CN115325200A - 一种金属密封球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属密封球阀，包括：阀体、阀盖、球体、阀座组件、第一密封件和第二密封件。阀座组件包括第一阀座和第二阀座，第一阀座安装在第一连通通道内，第一阀座一侧与球体接触。第二阀座安装在第二连通通道内，第二阀座与球体接触。第一密封件为金属材质且具有弹性，第一密封件设置在第一阀座和阀体之间。第一密封件横截面上设有第一开口，第一开口沿第一流通通道的径向方向延伸设置。第二密封件为金属材质且具有弹性，第二密封件安装在第二阀座和阀盖之间，第二密封件横截面上设置有第二开口，第二开口沿第二流通通道的径向方向延伸设置。通过介质对第一密封件或第二密封件的开口冲击以施加压力，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

Description

一种金属密封球阀

技术领域

本发明涉及球阀密封技术领域，具体涉及一种金属密封球阀。

背景技术

球阀，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V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。

现有技术中，阀体内转动设置有球体，球体与阀体或阀盖之间设置阀座，球体与阀座之间采用金属密封，阀座与阀盖或阀座与阀体之间设置石墨密封环。在使用过程中，石墨密封环容易受到介质冲刷掉渣，造成石墨密封环的致密性下降，进而导致球阀密封性能下降。而非金属密封件容易受温度或介质腐蚀影响，导致球阀密封效果不佳。阀座与阀盖或阀座与阀体之间采用金属密封件密封，金属密封件无法完全贴合阀座、阀盖或阀体，导致介质容易从阀座与阀盖或阀座与阀体之间的间隙流出，进而导致球阀密封效果不佳。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中阀座和阀盖之间设置石墨密封环，导致球阀密封性效果不佳。

为此，本发明提出一种金属密封球阀，包括：

阀体和阀盖，所述阀体具有第一容纳腔以及与所述第一容纳腔连通的第一流通通道，所述阀盖靠近所述第一容纳腔一侧安装，且所述阀盖上成型有第二流通通道，所述第一流通通道与所述第二流通通道适于介质流通；

球体，可转动的安装在所述第一容纳腔内；

阀座组件，包括第一阀座和第二阀座，所述第一阀座安装在所述第一连通通道内、且与所述球体相连；所述第二阀座安装在所述第二连通通道内、且与所述球体相连；

第一密封件，为金属材质，所述第一密封件安装在所述第一阀座和阀体之间，所述第一密封件横向截面为一侧呈第一开口设置的第一环形结构，所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向延伸设置；

第二密封件，为金属材质，所述第二密封件安装在所述第二阀座和所述阀盖之间，所述第二密封件横向截面为一侧呈第二开口设置的第二环形结构，所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向延伸设置。

进一步的，所述第一阀座的外端面上成型有适于安装所述第一密封件的由外向内凹陷的第一凹槽，所述第一凹槽的深度小于所述第一环形结构的直径；

所述第二阀座的外端面上成型有适于安装所述第二密封件的由外向内凹陷的第二凹槽，所述第二凹槽的深度小于所述第二环形结构的直径。

进一步的，所述第一阀座的外壁面上成型有适于安装所述第一密封件的第一台阶槽，所述第一台阶槽的深度小于所述第一环形结构的直径；

所述第二阀座的外壁面上成型有适于安装所述第二密封件的第二台阶槽，所述第二台阶槽的深度小于所述第二环形结构的直径。

进一步的，第一环形结构的横截面呈C型、V型或U型；

第二环形结构的横截面呈C型、V型或U型。

进一步的，所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向向内延伸设置；

所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向向内延伸设置。

进一步的，所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向向外延伸设置；

所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向向内延伸设置。

进一步的，所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向向内延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向向内延伸设置；或

所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向向外延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向向外延伸设置。

进一步的，所述第一开口沿所述第一流通通道的径向方向向外延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道的径向方向向外延伸设置；

