CN112049957B - 一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法 - Google Patents

一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法，包括阀体、阀座、球体、阀盖、支架、阀杆、三通头和手柄，所述阀体顶部连接阀盖，所述阀体内腔底部中央安装第一轴承，所述球体底部连接第一轴承，所述阀体内腔设有阀座，所述阀座内腔设有球体，所述阀座内侧顶部和底部均设有阀座支撑圈，所述阀座背侧顶部和底部均设有一圈密封圈，两个所述密封圈相背一侧均设有防火圈，所述防火圈安装在阀座背侧。本发明在球体、阀座紧密吻合后，增加了两道石墨密封圈，可以防止阀座背面贯通泄漏，而且这种结构可以确保密封副既耐高温灼烧，还可以耐超低温无泄漏。

Description

一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装 方法
技术领域
本发明涉及一种固定球阀，具体是一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法。
背景技术
球阀，启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封球阀其球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含微小固体颗料等的介质。而上装式斜面固定球阀不仅可灵活控制介质的切断，同时维护简单方便。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀按照驱动方式分为：气动球阀，电动球阀，手动球阀。
LNG是一种清洁能源，可是LNG易燃、易爆，超低温达到-162℃，在储运过程中必须要采用耐火烧、耐超低温的阀门去控制介质的输送，目前这种阀门基本上都是进口的，而且价格昂贵，通过拆解损坏的低温阀门后，发现蓄能圈处堆积了大量锈迹，刮伤了活塞的柱状密封面，导致密封失效。因此，针对上述问题提出一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀。
发明内容
一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，包括阀体、阀座、球体、阀盖、支架、阀杆、三通头和手柄，所述阀体顶部连接阀盖，所述阀体内腔底部中央安装第一轴承，所述球体底部连接第一轴承，所述阀体内腔设有阀座，所述阀座内腔设有球体，所述阀座内侧顶部和底部均设有阀座支撑圈，所述阀座背侧顶部和底部均设有一圈密封圈，两个所述密封圈相背一侧均设有防火圈，所述防火圈安装在阀座背侧；
所述阀盖底端顶部通过第一螺柱连接阀体，所述第一螺柱底端贯穿阀盖底端连接阀体，所述第一螺柱表面套有第一螺母，所述阀盖内腔底部中央设有第二轴承，所述第二轴承内侧设有球体和阀杆，所述阀杆底部和球体顶部相连接，所述球体顶端两侧均通过第一碟簧连接阀盖，所述阀盖顶部连接支架，所述支架和阀盖连接处设有填料，所述填料顶部设有填料压套，所述填料压套顶部连接填料压板，所述填料压板顶部连接第二碟簧，所述支架和阀盖之间通过第二螺柱相连接，所述第二螺柱贯穿支架和填料压板，且第二螺柱顶端表面通过螺纹连接螺母，所述第二碟簧顶部连接螺母底部，所述支架内腔设有第三螺柱，所述第三螺柱底端贯穿支架连接阀盖，所述支架顶部中央设有定位片，所述支架顶部设有螺钉，所述螺钉贯穿定位片和支架延伸至支架内腔连接第二螺母，所述阀杆安装在阀盖内腔，所述阀杆顶端贯穿阀盖和支架，所述支架顶部安装三通头，所述三通头内腔顶端安装手柄，所述阀杆顶部固接手柄，所述支架顶部设有锁栓，所述锁栓连接定位片，所述定位片和支架之间安装弹性挡圈，所述锁栓上安装锁。
进一步地，所述阀体内腔设有通孔，且通孔两端孔径大于中央孔径。
进一步地，所述阀体顶部和阀盖底部连接处设有一圈缠绕垫。
进一步地，所述阀盖中央设有一个滴盘，所述滴盘俯视图为圆形。
进一步地，所述支架顶部开设圆形缺口，所述锁栓底部与圆形缺口相契合。
进一步地，所述阀体采用耐超低温的奥氏体不锈钢制造。
进一步地，所述球体表面、阀座密封面和阀体锲形面上涂超耐磨的硬质合金。
进一步地，所述阀体顶部横截面面积和阀盖底部横截面积相同。
进一步地，所述阀杆底端和球体顶端位于第二轴承内部，且阀杆和球体十字活接。
