CN112283386A - 一种超低温上装式系列化浮动球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超低温上装式系列化浮动球阀，包括阀体(1)、螺纹套(4)、前阀座(5)、球体(6)、密封圈(7)、阀盖(11)、挡圈(14)、阀杆(16)、减磨垫(17)、限位块(27)、手柄(30)，阀体(1)具有阀体中腔(2)，球体设置在阀体中腔内，阀体与球体之间有活动阀座,密封圈镶嵌在活动阀座上加工成型与球体形成密封，活动阀座与阀体之间采用阀座Lip‑seal形成密封，由螺纹套与前阀座组成旋转拧紧后通过碟簧提供预紧力，减少了加工精度，密封效果好；挡圈通过内六角螺钉固定防止阀杆和中道Lip‑seal下坠；阀体中腔由上部直接加工成型，解决了流道口太小车床加工困难问题，可覆盖全系列化的加工，在线维修方便。

Description

一种超低温上装式系列化浮动球阀

技术领域

本发明涉及一种球阀，具体涉及一种用于超低温管路中的低温球阀，尤其涉及一种超低温上装式系列化浮动球阀。

背景技术

随着全球结构调整，液化天然气进口逐年增加，LNG接收站处于风口火爆状态，作为一种高效的、可储存的清洁能源，在产业链的各个环节上都表现出广阔的发展前景，作为管路附件的高端阀门产品需求量剧增。而在这个系统中应用数量最多的阀门为浮动球阀，并要求浮动球阀提供密封性能证书、防火证书等，而标准要证书只能覆盖同种结构的系列产品，浮动球阀能系列化生产尤其重要。

浮动球阀主要应用口径DN8～DN50，目前国内外上装式浮动球阀系列技术中采用楔形上装式。如公开号为CN106122510A的中国专利，它公开了一种上装式浮动球阀，在超低温工况应用时，因阀体与阀座楔形角，阀座受介质影响收缩，在螺旋弹簧的作用下使球体、阀座向下抱紧。开关扭矩变重，易造成阀座与球体抱死，阀门无法开关。

另如一种公开号为CN103307302B的中国专利，它公开了一种上装式低温浮动球阀，包括阀体、球形阀芯和固定器，固定器设置于所述空腔内，并位于所述球形阀芯靠近，出口的一侧，固定器的环形槽设置有出口侧阀座，出口侧阀座与所述球形阀芯密封接触；固定器的外壁与阀体无间隙直接固定连接。这种球阀无法实现系列化，小口径阀体内阀座或者固定器安装位置加工困难。同样固定器的外壁与阀体连接难度大成本高。

再如公开号为CN209262302U的中国专利，它公开了一种新型超低温上装式浮动球阀,包括阀体、泛塞圈、密封阀座、第一密封圈、球体、第二密封圈、支撑阀座、弹簧、卡簧、阀盖和阀杆，密封阀座安装在阀体的阀腔一端内部，该方案中，加长阀杆由卡簧支撑，作用在阀杆上的压力没有压在球体上，密封寿命长，阀座和阀体上的相应位置设计有固定工艺孔，在安装过程中临时固定支撑阀座，使在线拆装更加方便灵活，阀体中腔尺寸不需要放大设计，支撑阀座的裙边在垂直于安装销孔方向铣对边，使阀座不发生径向转动，保持阀体与阀座的安装销孔在流道方向始终对齐。同样解决不了小口径阀体加工困难的问题，同种结构无法系列化满足不了市场的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种超低温上装式系列化浮动球阀，阀体加工简单，适合各种口径，螺纹预紧阀座密封性能好，在线维修快速方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种超低温上装式系列化浮动球阀，它包括阀体、螺纹套、前阀座、球体、密封圈、阀盖、挡圈、阀杆、减磨垫、限位块、手柄等部件，阀体具有阀体中腔；所述球体设置在阀体中腔内，阀体与球体之间设有密封阀座，密封圈镶嵌在密封阀座上加工成型并与球体形成密封，密封阀座与阀体之间采用阀座Lip-seal形成密封，阀前由螺纹套与前阀座组成旋转拧紧后通过碟簧提供预紧力；所述阀盖内设有轴套，减磨垫套入阀杆穿过阀盖中的轴套，挡圈通过内六角螺钉固定防止阀杆和中道Lip-seal下坠；所述阀盖与阀体之间设有缠绕垫和中道Lip-seal双重密封，通过紧固件锁紧密封；所述阀盖上端依次装入填料Lip-seal、耐磨垫圈、填料、填料压套、填料压板，填料压板通过填料紧固件预紧，中间设计有碟簧组补偿；所述限位块可通过填料紧固件限制开关位置，开关位置的全开全关位置设计有锁定机构，手柄由垫片、螺母锁紧；所述手柄带动阀杆，阀杆带动球体，由限位块限制形成90度旋转运动，实现球阀阀门的开或关。

