CN114060563A - 一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，包括：上游阀座孔，所述上游阀座孔的内部安装有蝶形弹簧、第一非金属密封圈和阀座支撑件；下游阀座孔，所述下游阀座孔的内部设置有阀座装置；球体，活动安装于阀体内，所述球体两侧的所述阀体内设有所述上游阀座孔和所述下游阀座孔；蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的一端抵接于所述阀座支撑件上；第一非金属密封圈，所述第一非金属密封圈位于所述阀座支撑件和所述球体之间；阀座装置，所述阀座装置包括第二非金属密封圈、外支撑环和内支撑环。本发明解决了非金属材料在超低温工况下硬性膨胀系数与金属材料的差异较大，导致浮动球阀在超低温工况下的密封性能达不到规定要求的问题。

Description

一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构
技术领域
本发明涉及球阀相关技术领域，具体涉及一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构。
背景技术
密封性能是阀门质量的重要指标之一，随着石油化工的发展，特别是液化天然气、液氧、液氮等超低温产品的储存、运输和广泛应用，对超低温工况下应用的球阀的要求也越来越高。
在现有技术中，浮动球阀的阀座结构通常使用密封圈进行密封，但是密封圈这类非金属材料在超低温工况下硬性膨胀系数与金属材料的差异较大，导致浮动球阀在超低温工况下的密封性能达不到规定要求，存在泄露风险。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，以解决现有技术使用密封圈进行密封，但是密封圈这类非金属材料在超低温工况下硬性膨胀系数与金属材料的差异较大，导致浮动球阀在超低温工况下的密封性能达不到规定要求，存在泄露风险的问题。
为实现上述目的，提供一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，包括：
上游阀座孔，所述上游阀座孔的内部安装有蝶形弹簧、第一非金属密封圈和阀座支撑件；
下游阀座孔，所述下游阀座孔的内部设置有阀座装置；
球体，活动安装于阀体内，所述球体两侧的所述阀体内设有所述上游阀座孔和所述下游阀座孔，所述上游阀座孔和所述下游阀座孔的位置由流体流动方向决定；
蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的一端抵接于所述阀座支撑件上；
第一非金属密封圈，所述第一非金属密封圈位于所述阀座支撑件和所述球体之间，所述阀座支撑件的内壁上设有第一倾斜面；
阀座装置，所述阀座装置包括第二非金属密封圈、外支撑环和内支撑环，所述第二非金属密封圈的外壁和内壁分别连接所述外支撑环和所述内支撑环，所述第二非金属密封圈的弧形面与所述球体相接触，所述内支撑环的内壁上设置有第二倾斜面。
优选的，所述阀体的流道和所述上游阀座孔之间形成台阶面，所述蝶形弹簧的另一端抵接在台阶面上。
优选的，所述第一非金属密封圈的宽度小于所述阀座支撑件的宽度，所述第一非金属密封圈嵌装在所述阀座支撑件的内壁上，所述第一非金属密封圈与所述球体的外壁相接。
优选的，所述阀座支撑件的外侧面与所述阀体的内壁相接，所述第一倾斜面和所述球体之间留有间隙。
优选的，所述外支撑环、所述第二非金属密封圈和所述内支撑环由外向内依次嵌套，所述第二非金属密封圈、所述外支撑环和所述内支撑环的宽度逐渐减小，所述外支撑环和所述内支撑环的外端面相齐平。
优选的，所述第二非金属密封圈的内外两端分别与所述球体的外壁和所述阀体的内壁相接触，所述阀体与所述第二非金属密封圈的接触面为阀体密封面，所述第二非金属密封圈与所述球体的接触面为所述弧形面。
优选的，所述第二倾斜面和所述球体之间留有间隙。
本发明的有益效果在于，本发明的超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构利用蝶形弹簧提供弹性力，在非金属密封圈收缩时，蝶形弹簧消除密封圈和球体之间空隙，保证了浮动球阀在超低温工况下的密封性能，利用第一倾斜面和第二倾斜面与球体之间的间隙，便于阀座支撑件和内支撑环在超低温工况下靠近球体，避免产生阻挡效果。
附图说明
图1为本发明实施例的正视剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的图1中的A处放大结构示意图；
图3为本发明实施例的图1中的B处放大结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、阀体；2、上游阀座孔；3、下游阀座孔；4、球体；5、流体流动方向；6、蝶形弹簧；7、第一非金属密封圈；8、阀座支撑件；9、阀座装置；11、阀体密封面；81、第一倾斜面；91、第二非金属密封圈；92、外支撑环；93、内支撑环；94、弧形面；95、第二倾斜面。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
参照图1至图3所示，本发明提供了一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，包括：阀体1、上游阀座孔2、下游阀座孔3、球体4、流体流动方向5、蝶形弹簧6、第一非金属密封圈7、阀座支撑件8和阀座装置9。
具体的，上游阀座孔2，上游阀座孔2的内部安装有蝶形弹簧6、第一非金属密封圈7和阀座支撑件8；
下游阀座孔3，下游阀座孔3的内部设置有阀座装置9；
