[发明专利]自补偿低温防火密封型上装式低温球阀

说明书

本发明公开了一种自补偿低温防火密封型上装式低温球阀，包括阀体、阀座、阀盖、球芯以及阀杆，还包括石墨环、密封加载组件和安装于阀体上的球芯加载组件，所述阀体内壁或者阀座外壁上具有径向的密封台阶面，所述加载组件设置于石墨环轴向一侧并对石墨环施以轴向的加载力，并将石墨环轴向压于密封台阶面上，所述球芯加载组件位于球芯正下方并支撑于球芯底部对球芯具有竖直向上的加载力。本发明通过对球芯的自动补偿以及石墨环的密封防火，使得球阀在低温环境下时，球芯和密封环保持良好的装配精度，进而保证球芯在低温环境下有效的密封性能以及稳定的开关力矩，而且保证了阀体与阀座之间的低温密封性能，以及可靠的防火性能。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种自补偿低温防火密封型上装式低温球阀。

背景技术

对于上装式低温球阀阀座和阀体的防火结构，传统的方式是在阀座外圆处加工一个凹槽，在凹槽内安装石墨密封圈，该安装方式，使得石墨密封环不具备自密封的性能，其防火性和密封性能很难保障。

对于上装式低温球阀，其阀芯为球芯，需要与阀体精确定位，传统的定位方式是测量球芯装入的中心高，与阀体流道中心高进行对比，通过加工不同高度的垫圈来保证球芯装入中心高度。通过多次调整来实现球芯的中心位置与阀座、流道中心始终在一个水平面上；

该装配过程中需进行多次装配、拆卸及测量的重复工作，整个装配过程较为繁琐，而且该装配调试过程是在常温环境下进行，当阀门在低温条件下工作时，球芯受冷收缩及球芯自重使中心位置发生竖向偏移，使球芯中心高与阀座中心高产生相对偏移，造成球芯球面与阀座密封面不能完全贴合，影响阀门的密封性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自补偿低温防火密封型上装式低温球阀，可实现在低温条件下，球芯受冷收缩及球芯自重中心高自动补偿，使球芯中心高保持不变；提高了球阀在低温条件下阀门的防火性和密封性。

本发明提供了一种自补偿低温防火密封型上装式低温球阀，包括阀体、阀座、阀盖、球芯以及阀杆，还包括石墨环、密封加载组件和安装于阀体上的球芯加载组件，所述阀体内壁或者阀座外壁上具有径向的密封台阶面，所述加载组件设置于石墨环轴向一侧并对石墨环施以轴向的加载力，并将石墨环轴向压于密封台阶面上，所述球芯加载组件位于球芯正下方并支撑于球芯底部对球芯具有竖直向上的加载力。

进一步，所述密封加载组件包括弹性件Ⅱ和弹性座，所述阀体内圆面对应于石墨环安装位置处呈内大外小的内阶梯柱面，所述阀体内圆面小径段对应的轴肩面形成密封台阶面，所述阀体内圆面大径段与阀座外圆面之间形成环形弹性件安装腔，所述阀体内圆面小径段与阀座外圆面之间形成环形的防火密封腔，所述石墨环适形安装于防火密封腔内，所述弹性座轴向靠近石墨环一侧具有轴向向石墨环侧延伸的压环，所述弹性座安装于安装腔内且压环轴向延伸至石墨安装腔内，所述弹性件Ⅱ安装于弹性件安装腔内并对弹性座施以轴向的弹性力，以使得压环轴向压于石墨环上，并将石墨环轴向压于密封台阶面上。

进一步，所述球芯加载组件包括弹性件Ⅰ和支撑轴，所述支撑轴与球芯竖向同轴设置，所述支撑轴竖向支撑于球芯底部，所述弹性件Ⅰ对支撑轴具有轴向向上的弹性加载力，以使得支撑轴向上支撑于球芯底部。

进一步，所述密封加载组件还包挡圈，所述挡圈固定于阀体内圆面或者阀座外圆面上，所述挡圈和弹性座分设于弹性件Ⅱ的轴向两侧，所述挡圈轴向压于弹性件Ⅱ上，使得弹性件Ⅱ处于压缩状态。

进一步，所述密封加载组件还包括垫环，所述垫圈安装于防火密封腔内，所述垫环轴向靠近弹性座一端具有轴向向外延伸的密封端环，所述密封端环外圆面与阀体内圆面小径段之间形成石墨环安装外腔室，所述密封端环内圆面与阀座外圆面之间形成石墨环安装内腔室，所述石墨环设有两组并分别适形设于石墨环安装外腔室和石墨环安装内腔室内，所述弹性座轴向靠近石墨环一侧具有轴向向石墨环侧延伸的两个压环，两个压环分别延伸至石墨环安装外腔室和石墨环安装内腔室内并相应的压于石墨环上。