CN214789143U - 一种金属弹性片密封低温球阀 - Google Patents

一种金属弹性片密封低温球阀 Download PDF

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韩龙生
廖俊芳
何俊
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本实用新型涉及一种金属弹性片密封低温球阀,包括阀体(1)、阀座组件(2)、球体(3)、阀盖组件(4)、阀杆驱动组件(5),阀座组件(2)包括阀座螺套(2.1)、金属缠绕垫(2.2)、金属弹性片(2.3)、唇形密封圈(2.4)、阀座(2.5)和弹簧(2.6)。金属弹性片通过阀座和阀座螺套螺纹旋紧固定,并通过阀座弹簧压紧在球体上,金属弹性片弹性变形到压缩状态,实现预紧密封;当有介质流入,两端由于介质压力作用,金属弹性片进一步压缩变形,实现密封;当中腔压力升高,金属弹性片回弹,实现自泄压。本方案相比传统低温硬密封及三氟、四氟密封圈具有高密封比压,高弹性补偿率、耐磨损、低温稳定性高、维修更换方便的特点,并具有阀座自泄压功能。

Description

一种金属弹性片密封低温球阀
技术领域
本实用新型涉及低温球阀技术领域,尤其是低温球阀密封技术领域,具体涉及一种金属弹性片密封低温球阀。
背景技术
近年来,我国天然气消费呈逐年递增趋势,LNG液化天然气接收站和管网也在不断组建中,对高性能低温阀门的需求也越来越大。
随着高性能低温阀门国产化的不断推进,对国内低温阀门提出较高的要求。传统硬密封球阀虽然可以实现强制密封,但低温条件下,各密封部件尺寸变化不一,非常容易出现泄露问题,且其实际扭矩过大,不便于安装操作。而现有的多采用PTFE或PCTFE密封圈,虽然相比硬密封有较明显的改善,但其材料成本较高,且其强度较低,易磨损,低温抗蠕变性能不足,维修频率高,密封圈更换困难,后期维护成本较高。
针对上述技术问题,研究设计一种低温稳定性高、高密封比压、耐磨损、维修方便的密封阀座结构就十分必要。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本实用新型提供了一种金属弹性片密封低温球阀,这是一种高密封比压,高弹性补偿率、耐磨损、低温稳定性高、维修方便,且具有阀座自泄压功能的密封结构。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案。
本实用新型提供的金属弹性片密封低温球阀,包括阀体、阀座组件、球体、阀盖组件、阀杆驱动组件,阀座组件包括阀座螺套、金属缠绕垫、金属弹性片、唇形密封圈、阀座和弹簧;所述金属弹性片压紧固定在阀座中,通过弹簧和介质压力作用,推动金属弹性片压紧在球体上,使其弹性变形到压紧状态,达到密封效果,再通过阀杆驱动组件实现低温球阀的启闭。
优选的是,所述阀座螺套设有内螺纹和工装孔。
在上述任一技术方案中优选的是,所述阀座设有外螺纹和弹簧孔。
在上述任一技术方案中优选的是,所述弹簧孔作为工装孔,通过工装孔旋紧螺纹致使金属弹性片压紧固定。
在上述任一技术方案中优选的是,所述阀座螺套和金属弹性片间设置金属缠绕垫,阀座螺套放置金属缠绕垫沟槽,实现阀座螺套和金属弹性片间的密封。
在上述任一技术方案中优选的是,所述阀座螺套设置带勾爪的支撑结构,用于压紧固定金属弹性片;当介质压力过大时,其勾爪伸出部分用于支撑和保护金属弹性片。
在上述任一技术方案中优选的是,所述低温球阀阀座密封通过弹簧预紧,阀座背部开有弹簧孔,流道处开有沟槽,便于退阀座。
在上述任一技术方案中优选的是,所述阀座组件与阀体通过唇形密封圈密封,阀座处留有唇形密封圈安装位置。
与现有技术相比,本实用新型的上述技术方案具有如下有益效果:
本实用新型所述金属弹性片密封低温球阀,采用特有的阀座密封结构,其包括阀座螺套、金属缠绕垫、金属弹性片、唇形密封圈、阀座、弹簧。金属弹性片密封相比传统硬密封及PTFE、PCTFE密封圈结构,具有材料成本低、密封比压可达硬密封级别、耐磨损、低温尺寸稳定性高和维修更换方便的特点。