一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法，所述使用方法步骤如下：
（1）安装球体，将球体安装在阀体内部阀座中，而且阀座顶部和底部均设有一圈阀座支撑圈，之后在阀座背侧的顶部和底部均安装一圈防火圈和密封圈。
（2）安装阀盖，通过若干第一螺柱贯穿阀盖连接阀体顶部，之后通过第一螺母固定第一螺柱，将支架与阀盖顶部相连接，通过第三螺柱贯穿支架与阀盖顶部连接
（3）放置阀杆，将阀杆通过支架顶部插入阀盖内部，将阀杆和球体通过十字活接，而且在球体顶部设有第一碟簧连接阀体。
（4）进行填料，在阀盖和支架连接处设有填料，在填料顶部安装填料压套，在填料压套顶部安装填料压板将第二螺柱贯穿填料压板连接阀盖，在第二螺柱顶部套有螺母，且填料压板顶部固接第二碟簧，第二碟簧顶部与第二螺柱顶部螺母连接。
（5）连接手柄和阀杆，将手柄贯穿三通头，之后将三通头底部安装在螺钉上，螺钉一侧设有锁栓，再通过螺钉贯穿支架，在螺钉底端通过螺纹套有第二螺母。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种可耐火烧且密封性好的超低温上装式斜面固定球阀, 1.在球体、阀座紧密吻合后，增加了两道石墨密封圈，可以防止阀座背面贯通泄漏，而且这种结构可以确保密封副既耐高温灼烧，还可以耐超低温无泄漏；
2.填料压板上设计有一组蝶形弹簧，可以补偿填料在高温、低温反复交变造成的尺寸变化而造成的泄漏。这种补偿力至始至终一直作用在填料顶部，确保阀杆的密封无外泄漏，可以消除掉由于高温造成的尺寸膨胀不被卡死，又可以补偿由于低温收缩造成的尺寸缩小而造成的泄漏。
3.球体是固定轴固定，确保球体仅做上下移动两个自由度，控制住其余4个自由度，保证了密封的可靠性，阀杆与球体的连接是通过一个类似于十字活接的连接，这种设计可以避免由于高温、低温造成的尺寸位移，使得阀杆90°旋转无卡涩。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一种实施例的立体结构示意图；
图2为本发明一种实施例的正视结构示意图；
图3为本发明一种实施例的侧视结构示意图；
图4为本发明一种实施例的俯视结构示意图。
图中：1、球体，2、阀座支撑圈，3、阀座，4、阀体，5、阀盖，6、第一螺柱，7、第一螺母，8、缠绕垫，9、阀杆，10、滴盘，11、第一碟簧，12、第一轴承，13、第二轴承，14、第三轴承，15、填料，16、止推垫，17、填料压套，18、填料压板，19、第二碟簧，20、第二螺母，21、第二螺柱，22、支架，23、第三螺柱，24、防火圈，25、螺钉，26、定位片，27、弹性挡圈，28，锁栓，29、锁，30、三通头，31、手柄，32、密封圈。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参阅图1-4所示，一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，包括阀体4、阀座3、球体1、阀盖5、支架22、阀杆9、三通头30和手柄31，所述阀体4顶部连接阀盖5，所述阀体4内腔底部中央安装第一轴承12，所述球体1底部连接第一轴承12，所述阀体4内腔设有阀座3，所述阀座3内腔设有球体1，所述阀座3内侧顶部和底部均设有阀座支撑圈2，所述阀座3背侧顶部和底部均设有一圈密封圈32，两个所述密封圈32相背一侧均设有防火圈24，所述防火圈24安装在阀座3背侧；
所述阀盖5底端顶部通过第一螺柱6连接阀体4，所述第一螺柱6底端贯穿阀盖5底端连接阀体4，所述第一螺柱6表面套有第一螺母7，所述阀盖5内腔底部中央设有第二轴承13，所述第二轴承13内侧设有球体1和阀杆9，所述阀杆9底部和球体1顶部相连接，所述球体1顶端两侧均通过第一碟簧11连接阀盖5，所述阀盖5顶部连接支架22，所述支架22和阀盖5连接处设有填料15，所述填料15顶部设有填料压套17，所述填料压套17顶部连接填料压板18，所述填料压板18顶部连接第二碟簧19，所述支架22和阀盖5之间通过第二螺柱21相连接，所述第二螺柱21贯穿支架22和填料压板18，且第二螺柱21顶端表面通过螺纹连接螺母，所述第二碟簧19顶部连接螺母底部，所述支架22内腔设有第三螺柱23，所述第三螺柱23底端贯穿支架22连接阀盖5，所述支架22顶部中央设有定位片26，所述支架22顶部设有螺钉25，所述螺钉25贯穿定位片26和支架22延伸至支架22内腔连接第二螺母20，所述阀杆9安装在阀盖5内腔，所述阀杆9顶端贯穿阀盖5和支架22，所述支架22顶部安装三通头30，所述三通头30内腔顶端安装手柄31，所述阀杆9顶部固接手柄31，所述支架22顶部设有锁栓28，所述锁栓28连接定位片26，所述定位片26和支架22之间安装弹性挡圈27，所述锁栓28上安装锁29。
