[实用新型]撑开式金属密封球阀

说明书

技术领域

本发明属于球阀，尤其是涉及至提升阀杆与撑开球体密封副方面的设计。

背景技术

球阀有很多的优点，主要是阀芯为一个有通腔的球体，通过阀杆控制球体作90°旋转，使阀门开启或关闭，由于流体阻力小，开关迅速、方便，寿命长、可靠性高得到了广泛的应用。

现有的球阀的密封形式多种多样，归纳起来大致有以下两种。

1、软面密封普通浮动球阀

普通阀座球阀的特点是：在预紧力或流体压力作用下，阀座材料多为特殊的塑料，如PEEKP(聚醚醚酮)PTFE(聚四氟己烯)等相对更硬和刚性更大的塑料材料制成以满足使用温度与压力性能，利用其固有的弹性特性与球体压紧，并使阀座材料产生弹性塑性变形而达到密封，其密封效果取决于阀座在流体压力或预紧力的作用下，能够补偿球体的不圆度和表面微观不平的程度。此外，当球阀装配调试好后，密封面上的预紧力就固定了，其缺点主要是，但当球阀使用一段时间后，由于阀座的磨损，以及塑性残余变形，紧密贴合的阀座和球体将逐渐的松弛，密封比压也将逐渐降低而发生渗漏。

受阀座材料耐温的限制，上述球阀一般仅用较低压力(1.6Mpa左右)与较低的温度(200°以下)下工作。

2、硬面密封高温高压球阀

硬面密封高温球阀的特点是：阀体、球体和阀座都是用金属材料制造，阀座为金属或耐热合金，阀座材料采用金属对金属密封副的优点是：适用温度范围广，各种金属材料的热膨胀系数相差不大，只要选用得当，可以达到基本一致，有利于协调温差变形。缺点是金属材料硬度高，达到密封的比压亦高，在压力较低的场合，难以靠流体的压力达到密封的效果，即便是采用预紧力达到密封，但因密封比压较大，球阀的启闭转矩亦大，密封副的磨损越快，阀门的使用寿命不高。

由于开关扭矩增大的因素，靠人工操作是比较困难的事，所以上述的球阀一般多为外设电动或者是气动阀门执行机构，本行业人员都熟知，阀门驱动装置有的会比阀门价格高，不是所有的应用场合都需要此设备，往往有时候不惜增加成本的选择只是不得已而为之。

另外，球阀至今没有令人很满意的可调性，因此，当阀座由于过度磨损而开始泄漏时，就必须对该阀门进行更换或维修。

中国发明专利公开了一种《双楔式半球球阀》981168000，这种阀门的密封件球体是两个楔式半球组成，球的上部的楔式槽与阀杆未端的楔式面配合组成，利用弹簧的预紧力和流体的压力保证阀门的密封性能，结构简单，但是由于工业装置管道里介质气体、液体、固体等复杂多变，有时仅靠其流体的压力保证阀门长期密封不泄漏是很不可靠的。

中国专利申请号为200310108434.5公开号为CN1614271A提出了弹性球结构球阀主要由阀腔中的阀杆撑拢装置弹性球体阀座组合而成，弹性球体的中间有与球阀通孔相适应的流道孔，在侧下处有弹性变形槽，槽口倾下，上端有断开槽，底端有定芯轴。弹性球体与撑拢装置连接，撑拢装置又与 球阀的启闭结构和驱动装置连接。

上部升降机构沿用了美国轨道阀门公司的轨道球阀中的螺杆单轨道启闭结构，该结构从引进技术在我国的阀门行业中球阀与旋塞阀上已经使用至今，优点是显而易见的，但存在的缺点是导向槽的所需行程路线较长，导销在经直槽口到弯道槽口的拐点过渡处形成卡阻现象时而发生，导销圆柱面与阀杆的导向槽的线性接触面容易相互损伤，影响到阀门整体的质量。

发明内容

因此，对于现有球阀技术的不足，本发明的目的是提供一种撑开式金属密封球阀(以下简称为球阀)，而可长期保持可靠性，它既有现有软面密封和硬面密封的诸多优点，不但对部分的由于阀座磨损或增加压力引起的在阀门内的泄漏创造了能够得到补偿间隙的条件，而且降低了阀门的操作扭矩。

按照本发明的实施例，球阀主要有阀体和连接体，在阀门的内腔具有传送液体介质的通道，一个具有在该通路内在阀门启闭的位置之间有选择的转动以便控制液体流动的球体，该球体在组装后为相互对称的两片式构造，与球体的两侧的阀体的通道处各有稍有凸起的环形凸缘(通常称谓阀座)的密封面，以至于配合球体靠压在其上。

连接体、阀体如果是普通含碳钢构件形成的凸缘的环形阀座通常以堆焊耐蚀材料的方式形成，不锈钢材质则在本体上直接加工出阀座密封面，以便支承球体并密封该阀门，球体可以是光滑的外圆面，优选是在两侧形成凸缘可以不必要施焊多余的贵重耐磨耐蚀的金属，这样不但可以节约了产品的成本，而且减少了加工和研磨的时间。