CN216131410U - 一种超超临界的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超超临界的球阀，其技术方案要点是包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和压盖组件，阀体包括有两个分别位于阀芯两侧的半阀体、一个位于阀芯下方的底盘和一个位于阀芯上方的中间体，阀座限位于半阀体和阀芯之间，压盖组件与中间体固定连接，阀座与阀体形成硬密封的外壁呈多级阶梯状，阀座外由其小端到大端的方向依次套设有一级推件、一级密封件、二级推件和二级密封件，一级密封件和二级密封件分别位于阀座外壁上不同的阶梯处，一级推件和二级推件内孔均为沉头孔且均套设于两个相邻的台阶上，一级推件和二级推件朝向阀芯的一端分别与一级密封件和二级密封件贴合，解决了现有技术在超高压和超高温的条件下容易发生泄漏的问题。

Description

一种超超临界的球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀领域，更具体的说是涉及一种超超临界的球阀。

背景技术

球阀的启闭件(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。常用的超超临界球阀的使用压力为25～31MPa，温度为580～610℃，普通硬密封结构无法保证长期在高温高压下使用，性能不稳定，因阀座位于阀体内，所以阀体与阀座之间的泄漏现象很严重，虽然一些厂家会在阀座和阀体之间增加密封圈，但因为阀体内运输的介质压力大，致使阀座与阀体之间的密封圈损坏，阀座与阀体之间的密封效果差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种耐高压、耐高温且密封性好的球阀。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种超超临界的球阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和压盖组件，所述阀体包括有两个分别位于阀芯两侧的半阀体、一个位于阀芯下方的底盘和一个位于阀芯上方并供阀杆穿出的中间体，所述阀座限位于半阀体和阀芯之间，所述压盖组件与中间体固定连接，所述阀座与阀体形成硬密封的外壁呈多级阶梯状，所述阀座外由其小端到大端的方向依次套设有一级推件、一级密封件、二级推件和二级密封件，所述一级密封件和二级密封件分别位于阀座外壁上不同的阶梯处，所述一级推件和二级推件内孔均为沉头孔且均套设于两个相邻的台阶上，所述一级推件和二级推件朝向阀芯的一端分别与一级密封件和二级密封件贴合，通过介质分别推动一级推件和二级推件使得一级密封件和二级密封件形变致使半阀体和阀座之间密封。

作为本实用新型的进一步改进，所述中间体和底盘外壁上设置有一处台阶，所述中间体和底盘的小端均朝向阀芯，所述中间体和底盘的小端外壁上均套设有第一软密封件且大端外壁上均设置有第一金属密封圈，所述第一软密封件和第一金属密封圈均与半阀体的内壁贴合。

作为本实用新型的进一步改进，与一级密封件和二级密封件分别贴合的所述阀座外壁上的台阶面均向阀芯倾斜。

作为本实用新型的进一步改进，所述中间体朝向压盖组件的端面上设置有凸环、位于凸环朝向压盖组件环面上且能与压盖组件形成密封的第二软密封件和与凸环同轴设置且直径大于凸环直径的环槽，所述环槽内设置有能与压盖组件形成硬密封的第二金属密封圈

作为本实用新型的进一步改进，所述压盖组件包括有与中间体相连的压套、填充在压套和阀杆之间的第一填料和定位于压套上方且下压第一填料的散热压盖，所述压套朝向散热压盖的端口处设置有与散热压盖形成硬密封的金属密封环。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热压盖外壁上设置有多个沿其轴向分布的散热片。

作为本实用新型的进一步改进，所述压盖组件还包括有填充于散热压盖和阀杆之间的第二填料和定位于散热压盖上方且下压第二填料的填料压盖，所述填料压盖上设置有两个分别与阀杆和散热压盖形成密封的O型密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热压盖的内壁上开设有缓和槽。

作为本实用新型的进一步改进，还包括有用于外接执行器的支架，所述支架位于压套外侧的支脚端部均连接有连接块，所述连接块与阀体通过螺栓连接在一起。

本实用新型的有益效果：将阀座外壁设计成多阶梯状并在阀座外壁上依次套设一级推件、一级密封件、二级推件和二级密封件，如此设计相比现有技术单纯在阀座与阀体之间设置一个密封圈的设计存在双重密封，并通过介质分别推动一级推件和二级推件使得一级密封件和二级密封件形变致使半阀体和阀座之间自密封效果好，达到零泄漏；阀座的外壁设计成多级阶梯状能改变流入半阀体和阀座之间的介质的速度，从而改变介质对一级密封件和二级密封件的压强，使得介质在一级密封件和二级密封件处的渗透能力减弱，间接提高密封效果；一级推件和二级推件均同时套设在两个相邻的阶梯上能避免一级密封件和二级密封件被过度挤压而损坏的情况，延长一级密封件和二级密封件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为图1中B处的放大图；

