專利名稱：耐磨硬密封金屬球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球閥，特別是用于煤化工行業(yè)使用的耐磨硬密 封金屬球閥。
背景技術(shù)：
球閥廣泛應(yīng)用于石油、煤化工、鋼鐵、冶金、和電力等各個(gè)領(lǐng) 域。與其它用于控制管道介質(zhì)通斷的閥門相比，球閥具有流體阻力小、 操作方便、啟閉迅速、流向不受限制和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。但是由于普 通球閥的閥座一般都采用橡膠和聚四氟乙烯等高分子合成材料制造，
使用溫度低于20(TC，耐磨性很差，限制了球閥的使用范圍?，F(xiàn)有的 硬密封球閥在耐腐蝕和沖蝕方面也很難滿足苛刻工況的要求。而耐磨 硬密封金屬球閥能大大提高球閥的綜合性能。
受國(guó)際原油、天然氣價(jià)格上漲的影響，國(guó)內(nèi)煤化工行業(yè)近幾年得 到迅速發(fā)展，大型煤化工裝置在全國(guó)各地相繼投資建設(shè)，耐磨硬密封 金屬球閥作為煤化工工藝裝置中用于運(yùn)送煤粉及汽化爐渣水的重要 設(shè)備，其性能對(duì)整個(gè)裝置的運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。因其工況溫度高、壓 力高，介質(zhì)中還含有灰渣等磨蝕性很強(qiáng)的固體顆粒，所以耐磨硬密封 球閥需要具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、耐磨損等綜合性能。另外， 還具有閥座密封性好、動(dòng)作靈活的特點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種具有耐高溫、高壓、耐腐蝕、磨蝕， 具有密封性能好、動(dòng)作靈活的耐磨金屬硬密封球閥。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案 一種耐磨硬密封金屬球閥，閥體內(nèi) 設(shè)置球體，闊體的上、下兩端分別設(shè)有與球體連接的主軸和固定軸， 閥體的上端設(shè)有填料函，填料函與主軸之間設(shè)有填料，填料上端設(shè)置 的填料壓蓋與閥體連接，閥體的入口端設(shè)有端蓋組件，所述的端蓋組 件的端蓋內(nèi)設(shè)底座，底座的環(huán)形凹槽設(shè)有壓簧，壓簧的上端設(shè)有壓環(huán)， 底座的腔體內(nèi)設(shè)置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面。 所述的閥體上、與球體、主軸、固定軸和閥座對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有 沖洗口。
所述的球閥的主軸下端設(shè)有偏心段，其與球體上端設(shè)有的偏心孔 配合連接，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的主軸、固定軸和閥座采用雙道密封連接。 所述的球閥的主軸、固定軸表面噴涂陶瓷材料；閥座與球體之 間的球型密封面上噴涂硬質(zhì)合金。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)球體與閥座之間采 用軟硬結(jié)合的球面密封形式，端蓋組件的底座上設(shè)置壓簧，球體與閥 座之間密封面為球型密封面，在彈簧預(yù)緊力的作用下，產(chǎn)生一定的密 封比壓，從而實(shí)現(xiàn)密封，既保證閥座不因承受大的壓強(qiáng)而造成損壞， 也不因閥座上有輕度劃痕而造成密封的破壞，提高了球閥的密封性 能；端蓋組件的底座鑲嵌在端蓋內(nèi)側(cè)，既保證了閥門長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行， 同時(shí)降低了閥門的成本，提高了經(jīng)濟(jì)性。(2)主軸、固定軸和閥座 均采用雙道密封，防止固體顆粒進(jìn)入上述密封副中，有效的降低了磨
損，延長(zhǎng)了使用時(shí)間。(3)主軸下端偏心段與球體上端偏心配合連 接，當(dāng)雙作用氣缸帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球體隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，防止主軸損 壞，提高了工作效率。(4)閥體上設(shè)計(jì)有多個(gè)沖洗口，用于球體、 閥座、主軸和固定軸的沖洗，以保證閥門動(dòng)作靈活，長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。(5) 閥座和球體的球面噴涂硬質(zhì)合，提高閥門抗沖擊性和耐磨性；球閥
開關(guān)比較頻繁，閥桿受到的磨損非常嚴(yán)重，主軸、固定軸表面噴涂陶
瓷材料后，提高了球閥的抗磨性及使用壽命。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的球體主視圖； 圖3為本發(fā)明的球體俯視圖； 圖4為本發(fā)明的主軸主視圖； 圖5為本發(fā)明的主軸仰視圖； 圖6為本發(fā)明的閥座組件剖視圖； 圖7為本發(fā)明的端蓋組件剖視圖。
