本發(fā)明涉及一種球閥，更具體地說，尤其涉及一種雙球體單向金屬密封球閥。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的高溫高壓介質(zhì)惡劣工況使用下的金屬硬密封球閥，故障頻率較高，壽命短，容易出現(xiàn)內(nèi)漏、外漏、卡澀等故障。通常高溫高壓介質(zhì)惡劣工況使用下的金屬硬密封在線運(yùn)行時間最多為半年左右，甚至兩三個月就出現(xiàn)故障，直接影響用戶的安全經(jīng)濟(jì)性。

高溫高壓介質(zhì)惡劣工況使用下的金屬硬密封球閥存在的缺點(diǎn)：

1)球體、閥座密封涂層容易受介質(zhì)沖蝕損壞，出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)漏、壽命短

現(xiàn)有的金屬硬密封球閥設(shè)計了一套球體和閥座密封，球體和閥座密封涂層出現(xiàn)損壞就會出現(xiàn)內(nèi)漏。球體和閥座涂層的壽命除受涂層工藝和質(zhì)量影響外，介質(zhì)對涂層沖蝕損壞是金屬硬密封球閥壽命短的主要原因。

球閥在開啟瞬間，由于上下游相對壓差較大，流通間隙較小，流速較快，此時介質(zhì)會對球閥密封副涂層產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷，隨著球閥開關(guān)頻率不斷增加，沖刷增加，介質(zhì)會對密封面涂層產(chǎn)生剝落與腐蝕，最終使球閥嚴(yán)重內(nèi)漏。

2)閥體與閥蓋密封處出現(xiàn)外漏

通常金屬硬密封球閥閥體與閥蓋通過螺栓壓緊密封墊來起到密封，但在高溫高壓惡劣工況下使用時，介質(zhì)溫度、壓力交替變化，會導(dǎo)致閥體與閥蓋密封處出現(xiàn)外漏。

3)金屬硬密封球閥出現(xiàn)卡澀

高溫金屬硬密封球閥閥座與閥體之間的密封通常采用柔性石墨，在高溫工況下，柔性石墨、球體、閥座等材料會產(chǎn)生體積膨脹，尤其是柔性石墨，受熱后膨脹量大。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮材料在高溫下的膨脹補(bǔ)償，球閥會出現(xiàn)卡澀而不能動作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定且使用壽命長的雙球體單向金屬密封球閥。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種雙球體單向金屬密封球閥，包括閥體，在閥體上沿軸向的兩端分別設(shè)有介質(zhì)入口和介質(zhì)出口，其中所述介質(zhì)入口對應(yīng)的閥體內(nèi)沿軸向設(shè)有安裝盲孔，在安裝盲孔內(nèi)由內(nèi)至外分別設(shè)有第一閥球和第二閥球，在第一閥球外壁與安裝盲孔之間設(shè)有第一閥座模組，在第二閥球外壁與安裝盲孔之間設(shè)有第二閥座模組，所述第一閥座模組由夾設(shè)在第一閥球外壁的第一固定閥座和第一活動閥座組成，第一固定閥座與安裝盲孔過盈密封連接；所述第二閥座模組由夾設(shè)在第二閥球外壁的第二固定閥座和第二活動閥座組成，第二固定閥座與安裝盲孔過盈密封連接；在第一、二閥座模組之間的安裝盲孔內(nèi)設(shè)有第一耐高溫彈性體，第一活動閥座在第一耐高溫彈性體的彈性形變下與第一閥球緊密貼合；在第二活動閥座外側(cè)設(shè)有環(huán)形定位模組，在環(huán)形定位模組與第二活動閥座之間設(shè)有第二耐高溫彈性體，第二活動閥座在第二耐高溫彈性體的彈性形變下與第二閥球緊密貼合；在安裝盲孔內(nèi)底部、第一固定閥座、第一活動閥座、第二固定閥座及第二活動閥座上分別設(shè)有與第一閥球和第二閥球相適應(yīng)的介質(zhì)流道，介質(zhì)流道兩端分別導(dǎo)通介質(zhì)入口和介質(zhì)出口。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，在初始狀態(tài)下，第二耐高溫彈性體的預(yù)緊力大于第一耐高溫彈性體的預(yù)緊力。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，當(dāng)流通在閥體內(nèi)的介質(zhì)溫度位于最高值時，第一活動閥座外徑和第二活動閥座外徑與對應(yīng)位置的安裝盲孔內(nèi)徑小0.5-30絲。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述第一閥座模組的最大外徑小于第二閥座模組的最大外徑；在安裝盲孔內(nèi)一體成型有與第一閥座模組相對應(yīng)的環(huán)形凸臺，第一固定閥座與環(huán)形凸臺過盈密封連接；在環(huán)形凸臺上設(shè)有與第一閥球相對的讓位槽。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，靠近安裝盲孔內(nèi)底部的環(huán)形凸臺一端內(nèi)壁上一體成型有限位凸環(huán)，在第一固定閥座上設(shè)有與限位凸環(huán)相對應(yīng)的第一環(huán)形缺口，限位凸環(huán)與第一環(huán)形缺口過盈密封連接。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述第二固定閥座與環(huán)形凸臺相對的一端設(shè)有與環(huán)形凸臺內(nèi)徑相適應(yīng)的第二環(huán)形缺口，第二環(huán)形缺口與環(huán)形凸臺過盈密封連接。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述環(huán)形定位模組由疊加設(shè)置的環(huán)形壓塊及彈性擋圈組成；在安裝盲孔內(nèi)設(shè)有與彈性擋圈相適應(yīng)的環(huán)形定位凹槽，所述環(huán)形壓塊在第二耐高溫彈性體和彈性擋圈之間。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述環(huán)形壓塊的內(nèi)孔為喇叭孔，喇叭孔位于彈性擋圈一端的開口外徑大于位于第二耐高溫彈性體一端的開口外徑。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述第一閥球和第二閥球?qū)?yīng)的閥體上分別設(shè)有通孔，在各通孔內(nèi)均穿設(shè)有閥桿，閥桿下端與對應(yīng)的第一閥球或第二閥球固定連接，兩個閥桿自由端與外部聯(lián)動機(jī)構(gòu)連接聯(lián)動；在閥桿對應(yīng)的通孔內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形缺口，環(huán)形缺口與對應(yīng)的閥桿配合形成環(huán)形填料槽，在環(huán)形填料槽內(nèi)由下至上依序?qū)盈B設(shè)置有墊圈、填料層和填料壓環(huán)，所述填料壓環(huán)位于環(huán)形填料槽開口部，在填料壓環(huán)上端的閥桿外圍設(shè)有填料壓蓋，填料壓蓋通過螺栓與閥體連接。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述閥桿外圍的閥體上設(shè)有安裝支架，在安裝支架上設(shè)有與各閥桿一一對應(yīng)的安裝通孔，閥桿依序穿過安裝通孔、閥體上的通孔與對應(yīng)的第一閥球或第二閥球固定連接；在閥桿上部與安裝支架之間設(shè)有閥桿防飛結(jié)構(gòu)。

