CN204004573U - 固定式高温硬密封三通球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固定式高温硬密封三通球阀，包括三通阀体，三通阀体的两个出口中均设有阀座，阀座的密封面采用截面为内凹的C型密封结构，三通阀体的上端设有阀杆安装口，阀杆安装口中固定安装有上阀盖，上阀盖中设有轴孔，一阀杆插入轴孔中，阀杆上周向固定一阀芯，阀芯的自由端为半球体，阀芯的密封面与阀座密封面内凹的C型密封结构接触形成密封，阀杆的下端与设置在三通阀体底部的轴套滑动配合，该轴套通过下阀盖密封定位，阀杆的上端延伸出上阀盖并通过一连接套与执行机构连接，阀杆与上阀盖之间设有密封填料，这些密封填料通过填料压盖密封。本实用新型密封性能好，阀门的换向速度快，适用于高温环境下长期使用。

Description

固定式高温硬密封三通球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，特别涉及一种固定式高温硬密封三通球阀。

背景技术

在煤气输送系统中，煤气通过管道输送进燃烧炉燃烧，在输送煤气时，为避免煤气泄漏造成经济损失，需三通球阀的密封性能达到Ⅵ级密封，阀门的开关速度小于3秒，以保证煤气无法泄漏到其他系统中。煤气在输送过程中，煤气的温度达到550℃，较高的温度使煤气产生大量的煤焦油，煤焦油粘性较强，影响三通球阀的性能，使得阀门开关的力矩增大，阀门换向困难。传统三通球阀具有如下不足：

1、球阀的阀芯为全球结构，球阀的进口和出口中均需安装阀座，球阀在使用的过程中，阀芯与多个阀座贴合，使得球阀换向时开关力矩较大，换向开关速度相对较慢。

2、球阀的阀芯中设有通孔，故需在阀芯的上下两端分别设置上、下阀杆对阀芯定位，球阀在使用过程中无法保证上、下阀杆的同轴性，影响球阀的使用性能，导致球阀的密封性能下降。

3、球阀阀座的密封面为斜面，与阀芯密封面形成一线密封，密封性能效果不佳。

4、球阀处于高温环境中，阀盖与阀杆之间的填料易受热损坏，导致球阀的密封性能下降，球阀的检测维修周期短，使用成本高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种固定式高温硬密封三通球阀，其密封性能好，阀门的换向速度快，适用于高温环境下长期使用。

本实用新型的技术方案是：一种固定式高温硬密封三通球阀，包括三通阀体，所述三通阀体的两个出口中均设有阀座，阀座的密封面采用截面为内凹的C型密封结构，三通阀体的上端设有阀杆安装口，所述阀杆安装口中固定安装有上阀盖，上阀盖竖直向上延伸，上阀盖中设有轴孔，一阀杆插入轴孔中与上阀盖滑动配合，所述阀杆上周向固定一阀芯，所述阀芯的自由端为半球体，该半球体的球面弧长为球体圆周的四分之一，阀芯的密封面与阀座密封面内凹的C型密封结构接触形成密封，所述阀杆的下端与设置在三通阀体底部的轴套滑动配合，该轴套通过下阀盖密封定位，所述阀杆的上端延伸出上阀盖并通过一连接套与执行机构连接，阀杆与上阀盖之间设有密封填料，这些密封填料通过填料压盖密封。

所述阀杆上轴定位一上轴套，阀杆通过上轴套与上阀盖的轴孔滑动配合。

所述三通阀体的进口不设阀座。

所述上阀盖的延伸端上固定有一用于安装执行机构的支架，连接套设置在支架中。

所述阀芯的固定端设有一个六棱孔，阀芯通过六棱孔与阀杆上设有的六棱柱配合形成周向固定。

所述阀芯的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC63～65，所述阀座的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC53～55。

所述阀芯的球体不圆度小于0.01mm，表面粗糙度为0.1～0.2um。

所述上轴套和轴套中喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64，所述阀杆对应上轴套和轴套的位置喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64。

