CN114294427A - 一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀 - Google Patents

Abstract

一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀包括：阀体、阀杆、套筒、阀芯、阀座；其中，阀体沿径向开有圆柱状的阶梯孔阀体腔，阀座装在阀体腔第一阶梯与第二阶梯连接处形成的台面上，阀芯深入套筒中，阀芯上端面连接阀杆；套筒位于阀体腔内，阀座上方，套筒第一级台体与第二级台体的连接处形成一凸台，套筒第一级台体下端面与阀座第一级台体上端面留有空隙形成一圈凹槽，凹槽内装有石墨密封圈。本发明所设计的截止阀，阀体与阀座独立，可直接在管线上对阀座和阀芯进行维修更换，维修快捷、方便。采用石墨材质的密封圈，使本发明中的截止阀适用于高温高压工况，采用阀座上面设置石墨密封圈，凸台限位的方式，避免石墨密封圈不断受力压缩回弹而失效。

Description

一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀

技术领域：

本发明涉及截止阀技术领域，特别涉及一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀。

背景技术：

截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门，随着工业化的发展，对阀门的要求越来越高。截止阀的使用范围广泛，特别是在石油、化工、天然气、电力、冶金、制药、建筑、供水等行业普遍应用。目前市场上的截止阀，阀座多数不可更换，要想维修阀座或阀芯，只有在线研磨或者阀体必须与管道分离，维修麻烦、成本高。而部分可更换阀座的阀门或使用软密封材料，无法在高温高压的工况下工作，或采用法兰螺栓等形式对阀座进行压紧密封，体积大结构复杂，占用空间大，制造和维护成本都比较高。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，以达到无需从管线上整体拆卸阀门而只需将阀门拆解，单独对阀座、阀芯进行维修或更换的目的。

一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，包括：阀体、阀杆、套筒、阀芯、阀座；其中，阀体沿径向开有圆柱状的阶梯孔阀体腔，阀体腔下部为阀体腔第一阶梯，阀体腔第一阶梯与进液腔贯通，阀体腔第二阶梯下部与出液腔贯通，阀体腔第一阶梯内径小于阀体腔第二阶梯内径，阀座装在阀体腔第一阶梯与阀体腔第二阶梯连接处形成的台面上，阀座的顶部低于出液腔，阀座为中空的二级回转体，阀座下部为阀座第一级台体，阀座第一级台体外径与阀体腔第二阶梯内径相匹配，阀座第二级台体外壁与阀体腔第二阶梯内壁形成一圈环形槽，阀座第二级台体的内径与阀座第一级台体内径相同，阀座第二级台体顶部的内棱加工有一圈环形倒角，所述环形倒角为阀座密封面，阀芯深入套筒中，阀芯下端面加工有一圈与阀座密封面相匹配的阀芯密封面，阀芯上端面连接阀杆；套筒位于阀体腔内，阀座上方，套筒为一两级回转体，套筒下端为套筒第一级台体，套筒第一级台体和套筒第二级台体外径相同，套筒第一级台体和套筒第二级台体外径与阀座第一级台体外径相匹配，套筒第一级台体的壁厚小于套筒第二级台体，套筒第一级台体与套筒第二级台体的连接处形成一凸台，套筒第一级台体的高度小于阀座第二级台体，套筒第一级台体内径与阀座第二级台体外径相匹配，套筒第二级台体内径小于阀座内径并与阀芯的外径相匹配，套筒第一级台体下端面与阀座第一级台体上端面留有空隙形成一圈凹槽，凹槽内装有石墨密封圈，套筒第二级台体中部开有过流孔，与过流孔正对着的阀体腔第二阶梯的内径外扩与套筒第二级台体外壁之间留有空隙形成一空腔，过流孔与空腔联通，空腔与出液腔贯通。

优选的，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，还包括压紧螺母、填料衬垫、密封填料、填料压盖、压板、六角螺母和双头螺柱；其中，压紧螺母在套筒的上方，阀体腔第二阶梯与压紧螺母相匹配的部位内壁加工有内螺纹，压紧螺母表面加工有外螺纹，压紧螺母与阀体腔第二阶梯螺纹连接；压紧螺母上方为填料衬垫，填料衬垫上方填有密封填料，密封填料上方从下到上依次有填料压盖和压板压紧填料，压紧螺母、填料衬垫、填料压盖和压板被阀杆贯穿，压板上方设有六角螺母和双头螺柱。