图5为图1中C处的放大图；

图6为图1中D处的放大图；

图7为图1中E处的放大图；

图8为图2中F处的放大图。

附图标记：1、阀体；2、阀座；3、阀芯；4、阀杆；5、压盖组件；6、半阀体；7、底盘；8、中间体；9、一级推件；10、一级密封件；11、二级推件；12、二级密封件；13、台阶；14、第一软密封件；15、第一金属密封圈；16、凸环；17、第二软密封件；18、环槽；19、第二金属密封圈；20、压套；21、第一填料；22、散热压盖；23、金属密封环；24、散热片；25、第二填料；26、填料压盖；27、O型密封圈；28、支架；29、连接块；30、缓和槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

参照图1至图8所示，本实施例的一种一种超超临界的球阀，包括阀体1、阀座2、阀芯3、阀杆4和压盖组件5，阀体1包括有两个分别位于阀芯3两侧的半阀体6、一个位于阀芯3下方的底盘7和一个位于阀芯3上方并供阀杆4穿出的中间体8，阀座2限位于半阀体6和阀芯3之间，压盖组件5与中间体8固定连接；

基于前述现有技术，具体参照图3所示，将阀座2与阀体1形成硬密封的外壁设计出五个台阶，阀座2的小端远离阀芯3设置，以阀座2小端向其大端依次对五个台阶进行计数且分别为第一至第五台阶，将一级密封件10套设于第一台阶外并与第二个台阶的端面贴合，将二级密封件12套设于第四台阶外并与第五个台阶的端面贴合，一级密封件10和二级密封件12的高度分别小于其所套设台阶的高度，一级推件9和二级推件11的内孔均为沉头孔，一级推件9内孔小端直径与阀座2内径相同且其内孔大端套设于第一台阶外，一级推件9的一个端面与一级密封件10贴合，二级推件11内孔的小端部分套设于第三台阶外且其大端部分套设于第四台阶外，二级推件11的一个端面与二级密封件12贴合，在半阀体6的内壁上加工出两个台阶腔，当装有一级推件9、一级密封件10、二级推件11和二级密封件12的阀座2安装于半阀体6内时，一级推件9和一级密封件10均位于同一个台阶腔内，二级推件11、二级密封件12均位于另一个台阶腔内，一级密封件10和二级密封件12均采用具有弹性的石墨密封圈；

在阀芯3将阀体1内介质的流动进行阻断后，其中一个半阀体6内的介质会流入一级推件9和半阀体6之间的空隙并推动一级推件9向阀芯3移动，一级推件9挤压一级密封件10，一级密封件10经形变能进一步提高半阀体6和阀座2之间的密封性，若一级密封件10处发生低泄漏，介质在第三台阶面处转向并充斥满二级推件11和半阀体6之间的空隙，二级推件11被推向阀芯3，二级推件11对二级密封件12产生挤压，致使二级密封件12形变从而提高半阀体6与阀座2之间的密封性，二级密封件12处达到零泄漏，二级密封件12与一级密封件10共同形成双重密封；

如此设计相比现有技术单纯在阀座2与阀体1之间设置一个密封圈的设计存在双重密封，并通过介质分别推动一级推件9和二级推件11使得一级密封件10和二级密封件12形变致使半阀体6和阀座2之间自密封效果好，达到零泄漏；阀座2的外壁设计成多级阶梯状能改变流入半阀体6和阀座2之间的介质的速度，从而改变介质对一级密封件10和二级密封件12的压强，使得介质在一级密封件10和二级密封件12处的渗透能力减弱，间接提高密封效果；一级推件9和二级推件11均同时套设在两个相邻的阶梯上能避免一级密封件10和二级密封件12被过度挤压而损坏的情况，延长一级密封件10和二级密封件12的使用寿命。

