CN222848729U - 一种c型偏心上装式金属密封球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低温阀门技术领域，公开了一种C型偏心上装式金属密封球阀，包括阀体，所述阀体顶端设置有上阀盖，所述上阀盖外周固定连接有挡雨片，所述阀体内部设置有金属阀座，所述金属阀座外侧设置有弹簧蓄能密封圈一和圆柱弹簧，所述上阀盖内部设置有阀轴，所述阀轴底端设置有球芯，所述球芯底端外周套设有转动垫二，所述球芯底端设置有导向套三，所述球芯上端设置有导向套一，所述阀轴外周设置有导向套二，所述阀轴通过所述导向套二与所述上阀盖连接。本实用新型中，能够实现更可靠的泄漏率，延长使用寿命，提供阀座预紧力，补偿因压力变化造成金属阀座密封泄漏，以及给予填料持续预紧力，防止外漏。

Description

一种C型偏心上装式金属密封球阀

技术领域

本实用新型涉及低温阀门技术领域，尤其涉及一种C型偏心上装式金属密封球阀。

背景技术

目前LNG管道低温球阀通常为两种结构，一种是低温上装式浮动球阀或低温上装式固定球阀，固定球阀结构设计符合API 6D要求，需要明确DBB/DIB/DIN-2具体某种结构；该结构阀门在LNG接收站运行使用时，普遍反馈存在内漏现象，个别接收站高压泵出口的低温球阀还存在外漏现象；严重内漏造成下游LNG气化设备无法有效隔离，阀门切断功能失效，干扰设备运行和检修；阀门外漏时LNG大量气化，极易引发天然气燃爆，造成严重风险隐患。

另一种结构采用双偏心C型结构，实现阀门在关闭过程中球体是渐进式接触密封圈，因此极大降低了传统低温球阀的球体和密封圈之间的摩擦力矩；同时降低了密封圈的磨损，因而使用寿命长，尤其频繁操作场合；由于C型球阀没有中腔，不存在中腔积压现象，消除了中腔积压带来的风险；但是该结构多采用PCTFE软密封密封圈，该材料被进口垄断，价格非常昂贵，而且该结构采用螺母固定式没有预紧力，当阀座形变失效后，就失去密封功能，所以实际应用中，效果非常不理想；如果采用硬密封结构，就可以节约材料成本，同时消除软密封阀座形变造成的泄漏。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种C型偏心上装式金属密封球阀，旨在改善现有技术中当阀座形变失效后，就失去密封功能，所以实际应用中，效果非常不理想的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种C型偏心上装式金属密封球阀，包括阀体，所述阀体上侧设置有填料函机构，所述阀体顶端设置有上阀盖，所述上阀盖外周固定连接有挡雨片，所述阀体内部设置有金属阀座，所述金属阀座外侧设置有弹簧蓄能密封圈一和圆柱弹簧，所述金属阀座通过所述弹簧蓄能密封圈一和所述圆柱弹簧与阀体连接，所述上阀盖内部设置有阀轴，所述阀轴底端设置有球芯，所述球芯顶端外周套设有转动垫一，所述球芯底端外周套设有转动垫二，所述球芯底端设置有导向套三，所述球芯上端设置有导向套一，所述阀轴外周设置有导向套二，所述阀轴通过所述导向套二与所述上阀盖连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述填料函机构包括弹簧蓄能密封圈二，所述弹簧蓄能密封圈二设置在所述上阀盖内部，所述弹簧蓄能密封圈二顶端设置有密封压套，所述密封压套顶端设置有填料垫，所述填料垫上部设置有石墨填料，双层石墨填料之间设置有填料隔环。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上阀盖贯穿有阀盖螺栓，所述阀盖螺栓底端贯穿至所述阀体内并与所述阀体螺纹连接，所述阀盖螺栓顶端螺纹连接有阀盖螺母。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述阀体和所述球芯采用两偏心式结构设计，即阀轴中心线与金属阀座偏心以及阀体中心线与阀轴中心线偏心。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述球芯采用C型全通道流道，所述球芯与所述阀轴固定连接，所述弹簧蓄能密封圈一外径面积大于金属阀座密封线。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述石墨填料上侧设置有填料压套，所述填料压套内侧设置有防尘套，所述填料压套上侧设置有填料压盖，所述填料压盖上侧设置有碟簧外套，所述碟簧外套与所述填料压盖之间抵接有碟簧垫，所述碟簧外套内设置有碟簧内套，所述碟簧外套和所述碟簧内套之间设置有碟簧件，所述碟簧外套上侧贯穿有填料螺栓，所述填料螺栓底端贯穿所述碟簧内套并设置在所述上阀盖内，所述填料螺栓顶端螺纹连接有填料螺母。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上阀盖底端设置有弹簧蓄能密封圈三和金属缠绕垫，所述上阀盖通过所述弹簧蓄能密封圈三和所述金属缠绕垫与所述阀体连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上阀盖上部外周开设有均匀分布的月压槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述阀体底端连通有排污阀。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中，通过采用偏心式结构设计，能够实现更可靠的泄漏率，延长使用寿命，并且金属阀座与阀体之间安装圆柱弹簧，提供阀座预紧力，金属阀座与阀体之间安装弹簧蓄能密封圈一，实现金属阀座与阀体之间密封，补偿因压力变化造成金属阀座密封泄漏；而填料函压紧方式通过采用动负载填料压紧结构，能够给予填料持续预紧力，防止外漏。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的正视剖视图；