所述阀芯上设有一用于让位的切缺，切缺与阀座对应，所述阀芯密封面的直径大于阀座的外径，阀芯切缺的直径小于阀座的内径。

采用上述技术方案：三通阀体的两个出口中均设有阀座，阀座的密封面采用截面为内凹的C型密封结构，三通阀体的上端设有阀杆安装口，所述阀杆安装口中固定安装有上阀盖，上阀盖竖直向上延伸，上阀盖中设有轴孔，一阀杆插入轴孔中与上阀盖滑动配合，所述阀杆上周向固定一阀芯，阀芯周向固定在阀杆上，克服了一般三通球阀上、下两根阀杆难以保证同轴度的缺陷，提高了三通球阀的密封性能，三通球阀的换向速度得到提高。所述阀芯的自由端为半球体，该半球体的球面弧长为球体圆周的四分之一，阀芯的密封面与阀座密封面内凹的C型密封结构接触形成密封，阀芯的密封面与阀座密封面内凹的C型密封结构的两侧边接触，形成两道密封线的密封效果，大大提高了三通球阀的密封效果，且由于阀芯与阀座的接触面积小，三通球阀的换向力矩小，使得三通球阀的换向速度得到提高。所述阀杆的下端与设置在三通阀体底部的轴套滑动配合，该轴套通过下阀盖密封定位，阀杆通过上轴套和轴套定位在球阀中，转动平稳、转动力矩小。所述阀杆的上端延伸出上阀盖并通过一连接套与执行机构连接，阀杆与上阀盖之间设有密封填料，这些密封填料通过填料压盖密封。

所述三通阀体的进口不设阀座，相对传统的三通球阀减少了一个阀座，降低了三通球阀的制造成本和维修成本。

所述阀芯上设有一用于让位的切缺，切缺与阀座对应，阀芯上设置切缺，减小了阀芯的体积，使得三通球阀的体积减小。所述阀芯密封面的直径大于阀座的外径，阀芯切缺的直径小于阀座的内径，阀芯的密封面与阀座的密封面接触，阀芯与阀座的接触面积相对传统三通球阀小，阀芯转动力矩小，使得三通球阀换向速度快。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型阀体的结构示意图；

图3为本实用新型阀芯的结构示意图；

图4为本实用新型阀座的结构示意图；

图5为图4中P处局部放大图；

图6为本实用新型阀杆的结构示意图。

附图中，1为三通阀体，2为阀座，3为阀芯，4为轴套，4a为上轴套，5为上阀盖，6为填料压盖，7为支架，8为连接套，9为下阀盖，10为密封填料，11为阀杆，12为定位套，13为执行机构，14为螺塞，15为预紧弹簧，16为阀杆安装口，17为散热片，18为轴套安装口。

具体实施方式

参见图1至图6，一种固定式高温硬密封三通球阀，包括三通阀体1，所述三通阀体1的两个出口中均设有阀座2，阀座2通过螺塞14定位，阀座2与螺塞14之间设有预紧弹簧，当三通球阀温度升高时，阀芯与阀座不至于抱死，还能有效减小阀门的开关力矩，所述三通阀体1的进口不设阀座2，降低了三通球阀的制造成本和维修成本。阀座2的密封面采用截面为内凹的C型密封结构。三通阀体1的上端设有阀杆安装口16，所述阀杆安装口16中固定安装有上阀盖5，本实施例，上阀盖5通过螺栓固定安装在阀杆安装口16中，上阀盖5竖直向上延伸，上阀盖5中设有轴孔，一阀杆11插入轴孔中与上阀盖5滑动配合，本实施例，阀杆11上设有一个台阶，阀杆11通过台阶轴定位一上轴套4a，阀杆11通过上轴套4a与上阀盖3的轴孔滑动配合，为保证三通球阀的密封性能，上轴套4a与阀杆11之间设有密封圈，上轴套4a与上阀盖5轴孔之间设有密封圈，为减少转动摩擦力，上轴套4a中喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64，阀杆11对应上轴套4a的位置喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64。所述阀杆11上周向固定一阀芯3，本实施例，阀芯3的固定端设有一个六棱孔，阀芯3通过六棱孔与阀杆11上设有的六棱柱配合形成周向固定，阀芯3也可通过花键与阀杆11周向固定。所述阀芯3的自由端为半球体，该半球体的球面弧长为球体圆周的四分之一，阀芯3的密封面与阀座2密封面内凹的C型密封结构接触形成密封，即，阀芯3的密封面与阀座2密封面内凹的C型密封结构的两侧边接触，形成两道密封线，增强了三通球阀的密封性，为保证密封性，阀芯3的球体不圆度小于0.01mm，表面粗糙度为0.1～0.2um。所述阀芯3上设有一用于让位的切缺，切缺与阀座2对应，所述阀芯3密封面的直径大于阀座2的外径，阀芯3切缺的直径小于阀座2的内径，使得阀芯与阀座的接触面积相对传统三通球阀小，阀芯转动力矩小，使得三通球阀换向速度快，为进一步减小阀芯的转动力矩并增加三通球阀的耐用性，阀芯3的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC63～65，阀座2的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC53～55。所述阀杆11的下端与设置在三通阀体1底部的轴套4滑动配合，该轴套4通过下阀盖9密封定位，为进一步减小阀芯的转动力矩并增加三通球阀的耐用性，轴套4中喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64，阀杆11对应轴套4的位置喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64，本实施例，所述三通阀体1的底端设有一个轴套安装口18，该轴套安装口18中设置轴套4，所述轴套4通过下阀盖9密封定位，轴套4与下阀盖9之间设有预紧弹簧，为便于安装，下阀盖9通过螺栓固定在三通阀体1上。所述阀杆11的上端延伸出上阀盖5并通过一连接套8与执行机构13连接，上阀盖5向上延伸的距离较一般的三通球阀长，上阀盖5的延伸端上固定有一用于安装执行机构13的支架7，连接套8设置在支架7中，上阀盖5的延伸段上周向设有多块散热片，阀杆11与上阀盖5之间设有密封填料10，密封填料位于散热片的上方，这些密封填料10通过填料压盖6密封。