优选的是，所述阀体中腔由阀体上部直接加工成型。

在上述任一技术方案中优选的是，所述阀体底部设计有排液口。

在上述任一技术方案中优选的是，所述阀体还设置有防静电装置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述前阀座设有防旋转平面。

在上述任一技术方案中优选的是，所述前阀座密封面设计一泄压槽。

在上述任一技术方案中优选的是，所述泄压槽设置于前阀座与球体接触面上。

在上述任一技术方案中优选的是，所述阀体中装入球体、密封阀座、阀座Lip-seal，螺纹套和前阀座通过螺纹旋转重合在一起，与碟簧一起装入阀体和球体之间，旋转螺纹套拉开距离使得前阀座与球体贴在一起，根据计算的密封比压数值继续旋转螺纹套达到密封的预紧力，装配旋转过程通过安装工艺间距X确定预紧力。

在上述任一技术方案中优选的是，所述螺纹套通过旋转使其与前阀座重合在一起。

在上述任一技术方案中优选的是，所述密封阀座为独立设计、可更换的活动阀座。

本发明的超低温上装式系列化浮动球阀，主要由阀体、球体、密封圈、活动的密封阀座等部件装配而成，球体设置在阀体中腔内，阀体与球体之间有活动阀座,密封圈镶嵌在活动阀座上加工成型与球体形成密封结构，活动阀座与阀体之间采用阀座Lip-seal(唇型密封)形成密封，由螺纹套与前阀座组成旋转拧紧后通过碟簧提供预紧力，减少了加工精度，密封效果好；挡圈通过内六角螺钉固定防止阀杆和中道Lip-seal(唇型密封)下坠；阀体中腔由上部直接加工成型，解决了流道口太小车床加工困难问题，可覆盖全系列化的加工，在线维修方便。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

(1)阀门装配及在线维修方便：装配时螺纹套和前阀座通过螺纹旋转重合在一起，可以快速装配，旋转螺纹套预紧达到密封效果；在线维修拆除时，旋转螺纹套，始螺纹套和前阀座重合在一起，就可以快速的取出；活动阀座采用独立设计，如密封面磨损可快速更换，此设计简单快捷，现场人员可以快速的更换备件，缩短阀门维修时间，减少了经济损失。

(2)可系列化生产：此结构阀体上无需挖阀座位置，阀体采用从上部加工，解决了小口径加工难问题，可实现系列化生产，增加了防火证书及性能试验证书的覆盖范围，减少了投入成本。

(3)前阀座防旋转设计始阀门结构变的简单：前阀座设有防旋转平面，同时可以起到固定作用始流道孔与阀座内孔在同心轴上。

(4)泄压槽设计加工简单：前阀座密封面上设计了泄压槽，密封面为软密封材料固泄压槽加工简单；中腔的超低温介质通过泄压槽向上游端排出，球体靠近上游端的球面不需要钻一个孔，可任意方向安装，避免因安装或检修时安装错误造成超低温介质的大量流失或对其它设备和人员造成伤害。

(5)挡圈设计减少了阀门中道外径降低了成本，同时可防止阀杆下坠影响密封。

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他的附图。

图1为按照本发明的超低温上装式系列化浮动球阀的一优选实施例的整体结构示意图；

图2为按照本发明的超低温上装式系列化浮动球阀的图1所示实施例的阀体与阀盖连接局部放大图；

图3为按照本发明的超低温上装式系列化浮动球阀的图1所示实施例的操作机构局部放大图；

图4为按照本发明的超低温上装式系列化浮动球阀的图1所示实施例的阀体的剖视图；

图5为按照本发明的超低温上装式系列化浮动球阀的图1所示实施例的前阀座的剖视图。

附图标记：阀体1，阀体中腔2，碟簧3，螺纹套4，前阀座5，球体6，密封圈7，密封阀座8，阀座Lip-seal 9，防静电装置10，阀盖11，缠绕垫12，中道Lip-seal 13，挡圈14，内六角螺钉15，阀杆16，减磨垫17，轴套18，紧固件19，填料Lip-seal 20，耐磨垫圈21，填料22，填料压套23，填料压板24，碟簧组25，填料紧固件26，限位块27，螺母28，垫片29，手柄30，防旋转平面31，泄压槽32，排液口33，锁定机构34，安装工艺间距X。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