所述阀体4内腔设有通孔，且通孔两端孔径大于中央孔径。
所述阀体4顶部和阀盖5底部连接处设有一圈缠绕垫8。
所述阀盖5中央设有一个滴盘10，所述滴盘10俯视图为圆形。
所述支架22顶部开设圆形缺口，所述锁栓28底部与圆形缺口相契合。
所述阀体4采用耐超低温的奥氏体不锈钢制造。
所述球体1表面、阀座3密封面和阀体4锲形面上涂超耐磨的硬质合金。
所述阀体4顶部横截面面积和阀盖5底部横截面积相同。
所述阀杆9底端和球体1顶端位于第二轴承13内部，且阀杆9和球体1十字活接。
一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀及其快速组装方法，所述使用方法步骤如下：
（1）安装球体1，将球体1安装在阀体4内部阀座3中，而且阀座3顶部和底部均设有一圈阀座支撑圈2，之后在阀座3背侧的顶部和底部均安装一圈防火圈24和密封圈32。
（2）安装阀盖5，通过若干第一螺柱6贯穿阀盖5连接阀体4顶部，之后通过第一螺母7固定第一螺柱6，将支架22与阀盖5顶部相连接，通过第三螺柱23贯穿支架22与阀盖5顶部连接
（3）放置阀杆9，将阀杆9通过支架22顶部插入阀盖5内部，将阀杆9和球体1通过十字活接，而且在球体1顶部设有第一碟簧11连接阀体4。
（4）进行填料，在阀盖5和支架22连接处设有填料15，在填料15顶部安装填料压套17，在填料压套17顶部安装填料压板18麻将第二螺柱21贯穿填料压板18连接阀盖5，在第二螺柱21顶部套有螺母，且填料压板18顶部固接第二碟簧19，第二碟簧19顶部与第二螺柱21顶部螺母连接。
（5）连接手柄31和阀杆9，将手柄31贯穿三通头30，之后将三通头30底部安装在螺钉25上，螺钉25一侧设有锁栓28，再通过螺钉25贯穿支架22，在螺钉25底端通过螺纹套有第二螺母20。
本发明的有益之处在于：
1.在球体、阀座紧密吻合后，增加了两道石墨密封圈，可以防止阀座背面贯通泄漏，而且这种结构可以确保密封副既耐高温灼烧，还可以耐超低温无泄漏；
2.填料压板上设计有一组蝶形弹簧，可以补偿填料在高温、低温反复交变造成的尺寸变化而造成的泄漏。这种补偿力至始至终一直作用在填料顶部，确保阀杆的密封无外泄漏，可以消除掉由于高温造成的尺寸膨胀不被卡死，又可以补偿由于低温收缩造成的尺寸缩小而造成的泄漏。
3.球体是固定轴固定，确保球体仅做上下移动两个自由度，控制住其余4个自由度，保证了密封的可靠性，阀杆与球体的连接是通过一个类似于十字活接的连接，这种设计可以避免由于高温、低温造成的尺寸位移，使得阀杆90°旋转无卡涩。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：包括阀体（4）、阀座（3）、球体（1）、阀盖（5）、支架（22）、阀杆（9）、三通头（30）和手柄（31），所述阀体（4）顶部连接阀盖（5），所述阀体（4）内腔底部中央安装第一轴承（12），所述球体（1）底部连接第一轴承（12），所述阀体（4）内腔设有阀座（3），所述阀座（3）内腔设有球体（1），所述阀座（3）内侧顶部和底部均设有阀座支撑圈（2），所述阀座（3）背侧顶部和底部均设有一圈密封圈（32），两个所述密封圈（32）相背一侧均设有防火圈（24），所述防火圈（24）安装在阀座（3）背侧；
所述阀盖（5）底端顶部通过第一螺柱（6）连接阀体（4），所述第一螺柱（6）底端贯穿阀盖（5）底端连接阀体（4），所述第一螺柱（6）表面套有第一螺母（7），所述阀盖（5）内腔底部中央设有第二轴承（13），所述第二轴承（13）内侧设有球体（1）和阀杆（9），所述阀杆（9）底部和球体（1）顶部相连接，所述球体（1）顶端两侧均通过第一碟簧（11）连接阀盖（5），所述阀盖（5）顶部连接支架（22），所述支架（22）和阀盖（5）连接处设有填料（15），所述填料（15）顶部设有填料压套（17），所述填料压套（17）顶部连接填料压板（18），所述填料压板（18）顶部连接第二碟簧