图2为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的阀腔偏心结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的金属阀座结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的上阀盖密封结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的上阀盖月压槽示意图；

图6为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的填料函结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种C型偏心上装式金属密封球阀的动载荷填料结构示意图。

图例说明：

1、阀体；2、金属阀座；3、球芯；4、弹簧蓄能密封圈一；5、圆柱弹簧；6、转动垫一；7、导向套一；8、上阀盖；9、阀轴；10、导向套二；11、填料函机构；1101、弹簧蓄能密封圈二；1102、密封压套；1103、填料垫；1104、填料隔环；1105、石墨填料；16、填料压套；17、填料压盖；18、防尘套；19、填料螺栓；20、填料螺母；21、碟簧外套；22、碟簧内套；23、碟簧件；24、碟簧垫；25、挡雨片；26、阀盖螺栓；27、阀盖螺母；28、金属缠绕垫；29、弹簧蓄能密封圈三；30、转动垫二；31、导向套三；32、排污阀；33、月压槽。

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。

参照图1、图3和图4，本实用新型提供的一种实施例：一种C型偏心上装式金属密封球阀，包括阀体1，阀体1上侧设置有填料函机构11，阀体1顶端设置有上阀盖8，上阀盖8外周固定连接有挡雨片25，阀体1内部设置有金属阀座2，金属阀座2外侧设置有弹簧蓄能密封圈一4和圆柱弹簧5，金属阀座2通过弹簧蓄能密封圈一4和圆柱弹簧5与阀体1连接，上阀盖8内部设置有阀轴9，阀轴9底端设置有球芯3，球芯3顶端外周套设有转动垫一6，球芯3底端外周套设有转动垫二30，球芯3底端设置有导向套三31，球芯3上端设置有导向套一7，阀轴9外周设置有导向套二10，阀轴9通过导向套二10与上阀盖8连接，球芯3采用C型全通道流道，球芯3与阀轴9固定连接，弹簧蓄能密封圈一4外径面积大于金属阀座2密封线；上阀盖8底端设置有弹簧蓄能密封圈三29和金属缠绕垫28，上阀盖8通过弹簧蓄能密封圈三29和金属缠绕垫28与阀体1连接；

