專利名稱：雙錐金屬密封閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球閥，特別涉及一種具有扭矩小、適用于各種溫度的雙錐金屬密封閥。
背景技術(shù)：
目前，普通球閥采用的是活塞式閥座結(jié)構(gòu)，活塞式閥座結(jié)構(gòu)主要存在以下問題
I :閥座與閥體之間的密封件主要采用O形圈、柔性石墨等非金屬元件，由于柔性石墨所需預(yù)緊比壓高，且安裝、使用時(shí)易損壞，所以較難建立活塞密封腔，故易導(dǎo)致閥門泄露，同時(shí)啟閉扭矩較大。而O型圈不能用于高溫工況，所以使用場(chǎng)合受到限制。2 :在介質(zhì)力及彈簧力的作用下，其閥座密封面緊靠球體密封面。因此，閥門在啟閉時(shí)，密封副始終存在摩擦，故其密封面易擦傷。因此，該類閥門使用壽命受到嚴(yán)重削弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種具有扭矩小、耐高溫，密封性能好，可靠性高的雙錐金屬密封閥。為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的雙錐金屬密封閥，包括帶有流道的閥體，閥體流道中設(shè)置有閥球，閥球連接有閥座，閥球與閥座之間設(shè)有密封副結(jié)構(gòu)，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥體流道中心的徑向偏心e，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥座密封面的軸向偏心H，以及密封副圓錐中心線與流道中心線的夾角α。閥座為通過焊接或脹接方式固定在閥體上。閥座為整體式或通過焊接、脹接或栓接方式固定在閥體上。所述密封副結(jié)構(gòu)由墊片、密封圈、壓圈、固定環(huán)構(gòu)成，墊片套在閥球上，墊片外側(cè)是密封圈，密封圈外側(cè)是壓圈，最后通過固定環(huán)連接在閥球上，固定環(huán)通過螺釘連接在閥球上。所述密封圈為PTFE、RPTFE、NYLON、PEEK、橡膠等非金屬材料。所述密封圈為不銹鋼夾柔性石墨制成的多層次密封圈。密封圈為全金屬材料制成。所述閥體的結(jié)構(gòu)可以為上裝式、側(cè)裝二段式、側(cè)裝三段式及整體式，連接形式可以為栓接也可以為焊接。所述閥球固定形式可以采用支撐板固定，也可以采用整體式球體耳軸固定或者球體與閥體間采用分開式固定軸連接形式。有益效果，因閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥體流道中心存在偏心量e，故閥門開啟時(shí)，閥球密封面能迅速脫離閥座密封面。使閥門開關(guān)時(shí)兩密封面之間無摩擦，克服了普通球閥啟閉時(shí)，密封面之間始終存在摩擦的問題，有效降低了閥門的啟閉扭矩，增加了閥門的使用壽命，且不會(huì)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，故其在高溫工況下具有普通球閥無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，本發(fā)明的密封副圓錐中心線與閥體流道中心線又設(shè)計(jì)有角偏心α，這樣即提高了閥門密封性能，又提高了閥門的加工工藝性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明本發(fā)明；圖I為本發(fā)明所述的雙錐金屬密封閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖 I的局部放大圖。圖3為三偏心結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所述的密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明所述的雙錐金屬密封閥密封副脫開示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參看圖I、圖2，本發(fā)明主要由閥體I、支撐板2、閥球3、螺釘4、閥桿5、填料箱6、支架7、墊片8、密封圈9、壓圈10、固定環(huán)11及閥座12等主要零部件組成。閥球3由支撐板2(上下各一塊)支撐。閥桿5與閥球3通過扁槽連接以傳遞扭矩。閥座12與閥體I通過焊接或脹接等方式固定在閥體內(nèi)，并確保介質(zhì)不會(huì)沿閥座外圓滲漏。將密封圈9、壓圈10及固定環(huán)11用螺釘4連接在閥球3上，使之成為一個(gè)整體，在密封圈9與閥球3之間設(shè)有墊片8以增加密封可靠性。參看圖4，本發(fā)明的密封圈9是繞一個(gè)頂角為β的圓錐體的軸線經(jīng)旋轉(zhuǎn)切削而得，其截面形狀為橢圓形。同理，與之配對(duì)的閥座密封面也是繞一個(gè)頂角為β的圓錐體的軸線經(jīng)旋轉(zhuǎn)切削而得。參看圖3，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥體流道中心線L存在徑向偏心e，閥球旋轉(zhuǎn)中心ο與閥座密封面存在軸向偏心H，以及密封副圓錐中心線與流道中心線存在夾角α。各偏心的取值范圍為e :1 200mm，H :1 1000mm，α :1° 180°。閥座12為整體式或通過焊接、脹接或栓接方式固定在閥體上。所述閥體I的結(jié)構(gòu)可以為上裝式、側(cè)裝二段式、側(cè)裝三段式及整體式，連接形式可以為栓接也可以為焊接。所述閥球3固定形式可以采用支撐板固定，也可以采用整體式球體耳軸固定或者球體與閥體間采用分開式固定軸連接形式。