上述的雙球體單向金屬密封球閥中，所述閥桿防飛結(jié)構(gòu)由設(shè)置在閥桿上部近端部的限位環(huán)和套設(shè)在限位環(huán)上側(cè)的閥桿外圍的防飛環(huán)組成；所述限位環(huán)的外徑小于安裝通孔的內(nèi)徑，所述防飛環(huán)的外徑大于安裝通孔的內(nèi)徑，在安裝通孔下端開口部設(shè)有與防飛環(huán)相適應(yīng)的環(huán)形定位臺階。

本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述的優(yōu)點(diǎn)：

(1)設(shè)計兩級串聯(lián)球體金屬密封，兩個閥球在同步開關(guān)過程中，實(shí)現(xiàn)兩級節(jié)流，降低高速介質(zhì)對球閥密封副涂層的沖蝕，延長球閥的使用壽命。

(2)當(dāng)流通在閥體內(nèi)的介質(zhì)溫度位于最高值時，設(shè)計第一活動閥座外徑和第二活動閥座外徑與對應(yīng)位置的安裝盲孔內(nèi)徑小0.5-30絲，這種結(jié)構(gòu)，可以使第一、二活動閥座在任何情況下均可以保證與閥體之間的相對活動，從而使第一、二活動閥座和對應(yīng)的第一、二固定閥座可以在對應(yīng)的耐高溫彈性體作用下緊貼對應(yīng)的閥球，保證閥球的轉(zhuǎn)動時的靈活及密封時的有效性。

(3)本發(fā)明采用一體式閥體，無法蘭、密封件連接方式，能避免高溫高壓介質(zhì)外漏；且跟法蘭螺栓連接閥體相比較，減小了閥體的體積和制造成本。

(4)第一固定閥座和第二固定閥座跟閥體為過盈密封連接，保證在高溫運(yùn)行時第一、二固定閥座與閥體之間嚴(yán)密不漏，工作更穩(wěn)定，壽命更長。

(5)防飛環(huán)與安裝支架的設(shè)計，可以避免閥桿因閥體內(nèi)壓高而飛出。

(6)本發(fā)明中的第一、二耐高溫彈性體優(yōu)選采用碟簧，碟簧能吸收閥座、閥球高溫?zé)崤蛎?，防止卡澀?/p>

(7)第二固定閥座與第一耐高溫彈性體配合，不僅為第一活動閥座提供預(yù)緊力，使第一活動閥座緊貼第一閥球，而且通過第一活動閥座與第一閥球的傳遞，也可以為第一固定閥座提供預(yù)緊力，使第一固定閥座與閥體接觸更為穩(wěn)定、穩(wěn)固。