具体的，通过采用偏心式结构设计，能够将普通低温O型球阀位置密封变成扭矩持续密封，实现更可靠的泄漏率，同时当阀门打开时，球芯3能够快速脱离阀座，由于之间没有磨损，因此能够延长使用寿命；阀体1与上阀盖8则通过上装式结构设计，以实现在线快速维护的效果；并且上阀盖8配有挡雨片25，从而能够防止雨滴滴入中法兰螺栓处，造成螺栓锈蚀；导向套采用三段式支撑结构设计，分别是球芯3下部，球芯3上部，上阀盖8上部，实现同时支撑阀轴9；并且上阀盖8中法兰密封采用纵向弹簧蓄能密封圈三29和金属缠绕垫28组合密封结构，使得密封效果更好；金属阀座2与阀体1之间安装圆柱弹簧5，提供阀座预紧力；金属阀座2与阀体1之间安装弹簧蓄能密封圈一4，实现金属阀座2与阀体1之间密封，补偿因压力变化造成金属阀座2密封泄漏；而填料函压紧方式通过采用动负载填料压紧结构，能够给予填料持续预紧力，防止外漏，层叠式的碟簧件23与内外导向套则能够起到固定防雨的作用；球芯3采用C型全通道结构，无空腔，无需泄压排放；阀门密封结构采用纯金属密封，本质上防火、防静电。

参照图1、图6和图7，填料函机构11包括弹簧蓄能密封圈二1101，弹簧蓄能密封圈二1101设置在上阀盖8内部，弹簧蓄能密封圈二1101顶端设置有密封压套1102，密封压套1102顶端设置有填料垫1103，填料垫1103上部设置有石墨填料1105，双层石墨填料1105之间设置有填料隔环1104；石墨填料1105上侧设置有填料压套16，填料压套16内侧设置有防尘套18，填料压套16上侧设置有填料压盖17，填料压盖17上侧设置有碟簧外套21，碟簧外套21与填料压盖17之间抵接有碟簧垫24，碟簧外套21内设置有碟簧内套22，碟簧外套21和碟簧内套22之间设置有碟簧件23，碟簧外套21上侧贯穿有填料螺栓19，填料螺栓19底端贯穿碟簧内套22并设置在上阀盖8内，填料螺栓19顶端螺纹连接有填料螺母20；

具体的，通过弹簧蓄能密封圈二1101上安装的密封压套1102以及填料垫1103能够增加密封性，通过设置的两层石墨填料1105以及在两侧石墨填料1105之间的填料隔环1104则能够防止LNG介质外漏；通过采用填料压套16和填料压盖17所形成的动载荷结构，能够对填料提供持续压紧力，能够让阀门使用五万次开关循环操作，而不需要调整或更换填料，层叠式的碟簧件23、碟簧外套21以及碟簧内套22则能够起到固定防雨的作用，配合填料螺栓19和填料螺母20则能够对其进行固定。

参照图1和图5，上阀盖8贯穿有阀盖螺栓26，阀盖螺栓26底端贯穿至阀体1内并与阀体1螺纹连接，阀盖螺栓26顶端螺纹连接有阀盖螺母27；上阀盖8上部外周开设有均匀分布的月压槽33；阀体1底端连通有排污阀32；

具体的，通过设置有阀盖螺栓26以及阀盖螺母27能够将上阀盖8与阀体1进行压紧贴合，保证上阀盖8与阀体1的稳定性；通过设置的月压槽33能够增加散热效果，防止填料函位置结冰；通过设置有排污阀32则能够对阀体1内部的污渍进行排出清理。

参照图1和图2，阀体1和球芯3采用两偏心式结构设计，即阀轴9中心线与金属阀座2偏心以及阀体1中心线与阀轴9中心线偏心；

具体的，阀轴9中心线与金属阀座2密封性形成偏心一，阀体1中心线与阀轴9中心线形成偏心二，从而能够使得阀轴9顺时针和逆时针转动，进而能够带动球芯3顺时针和逆时针转动，以实现阀门的开关。

