柔性石墨填料以及编制石墨填料，所述阀杆的顶部连接有涡轮，所述涡轮的下方设置有填料压盖，所述阀体与阀盖之间设置有阀座，所述阀座内侧设置有石墨密封圈、垫环、压环以及碟簧，所述石墨密封圈设有两个，两个石墨密封圈之间设置有垫环，所述压环设置在石墨密封圈的右侧，所述压环的右侧设置有碟簧。

2.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：所述编制石墨填料设有两个，柔性石墨填料设置在两个编制石墨填料之间，通过单个预紧控制锁紧扭矩的装配工艺，保证中轴填料的密封性和扭矩稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：所述阀体的顶部开有填料函，所述填料压盖通过螺栓与螺母相配合，继而安装在阀体的填料函上。

4.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：所述石墨密封圈、垫环、压环以及碟簧构成一密封机构。

5.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：两个石墨密封圈呈预压0.3~0.6mm，配合所述碟簧长臂设计，降低变形或误差对初始力的影响力，从而在满足最小密封比压的情况下能够实现密封力最小。

6.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：钢球和所述阀座采用研磨工艺加装，真圆度在0.003~0.007之间，表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

7.根据权利要求1所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：阀杆采用滚压工艺加装，阀杆的表面粗糙度在Ra0.1~0.3之间。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种低扭矩全金属双石墨硬密封球阀，其特征在于：装配工艺为：

将填料压盖上沾附的油分或灰尘搽拭干净，然后确保填料压盖能够顺畅装入阀体的填料函内；

将在阀体的填料函沾附的油分或灰尘搽拭干净；

将在阀杆上沾附的油分或灰尘搽拭干净，同时确认阀杆上无划伤或腐蚀痕迹；

先装入一个编制石墨填料，然后用扭矩扳手进行锁紧，先给最大压紧力40MPa，将阀杆3次往复90°开关动作，将编制石墨填料的压紧力松开，使编制石墨填料压紧力归零，再给压紧力35MPa，锁紧第一个编制石墨填料；

然后依次装入柔性石墨填料，最后装入编制石墨填料，直至填料装配完成。