CN200940702Y - 金属硬密封球阀 - Google Patents

Abstract

金属硬密封球阀，属于一种用于石油、石化、化工、电站、冶金等行业的球阀。按照本实用新型提供的设计方案，在阀体的一侧有阀体帽，在阀体与阀体帽的内部安装阀座，带有通道的球体位于阀座内，并与阀座的内壁配合，在阀体与阀体帽内分别设置阀的进口与出口；在阀体上设置腔体，在球体上连接阀杆，该阀杆的上部位于腔体内，球体位于连通进口与出口的通道上，其特征是：阀杆的上部利用轴承安装于阀体的腔体内，在腔体内、轴承的上端或/和下端填充填料，在阀体上、腔体的口部安装填料压盖。本实用新型可以提高密封效果与耐磨性能，延长使用寿命。

Description

金属硬密封球阀

技术领域

本实用新型属于一种用于石油、石化、化工、电站、冶金等行业的球阀。

背景技术

金属硬密封球阀适用于高温、高压、防腐蚀以及含有固体颗粒物、浆料、纤维等杂质的各种流体的快速切断控制。

现有的球阀主要包括阀体、阀体帽及安装于阀体与阀体帽内的阀座，带有通道的球体位于阀座内，并与阀座的内壁配合，在阀体与阀体帽内分别设置阀的进口与出口；在球体上连接阀杆，球体位于连通进口与出口的通道上。这种产品的缺陷是：由于阀杆周围没有填料，因此，操作扭矩大，泄漏量大；并且，阀杆没有径向定心，工作时阀内件容易卡死。尤其是在高温(≥600℃)及高压等场合，因阀座结构不合理，极易导致石墨密封圈失效，阀座泄漏增大。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种金属硬密封球阀，以提高密封效果与耐磨性能，延长使用寿命。

按照本实用新型提供的设计方案，在阀体的一侧有阀体帽，在阀体与阀体帽的内部安装阀座，带有通道的球体位于阀座内，并与阀座的内壁配合，在阀体与阀体帽内分别设置阀的进口与出口；在阀体上设置腔体，在球体上连接阀杆，该阀杆的上部位于腔体内，球体位于连通进口与出口的通道上，其特征是：阀杆的上部利用轴承安装于阀体的腔体内，在腔体内、轴承的上端或/和下端填充填料，在阀体上、腔体的口部安装填料压盖。

在阀座上、与阀体的轴向接触端面的一侧设置弹性槽，在阀座与阀体的轴向接触端面间安装垫圈。所述弹性槽呈U型，该U型弹性槽的开口方向与轴向接触端面平行。在阀座与阀体的轴向接触端面上设置凹型面，以便在U型弹性槽靠近阀体的轴向接触端面的一侧上部形成弹性翅片。

在阀体上对应于球体的下部安装短轴，在短轴与球体间有底轴承。在填料压盖的上面有连接于阀杆上的填料压板。在阀座与阀体帽的轴向接触端面间设置弹簧，在弹簧与阀座的轴向接触端面间设置垫环。

本实用新型的优点是：由于在阀杆的轴承两端设置了填料函结构，因此可有效避免颗粒物进入轴承与阀杆间，提高耐磨性能，延长使用寿命。在阀座上设计了U形弹性密封面后，即使在不加石墨垫片时仍能确保阀座与阀体之间无任何泄漏，起到金属自密封作用。固定球结构中阀杆与球体采用渐开线花键齿联接，传递扭矩大，定心精确。

附图说明

图1为浮动球阀结构图。

图2为固定球阀结构图。

图3为阀座上的U型槽结构图。

具体实施方式

在阀体9的一侧有阀体帽1，在阀体9与阀体帽1的内部安装阀座10，带有通道的球体11位于阀座10内，并与阀座10的内壁配合，以便在转动球体11时，能利用球体11与阀座10的配合面关闭或打开阀的通道，在阀体9与阀体帽1内分别设置阀的进口与出口，在阀体9上设置腔体，在球体11上连接阀杆3，该阀杆3的上部位于腔体内，球体11位于连通进口与出口的通道上，阀杆3的上部利用轴承6安装于阀体9的腔体内，在腔体内、轴承6的上端或/和下端填充填料7，在阀体9上、腔体的口部安装填料压盖5。阀杆3可在执行机构的驱动下带动球体11旋转，在球体11上设置可以沟通进出口的通道，当球体11转动至该通道与进出口连通时，则打开阀门，当球体11转动至其通道与进出口不通时，则关闭阀门。在阀座10上与阀体9的轴向接触端面的一侧设置弹性槽16，在阀座2与阀体9的轴向接触面间安装垫圈8。弹性槽16呈U型，该U型弹性槽16的开口方向与轴向接触端面平行。在阀座10与阀体9的轴向接触端面上设置凹型面17，在U型弹性槽16靠近阀体9的轴向接触端面的一侧上部形成弹性翅片18，使阀座10与阀体9的接触状态为弹性接触，这种弹性接触状态可有效提高阀座10与阀体9间的密封性能。