圖中l(wèi).閥體；2.端蓋組件；3.主軸；4.球體；5.沖洗口； 6.沖洗口； 7.填料壓蓋；8.填料函；9.主軸軸套；10.固定軸軸套； ll.固定軸；12.石墨密封環(huán)；13.閥座組件；14.填料；15.密封墊； 16.密封墊；17.密封墊；18.螺栓；19.螺栓；20.螺栓；21.鍵； 22.螺栓；23.長(zhǎng)螺栓；24.螺栓；25.石墨密封環(huán)；26.石墨密封環(huán)； 27.偏心孔；28.偏心段；29. V型填料；30.彈簧；31.壓環(huán)；32. 閥座；33.球型密封面；34.端蓋；35.底座；36.入口； 37.出口 ；38.球體通道；39.沖洗口； 40.沖洗口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖l、 2、 3所示，其閥體1的左、右兩端分別為出口36、入 口37，閥體1的上、下兩端設(shè)有安裝主軸3和固定軸11的通孔。 閥體1的腔體內(nèi)設(shè)置球體4，球體4的軸向設(shè)有與入口 36、出口37 位于同一軸向的球體通道38，球體4的徑向上端設(shè)有偏心孔27、 徑向下端設(shè)有中心孔。球體4的中心孔內(nèi)放置固定軸套10，固定 軸套10內(nèi)放入兩道石墨密封環(huán)12，固定軸11穿過(guò)閥體1與固定 軸套10密封連接，固定軸11與閥體1之間借助于密封墊15通過(guò) 螺栓24固定連接，固定軸11上開設(shè)豎直通孔，該豎直通孔與沖 洗口 39連接。主軸3的下端設(shè)有與球體4上的偏心孔27配合的 偏心段28，主軸軸套9內(nèi)加入兩道石墨密封環(huán)26后套在主軸3的 偏心段28的上方，裝配后，將主軸3的偏心段28插入球體4上的 偏心孔27，從而當(dāng)主軸3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)球體4轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸軸套9位 于主軸3與閥體1之間，主軸3與主軸軸套9之間借助于石墨密封 環(huán)26密封連接，主軸軸套9的側(cè)壁上設(shè)有階梯通孔，與其對(duì)應(yīng)的閥 體1上也開設(shè)通孔，該通孔與沖洗口 42連接。閥體1與主軸軸套9 的上端設(shè)有填料函8,閥體1與填料函8之間借助于密封墊17密封 連接。填料函8與主軸3之間填裝填料14，填料函8上端設(shè)有填料 壓蓋7，填料函8與閥體1之間借助于螺栓20連接，填料壓蓋7與 填料函8和閥體1之間借助于長(zhǎng)螺栓23連接，填料14由填料壓蓋7
通過(guò)長(zhǎng)螺栓23壓緊。主軸3、固定軸ll表面噴涂陶瓷材料。閥體l
的入口 43 —側(cè)與端蓋組件2借助于密封墊16通過(guò)螺栓18壓緊連接。 如6、 7所示，所述的端蓋組件2的端蓋43內(nèi)焊接底座35，底 座35的腔體內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽放置壓簧30。底座 35與端蓋43的側(cè)壁上均開有與底座35的環(huán)形凹槽相通的同軸斜孔， 該同軸斜孔與沖洗口 41連接。壓簧30的上端放置壓環(huán)31，壓環(huán)31 側(cè)壁通孔上放置V型填料29，底座35的腔體內(nèi)、壓環(huán)31的上端設(shè)置 閥座32 ，閥座4尾部也裝有石墨密封環(huán)25，閥座4與底座35之間 借助于石墨密封環(huán)25密封連接，壓環(huán)31與闊座4之間借助于V型 填料29密封連接，底座35與閥座4之間借助于石墨密封環(huán)25密封 連接。閥座32的上端外壁上開設(shè)環(huán)形凹槽，底座35與端蓋43的側(cè) 壁上均開有與閥座32的環(huán)形凹槽相通的同軸斜孔，該同軸斜孔與沖 洗口40連接。閥座32與球體4之間的密封面為球型密封面33，表 面噴涂硬質(zhì)合金。
氣缸支架6設(shè)置在閥體1的上端，雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5設(shè)置 在氣缸支架6的上端，雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5通過(guò)氣缸支架6設(shè)置 在閥體1的上端。閥體1、雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5通過(guò)螺栓19和 螺栓22與氣缸支架6連接固定，穿過(guò)氣缸支架6的主軸3上端通過(guò) 雙鍵21與雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5連接。
工作過(guò)程正常工作時(shí)，球閥安裝在系統(tǒng)管道中間，介質(zhì)從 入口36流入，流經(jīng)球體通道38，從出口37流出閥門。當(dāng)系統(tǒng)需 要閥門關(guān)閉時(shí)，通過(guò)控制雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的一端活塞運(yùn)動(dòng)
