高溫高壓金屬密封球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于閥門(mén)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種金屬硬密封球閥。本發(fā)明適用于顆粒狀介質(zhì)的高溫、高磨損工況。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫硬密封球閥在高溫、高磨損介質(zhì)工況使用比較多，為了防止閥座與球體高溫膨脹卡死，一般采用浮動(dòng)閥座吸收兩者之間的高溫膨脹量，但是在閥座徑向與閥體內(nèi)圓壁之間的彈簧腔容易進(jìn)入介質(zhì)顆粒而堵死，使閥座失去浮動(dòng)功能。為此，防止彈簧腔進(jìn)入介質(zhì)成為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和保證產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。如專(zhuān)利號(hào)為ZL200510122892.3的刮刀式雙向高溫金屬硬密封球閥，包括閥體、閥座、球體、閥桿及密封件和安裝件，閥體為左閥體和右閥體通過(guò)安裝件連接，左閥體和右閥體內(nèi)分別設(shè)有閥座，其中一個(gè)閥座為浮動(dòng)閥座，在閥腔側(cè)的閥體與浮動(dòng)閥座之間設(shè)置密封裝置，防止閥腔內(nèi)的介質(zhì)雜質(zhì)進(jìn)入浮動(dòng)閥座與閥體之間的彈簧處空腔內(nèi)，避免高溫工況球體脹死現(xiàn)象。但是，該密封裝置在高溫膨脹時(shí)也會(huì)將浮動(dòng)閥座與閥體之間徑向脹死，而且，彈簧腔另一端的閥座與閥體之間采用石墨密封圈密封，在浮動(dòng)閥座移動(dòng)工程中使石墨密封圈徑向產(chǎn)生磨損，使介質(zhì)顆粒進(jìn)入彈簧腔，使浮動(dòng)閥座失去浮動(dòng)功能，使球體與閥座高溫脹死或超低溫卡死。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種能防止球體與閥座之間高溫脹死和超低溫卡死的高溫高壓金屬密封球閥。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案包括閥體、閥座、球體、閥桿，閥體進(jìn)出口通道內(nèi)分別設(shè)有閥座，球體內(nèi)制有與閥體通道直徑相等的通孔；主要是在球體通孔中心線兩側(cè)的球體上分別制有一個(gè)平面，該兩平面對(duì)稱(chēng)設(shè)在閥桿中心線與球體通孔中心線所在平面兩側(cè)的球體上，且三個(gè)平面相互平行；球體兩側(cè)平面的中心分別制有同心的圓形凹孔；在球體兩側(cè)平面內(nèi)各安裝一球瓣，球瓣通過(guò)圓形凸柱與球體上的圓形凹孔動(dòng)配合連接，圓形凸柱端面與圓形凹孔底面間隙配合；在圓形凸柱徑向外側(cè)的球瓣平面與球體平面之間制有環(huán)形彈簧腔，環(huán)形彈簧腔內(nèi)安裝彈簧；在環(huán)形彈簧腔外側(cè)的球瓣平面與球體平面之間制有環(huán)形防堵槽，在靠近圓形凸柱外圓面的彈簧腔處的球體平面內(nèi)制有介質(zhì)疏通槽，該介質(zhì)疏通槽的兩端與球體的外球面連通；環(huán)形防堵槽與介質(zhì)疏通槽連通；閥座由定位環(huán)固定安裝在閥體通道內(nèi)，定位環(huán)閥腔側(cè)制有與球體和球瓣的球面相互配合的凹球面，在球體全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，球瓣邊緣的球面與定位環(huán)的凹球面相互配合。
[0005]在以上技術(shù)方案中，介質(zhì)疏通槽有四條，四條介質(zhì)疏通槽構(gòu)成“井”字結(jié)構(gòu)，其中兩條介質(zhì)疏通槽垂直于閥桿中心線方向，另外兩條介質(zhì)疏通槽平行于閥桿中心線方向。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是閥座采用固定安裝，球體兩側(cè)平面內(nèi)各浮動(dòng)安裝一球瓣，高溫或超低溫工況下利用球瓣的浮動(dòng)吸收熱脹冷縮量，防止球瓣與閥座卡死；流道方向各部件之間無(wú)動(dòng)密封圈密封，避免了動(dòng)密封圈移動(dòng)磨損造成密封問(wèn)題；在球體平面與球瓣平面之間制有環(huán)形防堵槽和介質(zhì)疏通槽，使彈簧腔內(nèi)的介質(zhì)雜質(zhì)從介質(zhì)疏通槽內(nèi)沖走，防止雜質(zhì)在彈簧腔內(nèi)沉積，確保球瓣在球體上靈活浮動(dòng)，在高溫介質(zhì)工況的運(yùn)行性能好。