优选的，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，密封填料为石墨密封填料。

优选的，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀还包括支架、手轮、丝母、螺栓；支架螺纹连接在阀体上部，丝母通过其外侧的螺栓安装在支架上部，阀杆上部与丝母螺纹连接，丝母上部固定在手轮中心。

本发明采用的石墨密封圈避免了使用软密封材料使截止阀无法在高温高压的工况下工作的弊端，解决了采用法兰螺栓等形式对阀座进行压紧密封时，体积大结构复杂，占用空间大，制造和维护成本都比较高的问题，同时，区别于传统的截止阀将密封圈放置在阀座下面，本发明在阀座上面使用石墨密封圈，防止因执行机构关闭时作用力通过阀座传导在阀座密封垫上，当执行机构打开后，作用力消失，密封垫回弹，开关次数较多以后会造成密封圈不断地被压缩回弹而失效。并且传统的截止阀由于关闭时执行机构关闭力作用于阀座上，与介质的作用力相抵消，当阀芯开启的瞬间，由于执行机构的作用力消失，介质不能快速到达阀座上端面，瞬间会造成阀座下断面作用力大于上端面作用力，因此会推动阀座而压缩石墨密封圈，介质到达阀座上端面时上下端面压力平衡，石墨密封圈回弹，同样会造成石墨密封圈失效；在本发明中套筒压紧石墨密封圈后由凸台和阀座接触实现限位，防止高压流体对阀座冲击以至于对石墨密封圈过度挤压而造成石墨密封圈失效。压紧螺母上面直接装填料衬垫、石墨密封填料等对阀杆和阀体进行密封减少压紧螺母松动的风险，提高密封性能。

本发明所设计的一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，阀体与阀座独立，可直接在管线上对阀座和阀芯进行维修更换，维修既快捷、方便，检修维护可靠性又高，维护成本低，可以大大降低截止阀的检修维护和制造成本。采用石墨材质的密封圈，可使本发明中的截止阀适用于高温高压工况，同时采用阀座上面设置石墨密封圈，凸台进行限位的方式，避免了石墨密封圈不断受力压缩回弹而失效。

附图说明：

附图1是适用高温高压工况可更换阀座的截止阀的剖视图。

附图2是适用高温高压工况可更换阀座的截止阀的阀座及套筒的剖视图。

图中：阀体1、阀体腔第一阶梯11、阀座2、阀座第一级台体21、阀座第二级台体22、凹槽3、凸台4、阀芯5、套筒6、过流孔61、套筒第一级台体62、套筒第二级台体63、空腔7、阀杆8、压紧螺母9、填料衬垫10、密封填料13、填料压盖14、压板15、六角螺母16、双头螺柱17、出液腔19、进液腔18、支架20、手轮21、丝母22、螺栓23。

具体实施方式：

如附图1～2所示，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，包括：阀体1、阀杆8、套筒6、阀芯5、阀座2；其中，阀体1沿径向开有圆柱状的阶梯孔阀体腔，阀体腔下部为阀体腔第一阶梯11，阀体腔第一阶梯11与进液腔18贯通，阀体腔第二阶梯下部与出液腔19贯通，阀体腔第一阶梯11内径小于阀体腔第二阶梯内径，阀座2装在阀体腔第一阶梯11与阀体腔第二阶梯连接处形成的台面上，阀座2的顶部低于出液腔19，阀座2为中空的二级回转体，阀座2下部为阀座第一级台体21，阀座第一级台体21外径与阀体腔第二阶梯内径相匹配，阀座第二级台体22外壁与阀体腔第二阶梯内壁形成一圈环形槽，阀座第二级台体22的内径与阀座第一级台体21内径相同，阀座第二级台体22顶部的内棱加工有一圈环形倒角，所述环形倒角为阀座密封面，阀芯深入套筒6中，阀芯下端面加工有一圈与阀座密封面相匹配的阀芯密封面，阀芯上端面连接阀杆8；套筒6位于阀体腔内，阀座2上方，套筒6为一两级回转体，套筒6下端为套筒第一级台体62，套筒第一级台体62和套筒第二级台体63外径相同，套筒第一级台体62和套筒第二级台体63外径与阀座第一级台体21外径相匹配，套筒第一级台体62的壁厚小于套筒第二级台体63，套筒第一级台体62与套筒第二级台体63的连接处形成一凸台4，套筒第一级台体62的高度小于阀座第二级台体22，套筒第一级台体62内径与阀座第二级台体22外径相匹配，套筒第二级台体63内径小于阀座内径并与阀芯的外径相匹配，套筒第一级台体62下端面与阀座第一级台体21上端面留有空隙形成一圈凹槽3，凹槽3内装有石墨密封圈，套筒第二级台体63中部开有过流孔61，与过流孔61正对着的阀体腔第二阶梯的内径外扩与套筒第二级台体63外壁之间留有空隙形成一空腔7，过流孔61与空腔7联通，空腔7与出液腔19贯通。

