Q347Y耐高壓硬密封固定球閥設(shè)計(jì)方案

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(tái)階槽，閥座滑動(dòng)配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動(dòng)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(tái)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》?，F(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(dòng)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(tái)階槽，臺(tái)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(dòng)配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動(dòng)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(tái)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(dòng)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(gè)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(tái)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(tái)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(tái)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(tái)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(shí)在發(fā)生泄露時(shí)，環(huán)形槽具有一定的緩沖存儲(chǔ)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(shí)，閥座后退脫離球體，達(dá)到自動(dòng)泄壓的效果，卸壓后閥座自動(dòng)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(shí)，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(shí)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(shí)采用摩擦系統(tǒng)低的新型SF型自潤滑滑動(dòng)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(dòng)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(tái)階槽，臺(tái)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(dòng)配合于閥座滑槽內(nèi)，閥座的軸向外端抵接有驅(qū)動(dòng)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(tái)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(gè)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(tái)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(tái)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(tái)階孔的軸肩位置軸向間隔形成環(huán)形槽。