本实用新型所述金属弹性片密封低温球阀,采用的金属弹性片密封,具有较高的弹性补偿率,密封效果优良,同时金属弹性片的高回弹率,当球阀中腔介质压力升高时,中腔介质可推开金属弹性片,实现中腔自泄压。
本实用新型技术方案中的阀座螺套、金属弹性片和阀座采用螺纹旋紧的方式连接,金属弹性片安装和维修更换更加方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为按照本实用新型的金属弹性片密封低温球阀的一优选实施例的整体结构剖面图;
图2为按照本实用新型的金属弹性片密封低温球阀的图1所示实施例的阀座组件结构剖面图;
图3为按照本实用新型的金属弹性片密封低温球阀的图1所示实施例的密封结构剖面图。
附图标记:1阀体,2阀座组件,2.1阀座螺套,2.2金属缠绕垫,2.3金属弹性片,2.4唇形密封圈,2.5阀座,2.6弹簧,3球体,4阀盖组件,5阀杆驱动组件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
为了克服低温球阀在现有技术中所存在的问题,本实用新型实施例提出一种金属弹性片密封低温球阀,实现高密封比压,高弹性补偿率、耐磨损、低温稳定性高、维修方便,且具有阀座自泄压功能的密封结构。
本实施例所述的金属弹性片密封低温球阀,如图1所示,包括阀体1、阀座组件2、球体3、阀盖组件4、阀杆驱动组件5,其中,阀座组件2包括阀座螺套2.1、金属缠绕垫2.2、金属弹性片2.3、唇形密封圈2.4、阀座2.5和弹簧2.6。金属弹性片2.3压紧固定在阀座2.5中,通过弹簧2.6和介质压力作用,推动金属弹性片2.3压紧在球体3上,使其弹性变形到压紧状态,达到密封效果,再通过阀杆驱动组件5实现低温球阀的启闭。
如图1至3所示,阀座螺套2.1设有内螺纹和工装孔,阀座2.5设有外螺纹和弹簧孔(可同时用作工装孔),通过工装孔旋紧螺纹可将金属弹性片2.3压紧固定。阀座螺套2.1和金属弹性片2.3间设置金属缠绕垫2.2,阀座螺套2.1有放置金属缠绕垫2.2沟槽;阀座螺套2.1勾爪内壁设有沟槽,用于放置和定位金属缠绕垫2.2,通过旋紧阀座2.5和阀座螺套2.1的螺纹,将金属弹性片2.3压紧在金属缠绕垫2.2上,从而实现阀座螺套2.1和金属弹性片2.3间的密封。阀座螺套2.1设置带勾爪的支撑结构,一方面起到压紧固定金属弹性片2.3的作用,另一方面当介质压力过大时,其勾爪伸出部分可起到支撑和保护金属弹性片2.3的作用。同时,勾爪末端为斜面结构,以避免干涉球体。该低温球阀阀座2.5密封通过弹簧2.6预紧,阀座2.5背部开有弹簧孔,流道处开有沟槽,方便退阀座。阀座组件2与阀体1通过唇形密封圈2.4密封,阀座2.5处留有唇形密封圈2.4安装位置。
本实施例所述的金属弹性片密封低温球阀,主要由阀体、左阀座、右阀座、阀座螺套、球体、金属弹性片组成,金属弹性片通过阀座和阀座螺套螺纹旋紧固定,并通过阀座弹簧压紧在球体上,金属弹性片弹性变形到压缩状态,实现预紧密封。当有介质流入时,两端由于介质压力作用,金属弹性片进一步压缩变形,实现密封;当中腔压力升高时,金属弹性片回弹,实现自泄压。本实施例所述方案相比传统低温硬密封及三氟、四氟密封圈具有高密封比压,高弹性补偿率、耐磨损、低温稳定性高、维修更换方便的特点,并具有阀座自泄压功能。
在具体实施中,如图1所示,设置包括阀体1、阀座组件2、球体3、阀盖组件4、阀杆驱动组件5的金属弹性片密封低温球阀,阀座组件2包括阀座螺套2.1、金属缠绕垫2.2、金属弹性片2.3、唇形密封圈2.4、阀座2.5、弹簧2.6等部件,由金属弹性片2.3压紧固定在阀座中,通过弹簧2.6和介质压力作用,推动金属弹性片2.3压紧在球体3上,使其弹性变形到压紧状态,达到密封效果,再通过阀杆驱动组件5实现低温球阀的启闭。
如图2所示,阀座螺套2.1设有内螺纹和工装孔,阀座2.5设有外螺纹和弹簧孔(可用作工装孔),通过工装孔旋紧螺纹将金属弹性片2.3压紧固定。
阀座螺套2.1勾爪内壁设有沟槽,用于放置和定位金属缠绕垫2.2,通过旋紧阀座2.5和阀座螺套2.1的螺纹,将金属弹性片压2.3紧在金属缠绕垫2.2上,从而实现阀座螺套2.1和金属弹性片2.3间的密封。
阀座螺套2.1设有带勾爪的支撑结构,一方面起到压紧固定金属弹性片2.3的作用,另一方面当介质压力过大时,其勾爪伸出部分可起到支撑和保护金属弹性片2.3的作用。同时,勾爪末端为斜面结构,以避免干涉球体。