所述球体、所述阀体、所述第一阀座和所述第二阀座共同围合为中腔，所述中腔适于与第二流通通道通过第二阀座和所述球体之间的间隙连通。

进一步的，所述第一密封件和第二密封件表面镀设延展性金属层。

进一步的，所述间隙的宽度为0.5mm-1mm。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的金属密封球阀，包括：阀体、阀盖、球体、阀座组件、第一密封件和第二密封件。阀体与阀盖相连接，阀体内具有第一容纳腔，球体可转动的设置在第一容纳腔内。阀体内具有与第一容纳腔连通的第一流通通道。阀盖设置在阀体的一侧，阀盖内具有第二流通通道，第二流通通道与第一流通通道连通适于供介质流通。阀座组件包括第一阀座和第二阀座，第一阀座安装在第一连通通道内，第一阀座一侧与球体接触。第二阀座安装在第二连通通道内，第二阀座与球体接触。第一密封件为金属材质且具有弹性，第一密封件设置在第一阀座和阀体之间，第一密封件呈第一环形结构。第一密封件横截面上设有第一开口，第一开口沿第一流通通道的径向方向延伸设置。第二密封件为金属材质且具有弹性，第二密封件安装在第二阀座和阀盖之间，第二密封件呈第二环形结构，第二密封件横截面上设置有第二开口，第二开口沿第二流通通道的径向方向延伸设置。

此金属密封球阀，第一密封件和第二密封件为具有弹性的金属密封件，且留有开口。将第一密封件设置在第一阀座和阀体之间，第二密封件设置在第二阀座与阀盖之间，通过介质对第一密封件或第二密封件的开口冲击以施加压力，使第一密封件或第二密封件的开口扩张，即第一密封件抵压阀体对第一阀座施加朝向球体方向的弹性力，或第二密封件抵压阀盖对第二阀座施加朝向球体方向的弹性力，防止介质从阀体与第一阀座或阀盖与第二阀座之间的间隙流出，保证球阀具有较好的密封性能。同时，第一密封件和第二密封件采用金属材质，具有较好的抗冲刷能力和耐腐蚀性，保证球阀能够在恶劣环境下使用且具有较好的密封性能，比如高压、高温、高腐蚀环境下，金属密封球阀具有较好的密封性。并且，通过设置第一开口和第二开口的朝向，能够实现球阀的第一阀座密封、第二阀座密封、双向密封和阀座自泄压，进而保证金属密封球阀具有较好的密封性。

2.本发明提供的金属密封球阀，第一阀座的外端面上设置有由外向内凹陷的第一凹槽，第一凹槽适于安装第一密封件，并且第一凹槽的深度小于第一环形结构的直径，保证第一密封件的两侧分别与阀体和第一阀座相抵压，通过第一密封件密封阀体与第一阀座之间的间隙，进而保证金属密封球阀的密封效果。第二阀座的外端面上设置有由外向内凹陷的第二凹槽，第二凹槽适于安装第二密封件，并且第二凹槽的深度小于第二环形结构的直径，保证第二密封件的两侧分别与阀盖和第二阀座相抵压，通过第二密封件密封阀盖与第二阀座之间的间隙，进而保证金属密封球阀的密封效果。

3.本发明提供的金属密封球阀，第一环形结构的横截面呈C型、V型或U型，第二环形结构的横截面呈C型、V型或U型，保证金属密封球阀内的介质能够进入第一开口或第二开口，进而对第一密封件或第二密封件施加压力，使第一密封件或第二密封件撑开，通过第一密封件密封阀体与第一阀座之间的间隙(或通过第二密封件密封阀盖与第二阀座之间的间隙)，保证金属密封球阀具有较好的密封性能。

