一種高壓零泄漏線密封止回閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓零泄漏線密封止回閥，閥芯包括閥芯導向桿和閥芯座，在閥芯導向桿端部和閥芯座端部之間形成的梯形槽中安裝有O型密封圈；所述閥芯設置在后閥體內(nèi)，在前閥體內(nèi)設置有彈簧，前閥體和后閥體采用螺紋連接；閥芯導向桿端部、閥芯座端部和后閥體端部均具有錐形密封面。本發(fā)明的積極效果是：采用異形夾角錐形端部金屬與金屬硬質(zhì)線密封和O型圈軟質(zhì)密封雙質(zhì)線密封技術及閥芯導向回座運動技術，密封等級高、安全、可靠、效果好；頂開閥芯時閥門兩端壓差小，閥門開啟時背壓小，減小開啟頂開壓力，減少泵及管路設計壓力，節(jié)省投資，保證了管路的安全。
【專利說明】一種高壓零泄漏線密封止回閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣集輸領域，尤其是涉及井口及集輸管道藥劑加注工藝系統(tǒng)中的高壓零泄漏線密封止回閥。
【背景技術】
[0002]止回閥是一種能防止管道系統(tǒng)流體倒流的管道閥門，在天然氣集輸領域井口及集輸管道工藝系統(tǒng)中使用，止回閥是為了阻止流體倒流，確保工藝系統(tǒng)安全。特別是在井口及集輸管道藥劑加注系統(tǒng)中，當加注工藝要求停止藥劑加注時,加注泵停止工作,加注管道壓力下降，此時設置在加注管道末端的止回閥起到阻止由井口或集輸工藝管道高壓天然氣串入加注管道及后方工藝設備(如泵、過濾器、低壓儲罐)內(nèi)而引起的爆炸及其它安全事故。
[0003]目前，井口及集輸管道藥劑加注系統(tǒng)上常用的止回閥主要有兩種，一種是金屬對金屬硬質(zhì)線密封止回閥，另一種是金屬與氟塑料墊片軟質(zhì)面密封止回閥。金屬與金屬硬質(zhì)線密封需要較大的預緊力，而止回閥彈簧給出的預緊力有限，再加上金屬與金屬線密封副加工粗糙度要求相當高，此外金屬與金屬線密封要求輸送介質(zhì)的清潔度也非常高，而井口天然氣雜質(zhì)較多，特別是固體雜質(zhì)不可避免，這就造成了金屬對金屬線密封損壞，閥門泄漏，影響系統(tǒng)安全。金屬與四氟墊片軟質(zhì)面密封可以在有限的預緊力下實現(xiàn)零泄漏，但是它要求密封面有足夠的寬度來承受介質(zhì)軸向壓力，特別是井口及集輸管道的壓力較高，一般井口壓力為幾十兆帕，集輸管道為十幾兆帕，在如此高壓下，由于密封面寬度而增加的背壓非常高，由于加注系統(tǒng)管道直徑較小(一般是DN15)，此時背壓往往是加注系統(tǒng)正常工作壓力的1.5?2倍。迫使加注系統(tǒng)提高設計壓力，選擇壓力更高的泵和閥門，對于超高壓井口甚至無法選到加注泵，因此為了提高加注系統(tǒng)安全性，降低成本，迫切需要研究一種新型止回閥。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術的上述缺點，本發(fā)明提供了一種高壓零泄漏線密封止回閥。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種高壓零泄漏線密封止回閥，包括前閥體、閥芯和后閥體，所述閥芯包括閥芯導向桿和閥芯座，在閥芯導向桿端部和閥芯座端部之間形成的梯形槽中安裝有O型密封圈；所述閥芯設置在后閥體內(nèi)，在前閥體內(nèi)設置有彈簧，前閥體和后閥體采用螺紋連接；閥芯導向桿端部、閥芯座端部和后閥體端部均具有錐形密封面。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的積極效果是:本發(fā)明采用異形夾角錐形端部金屬與金屬硬質(zhì)線密封和O型圈軟質(zhì)密封雙質(zhì)線密封技術及閥芯導向回座運動技術，密封等級高、安全、可靠、效果好；頂開閥芯時閥門兩端壓差小，閥門開啟時背壓小，減小開啟頂開壓力，減少泵及管路設計壓力，節(jié)省投資，保證了管路的安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0008]圖1是高壓零泄漏線密封止回閥的結構示意圖；
[0009]圖2是高壓零泄漏線密封止回閥閥芯3的結構示意圖；
[0010]圖3高壓零泄漏線密封止回閥后閥體5的結構示意圖；
[0011]圖4是圖1的A放大圖；
[0012]圖5是圖4的B放大圖；
[0013]圖6是圖2的C-C剖視圖；
[0014]圖7是O型密封圈6及梯形槽的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]一種高壓零泄漏線密封止回閥，如圖1至圖7所示，包括:前閥體1、彈簧2、閥芯3、金屬墊圈4、后閥體5、0型密封圈6、0型墊圈7、閥芯導向桿8、閥芯座9、橡膠墊圈10、墊圈
11、六角頭螺栓12、彈簧墊圈13、后閥體的錐形密封面14、導向移動軌道孔15、密封線16、后閥體孔17、閥芯座的錐形密封面18和梯形槽19等，其中:
[0016]閥芯3的結構如圖2所示，由閥芯導向桿8、閥芯座9、橡膠墊圈10、墊圈11、六角頭螺栓12、彈簧墊圈13等組成。閥門關閉時，由于彈簧2的作用，彈簧推動閥芯3在后閥體孔17上的導向移動軌道孔15和閥芯導向桿8上的十字形導向移動軌道的準確定位下，向后閥體5的錐形密封面14移動，直到閥芯導向桿8端部錐形密封面頂部的密封線16與后閥體5的錐形密封面14接觸，在彈簧2的推力和止回閥關閉后閥前介質(zhì)20的壓力作用下，形成金屬與金屬硬質(zhì)線密封。如圖5所示，以閥芯導向桿8端部錐形密封面頂部的密封線16為頂點，閥芯導向桿8端部錐形密封面及閥芯座9的錐形密封面18與后閥體5錐形密封面之間的夾角均為2。，這一結構既能保證以閥芯導向桿8端部錐形密封面頂部的密封線16形成線密封，又能讓閥前液相流體20經(jīng)閥芯座錐形密封端面18和后閥體5錐形密封端面之間的縫隙，進入O型密封圈6的后部，在高壓的推動下，O型密封圈6變形，堵塞在密封線16上的因加工粗糙度產(chǎn)生的細微縫隙上，形成雙質(zhì)密封。
[0017]本發(fā)明的安裝方式如下:首先組合閥芯3，將如圖7所示O型密封圈6安裝在由閥芯導向桿8端部和閥芯座9端部形成的梯形槽19中，梯形槽19底面與后閥體5錐形密封面14平行，兩個側面與O型密封圈6相切且與后閥體5錐形密封面之間的夾角為60°，梯形槽的高度為O型密封圈6直徑85%，O型密封圈6凸出梯形槽高度為O形圈直徑的15%，O型密封圈6凸出部分經(jīng)裝配壓縮后形成O型密封圈6的預緊密封，承壓后形成雙質(zhì)密封。梯形槽結構既實現(xiàn)了 O形密封圈6的預緊密封，又能起到O型密封圈6的定位作用，防止閥門開啟后O型密封圈6跑出去。彈簧墊圈13、橡膠墊圈10、墊圈11、0形密封圈6、閥芯座9和閥芯導向桿8由六角頭螺栓12連接在一起，放入后閥體5內(nèi)，然后把彈簧2放入前閥體I內(nèi)，后閥體5和前閥體I采用螺紋連接，后閥體5和前閥體I采用O型墊圈7和金屬墊圈4密封，將前閥體和后閥體與兩個連接管道對焊連接，完成止回閥的安裝。
[0018]首先是本發(fā)明閥芯密封線與十字形導向移動軌道同軸且為同一加工裝夾位，其加工精度能得到保證。同樣后閥體上的導向移動軌道孔與錐形密封面也同軸，且在同一加工裝夾位上，其加工精度也能得到保證，這樣閥芯在關閉過程中其線密封位置得到精確定位，閥芯的密封線就能準確座落到前閥體錐形密封面上，實現(xiàn)硬密封。此外，閥芯的錐形結構角度分別在線密封點處與后閥體錐形密封面存在一個角度差，這就實現(xiàn)了閥芯的線密封處與后閥體錐形密封面形成了線密封。
[0019]前閥體和后閥體螺紋表面化學鍍鎳磷合金，以緩解前后閥體及與此相連接的螺紋接頭由于材料硬度差過小，引起粘扣帶來的麻煩；閥芯導向桿密封處端部需堆焊鈷基硬質(zhì)合金，以增加閥芯導向桿錐形密封面與后閥體錐形密封面之間的硬度差，更好的實現(xiàn)金屬與金屬線密封，并延長密封副的使用壽命。
【權利要求】
1.一種高壓零泄漏線密封止回閥，包括前閥體、閥芯和后閥體，其特征在于:所述閥芯包括閥芯導向桿和閥芯座，在閥芯導向桿端部和閥芯座端部之間形成的梯形槽中安裝有O型密封圈；所述閥芯設置在后閥體內(nèi)，在前閥體內(nèi)設置有彈簧，前閥體和后閥體采用螺紋連接；閥芯導向桿端部、閥芯座端部和后閥體端部均具有錐形密封面。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:所述梯形槽的底面與后閥體的錐形密封面平行，梯形槽的兩個側面與O型密封圈相切且與后閥體的錐形密封面之間的夾角為60°，梯形槽的高度為O型密封圈直徑的85%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:在所述后閥體上設置有導向移動軌道孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:后閥體上的導向移動軌道孔與錐形密封面同軸，且在同一加工裝夾位上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:在所述閥芯導向桿上設置有十字形導向移動軌道。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:閥芯導向桿錐形密封面頂部的密封線與十字形導向移動軌道同軸且為同一加工裝夾位。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:所述閥芯導向桿端部的錐形密封面和閥芯座的錐形密封面與后閥體的錐形密封面之間的夾角均為2°。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:所述后閥體和前閥體采用O型墊圈和金屬墊圈密封。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:在所述閥芯座上依次設置有橡膠墊圈、墊圈和彈簧墊圈。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種高壓零泄漏線密封止回閥，其特征在于:所述彈簧墊圈、橡膠墊圈、墊圈、O形密封圈、閥芯座和閥芯導向桿通過六角頭螺栓連接在一起。
【文檔編號】F16K15/06GK104180030SQ201410356826
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權日:2014年7月24日
【發(fā)明者】劉勇峰, 黃敏, 劉俊, 黃翼翔, 曾文, 陳宇波, 胡錦, 談文虎, 李熹, 毛敏, 楊彪, 閔剛, 李文豐, 梁俊奕, 賈曉林, 高鑫, 劉林遠, 李朝陽, 閆明龍 申請人:中國石油集團工程設計有限責任公司