作为改进的一种具体实施方式，因中间体8、底盘7和两个半阀体6之间的空隙时产生泄漏的主要位置，所以现有技术会在相应位置设置普通金属缠绕垫，但在超高压环境下，阀体1内的介质渗透性强，依旧存在泄漏问题，为解决前述问题，具体参照图4所示，在中间体8和底盘7外壁上设置有一处台阶13，中间体8和底盘7的小端均朝向阀芯3，中间体8和底盘7的小端外壁上均套设有第一软密封件14且大端外壁上均设置有第一金属密封圈15，第一软密封件14采用软质的密封圈，第一金属密封圈15采用八角垫圈，在中间体8、底盘7和两个半阀体6上均开设有供第一金属密封圈15容纳的圈槽，第一软密封件14和第一金属密封圈15均与半阀体6的内壁贴合，若有介质从第一软密封件14处流出，该介质会在阶梯13处发生弯折并减速，则介质对第一金属密封圈15的压强也会减小，减缓了介质在第一金属密封圈15处的渗透能力，如此设计相比现有技术采用普通金属缠绕垫的设计实现了软硬二级密封结构，保证在高低压下都能达到零泄露。

作为改进的一种具体实施方式，具体参照图3所示，与一级密封件10和二级密封件12分别贴合的阀座2外壁上的台阶面均向阀芯3倾斜，当一级推件9和二级推件11分别推动一级密封件10和二级密封件12时，一级密封件10和二级密封件12分别相对两个倾斜的台阶面向半阀体6的内壁移动，进一步提高一级密封件10和二级密封件12两者与半阀体6之间的密封性。

作为改进的一种具体实施方式，具体参照图5所示，中间体8朝向压盖组件5的端面上设置有凸环16、位于凸环16朝向压盖组件5环面上且能与压盖组件5形成密封的第二软密封件17和与凸环16同轴设置且直径大于凸环16直径的环槽18，凸环16与中间体8一体成型，环槽18采用多边形槽，且压盖组件5上也设置有与环槽18相同的槽，环槽18内设置有能与压盖组件5形成硬密封的第二金属密封圈19，第二金属密封圈19采用八角垫圈，第二软密封件17采用垫圈，当压盖组件5盖合于中间体8上时，压盖组件5和中间体8均与第二金属密封圈19形成硬密封，如此设计使得第二软密封件17和第二金属密封圈19形成软硬二级密封结构，若介质从第二软密封件17处产生低泄漏，则介质会中间体8的端面处发生速度变换，从而减缓介质对第二金属密封圈19的压强，介质对第二金属密封圈19的渗透能力下降，确保了压盖组件5与中间体8之间达到零泄漏。

作为改进的一种具体实施方式，具体参照图1、图2和图6所示，压盖组件5包括有与中间体8相连的压套20、填充在压套20和阀杆4之间的第一填料21和定位于压套20上方且下压第一填料21的散热压盖22，压套20朝向散热压盖22的端口处设置有与散热压盖22形成硬密封的金属密封环23，第一填料21采用低泄漏石墨填料，金属密封环23和第一填料21共同形成软硬双密封结构，提高了散热压盖22和压套20之间的密封性。

作为改进的一种具体实施方式，在运输超高温的介质时，散热压盖22和压套20均会因导热而变得烫手，且第一填料21容易发生变质，为解决前述问题，具体参照图1、图2和图7所示，在散热压盖22外壁上设置有多个沿其轴向分布的散热片24，如此设计能加快散热压盖22的降温，间接提高压套20的散热速度，便于维护人员拆装散热压盖22和压套20，同时也延长了第一填料21的使用寿命。

作为改进的一种具体实施方式，因第一填料21受热容易变质或减少致使介质从散热压盖22和阀杆4之间泄漏，为解决前述问题，具体参照图1、图2和图7所示，压盖组件5还包括有填充于散热压盖22和阀杆4之间的第二填料25和定位于散热压盖22上方且下压第二填料25的填料压盖26，填料压盖26的内壁和外壁上分别设置有与阀杆4和散热压盖22形成密封的O型密封圈27，两个O型密封圈27和第二填料25共同形成三级密封结构，确保阀杆4和散热压盖22之间是零泄漏。

作为改进的一种具体实施方式，具体参照图1和图6所示，散热压盖22的内壁上开设有缓和槽30，缓冲槽30的设计不仅能减少阀杆4与散热压盖22之间接触面积从而减少摩擦阻力，而且还能在第一填料21处发生低泄漏时，减缓介质的流速以及介质对第二填料25的压强，减缓介质对第二填料25的渗透能力，第二填料25处的密封性好。

