Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案

【資料簡介】

Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案本實(shí)用新型涉及一種耐高壓硬密封球閥，包括閥體、閥座及閥芯，閥芯與閥座密封配合面采用超音速噴涂形成的高強(qiáng)度硬質(zhì)金屬碳化鎢層結(jié)構(gòu)的金屬硬密封面，閥體包括筒狀中間閥體和兩端連接體，連接體上具有插接端頭和安裝法蘭，插接端頭插裝于中間閥體的端口內(nèi)，中間閥體的軸向端部與安裝法蘭經(jīng)螺栓鎖固，連接體的內(nèi)端口內(nèi)設(shè)環(huán)形閥座裝配槽，閥座裝配槽內(nèi)焊接固定防護(hù)環(huán)，防護(hù)環(huán)外徑側(cè)設(shè)有與環(huán)形閥座裝配槽徑向壁之間形成有閥座滑槽的臺階槽，閥座滑動配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動閥座上金屬硬密封面壓向閥芯的金屬彈性元件，金屬彈性元件安裝在臺階槽內(nèi)。其適應(yīng)高溫、高壓、高磨損工況，具有加工方便，閥座裝配方便及密封可靠的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，確切的說是適用于高溫、高壓環(huán)境的，采用金屬硬密封的球閥。
硬密封球閥是適用于一些比較嚴(yán)峻，苛刻的工況，比如高溫，高壓，高磨損工況，它可以解決閥門內(nèi)漏和外漏的問題，提供穩(wěn)定有效的保障。高壓硬密封球閥的特點(diǎn):采用的球體和閥座硬化技術(shù)。高壓金屬硬密封球閥的球體與閥座*采用金屬對金屬的密封方式，為了確保閥門在各種溫度和壓力下的可靠密封，針對用戶的不同使用工況和要求，可以采用多種的球體和閥座的硬化技術(shù)，包括超音速噴涂、鎳基噴焊、表面特殊硬化、硬質(zhì)合金噴焊以及采用高強(qiáng)度高硬度陶瓷材料等，球體和閥座表面硬度一般可達(dá)到HRC60以上，較高可達(dá)HRC74以上。密封面材料耐溫可達(dá)540℃,較高可達(dá)980℃。材料的結(jié)合強(qiáng)度可以達(dá)到10000PSI以上，密封面材料還具有很好的耐磨擦、耐沖擊等性能。金屬硬密封球閥能夠適用于絕大多數(shù)的苛刻工況條件。
現(xiàn)有的硬密封球閥，閥座與球體采用金屬硬密封配合，從而使得閥門適用高溫，高壓，高磨損工作環(huán)境中，其閥座有采用一體成型，或裝配在閥體內(nèi)的，多數(shù)情況下閥座采用裝配在閥體內(nèi)，但現(xiàn)有閥體采用閥體頂部開口，開口蓋設(shè)閥蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，《一種全金屬硬密封球閥》。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的金屬硬密封球閥存在如下缺陷:
1、閥體采用頂蓋式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，存在閥體整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，閥座安裝不便的缺陷；
2、閥座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，閥座的裝配不便以及密封可靠性差等缺陷。

【Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案發(fā)明內(nèi)容】
本實(shí)用新型發(fā)明目的:為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種加工方便，閥座裝配方便，以及密封可靠的耐高壓硬密封球閥。

Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
—種耐高壓硬密封球閥，包括有閥體，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥腔內(nèi)設(shè)有閥座以及閥芯，閥芯與閥座對應(yīng)配合構(gòu)成閥門的啟/閉控制，閥芯與閥座密封配合面為金屬硬密封面，所述閥體上設(shè)有用于支撐閥芯的下閥桿以及驅(qū)動控制閥芯的上閥桿，其特征在于:所述的閥體包括筒狀的中間閥體，中間閥體的軸向兩端口固定有連接體，連接體沿軸向延伸有插接端頭，插接端頭后端設(shè)有安裝法蘭，所述連接體的插接端頭插裝于中間閥體的端口內(nèi)，中間閥體的軸向端部與安裝法蘭經(jīng)螺栓鎖固，所述連接體的內(nèi)端口內(nèi)設(shè)有環(huán)形閥座裝配槽，環(huán)形閥座裝配槽內(nèi)焊接固定有防護(hù)環(huán)，防護(hù)環(huán)外徑側(cè)設(shè)有臺階槽，臺階槽與環(huán)形閥座裝配槽徑向壁之間形成有閥座滑槽，閥座滑動配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動閥座上金屬硬密封面壓向閥芯的金屬彈性元件，金屬彈性元件安裝在臺階槽內(nèi)，所述金屬硬密封面為超音速噴涂而形成的高強(qiáng)度硬質(zhì)金屬碳化鎢層。
通過采用上述技術(shù)方案，將閥體采用三段式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便閥體的加工，閥體的各部分采用插接后經(jīng)安裝法蘭裝配一體，裝配方便;而且閥座經(jīng)防護(hù)環(huán)裝配于連接體的內(nèi)端口，安裝方便，閥座為可滑動式設(shè)計(jì)，經(jīng)金屬彈性元件保證閥座與閥芯可靠密封配合，將閥座和球芯上的金屬硬密封面為采用超音速噴涂技術(shù)在密封處形成的高強(qiáng)度硬質(zhì)金屬碳化鎢層，提高密封面的耐高溫、耐高壓和耐磨性能。
優(yōu)選的，所述金屬彈性元件為多個錐形彈性金屬環(huán)端部順次焊接構(gòu)成的波形彈簧，所述波形彈簧一端與閥座焊接連接，波形彈簧另一端與防護(hù)環(huán)焊接連接。
通過采用上述技術(shù)方案，金屬彈性元件采用特殊的波形彈簧，具有彈性性能好，占用空間小的優(yōu)點(diǎn)，波形彈簧采用金屬環(huán)焊接連接，并與閥座、防護(hù)環(huán)焊接連接，避免波形彈簧在高溫、高壓情況下因塑性變形造成斷裂現(xiàn)象，提高其使用的壽命和可靠性。
優(yōu)選的，所述連接體上的插接端頭外輪廓呈臺階軸狀，插接端頭包括位于遠(yuǎn)離安裝法蘭的小徑段以及與安裝法蘭連接的大徑段，所述中間閥體上設(shè)有與插接端頭適配的臺階孔，在插接端頭的小徑段、大徑段上均設(shè)有密封環(huán)，插接端頭與中間閥體經(jīng)密封環(huán)密封配合，在插接端頭的軸肩位置與中間閥體的臺階孔的軸肩位置軸向間隔形成環(huán)形槽。
通過采用上述技術(shù)方案，連接體與中間閥體的插接采用臺階狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合，提高密封性能，形成的環(huán)形槽可保證連接體與中間閥體插接裝配到位，同時在發(fā)生泄露時，環(huán)形槽具有一定的緩沖存儲能力，從而提高閥體的密封性能。

上述實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型之用，并不是對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神指導(dǎo)下所作出的等同技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。
高壓硬密封球閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途
1.閥門中腔停滯的壓力異常超過彈簧的預(yù)緊力時，閥座后退脫離球體，達(dá)到自動泄壓的效果，卸壓后閥座自動復(fù)位。
2.當(dāng)萬一發(fā)生火災(zāi)或由于異常升溫使閥座密封圈燒損或軟化時，在彈簧和介質(zhì)壓力作用下，使支撐圈球面部位和球體形成金屬對金屬接觸，達(dá)到暫時密封作用，阻止了火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大，符合API 6FA的規(guī)定。
3.填料壓蓋部位密封采用PTFR填料和0形密封圈雙重密封圈，特別適用于氣體介質(zhì)，填料裝在填料盤內(nèi)，可隨時采用摩擦系統(tǒng)低的新型SF型自潤滑滑動軸襯，減低操作力矩。

【Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高壓硬密封球閥，包括有閥體，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥腔內(nèi)設(shè)有閥座以及閥芯，閥芯與閥座對應(yīng)配合構(gòu)成閥門的啟/閉控制，閥芯與閥座密封配合面為金屬硬密封面，所述閥體上設(shè)有用于支撐閥芯的下閥桿以及驅(qū)動控制閥芯的上閥桿，其特征在于:所述的閥體包括筒狀的中間閥體，中間閥體的軸向兩端口固定有連接體，連接體沿軸向延伸有插接端頭，插接端頭后端設(shè)有安裝法蘭，所述連接體的插接端頭插裝于中間閥體的端口內(nèi)，中間閥體的軸向端部與安裝法蘭經(jīng)螺栓鎖固，所述連接體的內(nèi)端口內(nèi)設(shè)有環(huán)形閥座裝配槽，環(huán)形閥座裝配槽內(nèi)焊接固定有防護(hù)環(huán)，防護(hù)環(huán)外徑側(cè)設(shè)有臺階槽，臺階槽與環(huán)形閥座裝配槽徑向壁之間形成有閥座滑槽，閥座滑動配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動閥座上金屬硬密封面壓向閥芯的金屬彈性元件，金屬彈性元件安裝在臺階槽內(nèi)，所述金屬硬密封面為超音速噴涂而形成的高強(qiáng)度硬質(zhì)金屬碳化鎢層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高壓硬密封球閥，其特征在于:所述金屬彈性元件為多個錐形彈性金屬環(huán)端部順次焊接構(gòu)成的波形彈簧，所述波形彈簧一端與閥座焊接連接，波形彈簧另一端與防護(hù)環(huán)焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐高壓硬密封球閥，其特征在于:所述連接體上的插接端頭外輪廓呈臺階軸狀，插接端頭包括位于遠(yuǎn)離安裝法蘭的小徑段以及與安裝法蘭連接的大徑段，所述中間閥體上設(shè)有與插接端頭適配的臺階孔，在插接端頭的小徑段、大徑段上均設(shè)有密封環(huán)，插接端頭與中間閥體經(jīng)密封環(huán)密封配合，在插接端頭的軸肩位置與中間閥體的臺階孔的軸肩位置軸向間隔形成環(huán)形槽。