附圖說明

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處的局部放大示意圖；

圖3是圖1中B處的局部放大示意圖；

圖4是圖1中C處的局部放大示意圖。

圖中：閥體1、介質(zhì)入口1a、介質(zhì)出口1b、安裝盲孔2、環(huán)形凸臺2a、讓位槽2b、限位凸環(huán)2c、第一閥球3、第二閥球4、第一固定閥座5、第一環(huán)形缺口5a、第一活動閥座6、第二固定閥座7、第二環(huán)形缺口7a、第二活動閥座8、第一耐高溫彈性體9、環(huán)形定位模組10、環(huán)形壓塊10a、彈性擋圈10b、第二耐高溫彈性體11、介質(zhì)流道12、閥桿13、墊圈14、填料層15、填料壓環(huán)16、填料壓蓋17、安裝支架18、安裝通孔18a、環(huán)形定位臺階18b、限位環(huán)19、防飛環(huán)20。

具體實(shí)施方式

參閱圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種雙球體單向金屬密封球閥，包括閥體1，在閥體1上沿軸向的兩端分別設(shè)有介質(zhì)入口1a和介質(zhì)出口1b，在介質(zhì)入口1a對應(yīng)的閥體1內(nèi)沿軸向設(shè)有安裝盲孔2，在安裝盲孔2內(nèi)由內(nèi)至外分別設(shè)有第一閥球3和第二閥球4，在第一閥球3外壁與安裝盲孔2之間設(shè)有第一閥座模組，在第二閥球4外壁與安裝盲孔2之間設(shè)有第二閥座模組，所述第一閥座模組由夾設(shè)在第一閥球3外壁的第一固定閥座5和第一活動閥座6組成，第一固定閥座5與安裝盲孔2過盈密封連接；所述第二閥座模組由夾設(shè)在第二閥球4外壁的第二固定閥座7和第二活動閥座8組成，第二固定閥座7與安裝盲孔2過盈密封連接；當(dāng)流通在閥體1內(nèi)的介質(zhì)溫度位于最高值時，第一活動閥座6外徑和第二活動閥座8外徑與對應(yīng)位置的安裝盲孔2內(nèi)徑小0.5-30絲。這樣，可避免第一活動閥座6和第二活動閥座8受熱膨脹后與閥體卡緊而出現(xiàn)閥球轉(zhuǎn)動不暢的問題。

在初始狀態(tài)下，第二耐高溫彈性體11的預(yù)緊力大于第一耐高溫彈性體9的預(yù)緊力。這種結(jié)構(gòu)，第二耐高溫彈性體11對第二固定閥座7所施加的預(yù)緊力，會大于第一耐高溫彈性體9對第二固定閥座7所施加的推力，使第二固定閥座7與閥體的連接穩(wěn)定性得到保障，從而使第一耐高溫彈性體可以穩(wěn)定地對第一閥座模組施加預(yù)緊力，從而保證閥體內(nèi)第一、二固定閥座與閥體的過盈密封連接更加穩(wěn)固。

在第一、二閥座模組之間的安裝盲孔2內(nèi)設(shè)有第一耐高溫彈性體9，第一活動閥座6在第一耐高溫彈性體9的彈性形變下與第一閥球3緊密貼合；在第二活動閥座8外側(cè)設(shè)有環(huán)形定位模組10，在環(huán)形定位模組10與第二活動閥座8之間設(shè)有第二耐高溫彈性體11，第二活動閥座8在第二耐高溫彈性體11的彈性形變下與第二閥球4緊密貼合。第一、二耐高溫彈性體在初始狀態(tài)對對應(yīng)的第一活動閥座和第二活動閥座所提供的預(yù)緊力，根據(jù)

在本實(shí)施例中，所述環(huán)形定位模組10由疊加設(shè)置的環(huán)形壓塊10a及彈性擋圈10b組成；在安裝盲孔2內(nèi)設(shè)有與彈性擋圈10b相適應(yīng)的環(huán)形定位凹槽，所述環(huán)形壓塊10a在第二耐高溫彈性體11和彈性擋圈10b之間。優(yōu)選地，所述環(huán)形壓塊10a的內(nèi)孔為喇叭孔，喇叭孔位于彈性擋圈10b一端的開口外徑大于位于第二耐高溫彈性體11一端的開口外徑。在本實(shí)施例中，彈性擋圈優(yōu)選為螺旋擋圈。