4.本发明提供的金属密封球阀，第一开口沿第一流通通道的径向方向向内延伸设置，即第一开口朝向第一流通通道。第二开口沿第二流通通道的径向方向向内延伸设置，即第二开口朝向第二流通通道，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道流向第一流通通道时，由于第二密封件的第二开口朝向第二流通通道，所以介质对第二开口施加压力，使第二密封件的两端撑开，第二密封件两端撑开的过程中对第二阀座施加朝向球体方向的推力，使第二密封件密封阀盖与第二阀座之间的间隙，防止介质从阀盖与第二阀座之间的间隙流出，形成第二阀座密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

5.本发明提供的金属密封球阀，第一开口沿第一流通通道的径向方向向外延伸设置，即第一开口背向第一流通通道。第二开口沿第二流通通道的径向方向向内延伸设置，即第二开口朝向第二流通通道，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道流向第一流通通道时，由于第二密封件的第二开口朝向第二流通通道，所以介质对第二开口施加压力，使第二密封件的两端撑开，第二密封件两端撑开的过程中对第二阀座施加朝向球体方向的推力，使第二密封件密封阀盖与第二阀座之间的间隙，防止介质从阀盖与第二阀座之间的间隙流出，形成第二阀座密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

6.本发明提供的金属密封球阀，第一开口沿第一流通通道的径向方向向内延伸设置，且第二开口沿第二流通通道的径向方向向内延伸设置，即第一开口朝向第一流通通道，且第二开口朝向第二流通通道。当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道流向第一流通通道时，由于第二密封件的第二开口朝向第二流通通道，所以介质对第二开口施加压力，使第二密封件的两端撑开，第二密封件两端撑开的过程中对第二阀座施加朝向球体方向的推力，使第二密封件密封阀盖与第二阀座之间的间隙，防止介质从阀盖与第二阀座之间的间隙流出，形成第二阀座密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。同理，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第一流通通道流向第二流通通道时，由于第一密封件的第一开口朝向第一流通通道，所以介质对第一开口施加压力，使第一密封件的两端撑开，第一密封件两端撑开的过程中对第一阀座施加朝向球体方向的推力，使第一密封件密封阀体与第一阀座之间的间隙，防止介质从阀体与第一阀座之间的间隙流出，形成第一阀座密封。因此，第一开口沿第一流通通道的径向方向向内延伸设置，且第二开口沿第二流通通道的径向方向向内延伸设置，能够使金属密封球阀双向密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

7.本发明提供的金属密封球阀，第一开口沿第一流通通道的径向方向向外延伸设置，且第二开口沿第二流通通道的径向方向向外延伸设置，即第一开口背向第一流通通道，且第二开口背向第二流通通道。阀体、球体、第一阀座和第二阀座共同围合形成中腔，中腔与第二流通通道通过第二阀座和球体之间的间隙连通。当阀体关闭时，介质从第二流通通道流向第一流通通道时，由于第二开口背向第二流通通道，所以介质经过第二密封件流向中腔，此时，中腔内的介质会流向第一阀座与阀体之间的间隙中，由于第一开口背向第一流通通道，所以介质对第一开口施加压力，使第一密封件的两端撑开，第一密封件两端撑开的过程中对第一阀座施加朝向球体方向的推力，使第一阀座与球体接触面密封，使第一密封件密封阀体与第一阀座之间的间隙，防止介质从阀体与第一阀座之间的间隙流出，形成第一阀座密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

8.本发明提供的金属密封球阀，在第一密封件和第二密封件表面镀设延展性金属层，增加第一密封件和第二密封件的延展性，使第一密封件分别与第一阀座和阀体贴合，保证金属密封球阀的密封性；使第二密封件分别与第二阀座和阀盖贴合，保证金属密封球阀的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中金属密封球阀的剖视图；