作为改进的一种具体实施方式，具体参照图2和图8所示，还包括有用于外接执行器的支架28，现有技术多将支架28的支脚直接定位于压套20上，但在执行器开启与关闭时，执行器内部会产生冲击致使支架28相对阀体1运动，影响压套20与阀体1的连接，螺栓容易松动，不仅影响密封，而且螺栓强度不够的情况下，存在潜在的隐患，为解决前述问题，在支架28位于压套20外侧的支脚端部均连接有连接块29，连接块29上开设有通孔，利用螺栓穿过连接块29并旋入阀体1内使得支架28定位于阀体1上，如此设计相比现有技术将支架28与压套20相互独立，确保了压盖组件5相对阀体1的连接稳定性和密封性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种超超临界的球阀，包括阀体(1)、阀座(2)、阀芯(3)、阀杆(4)和压盖组件(5)，所述阀体(1)包括有两个分别位于阀芯(3)两侧的半阀体(6)、一个位于阀芯(3)下方的底盘(7)和一个位于阀芯(3)上方并供阀杆(4)穿出的中间体(8)，所述阀座(2)限位于半阀体(6)和阀芯(3)之间，所述压盖组件(5)与中间体(8)固定连接，其特征在于：所述阀座(2)与阀体(1)形成硬密封的外壁呈多级阶梯状，所述阀座(2)外由其小端到大端的方向依次套设有一级推件(9)、一级密封件(10)、二级推件(11)和二级密封件(12)，所述一级密封件(10)和二级密封件(12)分别位于阀座(2)外壁上不同的阶梯处，所述一级推件(9)和二级推件(11)内孔均为沉头孔且均套设于两个相邻的台阶上，所述一级推件(9)和二级推件(11)朝向阀芯(3)的一端分别与一级密封件(10)和二级密封件(12)贴合，通过介质分别推动一级推件(9)和二级推件(11)使得一级密封件(10)和二级密封件(12)形变致使半阀体(6)和阀座(2)之间密封。

2.根据权利要求1所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述中间体(8)和底盘(7)外壁上设置有一处台阶(13)，所述中间体(8)和底盘(7)的小端均朝向阀芯(3)，所述中间体(8)和底盘(7)的小端外壁上均套设有第一软密封件(14)且大端外壁上均设置有第一金属密封圈(15)，所述第一软密封件(14)和第一金属密封圈(15)均与半阀体(6)的内壁贴合。

3.根据权利要求1或2所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：与一级密封件(10)和二级密封件(12)分别贴合的所述阀座(2)外壁上的台阶面均向阀芯(3)倾斜。

4.根据权利要求1或2所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述中间体(8)朝向压盖组件(5)的端面上设置有凸环(16)、位于凸环(16)朝向压盖组件(5)环面上且能与压盖组件(5)形成密封的第二软密封件(17)和与凸环(16)同轴设置且直径大于凸环(16)直径的环槽(18)，所述环槽(18)内设置有能与压盖组件(5)形成硬密封的第二金属密封圈(19)。

5.根据权利要求1或2所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述压盖组件(5)包括有与中间体(8)相连的压套(20)、填充在压套(20)和阀杆(4)之间的第一填料(21)和定位于压套(20)上方且下压第一填料(21)的散热压盖(22)，所述压套(20)朝向散热压盖(22)的端口处设置有与散热压盖(22)形成硬密封的金属密封环(23)。

6.根据权利要求5所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述散热压盖(22)外壁上设置有多个沿其轴向分布的散热片(24)。

7.根据权利要求5所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述压盖组件(5)还包括有填充于散热压盖(22)和阀杆(4)之间的第二填料(25)和定位于散热压盖(22)上方且下压第二填料(25)的填料压盖(26)，所述填料压盖(26)上设置有两个分别与阀杆(4)和散热压盖(22)形成密封的O型密封圈(27)。

8.根据权利要求7所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：所述散热压盖(22)的内壁上开设有缓和槽(30)。

9.根据权利要求1或2所述的一种超超临界的球阀，其特征在于：还包括有用于外接执行器的支架(28)，所述支架(28)位于压套(20)外侧的支脚端部均连接有连接块(29)，所述连接块(29)与阀体(1)通过螺栓连接在一起。

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