CN217081512U - 一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀；属于阀门技术领域；其技术要点包括左阀体和右阀体，左阀体和右阀体之间配合形成球形空腔，在球形空腔内设置有球体，在左阀体上成形有导通球形空腔的通孔，所述通孔靠近球形空腔的一端一体成型有呈环形的止位凸肩，位于止位凸肩内的球体的最大外径小于止位凸肩内孔的内径；在通孔内设置有金属密封座环，金属密封座环与球体相接触并形成环形密封面；在通孔远离球形空腔的一端设置有定位件，在定位件和金属密封座环之间的通孔内设置有弹性自适应压紧组件；本实用新型旨在提供一种结构紧凑、使用方便且密封效果好的具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀；用于提高球阀密封效果。

Description

一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀

技术领域

本实用新型涉及一种高温耐磨球阀，更具体地说，尤其涉及一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀。

背景技术

高温耐磨球阀是一种在高温300度以上的介质中使用的阀门，介质温度高，具有颗粒或粉未状介质特征，流速快，磨损严重，是一种在极其苛刻的环境下使用的阀门，主要用于特殊工况的特殊生产行业。其制造成本高，使用寿命短，更换频率高的特种阀门。国内厂家需长期依赖进口欧美等发达国家产品。

高温耐磨球阀使用在温度很高，介质通常为颗粒或粉未状特征，对零件磨损严重的场合，因而不同于一般常压常温下的阀门。目前，现有的高温耐磨球阀存在设计开关力矩大，零部件使用磨损快，阀门使用寿命短的缺陷，且由于在高温介质下，各零部件的热膨冷缩现象和各种材料在高温下的特殊性状，使密封付的旋转摩擦力剧增，导致径向密封不可靠，开关力矩可控性较差，致使零部件损坏或有卡死现象，影响使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、使用方便且密封效果好的具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，包括相互配合的左阀体和右阀体，左阀体和右阀体之间配合形成球形空腔，在球形空腔内设置有相配合的球体，在左阀体上成形有导通球形空腔的通孔，所述通孔靠近球形空腔的一端一体成型有呈环形的止位凸肩，位于止位凸肩内的球体的最大外径小于止位凸肩内孔的内径。

在通孔内设置有与球体相配合的金属密封座环，在初始状态下，当金属密封座环与止位凸肩相接触时，金属密封座环与球体相接触并形成环形密封面。

在通孔远离球形空腔的一端设置有定位件，在定位件和金属密封座环之间的通孔内设置有用于调节定位件与金属密封座环之间压紧力的弹性自适应压紧组件。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，所述弹性自适应压紧组件包括设置在金属密封座环远离球体一端的推力套筒，在推力套筒与定位件相对的端面上沿周向间隔均布有若干安装槽，在各安装槽内设置有张紧弹簧。

初始状态下，张紧弹簧两端抵紧在定位件和安装槽内底部之间且在定位件与推力套筒沿通孔轴向相对的端面之间形成有让位间隙。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，所述定位件包括成形在通孔开口端内壁上的内螺纹，在内螺纹处螺纹连接有锁紧螺母，在锁紧螺母外端面设置有旋紧槽；所述弹性自适应压紧组件夹设在锁紧螺母与金属密封座环之间的通孔内。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，在靠近推力套筒一侧的金属密封座环端部外侧壁上设置有与通孔相配合的密封斜槽，在密封斜槽内设置有相配合的柔性石墨斜垫，在靠近金属密封座环一侧的推力套筒端部外边缘一体成型有与密封斜槽相配合且用于压紧柔性石墨斜垫的压紧环。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，在与锁紧螺母相对的推力套筒端面内边缘一体成型有定位环，在锁紧螺母内壁上成形有与定位环相配合的环形缺口，在环形缺口侧壁上设置有与定位环外侧壁相配合的编织石墨绳。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，所述右阀体顶部成型有与球形空腔相导通的杆套，在杆套内设置有阀杆，在杆套内设置有若干层与阀杆相配合的柔性石墨填料，在杆套顶部设置有用于压紧柔性石墨填料的压套；在相邻两层柔性石墨填料之间设置有碟形弹簧，在碟形弹簧与上下两侧柔性石墨填料之间设置有平垫圈；在杆套与阀杆之间设置有注油组件。