图2为本发明实施例1中金属密封球阀的第二密封件开口向内的剖视图；

图3为本发明实施例1中金属密封球阀的第一密封件和第二密封件开口向外球体关闭状态的剖视图；

图4为本发明实施例1中金属密封球阀的第二密封件开口向外的剖视图；

图5为本发明实施例1中金属密封球阀的第一密封件开口向外的剖视图。

附图标记说明：

1、阀体；101、第一流通通道；2、阀盖；201、第二流通通道；

301、第二阀座；302、第一阀座；303、第二密封件；304、第一密封件；305、第二凹槽；306、第一凹槽；

6、球体；601、贯穿孔；7、阀杆；8、操作杆；11、第一间隙；12、第二间隙；13、中腔；14、第三间隙；15、第四间隙。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种金属密封球阀，如图1所示，包括：阀体1、阀盖2、球体6、阀座组件、第一密封件304和第二密封件303。阀体1与阀盖2相连接，阀体1内具有第一容纳腔，球体6可转动的设置在第一容纳腔内。阀体1内具有与第一容纳腔连通的第一流通通道101。阀盖2设置在阀体1的一侧，阀盖2内具有第二流通通道201，第二流通通道201与第一流通通道101连通适于供介质流通。阀座组件包括第一阀座302和第二阀座301，第一阀座302安装在第一连通通道内，第一阀座302一侧与球体6接触。第二阀座301安装在第二连通通道内，第二阀座301与球体6接触。第一密封件304为金属材质且具有弹性，第一密封件304设置在第一阀座302和阀体1之间，第一密封件304呈第一环形结构。第一密封件304横截面上设有第一开口，第一开口沿第一流通通道101的径向方向延伸设置。第二密封件303为金属材质且具有弹性，第二密封件303安装在第二阀座301和阀盖2之间，第二密封件303呈第二环形结构，第二密封件303横截面上设置有第二开口，第二开口沿第二流通通道201的径向方向延伸设置。

具体的，第一密封件304和第二密封件303可以由耐高温、耐腐蚀合金制成，例如第一密封件304和第二密封件303由INCONEL合金制成，INCONEL合金是镍-铬-铁基固溶强化合金，具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。保证金属密封球阀在恶劣环境下也具有较好的密封性能。

具体的，如图3所示，球体6上设置贯穿孔601，金属密封球阀处于开启状态时，贯穿孔601与第一流通通道101和第二流通通道201连通。金属密封球阀处于关闭状态时，贯穿孔601与第一流通通道101和第二流通通道201不连通。

具体的，球体6上设置阀杆7，阀杆7上连接有操作杆8，通过控制操作杆8能够控制阀杆7转动，即控制球阀转动。

此金属密封球阀，第一密封件304和第二密封件303为具有弹性的金属密封件，且留有开口。将第一密封件304设置在第一阀座302和阀体1之间，第二密封件303设置在第二阀座301与阀盖2之间，通过介质对第一密封件304或第二密封件303的开口冲击以施加压力，使第一密封件304或第二密封件303的开口扩张，即第一密封件304抵压阀体1对第一阀座302施加朝向球体6方向的弹性力，或第二密封件303抵压阀盖2对第二阀座301施加朝向球体6方向的弹性力，防止介质从阀体1与第一阀座302或阀盖2与第二阀座301之间的间隙流出，保证球阀具有较好的密封性能。同时，第一密封件304和第二密封件303采用金属材质，具有较好的抗冲刷能力和耐腐蚀性，保证球阀在恶劣环境下也具有较好的密封性能，比如高压、高温、高腐蚀环境下，金属密封球阀具有较好的密封性。并且，通过设置第一开口和第二开口的朝向，能够实现球阀的第一阀座302密封、第二阀座301密封、双向密封和阀座自泄压，进而保证金属密封球阀具有较好的密封性。

具体的，如图5所示，第一阀座302的外端面上设置有由外向内凹陷的第一凹槽306，第一凹槽306朝向阀体1，第一凹槽306适于安装第一密封件304，并且第一凹槽306的深度小于第一环形结构的直径，保证第一密封件304的两侧分别与阀体1和第一阀座302相抵压，通过第一密封件304密封阀体1与第一阀座302之间的间隙，进而保证金属密封球阀的密封效果。