在阀体9上对应于球体11的下部安装短轴15，在短轴15与球体11间有底轴承13，该底轴承13的形状如图2所示的帽子状，相对于图1所示的球体11而言，这时的球体11处于被固定的状态，因此被称之为固定球体结构，而图1所示的球体则处于浮动状态，因此被称之为浮动球结构。这种帽子状的底轴承13可有效避免颗粒物进入短轴15与底轴承13之间，从而提高其耐磨性，延长其使用寿命。在填料压盖5的上面有连接于阀杆3上的填料压板4。在阀座10与阀体帽9的轴向接触端面间设置弹簧2，在弹簧2与阀座10的轴向接触端面间设置垫环12。

球体11与位于阀体帽1及阀体9上的阀座10配合，起到切断流体的密封作用。在图1中，浮动球型结构的阀体帽1在流体压力的作用下会向球体11的中心移动，增加阀座10与球体11之间的密封力；在图2中，固定球型结构左右两个阀座10在液体压力的作用下均会向球体11的中心移动，增加阀座10与球体11之间的密封力。从而达到流体压力自密封的效果。阀座10后面的弹簧2起到密封预紧力的作用，减小操作扭矩，并且可补偿阀座10与球体11在长期工作中的磨损，提高使用寿命。

将滑动轴承6装在填料7中间，可以确保带有颗粒物的介质在工作过程中不进入阀杆3与轴承6的间隙，阀杆3旋转动作时不会与轴承6咬死。同时，由于阀杆3的结构中增加了导向轴承6，使得阀杆3径向得到定心，从而在带动球体11转动时不会产生偏移。

图2中，固定球体11的底轴承13设计成帽形轴承，在工作时，含有固体颗粒的介质不会进入短轴15与底轴承13的间隙中，这样球体11旋转动作时短轴15不会与底轴承13咬死。图中的14为底盖。

图3中，位于右侧的阀座10的右上角开设U形弹性槽16，U形弹性槽16的右边为起密封作用的凹型面17，当位于右侧的阀座10在位于左侧的阀座10处于弹簧2的预紧力的作用下，U形弹性槽16开始变形，位于U形弹性槽16右侧弹性翅片18与阀体9的轴向接触端面受压密封，不会产生泄漏。当液体介质压力增高时，流体进入U形弹性槽16，使右侧的弹性翅片18向U形弹性槽16的一侧变形，从而增加了密封力确保阀座10与阀体9的结合处无泄漏。柔性石墨阀座垫圈8只是起到辅助密封作用，在超高温(≥600℃)时一般不用。

本装置在摩擦副中设置可以有效避免颗粒物进入其中的结构，因此减少了摩擦副间的摩擦力和扭矩。

Claims (7)

1、金属硬密封球阀，在阀体(9)的一侧有阀体帽(1)，在阀体(9)与阀体帽(1)的内部安装阀座(10)，带有通道的球体(11)位于阀座(10)内，并与阀座(10)的内壁配合，在阀体(9)与阀体帽(1)内分别设置阀的进口与出口，在阀体(9)上设置腔体，在球体(11)上连接阀杆(3)，该阀杆(3)的上部位于腔体内，球体(11)位于连通进口与出口的通道上，其特征是：阀杆(3)的上部利用轴承(6)安装于阀体(9)的腔体内，在腔体内、轴承(6)的上端或/和下端填充填料(7)，在阀体(9)上、腔体的口部安装填料压盖(5)。

2、如权利要求1所述的金属硬密封球阀，其特征是：在阀座(10)上与阀体(9)的轴向接触端面的一侧设置弹性槽(16)，在阀座(2)与阀体(9)的轴向接触面间安装垫圈(8)。

3、如权利要求2所述的金属硬密封球阀，其特征是：弹性槽(16)呈U型，该U型弹性槽(16)的开口方向与轴向接触端面平行。

4、如权利要求3所述的金属硬密封球阀，其特征是：在阀座(10)与阀体(9)的轴向接触端面上设置凹型面(17)，在U型弹性槽(16)靠近阀体(9)的轴向接触端面的一侧上部形成弹性翅片(18)。

5、如权利要求1所述的金属硬密封球阀，其特征是：在阀体(9)上对应于球体(11)的下部安装短轴(15)，在短轴(15)与球体(11)间有底轴承(13)，该底轴承(13)呈帽子状。

6、如权利要求1所述的金属硬密封球阀，其特征是：在填料压盖(5)的上面有连接于阀杆(3)上的填料压板(4)。

7、如权利要求2所述的金属硬密封球阀，其特征是：在阀座(10)与阀体帽(9)的轴向接触端面间设置弹簧(2)，在弹簧(2)与阀座(10)的轴向接触端面间设置垫环(12)。

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