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明圖1中球體平面內(nèi)環(huán)形防堵槽和介質(zhì)疏通槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]I閥體、2閥座、3球體、4球瓣、5彈簧、6環(huán)形防堵槽、7定位環(huán)、8閥桿、9介質(zhì)疏通槽、10金屬密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示的高溫高壓金屬密封球閥，包括閥體1、閥座2、球體3、閥桿8，閥體I進(jìn)出口通道內(nèi)分別設(shè)有閥座2，球體3內(nèi)制有與閥體I通道直徑相等的通孔，閥座2密封面和球體3表面噴焊耐磨材料，球體3通孔內(nèi)表面噴涂耐磨材料；在球體3通孔中心線兩側(cè)球體3上分別制有一個(gè)平面，該兩平面對(duì)稱(chēng)設(shè)在閥桿8中心線與球體3通孔中心線所在平面兩側(cè)的球體3上，且三個(gè)平面相互平行，即通過(guò)閥桿8中心線和球體3通孔中心線所在的平面與球體3兩側(cè)的兩個(gè)平面相互平行，而且球體3兩側(cè)的兩個(gè)平面距通過(guò)閥桿8中心線和球體3通孔中心線所在平面的距離相等；球體3兩側(cè)平面的中心分別制有同心的圓形凹孔，在球體3關(guān)閉時(shí)，該圓形凹孔的中心線與閥體I通道中心線重合；在球體3兩側(cè)平面內(nèi)各安裝一球瓣4，球瓣4通過(guò)圓形凸柱與球體3上的圓形凹孔動(dòng)配合連接，圓形凸柱端面與圓形凹孔底面間隙配合，使球瓣4可以在球體3平面的圓形凹孔內(nèi)浮動(dòng)，球瓣4的球面直徑與球體3的球面直徑相等，球瓣4的球面與閥座2密封面相互配合，球瓣4的表面噴涂耐磨材料；在圓形凸柱徑向外側(cè)的球瓣4平面與球體3平面之間制有環(huán)形彈簧腔，環(huán)形彈簧腔內(nèi)安裝彈簧5，該彈簧5采用蝶簧，也可以采用螺旋彈簧；在環(huán)形彈簧腔外側(cè)的球瓣4平面與球體3平面之間制有環(huán)形防堵槽6，環(huán)形防堵槽6、環(huán)形彈簧腔與圓形凹孔同心，在靠近球瓣4圓形凸柱外圓面的彈簧腔處的球體3平面內(nèi)制有介質(zhì)疏通槽9，該介質(zhì)疏通槽9的兩端與球體3的外球面連通，使介質(zhì)雜質(zhì)從介質(zhì)疏通槽9內(nèi)直接沖刷到球體3外面，避免在環(huán)形彈簧腔內(nèi)堆積，保證環(huán)形彈簧腔內(nèi)彈簧5的伸縮可靠性；環(huán)形防堵槽6與介質(zhì)疏通槽9連通，使介質(zhì)雜質(zhì)從環(huán)形防堵槽6通過(guò)介質(zhì)疏通槽9沖刷到閥體I出口，阻止雜質(zhì)進(jìn)入環(huán)形彈簧腔內(nèi)；閥座2由定位環(huán)7固定安裝在閥體I通道內(nèi)，定位環(huán)7閥腔側(cè)制有與球體3和球瓣4的球面相互配合的凹球面，在球體3全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，球瓣4邊緣的球面與定位環(huán)7的凹球面相互配合接觸，即定位環(huán)7具有與閥座2密封面相同曲面的凹球面，使定位環(huán)7在球體3全開(kāi)狀態(tài)下，可靠的抱緊球瓣4，防止球瓣4從球體3上脫落，也可以采用在閥體I內(nèi)腔安裝與球體3、球瓣4相互配合曲面的抱緊塊，在閥門(mén)啟閉過(guò)程中，始終由抱緊塊抱緊球瓣4，防止球瓣4從球體3上脫落。
[0011]介質(zhì)疏通槽9制有四條，四條介質(zhì)疏通槽9構(gòu)成“井”字形結(jié)構(gòu)，其中兩條介質(zhì)疏通槽9垂直于閥桿8中心線方向，另外兩條介質(zhì)疏通槽9平行于閥桿8中心線方向，如圖2所示。
[0012]閥體I采用左閥體和右閥體組成，左閥體與右閥體之間安裝金屬密封圈10，實(shí)現(xiàn)左閥體與右閥體之間的密封連接。閥體I也可以采用整體鍛造或鑄造，使球體3采用上裝式結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù)。