上述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀中，所述注油组件包括设置在阀杆内且相互导通的径向注油孔和轴向注油孔，在杆套侧壁上设置有与径向注油孔和轴向注油孔相导通的注油嘴，径向注油孔与杆套内孔相导通，轴向注油孔与球形空腔相导通。

本实用新型采用上述结构后，通过止位凸肩保证了金属密封座环与球体之间所需密封比压的稳定性和可靠性，径向密封更可靠，开关力矩可控性好，同时避免了因过载施压，金属密封座环与球体发生过大摩擦力，损坏零件性能，从而达到良好的使用效果和延长阀门使用寿命。

定位件与弹性自适应压紧组件之间相互配合对金属密封座环进行压紧定位，满足金属密封座环与球体之间的密封比压要求，保证阀门不泄漏，开关力矩达到设计要求，防止由于过度压缩金属密封座环导致金属密封座环与球体擦伤受损。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中定位件的结构示意图；

图3是本实用新型中弹性自适应压紧组件的结构示意图；

图4是本实用新型中注油组件的结构示意图。

图中：1、左阀体；1a、通孔；1b、止位凸肩；2、右阀体；3、球形空腔；3a、球体；4、金属密封座环；4a、密封斜槽；4b、柔性石墨斜垫；5、定位件；5a、内螺纹；5b、锁紧螺母；5c、旋紧槽；5d、定位环；5e、环形缺口；5f、编织石墨绳；6、弹性自适应压紧组件；6a、推力套筒；6b、安装槽；6c、张紧弹簧；6d、让位间隙；6e、压紧环；7、杆套；7a、阀杆；7b、柔性石墨填料；7c、压套；7d、碟形弹簧；7e、平垫圈；8、注油组件；8a、径向注油孔；8b、轴向注油孔；8c、注油嘴。

具体实施方式

参阅图1至图4所示，本实用新型的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，包括相互配合的左阀体1和右阀体2，左阀体1和右阀体2之间配合形成球形空腔3，在球形空腔3内设置有相配合的球体3a，在左阀体1上成形有导通球形空腔3的通孔1a，所述通孔1a靠近球形空腔3的一端一体成型有呈环形的止位凸肩1b，位于止位凸肩1b内的球体3a的最大外径小于止位凸肩1b内孔的内径。优选地，位于止位凸肩(1b)内的球体(3a)与止位凸肩(1b)内孔之间具有3～5mm的间隙。

在通孔1a内设置有与球体3a相配合的金属密封座环4，在初始状态下，当金属密封座环4与止位凸肩1b相接触时，金属密封座环4与球体3a相接触并形成环形密封面。

在通孔1a远离球形空腔3的一端设置有定位件5，在定位件5和金属密封座环4之间的通孔1a内设置有用于调节定位件5与金属密封座环4之间压紧力的弹性自适应压紧组件6。

在本实施例中，所述通孔1a、止位凸肩1b、金属密封座环4、定位件5及弹性自适应压紧组件6也可设置在右阀体2上，具有同样的技术效果，这是本领域技术容易容易想到的，故此不再赘述。

优选地，所述弹性自适应压紧组件6包括设置在金属密封座环4远离球体3a一端的推力套筒6a，在推力套筒6a与定位件5相对的端面上沿周向间隔均布有若干安装槽6b，在各安装槽6b内设置有张紧弹簧6c。

初始状态下，张紧弹簧6c两端抵紧在定位件5和安装槽6b内底部之间且在定位件5与推力套筒6a沿通孔1a轴向相对的端面之间形成有让位间隙6d。

工作过程中，推力套筒6a在张紧弹簧6c弹力作用下带动金属密封座环4沿通孔1a轴向实现弹性压紧，在保证金属密封座环4与球体3a之间密封比压要求的同时，避免了因过载施压，金属密封座环4与球体3a发生过大摩擦力，损坏零件性能，防止金属密封座环4与球体3a之间出现卡死、损坏现象，从而达到良好的使用效果和延长阀门使用寿命。