为了克服浮动球阀在现有技术中所存在的密封性能、装配结构、在线维修等技术缺陷，实现浮动球阀的系列化生产，本发明实施例提出一种超低温上装式系列化浮动球阀，改进阀体结构设计，使阀体加工简单，适合各种口径，螺纹预紧阀座密封性能好，在线维修快速方便。

以下结合图1至图5，说明本实施例所述超低温上装式系列化浮动球阀的结构、技术特点和实现原理。

本实施例的超低温上装式系列化浮动球阀，主要由阀体(1)、螺纹套(4)、前阀座(5)、球体(6)、密封圈(7)、阀盖(11)、挡圈(14)、阀杆(16)、减磨垫(17)、限位块(27)、手柄(30)等部件装配组成；阀体(1)具有阀体中腔(2)，球体(6)设置在阀体中腔(2)内，阀体(1)与球体(6)之间设有密封阀座(8)，密封圈(7)镶嵌在密封阀座(8)上加工成型并与球体(6)形成密封，密封阀座(8)与阀体(1)之间采用阀座Lip-seal(9)形成密封，螺纹套(4)与前阀座(5)组成旋转拧紧后通过碟簧(3)提供预紧力；阀盖(11)内设有轴套(18)，减磨垫(17)套入阀杆(16)穿过阀盖(11)中的轴套(18)，挡圈(14)通过内六角螺钉(15)固定防止阀杆(16)和中道Lip-seal(13)下坠；阀盖(11)与阀体(1)之间设有缠绕垫(12)和中道Lip-seal(13)双重密封，通过紧固件(19)锁紧密封；阀盖(11)上端依次装入填料Lip-seal(20)、耐磨垫圈(21)、填料(22)、填料压套(23)、填料压板(24)，填料压板(24)通过填料紧固件(26)预紧，中间设计有碟簧组(25)补偿；限位块(27)通过填料紧固件(26)限制开关位置，开关位置的全开全关位置设计有锁定机构(34)，手柄(30)由垫片(29)、螺母(28)锁紧；所述手柄(30)带动阀杆(16)，阀杆(16)带动球体(6)，由限位块(27)限制形成90度旋转运动，实现球阀阀门的开或关。

本实施例所述阀体中腔(2)由阀体(1)上部直接加工成型，阀体中腔(2)结构如图1和图4所示。阀体中腔由上部直接加工成型，解决了流道口太小车床加工困难问题，可覆盖全系列化的加工。根据市场需要，在阀体(1)底部设计有排液口(33)，排液口(33)位置如图1和图4所示。

本实施例所述阀体(1)还设置有防静电装置(10)，防静电装置(10)如图1和图2所示。

本实施例所述前阀座(5)设有防旋转平面(31)，防旋转平面(31)结构如图1和图5所示。前阀座设防旋转平面，同时可以起到前后固定作用，使流道孔与阀座内孔在同心轴上。

本实施例所述前阀座(5)密封面设计一泄压槽(32)，如图1和图5所示，泄压槽(32)设置于前阀座(5)与球体(6)接触面上。

本实施例的超低温上装式系列化浮动球阀，包括阀体1、螺纹套4、前阀座5、球体6、活动阀座8、阀杆16等部件，球体6设置在阀体中腔2内，阀体1与球体6之间有活动的密封阀座8，密封圈7镶嵌在密封阀座8上加工成型与球体6形成密封，密封阀座8与阀体1之间采用阀座Lip-seal 9形成密封，由螺纹套4与前阀座5组成旋转拧紧后通过碟簧3提供预紧力，减少了加工精度，密封效果好；挡圈14通过内六角螺钉15固定防止阀杆16和中道Lip-seal 13下坠；阀体中腔2由上部直接加工成型，解决了流道口太小、车床加工困难问题，可覆盖全系列化的球阀产品加工，在线维修方便。

本实施例提供的超低温上装式系列化浮动球阀，其密封及拆卸原理：

如图1至图5所示，阀体(1)中装入球体(6)、密封阀座(8)、阀座Lip-seal(9)，螺纹套(4)和前阀座(5)通过螺纹旋转重合在一起，与碟簧(3)一起装入阀体(1)和球体(6)之间，然后旋转螺纹套(4)拉开距离使得前阀座(5)与球体(6)贴在一起，根据计算的密封比压数值继续旋转螺纹套(4)达到密封的预紧力，在装配旋转时通过安装工艺间距X确定预紧力。

