[发明专利]一种适用于锻钢阀门的密封连接结构及锻钢阀门

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于锻钢阀门的密封连接结构及锻钢阀门，属于阀门制造技术领域。

背景技术

锻钢阀门主要适用于火力电站各种系统的管路上，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。锻钢阀门与其他阀门产品相比的特点是耐高温高压，需要较强的密封性能。锻钢阀门的阀体与阀盖接合部即中腔为阀门的主要外漏点，当介质含有毒物质或具有辐射性时，阀体与阀盖之间由于密封不良介质极易泄漏，造成周边环境的严重污染，带来巨大的经济损失及安全隐患。

中国专利文献CN2931986Y公开了一种核级阀门阀体与阀盖连接唇焊密封结构，包括阀体和阀盖，通过在阀体与阀盖连接部的外周设有唇边结构，在阀体与阀盖的唇边结构连续焊封成密封圈。该阀门通过唇边焊封密封圈完成第二层密封,可达到长期运行绝对密封效果；同时，当需要拆卸阀门体与阀盖的连接时,只需将唇焊密封圈切开,并通过再次焊封形成新的密封圈,可拆卸三次。然而该唇边结构与阀体和阀盖直接连接，这种刚性结构在切割后重新进行焊接时会导致焊缝应力过度集中，影响焊缝质量(比如焊缝容易出现裂缝等)，并且该阀门在形成焊缝的形成热量难以散去，焊接热量容易损坏密封件，这就导致很难再确保重新焊接后的阀体和阀盖的二次密封性。此外，该阀门通过螺栓连接阀体和阀盖，阀体和阀盖向外凸出以形成螺栓连接结构，唇边结构只能成型在阀体和阀盖的凸出部之间的凹陷处，这种结构会妨碍焊缝的形成和切割操作。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有的采用焊接方式密封阀体与阀盖的高密闭性阀体难以在拆卸、维修时切割焊缝后难以达到原有焊接密封性能的技术问题，从而提出一种多次切割焊缝后能保证阀体焊接密封性的阀体密封结构。

此外，本发明所要解决的技术问题在于现有的采用焊接方式密封阀体与阀盖的高密闭性阀体难以在拆卸、维修时切割焊缝后难以达到原有焊接密封性能的技术问题，从而提出一种多次切割焊缝后能保证阀体焊接密封性的锻钢阀门。

为解决上述技术问题，本发明的一种适用于锻钢阀门的密封连接结构，用于密封阀体1和阀盖2，包括：形成在阀体1和阀盖2之间的阶梯状的密封连接部，成型在第一阶梯处的容纳密封件的密封槽，还包括成型在第二阶梯处的凹槽，所述密封连接部向外凸出成型有厚度逐渐减小的过渡段，所述过渡段外端成型有唇边结构，所述阀体和所述阀盖之间在所述过渡段和唇边结构处形成有与所述凹槽相连通的间隙，所述唇边结构通过焊接使阀体与阀盖形成焊缝以达到密封连接。

本发明的密封连接结构，所述焊缝的最小厚度符合以下公式:其中，T为焊缝最小厚度,单位mm；R为阀体内腔半径,单位mm；P为阀门设计耐受压力,单位Mpa；S为阀门材料许用应力,单位Mpa。

本发明的密封连接结构，所述唇边结构通过无填充金属的焊接工艺使阀体与阀盖形成焊缝以达到密封连接。

本发明的密封连接结构，所述凹槽的深度为3-8mm，高度为2-4mm。

本发明的锻钢阀门，所述凹槽具有向着所述间隙方向高度逐渐减小的过渡间隙段。

本发明的密封连接结构，所述间隙的高度为0.5-1mm，所述间隙的深度为3.5-12mm。

本发明的密封连接结构，所述唇边结构的长度与所述焊缝的最小厚度的比例范围为1.5-3.5：1。

本发明的密封连接结构，所述唇边结构的厚度为3-7mm，所述唇边结构的长度为1.5-5mm。

本发明的密封连接结构，所述过渡段的长度为2-7mm。

本发明的密封连接结构，所述阀体和阀盖之间采用上述的阀体密封结构密封连接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明的密封连接结构，通过设置唇边结构使得本发明的锻钢阀门的焊缝在切割掉后，阀体、阀盖之间拥有足够的材料和空间以形成下一次焊缝。在阀体、阀盖通过凹槽与唇边结构形成合理的过渡段，可弹性补偿因焊接产生的冷热收缩，防止焊接应力在此处集中，防止密封焊缝开裂，提高焊接质量。通过设置凹槽的结构，密封焊时起散热作用，保护密封件在焊接时过热而造成损坏。并通过密封件和唇边结构处的焊缝形成双重密封结构，使阀门在长期使用的过程中保证阀门中腔绝对密封。

(2)本发明的密封连接结构，通过焊缝的最小厚度计算公式就可计算得到焊缝的最小厚度数值，在设计时即可按照该公式根据阀体的情况设计焊缝的厚度，在实际生产中，将焊接得到的焊缝稍大于该焊缝的最小厚度值，即可保证了焊接后阀体的密封性。