[实用新型]用于浮动硬密封球阀的密封结构及浮动硬密封球阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于浮动硬密封球阀的密封结构及浮动硬密封球阀，属于球阀技术领域。

背景技术

球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，其生产工艺和产品结构得到不断改进，在短短几十年的时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。球阀主要是通过导通或截断管道中的介质来实现通道的开启或关闭，由于球阀开启后其流通面积与管道的内孔大小基本一致，因而阻力很小，基本无压力损失，故而广泛应用于石油、化工、医药、冶金、矿山、食品、市政建设等等领域。浮动球阀是球阀的一种，其内部的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，从而实现出口端的密封。

中国专利文献CN203297656U公开了一种全焊接浮动球阀，包括阀体、左、右两个阀盖、碟形弹簧、金属支撑圈、阀座、球体和阀杆，左、右两个阀盖分别设置在阀体的左右两侧，球体设置在阀体内部；每个阀盖靠近球体的端部均设置有一浮动的阀座，阀杆连接在球体的顶部，球体的左右侧面分别与两个阀座相接触；金属支撑圈支撑安装在阀座的内孔和底面上，阀座的背面与阀盖之间设置有预紧用的碟形弹簧。上述技术方案通过在阀座背面安装蝶型弹簧预紧，可使得阀座始终贴近球体表面，保证了球阀的密封可靠性；同时在球阀关闭时，碟形弹簧还可以与来自通道上游内部介质的推力一起施加在球体上，推动球体压迫阀座，并进而使得阀座压迫阀体，从而实现球体与阀体之间密封。

球体与阀体之间实现密封的方式一般有两种，一种是将阀座直接与阀盖设计成一体件，如图1所示，阀盖2通过使用螺栓等装置固定在阀体1上，阀盖2和阀体1相接触的面上设有密封用的中腔垫片4，阀盖2和球体3的相互接触面均为密封面。当关闭球阀时，通道上游内部的介质和上游弹簧（如上面所述的碟形弹簧）向通道下游方向（图示从左向右的方向）压迫球体3，球体3上的密封面与阀盖2上的密封面相互压紧实现密封，从而阻断上游通道及内腔5中的介质流向下游通道；同时由于阀盖2和阀体1之间设有密封用的中腔垫片4，内腔5中的介质也不会发生外溢。这种密封方式由于将阀盖和阀座设计成了一体件，不需要单独设计阀座与阀盖之间的密封，少了一道漏点，缺点是一旦阀盖上的密封面损坏就需要更换整个阀盖，维修成本很高。

球体与阀体之间实现密封的另一种方式如图2所示，阀盖和阀座为分体设计，具体为：阀盖2通过使用螺栓等装置固定在阀体1上，阀盖2与阀体1相接触的面上设置有密封用的中腔垫片4，阀座6设置在阀盖2和球体3之间，并通过球体3和阀盖2之间的相互挤压实现定位，阀座6和球体3的相互接触面均为密封面，阀座6和阀盖2之间形成有用于安装填料体7的安装空间，所述安装空间内安装有填料体7。当关闭球阀时，上游通道内部的介质和上游弹簧（如上面所述的碟形弹簧）向下游通道方向（图示从左向右的方向）压迫球体3，球体3上的密封面与阀座6上的密封面相互压紧实现密封；阀座6进一步向着阀盖2的方向移动，并与阀盖2一起沿图中左右方向挤压填料体7，填料体7受压沿图中上下方向撑开，从而实现阀座6与阀盖2之间的密封，进而阻断通道及内腔5中的介质流向下游通道；同时由于阀盖2和阀体1之间设有密封用的中腔垫片4，内腔5中的介质也不会发生外溢。该种密封方式将阀盖和阀座分开设计，阀座上的密封面损坏后只需要更换阀座而不需要更换阀盖，维修成本大大降低，因而应用较广，但是该种密封方式仍存在如下技术问题：1.由于阀座的定位是依靠上游弹簧挤压球体，并进一步使得球体向着阀盖的方向移动，与阀盖一起挤压阀座实现的，当球体转动时，作用在阀座上的力变的不稳定，这导致阀座定位不稳，容易发生位移，并进而使得与填料体沿通道径向撑开时分别与阀座和阀盖相接触以实现密封的接触面发生移动，长时间使用后容易出现密封不严，发生泄漏；2.阀盖与阀座之间的密封是通过阀盖和阀座沿通道轴向方向同时挤压填料体，填料体发生沿通道径向方向的变形之后上下撑开，并分别与阀盖和阀座上相应位置的平面相互挤压，达到一定的压力强度后实现的，因而实现密封所需压力较大；当通道内通过较低压力介质时，球阀关闭后，介质施加在球体上的力量较小，填料体变形后与上述平面发生相互挤压时，容易发生因压力强度不够而导致密封不严的现象。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中因阀座定位不稳以及填料体受压变形后压力强度不够导致的球阀密封性能较低的缺陷，从而提供一种用于浮动硬密封球阀的密封结构。

本实用新型解决的另一个技术问题是提供一种密封性能好的浮动硬密封球阀。