CN201069001Y - 零泄漏超高压固定球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种零泄漏超高压固定球阀，对在各种油、气及化学品输送中进行关断和开启，并能实现对阀体的零泄漏密封。该阀由阀体、阀杆、阀座、阀盖、支管、连接法兰、填料、填料压盖、密封环及各个密封装置等组成，阀体上安装球体，球体由底座与支管支承，与球体联结的阀杆驱动球体转动，阀体左右通道内装有阀座并支承在与阀体联结的阀盖上。球体与阀座之间的密封采用垫有铜片和O型圈的阀座插件和堆焊的硬质合金共同实现，以保证：1.超高压介质条件下实现零泄漏，2.驱动力矩仅为金属密封球阀的0.3～0.5倍，3.避免开关过程中高压介质对弹性材料的高压切割。

Description

零泄漏超高压固定球阀

技术领域

本实用新型技术涉及固定球阀的密封和驱动，尤其涉及对超高压介质实现零泄漏密封。

技术背景

在各种油、气和化学品的输送过程中，防止油、气和化学品的的泄漏是一个既关乎经济安全，又牵涉环境保护的问题。传统的固定球阀采用普通的弹性密封材料，其本身无法承受超高压的条件；而采用纯金属密封方式极难解决高压气密封问题，且因金属密封所要求的比压导致操作力矩非常大；一般的金属复合密封在超高压条件下又不能解决球体在开关过程中高压气体对非金属密封材料造成高压切割(气割)，从而达不到密封的要求。

实用新型内容

本实用新型技术的目的在于针对背景技术的缺陷，通过改进密封装置的结构与材料，减少球体与密封装置之间的摩擦扭矩、防止产生气割现象以及实现阀门的零泄漏。

本实用新型包括球体1，阀体2，支管3，联结阀体与支管的螺栓4，支承球体的底座26，联结阀体与底座的螺栓24，紧固底座的螺栓27，底座与阀体之间的密封环25和垫片29，向球体传递扭矩的阀杆8和键9，阀杆与支管之间的填料7，压紧填料的接盘5，联结驱动装置与接盘的螺栓13，阀杆与接盘之间的密封环10和11，支管与接盘之间的密封环12，支管与阀体之间的密封环15和垫片14，设置在球体与支管之间的滑动轴承6，设置在球体与底座之间的滑动轴承30及止推轴承23，夹紧球体的阀座32及阀座插件33，阀座填料35，压紧阀座填料的阀座填料压盖31，阀座插件与阀座之间的金属垫环39和密封环40，阀盖19，联结在阀盖与阀座填料压盖之间的弹簧20，阀座与阀盖之间的密封环34，阀座与阀座填料压盖之间的密封环38，阀座填料压盖与阀盖之间的密封环37，联结阀盖与阀体的螺柱21和螺母22，阀盖与阀体之间的垫环17和密封环16和18。

本实用新型的特征在于：

1.球体与阀座密封面由一个堆焊硬质合金带凹形槽的双环面和一个弹性材料做的插件共同完成密封，实现对球体的三道密封，使球阀实现零泄漏密封；弹性材料插件可以减小球体与阀座之间的摩擦力，从而可以减小驱动装置的驱动扭矩，同时凹形槽的设计还可以防止气割。