帶動(dòng)主軸3和球體4轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)需要閥門打開 時(shí)，同樣通過(guò)控制雙作用氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的另一端活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng) 主軸3和球體4反向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)闊門的打開。同時(shí)，閥門沖洗口
39、 40、 41、 42通入清潔介質(zhì)來(lái)清潔主軸3、固定軸11、球體4 和閥座32，保證闊門動(dòng)作靈活。
權(quán)利要求1. 一種耐磨硬密封金屬球閥，閥體內(nèi)設(shè)置球體，閥體的上、下兩端分別設(shè)有與球體連接的主軸和固定軸，閥體的上端設(shè)有填料函，填料函與主軸之間設(shè)有填料，填料上端的填料壓蓋與閥體連接，閥體的入口端設(shè)有端蓋組件，氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)氣缸支架設(shè)置在閥體的上端，主軸與氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，其特征在于所述的端蓋組件的端蓋內(nèi)設(shè)底座，底座的環(huán)形凹槽設(shè)有壓簧，壓簧的上端設(shè)有壓環(huán)，底座的腔體內(nèi)設(shè)置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面。
2. 如權(quán)利要求1所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于在 閥體上、與球體、主軸、固定軸和閥座對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有沖洗口。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于 端蓋與底座上均開有與底座上設(shè)有壓簧的環(huán)形凹槽相通的同軸斜孔， 該同軸斜孔與沖洗口連接。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于 端蓋與底座上均開有與閥座上設(shè)有的環(huán)形凹槽相通的同軸斜孔，該同 軸斜孔與沖洗口連接。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于 閥體與閥體內(nèi)的軸套上均設(shè)有同軸水平孔，該同軸水平孔與沖洗口 連接。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于: 固定軸上設(shè)有豎直通孔，該設(shè)有豎直通孔與沖洗口連接。
7. 如權(quán)利要求1所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于主軸下端設(shè)有偏心段，其與球體上端設(shè)有的偏心孔配合連接，主軸轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)帶動(dòng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求l所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于主 軸、固定軸和閥座采用雙道密封連接。
9. 如權(quán)利要求1或8所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于: 壓環(huán)上設(shè)有V型填料，壓環(huán)與閥座之間借助于V型填料密封連接， 底座與閥座之間借助于石墨密封環(huán)密封連接。
10. 如權(quán)利要求l所述的耐磨硬密封金屬球閥，其特征在于主 軸、固定軸表面噴涂陶瓷材料；閥座與球體之間的球型密封面上噴 涂硬質(zhì)合金。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種耐磨硬密封金屬球閥，其閥體內(nèi)設(shè)置球體，球體與主軸和固定軸連接，閥體的上端設(shè)有填料函，閥體的入口端設(shè)有端蓋組件，氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)氣缸支架設(shè)置在閥體的上端，主軸與氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，所述的端蓋組件的端蓋內(nèi)設(shè)底座，底座的環(huán)形凹槽設(shè)有壓簧，壓簧的上端設(shè)有壓環(huán)，底座的腔體內(nèi)設(shè)置閥座，其閥座與球體之間的密封面為球型密封面；主軸下端偏心段與球體上端偏心段配合連接；主軸、固定軸和閥座均采用雙道密封；閥體上設(shè)計(jì)有多個(gè)沖洗口，用于球體、閥座、主軸和固定軸的沖洗。具有耐高溫、高壓、耐腐蝕、磨蝕，具有密封性能好、動(dòng)作靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于煤化工行業(yè)使用。
文檔編號(hào)F16K5/06GK201078486SQ20072017633
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者俞曉龍, 際 劉, 劉金賢, 峰 李 申請(qǐng)人:北京航天石化技術(shù)裝備工程公司