在安裝盲孔2內(nèi)底部、第一固定閥座5、第一活動閥座6、第二固定閥座7及第二活動閥座8上分別設(shè)有與第一閥球3和第二閥球4相適應(yīng)的介質(zhì)流道12，介質(zhì)流道12兩端分別導(dǎo)通介質(zhì)入口1a和介質(zhì)出口1b。在本實(shí)施例中，第一、二耐高溫彈性體均優(yōu)選采用碟簧。碟簧不僅可以為活動閥座提供張緊力，還可以在高溫介質(zhì)流過時，為受熱膨脹的第一、二閥座模組提供提供沿軸向的位移空間，使球閥在高溫介質(zhì)流過時，還可以順暢地工作。

進(jìn)一步地，為使球閥在較簡單、緊湊的結(jié)構(gòu)下，使球閥具有較好的密封性，且使用順暢。在本實(shí)施例中，設(shè)計第一閥座模組的最大外徑小于第二閥座模組的最大外徑；在安裝盲孔2內(nèi)一體成型有與第一閥座模組相對應(yīng)的環(huán)形凸臺2a，第一固定閥座5與環(huán)形凸臺2a過盈密封連接，通過環(huán)形凸臺，使得第一固定閥座與閥體之間可以具有更好的密封性及穩(wěn)定性；在環(huán)形凸臺2a上設(shè)有與第一閥球3相對的讓位槽2b。同時，在靠近安裝盲孔2內(nèi)底部的環(huán)形凸臺2a一端內(nèi)壁上一體成型有限位凸環(huán)2c，在第一固定閥座5上設(shè)有與限位凸環(huán)2c相對應(yīng)的第一環(huán)形缺口5a，限位凸環(huán)2c與第一環(huán)形缺口5a過盈密封連接。在第二固定閥座7與環(huán)形凸臺2a相對的一端設(shè)有與環(huán)形凸臺2a內(nèi)徑相適應(yīng)的第二環(huán)形缺口7a，第二環(huán)形缺口7a與環(huán)形凸臺2a過盈密封連接，這種結(jié)構(gòu)，巧妙利用環(huán)形凸臺與安裝盲孔形成的臺階，使第二固定閥座具有更好的密封性。

同時，在第一閥球3和第二閥球4對應(yīng)的閥體1上分別設(shè)有通孔，在各通孔內(nèi)均穿設(shè)有閥桿13，閥桿13下端與對應(yīng)的第一閥球3或第二閥球4固定連接，兩個閥桿13自由端與外部聯(lián)動機(jī)構(gòu)連接聯(lián)動；在閥桿13對應(yīng)的通孔內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形缺口，環(huán)形缺口與對應(yīng)的閥桿13配合形成環(huán)形填料槽，在環(huán)形填料槽內(nèi)由下至上依序?qū)盈B設(shè)置有墊圈14、填料層15和填料壓環(huán)16，所述填料壓環(huán)16位于環(huán)形填料槽開口部，在填料壓環(huán)16上端的閥桿13外圍設(shè)有填料壓蓋17，填料壓蓋17通過螺栓與閥體連接。

進(jìn)一步地，在閥桿13外圍的閥體1上設(shè)有安裝支架18，在安裝支架18上設(shè)有與各閥桿13一一對應(yīng)的安裝通孔18a，閥桿13依序穿過安裝通孔18a、閥體1上的通孔與對應(yīng)的第一閥球3或第二閥球4固定連接；在閥桿13上部與安裝支架18之間設(shè)有閥桿防飛結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，所述閥桿防飛結(jié)構(gòu)由設(shè)置在閥桿13上部近端部的限位環(huán)19和套設(shè)在限位環(huán)19上側(cè)的閥桿13外圍的防飛環(huán)20組成；所述限位環(huán)19的外徑小于安裝通孔18a的內(nèi)徑，所述防飛環(huán)20的外徑大于安裝通孔18a的內(nèi)徑，在安裝通孔18a下端開口部設(shè)有與防飛環(huán)20相適應(yīng)的環(huán)形定位臺階18b。防飛環(huán)的設(shè)計，可以防止閥桿因閥體內(nèi)壓力過大而飛出。

使用時，將本發(fā)明的球閥，焊接在兩段輸送管路之間，然后將兩個閥桿連接外部聯(lián)動機(jī)構(gòu)，使兩個閥桿同時開啟和關(guān)閉即可。

以上所舉實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，僅用來方便說明本發(fā)明，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部更動或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。