如圖所示線段a是以旋轉(zhuǎn)中心為起點(diǎn)，以兩密封面重合的交線上距閥體流道中心線最遠(yuǎn)的點(diǎn)為終點(diǎn)的直線。線段b是以旋轉(zhuǎn)中心為起點(diǎn)，以兩密封面重合的交線上距閥體流道中心線最近的點(diǎn)為終點(diǎn)的直線。可以看出，線段a比線段b長(zhǎng)。同理，線段c比線段d長(zhǎng)。線段a、線段b、線段C、線段d即為閥球的轉(zhuǎn)動(dòng)臂。故可得如下結(jié)論當(dāng)逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)閥球，即閥門開啟時(shí)，密封圈9將迅速脫離閥座密封面，防止了密封副之間的相互摩擦(參看圖5)。當(dāng)順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)閥球，即關(guān)閉閥門時(shí)，密封圈9將逐漸靠緊閥座密封面，直至閥門保持密封，此時(shí)密封圈還有足夠的預(yù)緊余量，故當(dāng)密封圈出現(xiàn)磨損時(shí)，只需將閥球繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度即可確保閥門密封。普通的硬密封球閥密封副均為球面結(jié)構(gòu)，此類密封副對(duì)加工設(shè)備及制造精度要求極高，其閥座密封面與球體須精加工后研磨，且研磨之后還需要配磨，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，故其生產(chǎn)效率低下，而生產(chǎn)成本卻不斷攀升。本發(fā)明的密封副采用錐面密封結(jié)構(gòu)，即保證了良好的密封性能，又提高了加工工藝性。且密封圈與閥球設(shè)計(jì)成可拆卸式結(jié)構(gòu)，給以后的維修和保養(yǎng)帶來極大便利。一旦密封圈處出現(xiàn)泄露，只需更換密封圈或閥座即可，而普通的硬密封球閥則必須更換整個(gè)閥球、閥座，故其維修成本高。因此，無論從產(chǎn)品性能、制造成本、生產(chǎn)效率及售后服務(wù)的角度出發(fā)，本發(fā)明都具有明顯優(yōu)勢(shì)。綜上所述本發(fā)明具有密封性能好、耐高溫、長(zhǎng) 壽命、易制造、便維護(hù)及外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.雙錐金屬密封閥，包括帶有流道的閥體，閥體流道中設(shè)置有閥球，閥球連接有閥座，閥球與閥座之間設(shè)有密封副結(jié)構(gòu)，其特征在于，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥體流道中心的徑向偏心e，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥座密封面的軸向偏心H，以及密封副圓錐中心線與流道中心線的夾角α ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，各偏心的取值范圍為e1 200mm, H :1 1000mm，α :1° 180°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，閥座為整體式或通過焊接、脹接或栓接方式固定在閥體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，所述密封副結(jié)構(gòu)由墊片、密封圈、壓圈、固定環(huán)構(gòu)成，墊片套在閥球上，墊片外側(cè)是密封圈，密封圈外側(cè)是壓圈，最后通過固定環(huán)連接在閥球上，固定環(huán)通過螺釘連接在閥球上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，所述密封圈為PTFE、RPTFE,NYLON、PEEK、橡膠材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，所述密封圈為不銹鋼夾柔性石墨制成的多層次密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，密封圈為全金屬材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，所述閥體的結(jié)構(gòu)可以為上裝式、側(cè)裝二段式、側(cè)裝三段式及整體式，連接形式可以為栓接也可以為焊接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙錐金屬密封閥，其特征在于，所述閥球固定形式可以采用支撐板固定，也可以采用整體式球體耳軸固定或者球體與閥體間采用分開式固定軸連接形式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙錐金屬密封閥，包括帶有流道的閥體，閥體流道中設(shè)置有閥球，閥球連接有閥座，閥球與閥座之間設(shè)有密封副結(jié)構(gòu)，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥體流道中心的徑向偏心e，閥球旋轉(zhuǎn)中心與閥座密封面的軸向偏心H，以及密封副圓錐中心線與流道中心線的夾角α。本發(fā)明具有密封性能好、耐高溫、長(zhǎng)壽命、易制造、便維護(hù)及外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K5/06GK102635701SQ201210129350
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者卓桂朝, 羅起飛, 金成波 申請(qǐng)人:圣博萊閥門有限公司