[发明专利]一种超大口径全焊接球阀密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及球阀密封结构技术领域，特别是涉及一种超大口径全焊接球阀密封结构。

背景技术

阀门，作为一种压力管道元件，它是通过改变管路断面和介质流动方向控制输送介质的压力、流量和温度的一种装置。球阀是由旋塞阀演变而来，它是一种旋转运动型阀门，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启与关闭的目的。球阀的结构一般由球体、球垫、球垫座、弹簧、连接管、延长管、阀杆、阀杆驱动装置以及零件之间辅助的密封圈等零件组成。球垫与球体直接接触，形成主要密封。球阀不仅结构简单、密封性好，而且在一定公称尺寸范围内具有操作方便、易实现快速启闭。球阀的使用品种和数量仍在不断扩大，并且向高温、高压、大口径、超大口径、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展。

到目前为止，随着技术的不断进步和制造水平的不断提高，阀门的制造在充分保证安全性的前提下,逐渐面向市场。随着西气东输的进行，高压全焊接国产球阀在中石油长输油气管道已实现国产化,中石化管线批量采购国产全焊接球阀。中国专利CN102679008A涉及一种大口径球阀，采用了双极密封，焊接式组合阀体，并焊接在管道上，有效防止工作介质泄漏，但是结构复杂，用了两个弹簧，并没有对最下方的弹簧提供密封，不利于长久提供力矩，同时在密封件(801)的上方采用阀腔，不仅不便于制造，增加制造成本，在一定程度上还造成传输物质的次泄漏。中国专利CN204878816U公布了一种高温硬密封浮动大口径球阀，该球阀密封性好、使用寿命长、结构简单，但由于结构简单，球体是浮动的，密封座长时间磨损，会降低密封性。中国专利CN203516816U公布了一种低扭矩大口径球阀，有效的减小了大口径球阀的启闭扭矩，提高开关速度和阀门关闭性能，但是该结构并没有对弹簧密封，降低了提供低扭矩的期限，影响阀门的性能，同时在物质传输时，物质会从密封件与阀座之间泄漏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中超大口径全焊接球阀密封结构密封性不好，很容易发生介质泄漏的问题，本发明提供一种超大口径全焊接球阀密封结构，优化密封结构，降低了泄漏量，制造简单，便于安装，合乎经济效益。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种超大口径全焊接球阀密封结构，包括从内到外依次连接的球体、球垫、球垫座和连接管，所述球垫与所述球体的贴合面上设有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面均与所述球体相切，且所述第一斜面与球体的相切的位置位于第二斜面与球体相切位置的上方。球阀整体采用焊接连接，密封结构零件少，结构简单，且球体密封采用两级密封，密封性能好。

优选的，所述第一斜面和第二斜面的夹角为165°，且所述第一斜面与水平面的夹角为30°，所述第二斜面与水平面的夹角为45°。

进一步，为了减小应力集中，所述第一斜面和第二斜面相交，且相交端设有过渡圆角。

优选的，所述过渡圆角的半径为5mm。

优选的，所述球垫采用聚四氟乙烯PTFE制成。

进一步，所述球垫座包括一体连接的第一座体部、第二座体部和第三座体部，所述第一座体部位于第二座体部和第三座体部的上方，且所述第二座体部和第三座体部分别位于第一座体部的内外两侧，所述第二座体部、第一座体部与连接管内壁围成容纳球垫的球垫腔，球垫座利用第二座体部对球垫形成支撑作用，且所述球垫与所述连接管的接触面上设有第一密封圈，所述球垫与所述球垫座的接触面上设有第二密封圈，以防传输物质在两者之间泄漏，所述第一座体部与第三座体部形成与连接管凸台匹配的凹槽，且所述第一座体部与所述连接管之间设有预紧弹簧，所述第三座体部与所述连接管的接触面上设有第三密封圈，再一次防泄漏，同时防止传输物质对弹簧的影响，根据预紧弹簧被压缩后的长度，进行合理设计第四内凹槽和第四外凹槽的深度。同时预紧弹簧也要和第三密封圈截面尺寸的宽度即横向尺寸相同，以确保对预紧弹簧形成有效密封。

进一步，所述球垫上设有第一内凹槽，且所述第一密封圈置于所述第一内凹槽内。

进一步，所述球垫上设有第二内凹槽，所述第一座体部上设有第二外凹槽，所述第二内凹槽和第二外凹槽形成第二密封圈的容纳空间，且所述第二密封圈置于所述容纳空间内。

进一步，所述第三座体部设有第三内凹槽，所述连接管上设有第三外凹槽，所述第三内凹槽和所述第三外凹槽形成第三密封圈的容纳空间，所述第三密封圈置于所述容纳空间内，减少泄漏。

第二密封圈和第三密封圈两侧均设有连接用的凹槽，可以增大密封圈与被密封件之间的接触面积，进一步提高密封性能。