CN2526618Y - 一种高性能参数的球阀 - Google Patents

Abstract

该实用新型公开了一种具有高性能参数的球阀。包括阀体及与之相对独立且与阀瓣硬度相同的阀座，硬质合金阀瓣，阀杆及其密封垫和压盖、手柄；在旋塞阀内还增设有阀座压紧套。该实用新型由于将阀座设计成独立的部件且与阀瓣均采用硬质合金制作，可在850℃以内的高温、300MPa工作压力及强腐蚀等恶劣工况条件下使用，其使用寿命较之背景技术可延长163倍，因而具有耐高温、高压、耐腐蚀性好，有极优良的耐磨和耐冲蚀性能等特点。从而克服了背景技术在高温工作条件下的硬度、耐腐蚀性及抗压强度较低，耐磨性差，使用寿命短等弊病。

Description

一种高性能参数的球阀

技术领域

本实用新型属于机械设备中与管道配套用于调节、控制的阀门，特别是一种阀瓣与阀座之间采用硬密封的球阀。

背景技术

常规球阀在选择阀门密封面的配对材料时，按传统理论和在实际应用中均采取软、硬配对的方式来解决；即一般在阀瓣与阀座之间采用洛氏硬度差在HRC9～16范围内的两种材质配对设置，如常规用于石油、化工、电力及核工业领域，在恶劣工况条件下使用的截止及旋塞式球阀就是采用硬质合金材料作阀瓣，而采相对较软的不锈钢作阀体和阀座，且阀座与阀体整体加工成型，采用此类方式配对的球阀，是利用阀瓣的硬度和外力作用，使阀座的密封面产生一定的变形来达到理想的密封效果这一目的。但由于阀瓣与阀座的材质硬度存在差别，且差别越大，其磨损越不均匀，擦伤和冲蚀对密封件中较软的阀座密封面所造成的损伤也就越大，其结果大大降低了阀座的抗磨、抗冲蚀等性能，造成阀门因其密封面过早破坏、出现渗漏而报废。此外，这类金属硬密封球阀还因其阀座材质性能的限制，一般也只适合于工作温度在4～5℃以内的环境下使用。因此，此类球阀存在高温下的硬度、耐腐蚀性及抗压强度较低，耐磨性差，使用寿命短等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种阀瓣和阀座均采用无硬度差且具有高性能参数的球阀，以达到可应用于高温、高压、强腐蚀工作环境及延长使用寿命等目的。

本实用新型的解决方案是将原阀座与阀体采用同一材质并整体加工成型，改为采用不同材质分别分工成型后，再组合成一整体，其中阀座与阀瓣均为相同的高性能材料，以此实现其发明目的。因此，本实用新型包括阀体及设于其内的阀座，硬质合金阀瓣，阀杆及其密封垫和压盖、手柄；关键在于阀体与阀座分别为相互独立的部件，其中阀座为带密封面且与阀瓣硬度相同的环形座体，而在阀体内则设置相应的阀座固定槽，阀座嵌入该固定槽后再将其与阀体紧固成一体。上述环形阀座及阀座固定槽的设置，当球阀为截止阀时只设置一组阀座及其固定槽；而当球阀为旋塞阀时则在与阀瓣两侧接触的阀体内流体进、出口部位各设置一组阀座及其固定槽。而所述阀座为带密封面且与阀瓣硬度相同的环形阀座，其硬度在常温工作状况下为HRC87～93，而在650℃的工作状况下仍可保持在HRC60～65范围内。为了便于旋塞阀阀座、阀瓣的安装及配合的稳定性，在旋塞阀的阀体内还设有一阀座压紧套，且其中一阀座固定槽即设于该压紧套内端，而整个套体则通过螺纹与阀体可调式紧固成一体。

