[发明专利]左氏全金属球阀、V型全金属管接头

说明书

球阀是阀门系列产品中的一种，属于流体工程密封技术领域。现有球阀由阀枢、阀座、密封球、塑性密封元件、阀杆、阀柄、管道连接件、螺纹或法兰螺栓紧固件等构件所组成，主要起锁流作用。

阀门不允许有任何泄漏现象发生，而密封元件的功用却在于阻止泄漏。所以阀门凡有可能发生泄漏之处：如偶合的密封面之间及其与构件的接合处等部位，都必须进行密封。

故密封是阀门(包括球阀)性能优劣的关键。

密封介质在浓度差和压力差的作用下，常常以穿漏、渗透、扩散等形式从容器密封处的一侧泄漏到另一侧。有无泄漏及其量的大小，需看密封面之间及与容器之间的接合处有无间隙而定。

间隙的大小及其有无？主要因密封原理、结构、选材、加工精度、组装质量以及使用过程中密封介质压力的大小，温度的高低、密封件腐蚀、摩损情况等因素的不同而不同。

为减少或消除其密封间隙，通常是以密封力来实现的!

至目前为止，就国内外接触式密封类型而言，其密封元件多达25种以上，但这类密封元件具有以下一些共同特点：

1、国内外现有的密封元件基本上都选用塑性材料：如橡胶、石棉、石墨、尼龙、聚四氟乙烯、丁腈橡胶、碳化硅、聚酰亚胺……等。

如聚酰亚胺活塞环，系我国自行设计、生产的30万吨合成胺，24万吨尿素生产设备中用的无油润滑CQ2压缩机，N50/200型高压段、第五级缸用活塞环，但仅能耐温148℃、单圈最大密封压力小于200Kg/cm²。 

2、除刃边型、波纹管型密封元件外，国内外现有的密封接触，均为面接触，且接触面积大。

为此，若选用金属材料，势必造成下列不利之处：

(1)密封件之间的接触面只有加工成绝对平面才能消除其间隙，这就造成加工工艺难度极大；

(2)金属强度大，若接触面积大，欲使其发生变形而消除间隙，就必须施加极大的密封力。如接触面积100平方毫米，至少要施加十多吨的密封力，才能发生消除间隙的变形。因为黑色金属每平方毫米所能承受的压力几乎都在100公斤以上。欲施加这样大的密封力，实际上极难做到；

(3)密封力大、摩阻力大，启闭困难。

为避免上述不利之处，故国内外现有的密封元件几乎都选用塑性材料，但亦因此造成了许多缺陷；如难耐高压高温和强腐蚀、结构较复杂、使用寿命短……等。

管接头大体上分两类：一类是固接、即连接后不能再拆开，一般应用较少：另一类是活接，即连接后可以再拆开，应用广泛。

活接常用的又分两种：一种是管径较小的，用内螺纹连接，其密封采用塑性密封垫圈作挤压式密封，或用生塑膜裹管螺纹作密封；另一种管径较大的，采用塑性密封垫圈，法兰、螺栓紧固连接。其特点是：均难以承受高压、高温和强腐蚀。    

参考文献

顾永泉：《流体动密封》上下册：中国石油出版社，1992年；

《机械工业手册》第23篇、密封；机械工业出版社，1980年；

《阀门产品样板》机械工业出版社，1985年。

本发明的发明目的是：将新的万能密封机理隶属的多种密封元件，首先运用于阀门系列产品中用途比较广泛，并具有高压要求的球阀和管接头上，使其成为一种全新的耐高压(1500个大气压以上)、耐高温(550℃以上)以及耐强腐蚀、使用安全可靠、寿命长、结构简单、加工方便、造价低廉的全金属球阀系列产品以及与之相配套的全金属管接头系列产品。

以上述及的万能密封机理及其实际应用，自始至终都是以“圆”为基础的!因为“圆”具备许多非常有利于密封的特性：一、在同一平面上，所有到一定点距离为一常数的动点的轨迹，是许多等半径的同心圆。故轨迹及轨迹上所有对应的接触点，均一一重合而无一丝间隙；二、在结构上，圆可变受拉为受压(材料受压能力是其受拉能力的数倍、数十倍、乃至百倍)；三、平面形状周长相等时，圆面积最大；形体体积相等时，球的表面积最小：……等。

基于对“圆”的种种思考，从而形成两项总的奇异构思，进一步创立了一项用途颇为广泛的万能密封机理。并籍此研制出多种密封元件。

何谓万能密封？

1、适用于任何密封：

在现代社会中，需要进行密封的产品数以万计，工业、农业、国防、科研乃至日常生活，几乎无不牵涉到密封问题。然而归集起来，基本上可分为孔口(仓口、箱口、管口、瓶口……等)、管道(接头、锁流)、杆轴(旋转、往复、螺旋)等三大密封类型，万能密封能适用于其中任何一种类型；

2、不论密封处的尺寸大小，小至毫米，大至数米，都适用；