（19），所述支架（22）和阀盖（5）之间通过第二螺柱（21）相连接，所述第二螺柱（21）贯穿支架（22）和填料压板（18），且第二螺柱（21）顶端表面通过螺纹连接螺母，所述第二碟簧（19）顶部连接螺母底部，所述支架（22）内腔设有第三螺柱（23），所述第三螺柱（23）底端贯穿支架（22）连接阀盖（5），所述支架（22）顶部中央设有定位片（26），所述支架（22）顶部设有螺钉（25），所述螺钉（25）贯穿定位片（26）和支架（22）延伸至支架（22）内腔连接第二螺母（20），所述阀杆（9）安装在阀盖（5）内腔，所述阀杆（9）顶端贯穿阀盖（5）和支架（22），所述支架（22）顶部安装三通头（30），所述三通头（30）内腔顶端安装手柄（31），所述阀杆（9）顶部固接手柄（31），所述支架（22）顶部设有锁栓（28），所述锁栓（28）连接定位片（26），所述定位片（26）和支架（22）之间安装弹性挡圈（27），所述锁栓（28）上安装锁（29）。
2.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀体（4）内腔设有通孔，且通孔两端孔径大于中央孔径。
3.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀体（4）顶部和阀盖（5）底部连接处设有一圈缠绕垫（8）。
4.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀盖（5）中央设有一个滴盘（10），所述滴盘（10）俯视图为圆形。
5.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述支架（22）顶部开设圆形缺口，所述锁栓（28）底部与圆形缺口相契合。
6.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀体（4）采用耐超低温的奥氏体不锈钢制造。
7.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述球体（1）表面、阀座（3）密封面和阀体（4）锲形面上涂超耐磨的硬质合金。
8.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀体（4）顶部横截面面积和阀盖（5）底部横截面积相同。
9.根据权利要求1所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀，其特征在于：所述阀杆（9）底端和球体（1）顶端位于第二轴承（13）内部，且阀杆（9）和球体（1）十字活接。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀得出一种可耐火烧的超低温上装式斜面固定球阀的快速组装方法，其特征在于：所述快速组装方法步骤如下：
（1）安装球体（1），将球体（1）安装在阀体（4）内部阀座（3）中，而且阀座（3）顶部和底部均设有一圈阀座支撑圈（2），之后在阀座（3）背侧的顶部和底部均安装一圈防火圈（24）和密封圈（32）；
（2）安装阀盖（5），通过若干第一螺柱（6）贯穿阀盖（5）连接阀体（4）顶部，之后通过第一螺母（7）固定第一螺柱（6），将支架（22）与阀盖（5）顶部相连接，通过第三螺柱（23）贯穿支架（22）与阀盖（5）顶部连接
（3）放置阀杆（9），将阀杆（9）通过支架（22）顶部插入阀盖（5）内部，将阀杆（9）和球体（1）通过十字活接，而且在球体（1）顶部设有第一碟簧（11）连接阀体（4）；
（4）进行填料，在阀盖（5）和支架（22）连接处设有填料（15），在填料（15）顶部安装填料压套（17），在填料压套（17）顶部安装填料压板（18）将第二螺柱（21）贯穿填料压板（18）连接阀盖（5），在第二螺柱（21）顶部套有螺母，且填料压板（18）顶部固接第二碟簧（19），第二碟簧（19）顶部与第二螺柱（21）顶部螺母连接；
（5）连接手柄（31）和阀杆（9），将手柄（31）贯穿三通头（30），之后将三通头（30）底部安装在螺钉（25）上，螺钉（25）一侧设有锁栓（28），再通过螺钉（25）贯穿支架（22），在螺钉（25）底端通过螺纹套有第二螺母（20）。
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