具体的，如图2和图4所示，第二阀座301的外端面上设置有由外向内凹陷的第二凹槽305，第二凹槽305朝向阀盖2设置，第二凹槽305适于安装第二密封件303，并且第二凹槽305的深度小于第二环形结构的直径，保证第二密封件303的两侧分别与阀盖2和第二阀座301相抵压，通过第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙，进而保证金属密封球阀的密封效果。

具体的，如图5所示，第一阀座302的外壁面上成型有适于安装第一密封件304的第一台阶槽，第一台阶槽的深度小于第一环形结构的直径。

具体的，如图2和图4所示，第二阀座301的外壁面上成型有适于安装第二密封件303的第二台阶槽，第二台阶槽的深度小于第二环形结构的直径。

具体的，如图1-5所示，第一密封件304和第二密封件303的直径大于球体6与阀座组件接触的密封直径。

具体的，如图3所示，球体6、阀体1、第一阀座302和第二阀座301共同围合为中腔13。第一阀座302与阀体1之间留有第三间隙14和第四间隙15，其中，第三间隙14和第四间隙15分别与第一凹槽306连通，第三间隙14与中腔13连通。第二阀座301与阀体1之间留有第一间隙11和第二间隙12，其中，第一间隙11和第二间隙12分别与第二凹槽305连通，第二间隙12与中腔13连通。需要注意的是，第一间隙11、第二间隙12、第三间隙14和第四间隙15的间隙宽度为0.5mm-1mm，保证介质能够从间隙流入中腔13。

具体的，如图1-5所示，第一环形结构的横截面可以呈C型，第二环形结构的横截面可以呈C型，保证金属密封球阀内的介质能够进入第一开口或第二开口，进而对第一密封件304或第二密封件303施加压力，使第一密封件304或第二密封件303撑开，通过第一密封件304密封阀体1与第一阀座302之间的间隙(或通过第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙)，保证金属密封球阀具有较好的密封性能。

具体的，可以在第一密封件304和第二密封件303表面镀设延展性金属层，增加第一密封件304和第二密封件303的延展性，使第一密封件304分别与第一阀座302和阀体1贴合，保证金属密封球阀的密封性；使第二密封件303分别与第二阀座301和阀盖2贴合，保证金属密封球阀的密封性。可以根据球阀使用温度与工况不同，在第一密封件304和第二密封件303外表面镀设不同的金属层，例如：可以在第一密封件304和第二密封件303外表面镀镍、镀银、镀金等。

金属密封球阀第二阀座301密封的原理是：

第一开口沿第一流通通道101的径向方向向内延伸设置，即第一开口朝向第一流通通道101。如图2所示，第二开口沿第二流通通道201的径向方向向内延伸设置，即第二开口朝向第二流通通道201，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道201流向第一流通通道101时，由于第二密封件303的第二开口朝向第二流通通道201，介质经过第一间隙11进入第二凹槽305，所以介质对第二开口施加压力，使第二密封件303的两端撑开，第二密封件303两端撑开的过程中对第二阀座301施加朝向球体6方向的推力，使第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙，防止介质从阀盖2与第二阀座301之间的间隙流出，形成第二阀座301密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，第一环形结构的横截面可以呈V型，第二环形结构的横截面可以呈V型，保证金属密封球阀内的介质能够进入第一开口或第二开口，进而对第一密封件304或第二密封件303施加压力，使第一密封件304或第二密封件303撑开，通过第一密封件304密封阀体1与第一阀座302之间的间隙(或通过第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙)，保证金属密封球阀具有较好的密封性能。

作为进一步变形，第一环形结构的横截面还可以呈U型，第二环形结构的横截面还可以呈U型。

实施例2

本实施例提供一种金属密封球阀，与实施例1中提供的金属密封球阀相比，不同之处在于：第一开口沿第一流通通道101的径向方向向外延伸设置，即第一开口背向第一流通通道101。