优选地，所述定位件5包括成形在通孔1a开口端内壁上的内螺纹5a，在内螺纹5a处螺纹连接有锁紧螺母5b，在锁紧螺母5b外端面设置有旋紧槽5c；所述弹性自适应压紧组件6夹设在锁紧螺母5b与金属密封座环4之间的通孔1a内。

通过外部旋入的锁紧螺母5b与内螺纹5a配合，方便对锁紧螺母5b与推力套筒6a之间的间距进行调节，从而根据实际工况调节张紧弹簧6c的预紧力，实现金属密封座环4与球体3a之间所需的密封比压，提高密封效果。

优选地，在靠近推力套筒6a一侧的金属密封座环4端部外侧壁上设置有与通孔1a相配合的密封斜槽4a，在密封斜槽4a内设置有相配合的柔性石墨斜垫4b，在靠近金属密封座环4一侧的推力套筒6a端部外边缘一体成型有与密封斜槽4a相配合且用于压紧柔性石墨斜垫4b的压紧环6e。

通过压紧环6e压缩密封斜槽4a内的柔性石墨斜垫4b，柔性石墨斜垫4b发生形变与通孔1a内壁密切接触，实现金属密封座环4与通孔1a内壁之间的径向可靠密封，保证阀门不会发生泄露，提高密封效果。

优选地，在与锁紧螺母5b相对的推力套筒6a端面内边缘一体成型有定位环5d，在锁紧螺母5b内壁上成形有与定位环5d相配合的环形缺口5e，在环形缺口5e侧壁上设置有与定位环5d外侧壁相配合的编织石墨绳5f。

定位环5d、环形缺口5e与编织石墨绳5f之间相互配合，实现锁紧螺母5b与推力套筒6a之间的有效定位，同时保证两者之间的密封效果。

优选地，所述右阀体2顶部成型有与球形空腔3相导通的杆套7，在杆套7内设置有阀杆7a，在杆套7内设置有若干层与阀杆7a相配合的柔性石墨填料7b，在杆套7顶部设置有用于压紧柔性石墨填料7b的压套7c；在相邻两层柔性石墨填料7b之间设置有碟形弹簧7d，在碟形弹簧7d与上下两侧柔性石墨填料7b之间设置有平垫圈7e；在杆套7与阀杆7a之间设置有注油组件8。

通过多层柔性石墨填料7b，减少热影响区，填料加高，阀杆7a上端温度较低，受热膨胀影响较小，有利于阀门与其它驱动装置的连接，减小运转阻力。通过由柔性石墨填料7b、304材质平垫圈7e、碟形弹簧7d组成的缓冲结构，当压套7c施压和介质压力增加时，根据作用力与反作用力的原理，压力向碟形弹簧7d空腔施压，利用碟形弹簧7d的弹性缓冲作用，减小材料热膨胀的径向挤压力，减少阀杆7a运转产生的摩擦力，进而减轻阀门开关力矩。

优选地，所述注油组件8包括设置在阀杆7a内且相互导通的径向注油孔8a和轴向注油孔8b，在杆套7侧壁上设置有与径向注油孔8a和轴向注油孔8b相导通的注油嘴8c，径向注油孔8a与杆套7内孔相导通，轴向注油孔8b与球形空腔3相导通。

可以根据实际情况必要时通过注油嘴8c加入润滑油，润滑油从径向注油孔8a进入杆套7与阀杆7a之间减小杆套7与阀杆7a处的摩擦系数，润滑油从轴向注油孔8b进入球形空腔3内减小球体3a与金属密封座环4之间的摩擦系数，进而减少开关力矩，优化使用工况。

本实用新型工作原理：工作时，通过旋入锁紧螺母5b，锁紧螺母5b压缩张紧弹簧6c，张紧弹簧6c安装于推力套筒6a的安装槽6b内，张紧弹簧6c在反作用力下推动推力套筒6a靠近金属密封座环4，同时压紧环6e压缩柔性石墨斜垫4b和推动金属密封座环4至止位凸肩1b时，阀座与球体3a达到密封比压的要求，此时，阀门不泄漏，开关力矩达到设计要求，防止由于过度压缩金属密封座环4导致球体3a擦伤受损。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (7)