2.阀座插件与阀座之间有紫铜垫片和O型圈，紫铜垫片和O型圈都具有弹性，它们使插件有一定的轴向位移，保证密封的有效性。

3.阀盖与阀座之间有石墨填料，且阀座与阀盖之间、阀座填料压盖与阀盖之间以及阀座填料压盖与阀座之间分别有一个密封环，可以防止流道内的介质泄漏。

附图说明

图1：零泄漏超高压固定球阀的外形结构图

图2：实现球体密封的图形

具体实施方式

参照图1：阀体2是锻钢的，支管3由螺栓4联结到阀体上，并通过垫片14和密封环15密封；球体1通过阀杆8和底座26固定支承，并设置了滑动轴承6和30，可以减小扭矩，球体处于只能转动状态；支管上面的接盘通过螺栓13连接驱动装置，支管与阀杆之间有可以防火的石墨填料7，并由O型圈10和11密封，当阀门工作时，驱动装置通过阀杆上的键9将扭矩传递到球体上，实现球体的90度转动，从而实现阀门流道与管道流道一致；当需要关闭阀门时，打开驱动装置再转动阀杆90度，即可完成。底座26通过螺栓24与阀体联结，并由垫片29和密封圈25密封；阀体在左右通道内由阀座32夹紧，阀座填料压盖31与阀盖19之间设置有弹簧20，利用其对球体预紧的作用夹紧球体；阀座上有以尼龙为材料的阀座插件33，在阀座插件下方阀座上有材料为堆焊硬质合金的带凹形槽的双环面41，加上弹性材料阀座插件可实现对流体的三道密封；插件的底部设置有紫铜垫环39和O型圈40，它们具有弹性，目的是使弹性插件在承受一定的比压情况下产生一定的轴向位移，保证复合密封的真正实现；阀座与阀盖之间采用石墨填料35，是为了防止流道内流体的泄漏；阀盖与阀体之间的垫环17与密封环16和18的作用是为了防止从阀体外泄漏进去的气体造成对阀体与阀座之间的空腔形成压力，从而保证阀门密封的有效性。

参照国2：带凹形槽的双环面是堆焊的硬质合金，球体表面经HVOF喷涂Co-Cr-W合金，使密封副不仅具有高的耐磨性，且保证密封副间有一定的硬度差(≥5HRC)，可以防止由于长期摩擦而造成密封面与阀座咬合，保证阀门的寿命；当超高压介质进入流道时，凹形槽上的第一道硬质合金环面首先对超高压介质实现密封，同时降低介质的压力，当有介质泄漏进入凹形槽时，凹形槽迫使介质改变方向，从而又降低了介质的压力，当介质到达凹形槽的第二道硬质合金环面时，介质压力已经得到了进一步下降，若还有介质泄漏，介质的压力已经很小，从而防止了关闭状态下因泄露介质对尼龙阀座插件造成气割，而在开关过程中，球面首先脱离弹性插件，当球面脱离阀座口部(第一道)金属环面时，球体和弹性插件间的距离已经不足以因高压气的过流而造成对弹性插件的切割条件，育此三道密封设置，可以实现完全密封；当温度超过尼龙的熔点使插件损坏时，带凹形槽的双环面在弹簧的预紧力和介质推力的作用下仍然可以实现对球体的密封；阀座插件与阀座之间的紫铜垫环和O型圈的设置保证了弹性材料和球面接触时有一定的比压，从而保证了整个阀门实现零泄漏；弹性材料尼龙的密封比压比金属材料的密封比压小，因而在实现密封的同时，可以减小插件与球体之间的摩擦力，从而可以减小驱动装置的驱动扭矩；阀座与阀盖之间采用石墨填料，是为了防止阀座填料压盖与阀盖之间以及阀座填料压盖与阀座之间的O型圈被气割后造成介质泄漏，填料在实现密封的同时还可以减小超高压介质的压力，防止了超高压介质对阀座与阀盖之间的O型圈造成气割，从而实现完全密封。

Claims (4)

1.一种零泄漏超高压固定球阀，其特征是：阀体上安装球体，球体由底座与支管支承，与球体联结的阀杆驱动球体转动，阀体左右通道内装有阀座并支承在与阀体联结的阀盖上。

2.根据权利要求1所述零泄漏超高压固定球阀其特征是球体与阀座的插件由弹性材料尼龙做成，插件与阀座之间有紫铜垫环和O型圈，使球体与插件之间有一定的比压，保证了插件对球体的始终密封；阀座与球体接触的面由材料为堆焊硬质合金的带凹形槽的双环面构成，插件和两道合金环面构成三道密封环，可以对超高压介质实现零泄漏密封，并防止超高压介质对弹性材料插件造成气割。

3.根据权利要求1所述零泄漏超高压固定球阀其特征是球体与阀座的插件由弹性材料尼龙做成，其密封比压比金属材料的密封比压小得多，从而可以减小驱动装置的驱动扭矩。

4.根据权利要求1所述零泄漏超高压固定球阀其特征是阀座与阀盖之间的石墨填料可以防止超高压介质对阀座与阀盖之间的密封环造成气割，实现阀门的零泄漏。

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