金属密封球阀第二阀座301密封的原理是：

如图2所示，第二开口沿第二流通通道201的径向方向向内延伸设置，即第二开口朝向第二流通通道201，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道201流向第一流通通道101时，由于第二密封件303的第二开口朝向第二流通通道201，介质经过第一间隙11进入第二凹槽305，介质对第二开口施加压力，使第二密封件303的两端撑开，第二密封件303两端撑开的过程中对第二阀座301施加朝向球体6方向的推力，使第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙，防止介质从阀盖2与第二阀座301之间的间隙流出，形成第二阀座301密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

实施例3

本实施例提供一种金属密封球阀，与实施例1中提供的金属密封球阀相比，不同之处在于：第一开口沿第一流通通道101的径向方向向内延伸设置，且第二开口沿第二流通通道201的径向方向向内延伸设置，即第一开口朝向第一流通通道101，且第二开口朝向第二流通通道201。

金属密封球阀双向密封的原理是：

当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第二流通通道201流向第一流通通道101时，由于第二密封件303的第二开口朝向第二流通通道201，所以介质对第二开口施加压力，使第二密封件303的两端撑开，第二密封件303两端撑开的过程中对第二阀座301施加朝向球体6方向的推力，使第二密封件303密封阀盖2与第二阀座301之间的间隙，防止介质从阀盖2与第二阀座301之间的间隙流出，形成第二阀座301密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。同理，当金属密封球阀处于关闭状态，介质从第一流通通道101流向第二流通通道201时，由于第一密封件304的第一开口朝向第一流通通道101，所以介质对第一开口施加压力，使第一密封件304的两端撑开，第一密封件304两端撑开的过程中对第一阀座302施加朝向球体6方向的推力，使第一密封件304密封阀体1与第一阀座302之间的间隙，防止介质从阀体1与第一阀座302之间的间隙流出，形成第一阀座302密封。因此，第一开口沿第一流通通道101的径向方向向内延伸设置，且第二开口沿第二流通通道201的径向方向向内延伸设置，能够使金属密封球阀双向密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。

实施例4

本实施例提供一种金属密封球阀，与实施例1中提供的金属密封球阀相比，不同之处在于：如图3-5所示，第一开口沿第一流通通道101的径向方向向外延伸设置，且第二开口沿第二流通通道201的径向方向向外延伸设置，即第一开口背向第一流通通道101，且第二开口背向第二流通通道201。

此时金属密封球阀双向密封的原理是：

如图3-5所示，当阀体1关闭时，介质从第二流通通道201流向第一流通通道101时，由于第二开口背向第二流通通道201，介质从第一间隙11流入第二凹槽305，随后，介质从第二凹槽305流入第二间隙12进而流向中腔13，此时，如图5所示，中腔13内的介质会流向第三间隙14，进一步流入第一凹槽306，由于第一开口背向第一流通通道101，所以介质对第一开口施加压力，使第一密封件304的两端撑开，第一密封件304两端撑开的过程中对第一阀座302施加朝向球体6方向的推力，使第一阀座302与球体6接触面密封，使第一密封件304密封阀体1与第一阀座302之间的间隙，防止介质从阀体1与第一阀座302之间的间隙流出，形成第一阀座302密封，保证金属密封球阀具有较好的密封性。同理，当阀体1关闭时，介质从第一流通通道101流向第二流通通道201时，会形成第二阀座301密封。进而形成双向密封。

实施例5

本实施例提供一种金属密封球阀，与实施例1中提供的金属密封球阀相比，不同之处在于：如图3-5所示，第一开口沿第一流通通道101的径向方向向外延伸设置，且第二开口沿第二流通通道201的径向方向向外延伸设置，即第一开口背向第一流通通道101，且第二开口背向第二流通通道201。