1.一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，包括相互配合的左阀体(1)和右阀体(2)，左阀体(1)和右阀体(2)之间配合形成球形空腔(3)，在球形空腔(3)内设置有相配合的球体(3a)，在左阀体(1)上成形有导通球形空腔(3)的通孔(1a)，其特征在于，所述通孔(1a)靠近球形空腔(3)的一端一体成型有呈环形的止位凸肩(1b)，位于止位凸肩(1b)内的球体(3a)的最大外径小于与止位凸肩(1b)内孔的内径；

在通孔(1a)内设置有与球体(3a)相配合的金属密封座环(4)，在初始状态下，当金属密封座环(4)与止位凸肩(1b)相接触时，金属密封座环(4)与球体(3a)相接触并形成环形密封面；

在通孔(1a)远离球形空腔(3)的一端设置有定位件(5)，在定位件(5)和金属密封座环(4)之间的通孔(1a)内设置有用于调节定位件(5)与金属密封座环(4)之间压紧力的弹性自适应压紧组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，所述弹性自适应压紧组件(6)包括设置在金属密封座环(4)远离球体(3a)一端的推力套筒(6a)，在推力套筒(6a)与定位件(5)相对的端面上沿周向间隔均布有若干安装槽(6b)，在各安装槽(6b)内设置有张紧弹簧(6c)；

初始状态下，张紧弹簧(6c)两端抵紧在定位件(5)和安装槽(6b)内底部之间且在定位件(5)与推力套筒(6a)沿通孔(1a)轴向相对的端面之间形成有让位间隙(6d)。

3.根据权利要求2所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，所述定位件(5)包括成形在通孔(1a)开口端内壁上的内螺纹(5a)，在内螺纹(5a)处螺纹连接有锁紧螺母(5b)，在锁紧螺母(5b)外端面设置有旋紧槽(5c)；所述弹性自适应压紧组件(6)夹设在锁紧螺母(5b)与金属密封座环(4)之间的通孔(1a)内。

4.根据权利要求2所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，在靠近推力套筒(6a)一侧的金属密封座环(4)端部外侧壁上设置有与通孔(1a)相配合的密封斜槽(4a)，在密封斜槽(4a)内设置有相配合的柔性石墨斜垫(4b)，在靠近金属密封座环(4)一侧的推力套筒(6a)端部外边缘一体成型有与密封斜槽(4a)相配合且用于压紧柔性石墨斜垫(4b)的压紧环(6e)。

5.根据权利要求3所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，在与锁紧螺母(5b)相对的推力套筒(6a)端面内边缘一体成型有定位环(5d)，在锁紧螺母(5b)内壁上成形有与定位环(5d)相配合的环形缺口(5e)，在环形缺口(5e)侧壁上设置有与定位环(5d)外侧壁相配合的编织石墨绳(5f)。

6.根据权利要求1所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，所述右阀体(2)顶部成型有与球形空腔(3)相导通的杆套(7)，在杆套(7)内设置有阀杆(7a)，在杆套(7)内设置有若干层与阀杆(7a)相配合的柔性石墨填料(7b)，在杆套(7)顶部设置有用于压紧柔性石墨填料(7b)的压套(7c)；在相邻两层柔性石墨填料(7b)之间设置有碟形弹簧(7d)，在碟形弹簧(7d)与上下两侧柔性石墨填料(7b)之间设置有平垫圈(7e)；在杆套(7)与阀杆(7a)之间设置有注油组件(8)。

7.根据权利要求6所述的一种具有可调预压紧装置的高温耐磨球阀，其特征在于，所述注油组件(8)包括设置在阀杆(7a)内且相互导通的径向注油孔(8a)和轴向注油孔(8b)，在杆套(7)侧壁上设置有与径向注油孔(8a)和轴向注油孔(8b)相导通的注油嘴(8c)，径向注油孔(8a)与杆套(7)内孔相导通，轴向注油孔(8b)与球形空腔(3)相导通。

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