球体4，活动安装于阀体1内，球体4两侧的阀体1内设有上游阀座孔2和下游阀座孔3，上游阀座孔2和下游阀座孔3的位置由流体流动方向5决定；
蝶形弹簧6，蝶形弹簧6的一端抵接于阀座支撑件8上；
第一非金属密封圈7，第一非金属密封圈7位于阀座支撑件8和球体4之间，阀座支撑件8的内壁上设有第一倾斜面81；
阀座装置9，阀座装置9包括第二非金属密封圈91、外支撑环92和内支撑环93，第二非金属密封圈91的外壁和内壁分别连接外支撑环92和内支撑环93，第二非金属密封圈91的弧形面94与球体4相接触，内支撑环93的内壁上设置有第二倾斜面95。
在使用该超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构时，在正常工况下，第一非金属密封圈7和第二非金属密封圈91充分接触球体4外壁，实现密封效果，在超低温工况下，非金属密封圈收缩，导致球体4和密封圈之间产生空隙，此时蝶形弹簧6提供弹性力，推动阀座支撑件8靠近球体4，球体4靠近支撑环，从而消除密封圈和球体4之间的空隙，保证了密封性能，避免了非金属材料在低温下应线膨胀系数与金属相差较大而出现的密封性能达不到规定要求的问题。
在本实施例中，如图1和图2所示，阀体1的流道和上游阀座孔2之间形成台阶面，蝶形弹簧6的另一端抵接在台阶面上，通过流体流动方向5判断上游阀座孔2和下游阀座孔3的位置，蝶形弹簧6处于压缩状态，使非金属密封圈与球体4抵紧。
在本实施例中，如图2所示，第一非金属密封圈7的宽度小于阀座支撑件8的宽度，第一非金属密封圈7嵌装在阀座支撑件8的内壁上，第一非金属密封圈7与球体4的外壁相接，阀座支撑件8用于固定第一非金属密封圈7位置。
在本实施例中，如图2所示，阀座支撑件8的外侧面与阀体1的内壁相接，第一倾斜面81和球体4之间留有间隙，当蝶形弹簧6推动阀座支撑件8向球体4方向移动时，第一倾斜面81和球体4之间的间隙减小，避免出现阻挡效果。
在本实施例中，如图3所示，外支撑环92、第二非金属密封圈91和内支撑环93由外向内依次嵌套，第二非金属密封圈91、外支撑环92和内支撑环93的宽度逐渐减小，外支撑环92和内支撑环93的外端面相齐平，外支撑环92和内支撑环93用于固定第二非金属密封圈91位置。
在本实施例中，如图3所示，第二非金属密封圈91的内外两端分别与球体4的外壁和阀体1的内壁相接触，阀体1与第二非金属密封圈91的接触面为阀体密封面11，第二非金属密封圈91与球体4的接触面为弧形面94，使第二非金属密封圈91充分贴合球体4，增强密封效果。
在本实施例中，第二倾斜面95和球体4之间留有间隙。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，包括：
上游阀座孔(2)，所述上游阀座孔(2)的内部安装有蝶形弹簧(6)、第一非金属密封圈(7)和阀座支撑件(8)；
下游阀座孔(3)，所述下游阀座孔(3)的内部设置有阀座装置(9)；
球体(4)，活动安装于阀体(1)内，所述球体(4)两侧的所述阀体(1)内设有所述上游阀座孔(2)和所述下游阀座孔(3)，所述上游阀座孔(2)和所述下游阀座孔(3)的位置由流体流动方向(5)决定；
蝶形弹簧(6)，所述蝶形弹簧(6)的一端抵接于所述阀座支撑件(8)上；
第一非金属密封圈(7)，所述第一非金属密封圈(7)位于所述阀座支撑件(8)和所述球体(4)之间，所述阀座支撑件(8)的内壁上设有第一倾斜面(81)；
阀座装置(9)，所述阀座装置(9)包括第二非金属密封圈(91)、外支撑环(92)和内支撑环(93)，所述第二非金属密封圈(91)的外壁和内壁分别连接所述外支撑环(92)和所述内支撑环(93)，所述第二非金属密封圈(91)的弧形面(94)与所述球体(4)相接触，所述内支撑环(93)的内壁上设置有第二倾斜面(95)。
2.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述阀体(1)的流道和所述上游阀座孔(2)之间形成台阶面，所述蝶形弹簧(6)的另一端抵接在台阶面上。
3.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述第一非金属密封圈(7)的宽度小于所述阀座支撑件(8)的宽度，所述第一非金属密封圈(7)嵌装在所述阀座支撑件(8)的内壁上，所述第一非金属密封圈(7)与所述球体(4)的外壁相接。
4.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述阀座支撑件(8)的外侧面与所述阀体(1)的内壁相接，所述第一倾斜面(81)和所述球体(4)之间留有间隙。
5.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述外支撑环(92)、所述第二非金属密封圈(91)和所述内支撑环(93)由外向内依次嵌套，所述第二非金属密封圈(91)、所述外支撑环(92)和所述内支撑环(93)的宽度逐渐减小，所述外支撑环(92)和所述内支撑环(93)的外端面相齐平。
6.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述第二非金属密封圈(91)的内外两端分别与所述球体(4)的外壁和所述阀体(1)的内壁相接触，所述阀体(1)与所述第二非金属密封圈(91)的接触面为阀体密封面(11)，所述第二非金属密封圈(91)与所述球体(4)的接触面为所述弧形面(94)。
7.根据权利要求1所述的一种超低温非金属密封浮动球阀的阀座结构，其特征在于，所述第二倾斜面(95)和所述球体(4)之间留有间隙。
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