本实用新型由于将球阀的阀座设计成一独立的部件，加工成型后再与阀体紧固成一体，从而阀座即可采用与阀瓣相同的高性能的硬质合金加工制作，使阀座与阀瓣之间实现无硬度差配对。从而克服了背景技术阀瓣采用硬质合金而设于阀体融为一体的阀座采用不锈钢制作的软、硬配对所存在磨损不均匀，阀座密封面易擦伤和冲蚀、产生渗漏而报废，且耐高温、高压及耐腐蚀性差等弊病。本实用新型具有可在高达850℃以内的高温、300Mpa工作压力及强腐蚀等恶劣工况条件下使用；经模拟工况实验本实用新型与采用1Cr18Ni9Ti不锈钢阀座且与阀体整体制作的球阀相比，其使用寿命延长163倍。因而，本实用新型具有耐高温、高压、耐腐蚀性好，有极优良的耐磨和耐冲蚀性能，使用寿命可延长上百倍等特点。

附图及附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；

图2为实施例2结构示意图。

图中：1、手柄，2、锁紧螺母，3、填料压盖，4、垫片，5、密封填料，6、阀杆，7、硬质合金阀瓣，8、硬合金阀座，9、阀体，10、阀座压紧套，11、固定螺母。

实施例1

本实施例以与管径为φ25.4mm配套使用的截止阀为例：手柄1、锁紧螺母2、填料压盖3、垫片4、密封填料5、阀杆6、硬质合金阀瓣7，其结构、尺寸均与背景技术相同。阀体9在相应于流体进口原阀座位置处开设一阀座8的固定槽，槽体直径φ42mm，深8mm，阀座8其材质与硬合金阀瓣7相同，亦采用钴基碳化钨，阀座8内孔直径φ25.4mm，高8mm，与阀瓣7配合的密封面本实施例采用锥面，其锥面角度为45°，轴线高3mm，该阀座8嵌入阀座固定槽后与阀体9粘结成一体。

实施例2

本实施例以与管径为φ25.4mm配套使用的旋塞阀为例：手柄1、填料压盖3、垫片4、密封填料5、阀杆6、硬质合金阀瓣7，其结构及尺寸均与背景技术相同。本实施例设2个硬质合金阀座8的固定槽，其中一个槽体设于阀体9上，另一固定槽则设于阀座压紧套10的内口部，槽体直径均为φ40mm，深10mm；阀座压紧套10长52mm，外端与阀体9连接部位采用M6螺纹，内端套体直径为φ45mm。阀座8仍采用与阀瓣7相同的具有优良红硬性的钴基碳化钨硬质合金，常温工作状态硬度为HRC90，座体外径为φ40mm，内径φ25.4mm，高10mm，与阀瓣7配合部位采用锥度为45°的环面，环面高4mm，该阀座分别与位于阀体9及阀座压紧套10上的固定槽粘结成一体。

Claims (4)

1、一种高性能参数的球阀，包括阀体及设于其内的阀座，硬质合金阀瓣，阀杆及其密封垫和压盖、手柄；其特征在于阀体与阀座分别为相互独立的部件，其中阀座为带密封面且与阀瓣硬度相同的环形阀座体，而在阀体内则设置相应的阀座固定槽，阀座嵌入该固定槽后再将其与阀体紧固成一体。

2、按权利要求1所述高性能参数的球阀；其特征在于所述阀座及阀座固定槽的设置，当球阀为截止阀时只设置一组阀座及其固定槽；而当球阀为旋塞阀时则在与阀瓣两侧接触的阀体内流体进、出口部位各设置一组阀座及其固定槽。

3、按权利要求1所述高性能参数的球阀；其特征在于所述阀座为带密封面且与阀瓣硬度相同的环形阀座，其硬度在常温工作状况下为HRC87～93，而在650℃的工作状况下仍可保持在HRC60～65范围内。

4、按权利要求1或2所述高性能参数的球阀；其特征在于在旋塞阀的阀体内还设有一阀座压紧套，且其中一阀座固定槽即设于该压紧套内端，而整个套体则通过螺纹与阀体可调式紧固成一体。

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