此时金属密封球阀的阀座自泄压的原理是：

当阀体1关闭时，根据实施例4分析得出，此时中腔13内留有介质。在受热状态下，中腔13内的介质会发生膨胀，由于中腔13空间较小，使中腔13内的压力大于阀体1通道的压力，若不及时对中腔13泄压，会导致阀体1胀破。当中腔13内的压力大于第二流通通道201的压力和第二密封件303提供的压力之和时，中腔13内的压力对第二阀座301施加朝向阀盖2方向的推力，使第二阀座301和球体6之间产生空隙，使中腔13内的介质通过空隙流入第二流通通道201，实现阀座自泄压。例如，中腔13内压力是10mpa，第二流通通道201的压力是5mpa，第二密封件303能提供的压力为1mpa，那么中腔13的10mpa会克服5mpa+1mpa，设第一密封件304圆形面积为S1，球体6与阀座组件接触的圆形面积为S2，压力差为10mpa-5mpa-1mpa，中腔13对第二阀座301的推力为F。则F＝(S1-S2)*(10mpa-5mpa-1mpa)。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种金属密封球阀，其特征在于，包括：

阀体(1)和阀盖(2)，所述阀体(1)具有第一容纳腔以及与所述第一容纳腔连通的第一流通通道(101)，所述阀盖(2)靠近所述第一容纳腔一侧安装，且所述阀盖(2)上成型有第二流通通道(201)，所述第一流通通道(101)与所述第二流通通道(201)适于介质流通；

球体(6)，可转动的安装在所述第一容纳腔内；

阀座组件，包括第一阀座(302)和第二阀座(301)，所述第一阀座(302)安装在所述第一连通通道内、且与所述球体(6)相连；所述第二阀座(301)安装在所述第二连通通道内、且与所述球体(6)相连；

第一密封件(304)，为金属材质，所述第一密封件(304)安装在所述第一阀座(302)和阀体(1)之间，所述第一密封件(304)横向截面为一侧呈第一开口设置的第一环形结构，所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向延伸设置；

第二密封件(303)，为金属材质，所述第二密封件(303)安装在所述第二阀座(301)和所述阀盖(2)之间，所述第二密封件(303)横向截面为一侧呈第二开口设置的第二环形结构，所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向延伸设置。

2.根据权利要求1所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一阀座(302)的外端面上成型有适于安装所述第一密封件(304)的由外向内凹陷的第一凹槽(306)，所述第一凹槽(306)的深度小于所述第一环形结构的直径；

所述第二阀座(301)的外端面上成型有适于安装所述第二密封件(303)的由外向内凹陷的第二凹槽(305)，所述第二凹槽(305)的深度小于所述第二环形结构的直径。

3.根据权利要求2所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一阀座(302)的外壁面上成型有适于安装所述第一密封件(304)的第一台阶槽，所述第一台阶槽的深度小于所述第一环形结构的直径；

所述第二阀座(301)的外壁面上成型有适于安装所述第二密封件(303)的第二台阶槽，所述第二台阶槽的深度小于所述第二环形结构的直径。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，第一环形结构的横截面呈C型、V型或U型；

第二环形结构的横截面呈C型、V型或U型。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向向内延伸设置；

所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向向内延伸设置。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向向外延伸设置；

所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向向内延伸设置。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向向内延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向向内延伸设置；或

所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向向外延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向向外延伸设置。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一开口沿所述第一流通通道(101)的径向方向向外延伸设置，且所述第二开口沿所述第二流通通道(201)的径向方向向外延伸设置；

所述球体(6)、所述阀体(1)、所述第一阀座(302)和所述第二阀座(301)共同围合为中腔(13)，所述中腔(13)适于与第二流通通道(201)通过第二阀座(301)和所述球体(6)之间的间隙连通。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的金属密封球阀，其特征在于，所述第一密封件(304)和第二密封件(303)表面镀设延展性金属层。

10.根据权利要求8所述的金属密封球阀，其特征在于，所述间隙的宽度为0.5mm-1mm。

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