在本实施方式中，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，还包括压紧螺母9、填料衬垫10、密封填料13、填料压盖14、压板15、六角螺母16和双头螺柱17；其中，压紧螺母9在套筒6的上方，阀体腔第二阶梯与压紧螺母9相匹配的部位内壁加工有内螺纹，压紧螺母9表面加工有外螺纹，压紧螺母9与阀体腔第二阶梯螺纹连接；压紧螺母9上方为填料衬垫10，填料衬垫10上方填有密封填料13，密封填料13上方从下到上依次有填料压盖14和压板15压紧填料，压紧螺母9、填料衬垫10、填料压盖14和压板15被阀杆8贯穿，压板15上方设有六角螺母16和双头螺柱17。

在本实施方式中，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，密封填料13为石墨密封填料。

在本实施方式中，一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀还包括支架20、手轮21、丝母22、螺栓23；支架20螺纹连接在阀体上部，丝母22通过其外侧的螺栓23安装在支架20上部，阀杆8上部与丝母22螺纹连接，丝母22上部固定在手轮21中心。

Claims (4)

1.一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，其特征在于，包括：阀体、阀杆、套筒、阀芯、阀座；其中，阀体沿径向开有圆柱状的阶梯孔阀体腔，阀体腔下部为阀体腔第一阶梯，阀体腔第一阶梯与进液腔贯通，阀体腔第二阶梯下部与出液腔贯通，阀体腔第一阶梯内径小于阀体腔第二阶梯内径，阀座装在阀体腔第一阶梯与阀体腔第二阶梯连接处形成的台面上，阀座的顶部低于出液腔，阀座为中空的二级回转体，阀座下部为阀座第一级台体，阀座第一级台体外径与阀体腔第二阶梯内径相匹配，阀座第二级台体外壁与阀体腔第二阶梯内壁形成一圈环形槽，阀座第二级台体的内径与阀座第一级台体内径相同，阀座第二级台体顶部的内棱加工有一圈环形倒角，所述环形倒角为阀座密封面，阀芯深入套筒中，阀芯下端面加工有一圈与阀座密封面相匹配的阀芯密封面，阀芯上端面连接阀杆；套筒位于阀体腔内，阀座上方，套筒为一两级回转体，套筒下端为套筒第一级台体，套筒第一级台体和套筒第二级台体外径相同，套筒第一级台体和套筒第二级台体外径与阀座第一级台体外径相匹配，套筒第一级台体的壁厚小于套筒第二级台体，套筒第一级台体与套筒第二级台体的连接处形成一凸台，套筒第一级台体的高度小于阀座第二级台体，套筒第一级台体内径与阀座第二级台体外径相匹配，套筒第二级台体内径小于阀座内径并与阀芯的外径相匹配，套筒第一级台体下端面与阀座第一级台体上端面留有空隙形成一圈凹槽，凹槽内装有石墨密封圈，套筒第二级台体中部开有过流孔，与过流孔正对着的阀体腔第二阶梯的内径外扩与套筒第二级台体外壁之间留有空隙形成一空腔，过流孔与空腔联通，空腔与出液腔贯通。

2.如权利要求1所述的一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，其特征在于，还包括压紧螺母、填料衬垫、密封填料、填料压盖、压板、六角螺母和双头螺柱；其中，压紧螺母在套筒的上方，阀体腔第二阶梯与压紧螺母相匹配的部位内壁加工有内螺纹，压紧螺母表面加工有外螺纹，压紧螺母与阀体腔第二阶梯螺纹连接；压紧螺母上方为填料衬垫，填料衬垫上方填有密封填料，密封填料上方从下到上依次有填料压盖和压板压紧填料，压紧螺母、填料衬垫、填料压盖和压板被阀杆贯穿，压板上方设有六角螺母和双头螺柱。

3.如权利要求3所述的一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，其特征在于：密封填料为石墨密封填料。

4.如权利要求1所述的一种适用高温高压工况可更换阀座的截止阀，其特征在于：适用高温高压工况可更换阀座的截止阀还包括支架、手轮、丝母、螺栓；支架螺纹连接在阀体上部，丝母通过其外侧的螺栓安装在支架上部，阀杆上部与丝母螺纹连接，丝母上部固定在手轮中心。

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