[实用新型]双弹性自紧硬密封高温高压球阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种金属对金属硬密封球阀，具体涉及的是用于液体、气体等流体开关控制用的双弹性自紧硬密封高温球阀。

背景技术

球阀是广泛用于化工、石油、电力等领域里的流体控制产品。虽然一般球阀具有双流向、流阻小、启闭迅速、承受压差高的优点，但是一般软密封球阀存在不耐高温等缺点，而一般硬密封球阀又存在开启力矩大，使用一段时间后容易卡塞，高温密封性能差，阀杆密封部位容易外漏等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决现有一般软密封球阀和一般硬密封球阀的局限性和缺点，提供一种能承受高压差、具有双弹性自紧密封阀座组件和动加载弹簧阀杆密封的双弹性自紧硬密封高温高压球阀。

本实用新型的目的是这样实现的：双弹性自紧硬密封高温球阀包括位于阀体内的球体，所述球体的两端分别连接有端盖，所述球体的上端与阀杆连接，所述阀杆上设置有支架，所述球体与上述的端盖之间分别设置有弹性槽阀座组件和固定盘；所述弹性槽阀座组件包括与球体依次紧密接触的弹性槽阀座圈、高温密封环、阀座压圈和阀座弹簧，所述阀座弹簧与端盖紧密接触；所述阀杆与所述支架之间设置有填料压盖组件，所述填料压盖组件包括设置在填料箱内的高温填料，所述高温填料上端依次设置有填料压套和填料压板，所述填料压板上依次设置有螺柱、动加载弹簧和螺母，所述螺柱的另一端与填料箱连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)由于球体被上下两块固定盘支撑，在阀门全关闭位置时，管线内部介质压力产生巨大的推力作用在该球体上，通过固定盘作用在端盖上，避免了阀杆直接承受巨大的推力，阀杆仅仅承受启闭阀门的纯扭转剪切应力，变形小，因而阀门启闭省力，并且使用寿命长。

(2)本实用新型球阀中的弹性槽阀座组件为阀门提供了良好的温差动态补偿效果，确保温度升高和降低时都能够保持密封，同时消除了温差变化易卡死的缺陷。

(3)本实用新型球阀中阀杆的密封部位采用了动加载弹簧压紧的填料压盖的结构，保证温差变化时均能密封，另外，由于整机采用了高温密封环、高温填料和金属密封面的阀座，因此，本实用新型球阀可以在高温高压工况下使用。

附图说明

图1为本实用新型球阀的结构示意图；

图2为图1中圆圈内所示阀座部位的局部结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的有关结构和工作原理作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型球阀的结构是：该球阀包括位于阀体1内的球体2，所述球体2的两端分别连接有端盖8，所述球体2与上述的端盖8之间分别设置有弹性槽阀座组件和固定盘3；如图2所示，所述弹性槽阀座组件包括与球体2依次紧密接触的弹性槽阀座圈4、高温密封环5、阀座压圈6和阀座弹簧7，所述端盖8的端面上设置有弹簧孔，所述阀座弹簧7嵌在孔中，使所述阀座弹簧7与端盖8紧密接触，经阀座弹簧7加载使阀座密封面紧压于球体2的密封面上。如图1所示，所述固定盘3与端盖8之间采用销连接，即球体2的支撑采用上下两块带孔的固定盘3来实现。所述球体2的上端与阀杆9连接，所述阀杆9上设置有支架16，所述阀杆9与所述支架16之间设置有填料压盖组件，所述填料压盖组件包括设置在填料箱内的高温填料10，所述高温填料10上端依次设置有填料压套11和填料压板12，所述填料压板12上依次设置有螺柱14、动加载弹簧13和螺母15，所述螺柱14的另一端和与阀体1固连的填料箱连接。

综上所述，本实用新型球阀中特别设计了弹性槽阀座圈4与阀座弹簧7形成的双弹性动态补偿阀座密封结构，使球阀进出口两端的阀座形成双向密封。另外，还设计有球阀阀杆密封部位的动加载结构。

本实用新型的工作原理是：阀杆9由执行机构驱动。当阀门处于全关闭位置时，球体2和双弹性阀座组件组成进出口双阀座双流向密封，切断流体流动。当执行机构驱动阀杆9和球体2，转动90度后，阀门全开，流体恢复流通。在阀门全关闭位置，实际使用时因为组成阀门的各个零部件的热胀冷缩的线性系数不同，并且存在着温度梯度，为避免阀门卡死和高温时良好的密封性，设计了双弹性自紧密封阀座组件，其中，第一重弹性由阀座弹簧7产生，第二重弹性由弹性槽阀座组件产生。整个阀座组件由上述的弹性槽阀座圈4、高温密封环5、阀座压圈6、阀座弹簧7组成，由弹簧加载于球体2上，产生足够的低压初始预紧密封比压，而在高压时由于管线中存在流体压力P时，根据帕斯卡原理，阀座高温密封环5的直径也即活塞直径大于密封面平均直径，就会产生一个推力推动阀座组件作用于球体2上，设计面积差足够大以产生足够的密封比压，即靠活塞效应产生足够的密封比压。而在温度变化热胀冷缩产生时，因为双弹性自紧密封阀座组件拥有弹性沟槽和阀座弹簧7的设计，为阀门提供了良好的温差动态补偿效果，确保温度升高和降低时都能够保持密封，同时消除了温差变化易卡死的缺陷。而在阀杆密封部位，设计采用了动加载弹簧13压紧的填料压盖组件，保证温差变化时均能密封。由于整机采用了高温密封环5、高温填料10和金属密封面的阀座，可以在高温高压工况下使用。