使用时，如图1和图2所示，A口为进口，B、C为出口，当阀芯的密封面与B口阀座的密封面接触时，煤气自A口进，C口出，若需换向，通过执行机构带动阀杆转动，使阀芯的密封面与C口阀座的密封面接触，煤气自B口出，实现快速换向的目的。

Claims (9)

1.一种固定式高温硬密封三通球阀，包括三通阀体（1），其特征在于：所述三通阀体（1）的两个出口中均设有阀座（2），阀座（2）的密封面采用截面为内凹的C型密封结构，三通阀体（1）的上端设有阀杆安装口（16），所述阀杆安装口（16）中固定安装有上阀盖（5），上阀盖（5）竖直向上延伸，上阀盖（5）中设有轴孔，一阀杆（11）插入轴孔中与上阀盖（5）滑动配合，所述阀杆（11）上周向固定一阀芯（3），所述阀芯（3）的自由端为半球体，该半球体的球面弧长为球体圆周的四分之一，阀芯（3）的密封面与阀座（2）密封面内凹的C型密封结构接触形成密封，所述阀杆（11）的下端与设置在三通阀体（1）底部的轴套（4）滑动配合，该轴套（4）通过下阀盖（9）密封定位，所述阀杆（11）的上端延伸出上阀盖（5）并通过一连接套（8）与执行机构（13）连接，阀杆（11）与上阀盖（5）之间设有密封填料（10），这些密封填料（10）通过填料压盖（6）密封。

2.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述阀杆（11）上轴定位一上轴套（4a），阀杆（11）通过上轴套（4a）与上阀盖（3）的轴孔滑动配合。

3.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述三通阀体（1）的进口不设阀座（2）。

4.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述上阀盖（5）的延伸端上固定有一用于安装执行机构（13）的支架（7），连接套（8）设置在支架（7）中。

5.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述阀芯（3）的固定端设有一个六棱孔，阀芯（3）通过六棱孔与阀杆（11）上设有的六棱柱配合形成周向固定。

6.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述阀芯（3）的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC63～65，所述阀座（2）的密封面上喷焊有一层厚度为1～1.5㎜的硬质合金层，其表面硬度为HRC53～55。

7.根据权利要求1或6所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述阀芯（3）的球体不圆度小于0.01mm，表面粗糙度为0.1～0.2um。

8.根据权利要求2所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述上轴套（4a）和轴套（4）中喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64，所述阀杆（11）对应上轴套（4a）和轴套（4）的位置喷焊有一层厚度为0.8～1mm的硬质合金粉，其硬度为HRC61～64。

9.根据权利要求1所述的固定式高温硬密封三通球阀，其特征在于：所述阀芯（3）上设有一用于让位的切缺，切缺与阀座（2）对应，所述阀芯（3）密封面的直径大于阀座（2）的外径，阀芯（3）切缺的直径小于阀座（2）的内径。