螺纹套(4)通过旋转使其与前阀座(5)重合在一起：需要在线拆除维修时，旋转螺纹套4，使得螺纹套4和前阀座5重合在一起，这样就可以快速的取出。

密封阀座8为独立设计的活动阀座，更换方便。

具有上述结构、密封性能及拆卸原理的超低温上装式系列化浮动球阀，阀门装配及在线维修方便，装配时螺纹套和前阀座通过螺纹旋转重合在一起，可以快速装配，旋转螺纹套预紧达到密封效果；在线维修拆除时，旋转螺纹套，始螺纹套和前阀座重合在一起，就可以快速的取出；活动阀座采用独立设计，如密封面磨损可快速更换，此设计简单快捷，现场人员可以快速的更换备件，缩短阀门维修时间，减少了经济损失。可实现系列化生产，此结构阀体上无需挖阀座位置，阀体采用从上部加工，解决了小口径加工难问题，可实现系列化生产，增加了防火证书及性能试验证书的覆盖范围，减少了投入成本。前阀座防旋转设计始阀门结构变的简单，前阀座设有防旋转平面，同时可以起到固定作用始流道孔与阀座内孔在同心轴上。泄压槽设计加工简单，前阀座密封面上设计了泄压槽，密封面为软密封材料固泄压槽加工简单；中腔的超低温介质通过泄压槽向上游端排出，球体靠近上游端的球面不需要钻一个孔，可任意方向安装，避免因安装或检修时安装错误造成超低温介质的大量流失或对其它设备和人员造成伤害。挡圈设计减少了阀门中道外径降低了成本，同时可防止阀杆下坠影响密封。

以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定；以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围；在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超低温上装式系列化浮动球阀，包括阀体(1)、螺纹套(4)、前阀座(5)、球体(6)、密封圈(7)、阀盖(11)、挡圈(14)、阀杆(16)、减磨垫(17)、限位块(27)、手柄(30)，阀体(1)具有阀体中腔(2)，其特征在于：所述球体(6)设置在阀体中腔(2)内，阀体(1)与球体(6)之间设有密封阀座(8)，密封圈(7)镶嵌在密封阀座(8)上加工成型并与球体(6)形成密封，密封阀座(8)与阀体(1)之间采用阀座Lip-seal(9)形成密封，螺纹套(4)与前阀座(5)组成旋转拧紧后通过碟簧(3)提供预紧力；所述阀盖(11)内设有轴套(18)，减磨垫(17)套入阀杆(16)穿过阀盖(11)中的轴套(18)，挡圈(14)通过内六角螺钉(15)固定防止阀杆(16)和中道Lip-seal(13)下坠；所述阀盖(11)与阀体(1)之间设有缠绕垫(12)和中道Lip-seal(13)双重密封，通过紧固件(19)锁紧密封；所述阀盖(11)上端依次装入填料Lip-seal(20)、耐磨垫圈(21)、填料(22)、填料压套(23)、填料压板(24)，填料压板(24)通过填料紧固件(26)预紧，中间设计有碟簧组(25)补偿；所述限位块(27)通过填料紧固件(26)限制开关位置，开关位置的全开全关位置设计有锁定机构(34)，手柄(30)由垫片(29)、螺母(28)锁紧；所述手柄(30)带动阀杆(16)，阀杆(16)带动球体(6)，由限位块(27)限制形成90度旋转运动，实现球阀阀门的开或关。

2.如权利要求1所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述阀体中腔(2)由阀体(1)上部直接加工成型。

3.如权利要求1所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述阀体(1)底部设计有排液口(33)。

4.如权利要求3所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述阀体(1)还设置有防静电装置(10)。

5.如权利要求1所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述前阀座(5)设有防旋转平面(31)。

6.如权利要求5所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述前阀座(5)密封面设计一泄压槽(32)。

7.如权利要求6所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述泄压槽(32)设置于前阀座(5)与球体(6)接触面上。

8.如权利要求4所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述阀体(1)中装入球体(6)、密封阀座(8)、阀座Lip-seal(9)，螺纹套(4)和前阀座(5)通过螺纹旋转重合在一起，与碟簧(3)一起装入阀体(1)和球体(6)之间，旋转螺纹套(4)拉开距离使得前阀座(5)与球体(6)贴在一起，根据计算的密封比压数值继续旋转螺纹套(4)达到密封的预紧力，装配旋转过程通过安装工艺间距X确定预紧力。

9.如权利要求8所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述螺纹套(4)通过旋转使其与前阀座(5)重合在一起。

10.如权利要求1所述的超低温上装式系列化浮动球阀，其特征在于：所述密封阀座(8)为独立设计、可更换的活动阀座。

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