如图2、图3所示,阀座2.5背部开有弹簧孔,可根据弹簧型号和弹簧孔数量调节弹簧力的大小,推动阀座2.5、阀座螺套2.1、金属弹性片2.3,从而使金属弹性片2.3压紧在球体3上,使其弹性变形到压紧状态,达到预密封效果。阀座2.5流道处开有退球沟槽,方便拉动左右阀座向两端移动,放入球体3。
阀座螺套2.1外圆处留有唇形圈安装位置,阀座组件2与阀体1采用唇形密封圈2.4密封。
无介质流入时,金属弹性片2.3与球体3通过弹簧2.6的左右,压紧在球体3上实现预密封;当有介质流入是,两端金属弹性片2.3受到介质压力作用,进一步发生弹性形变,压紧在球体3,实现密封;当启闭过程中有介质进入中腔,且随温度升高中腔压力增大,当达到介质压力的1.1~1.33倍时,中腔介质推动金属弹性片2.3,实现自泄压。
密封件金属弹性片2.3安装时,只需旋紧阀座螺套2.1和阀座2.5螺纹就可实现轻松安装,维修更换时进行相同操作即可。
以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非是对本实用新型的范围进行限定;以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围;在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种金属弹性片密封低温球阀,包括阀体(1)、阀座组件(2)、球体(3)、阀盖组件(4)、阀杆驱动组件(5),其特征在于:所述阀座组件(2)包括阀座螺套(2.1)、金属缠绕垫(2.2)、金属弹性片(2.3)、唇形密封圈(2.4)、阀座(2.5)和弹簧(2.6);所述金属弹性片(2.3)压紧固定在阀座(2.5)中,通过弹簧(2.6)和介质压力作用,推动金属弹性片(2.3)压紧在球体(3)上,使其弹性变形到压紧状态,达到密封效果,再通过阀杆驱动组件(5)实现低温球阀的启闭。
2.如权利要求1所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座螺套(2.1)设有内螺纹和工装孔。
3.如权利要求1所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座(2.5)设有外螺纹和弹簧孔。
4.如权利要求3所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述弹簧孔作为工装孔,通过工装孔旋紧螺纹致使金属弹性片(2.3)压紧固定。
5.如权利要求1所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座螺套(2.1)和金属弹性片(2.3)间设置金属缠绕垫(2.2),阀座螺套(2.1)放置金属缠绕垫(2.2)沟槽,实现阀座螺套(2.1)和金属弹性片(2.3)间的密封。
6.如权利要求5所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座螺套(2.1)设置带勾爪的支撑结构,用于压紧固定金属弹性片(2.3);当介质压力过大时,其勾爪伸出部分用于支撑和保护金属弹性片(2.3)。
7.如权利要求1所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述低温球阀阀座(2.5)密封通过弹簧(2.6)预紧。
8.如权利要求7所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座(2.5)背部开有弹簧孔,流道处开有沟槽,便于退阀座。
9.如权利要求1所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座组件(2)与阀体(1)通过唇形密封圈(2.4)密封。
10.如权利要求9所述的金属弹性片密封低温球阀,其特征在于:所述阀座(2.5)处留有唇形密封圈(2.4)安装位置。
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