工作原理：通过采用偏心式结构设计，能够将普通低温O型球阀位置密封变成扭矩持续密封，实现更可靠的泄漏率，同时当阀门打开时，球芯3能够快速脱离阀座，由于之间没有磨损，因此能够延长使用寿命；阀体1与上阀盖8则通过上装式结构设计，以实现在线快速维护的效果；并且上阀盖8配有挡雨片25，从而能够防止雨滴滴入中法兰螺栓处，造成螺栓锈蚀；导向套采用三段式支撑结构设计，分别是球芯3下部，球芯3上部，上阀盖8上部，实现同时支撑阀轴9；同时金属阀座2采用堆焊硬质合金，可在线更换；金属阀座2与阀体1之间安装圆柱弹簧5，提供阀座预紧力；金属阀座2与阀体1之间安装弹簧蓄能密封圈一4，实现金属阀座2与阀体1之间密封，补偿因压力变化造成金属阀座2密封泄漏；而填料函压紧方式通过采用动负载填料压紧结构，能够给予填料持续预紧力，防止外漏，层叠式的碟簧件23与内外导向套则能够起到固定防雨的作用；球芯3采用C型全通道结构，无空腔，无需泄压排放；阀门密封结构采用纯金属密封，本质上防火、防静电。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种C型偏心上装式金属密封球阀，包括阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)上侧设置有填料函机构(11)，所述阀体(1)顶端设置有上阀盖(8)，所述上阀盖(8)外周固定连接有挡雨片(25)，所述阀体(1)内部设置有金属阀座(2)，所述金属阀座(2)外侧设置有弹簧蓄能密封圈一(4)和圆柱弹簧(5)，所述金属阀座(2)通过所述弹簧蓄能密封圈一(4)和所述圆柱弹簧(5)与阀体(1)连接，所述上阀盖(8)内部设置有阀轴(9)，所述阀轴(9)底端设置有球芯(3)，所述球芯(3)顶端外周套设有转动垫一(6)，所述球芯(3)底端外周套设有转动垫二(30)，所述球芯(3)底端设置有导向套三(31)，所述球芯(3)上端设置有导向套一(7)，所述阀轴(9)外周设置有导向套二(10)，所述阀轴(9)通过所述导向套二(10)与所述上阀盖(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述填料函机构(11)包括弹簧蓄能密封圈二(1101)，所述弹簧蓄能密封圈二(1101)设置在所述上阀盖(8)内部，所述弹簧蓄能密封圈二(1101)顶端设置有密封压套(1102)，所述密封压套(1102)顶端设置有填料垫(1103)，所述填料垫(1103)上部设置有石墨填料(1105)，双层石墨填料(1105)之间设置有填料隔环(1104)。

3.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述上阀盖(8)贯穿有阀盖螺栓(26)，所述阀盖螺栓(26)底端贯穿至所述阀体(1)内并与所述阀体(1)螺纹连接，所述阀盖螺栓(26)顶端螺纹连接有阀盖螺母(27)。

4.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述阀体(1)和所述球芯(3)采用两偏心式结构设计，即阀轴(9)中心线与金属阀座(2)偏心以及阀体(1)中心线与阀轴(9)中心线偏心。

5.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述球芯(3)采用C型全通道流道，所述球芯(3)与所述阀轴(9)固定连接，所述弹簧蓄能密封圈一(4)外径面积大于金属阀座(2)密封线。

6.根据权利要求2所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述石墨填料(1105)上侧设置有填料压套(16)，所述填料压套(16)内侧设置有防尘套(18)，所述填料压套(16)上侧设置有填料压盖(17)，所述填料压盖(17)上侧设置有碟簧外套(21)，所述碟簧外套(21)与所述填料压盖(17)之间抵接有碟簧垫(24)，所述碟簧外套(21)内设置有碟簧内套(22)，所述碟簧外套(21)和所述碟簧内套(22)之间设置有碟簧件(23)，所述碟簧外套(21)上侧贯穿有填料螺栓(19)，所述填料螺栓(19)底端贯穿所述碟簧内套(22)并设置在所述上阀盖(8)内，所述填料螺栓(19)顶端螺纹连接有填料螺母(20)。

7.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述上阀盖(8)底端设置有弹簧蓄能密封圈三(29)和金属缠绕垫(28)，所述上阀盖(8)通过所述弹簧蓄能密封圈三(29)和所述金属缠绕垫(28)与所述阀体(1)连接。

8.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述上阀盖(8)上部外周开设有均匀分布的月压槽(33)。

9.根据权利要求1所述的一种C型偏心上装式金属密封球阀，其特征在于：所述阀体(1)底端连通有排污阀(32)。