[0013]球體3上端與閥桿8下端固定連接，球體3下端與下堵蓋動(dòng)配合連接，構(gòu)成固定球連接結(jié)構(gòu)。球體3也可以采用浮動(dòng)球結(jié)構(gòu)。介質(zhì)推動(dòng)球體3使出口側(cè)球瓣4與出口側(cè)閥座2壓緊密封配合，實(shí)現(xiàn)雙向密封功能。對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性和強(qiáng)沖刷性介質(zhì)工況，球體3、球瓣4、閥座2采用陶瓷材料，這些屬于公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高壓金屬密封球閥，包括閥體(I)、閥座(2)、球體(3)、閥桿(8)，閥體(I)進(jìn)出口通道內(nèi)分別設(shè)有閥座(2)，球體(3)內(nèi)制有與閥體⑴通道直徑相等的通孔；其特征是在球體(3)通孔中心線兩側(cè)球體(3)上分別制有一個(gè)平面，該兩平面對(duì)稱(chēng)設(shè)在閥桿(8)中心線與球體(3)通孔中心線所在平面兩側(cè)的球體(3)上，且三個(gè)平面相互平行；球體(3)兩側(cè)平面的中心分別制有同心的圓形凹孔；在球體(3)兩側(cè)平面內(nèi)各安裝一球瓣(4)，球瓣(4)通過(guò)圓形凸柱與球體(3)上的圓形凹孔動(dòng)配合連接，圓形凸柱端面與圓形凹孔底面間隙配合；在圓形凸柱徑向外側(cè)的球瓣(4)平面與球體(3)平面之間制有環(huán)形彈簧腔，環(huán)形彈簧腔內(nèi)安裝彈簧(5);在環(huán)形彈簧腔外側(cè)的球瓣(4)平面與球體(3)平面之間制有環(huán)形防堵槽出)，在靠近球瓣(4)圓形凸柱外圓面的彈簧腔處的球體(3)平面內(nèi)制有介質(zhì)疏通槽(9)，該介質(zhì)疏通槽(9)的兩端與球體(3)的外球面連通；環(huán)形防堵槽(6)與介質(zhì)疏通槽(9)連通；閥座(2)由定位環(huán)(7)固定安裝在閥體(I)通道內(nèi)，定位環(huán)(7)閥腔側(cè)制有與球體(3)和球瓣(4)的球面相互配合的凹球面，在球體(3)全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，球瓣(4)邊緣的球面與定位環(huán)(7)的凹球面相互配合接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓金屬密封球閥，其特征是介質(zhì)疏通槽(9)制有四條，四條介質(zhì)疏通槽(9)構(gòu)成“井”字形結(jié)構(gòu)，其中兩條介質(zhì)疏通槽(9)垂直于閥桿(8)中心線方向，另外兩條介質(zhì)疏通槽(9)平行于閥桿(8)中心線方向。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高溫高壓金屬密封球閥，包括閥體、閥座、球體、閥桿；主要是在球體通孔中心線兩側(cè)的球體上分別制有一個(gè)平面；在球體兩側(cè)平面內(nèi)各安裝一球瓣，球瓣通過(guò)圓形凸柱與球體上的圓形凹孔動(dòng)配合連接；在圓形凸柱徑向外側(cè)的球瓣平面與球體平面之間制有環(huán)形彈簧腔及其腔內(nèi)的彈簧；在環(huán)形彈簧腔外側(cè)的球體平面內(nèi)制有環(huán)形防堵槽，在靠近圓形凸柱外圓面的彈簧腔處的球體平面內(nèi)制有通往球體外球面并與環(huán)形防堵槽連通的介質(zhì)疏通槽；閥座由定位環(huán)固定安裝在閥體通道內(nèi)，定位環(huán)閥腔側(cè)制有與球體和球瓣的球面相互配合的定位球瓣的凹球面。其球瓣浮動(dòng)可靠，耐溫性能好，適用于顆粒狀介質(zhì)的高溫、高磨損工況。
【IPC分類(lèi)】F16K5/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105179727
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】應(yīng)建忠
【申請(qǐng)人】應(yīng)建忠
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月5日