一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及球閥的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，包括閥體和內(nèi)置于閥體中的球形閥芯，閥體主要由中間閥體和分別位于中間閥體兩側(cè)的側(cè)閥體組成，閥體與球形閥芯之間所形成的流道中設(shè)置有閥座，閥座包括金屬環(huán)和與金屬環(huán)一體成型且靠近球形閥芯的刮刀結(jié)構(gòu)，刮刀結(jié)構(gòu)和金屬環(huán)共同形成的內(nèi)表曲面即為金屬密封面，金屬密封面與球形閥芯的接觸區(qū)域形成金屬密封區(qū)，金屬環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有位于金屬密封區(qū)外側(cè)的環(huán)形槽，環(huán)形槽的中心線與金屬環(huán)的中心線相重合。該球閥既滿足超高溫或超低溫下防止球閥卡死、抱死等要求，也滿足對特殊介質(zhì)進行切斷與刮削的要求，同時也保證球閥達到“零泄漏”的密封要求。
【專利說明】一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及球閥的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外球閥基本采用軟密封和硬密封兩種形式。軟密封大多采用整體聚合材料制作成密封閥座；硬密封大多采用金屬上堆焊或噴焊硬質(zhì)合金等工藝加工而成。
[0003]軟密封球閥的特點是:在預(yù)緊力或流體壓力作用下，利用聚合材料固有的彈性特性與球體壓緊，并產(chǎn)生一定的彈性塑性變形而達到密封，壓縮變形所產(chǎn)生的彈力，可以補償球體的不圓度和表面微觀不平的程度，實現(xiàn)軟密封球閥良好的密封效果。軟密封球閥的密封效果和壽命取決于聚合材料的成分，以及聚合材料的塑性與耐磨性。此外，由于閥座采用聚合材料制作，故軟密封球閥的使用溫度一般不超過200°C。
[0004]軟密封球閥的缺點是:當球閥使用一段時間后，由于閥座的磨損，以及塑性殘余變形，緊密貼合的閥座和球體將逐漸的松弛，密封比壓也將逐漸降低而發(fā)生滲漏現(xiàn)象。軟密封球閥在低溫工況下，如_196°C，聚合密封材料閥座易收縮變形，閥座擠壓變形量減小，預(yù)緊力減小，導(dǎo)致球閥泄漏。
[0005]硬密封球閥的特點是:閥體、球體和閥座都是用金屬材料制造，其中閥座為金屬本體堆焊或噴焊硬質(zhì)合金。這樣的金屬閥座沒有彈性或蓄能功能。此類球閥一般多用于高溫或含有固體顆粒等易破壞軟密封材料的工況下使用。但是，在超低溫(如低于-110°C)或超高溫(如高于450°C)的工況下，或夾帶纖維等要求長壽命的情況下，該類硬密封球閥的密封性能和使用壽命就達不到要求了，常出現(xiàn)泄露或卡死、抱死等現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，其中的閥座具有良好的彈性變形，既滿足超高溫或超低溫下防止球閥卡死、抱死等要求，也滿足對特殊介質(zhì)進行切斷與刮削的要求，同時也保證球閥達到“零泄漏”的密封要求，扭矩比現(xiàn)有的硬密封球閥減輕25%，壽命比現(xiàn)有的硬密封球閥增加一倍。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，包括閥體和內(nèi)置于閥體中的球形閥芯，所述的閥體主要由中間閥體和分別位于中間閥體兩側(cè)的側(cè)閥體組成，所述的閥體與球形閥芯之間所形成的流道中設(shè)置有閥座，所述的閥座包括金屬環(huán)和與金屬環(huán)一體成型且靠近球形閥芯的刮刀結(jié)構(gòu)，所述的刮刀結(jié)構(gòu)和金屬環(huán)共同形成的內(nèi)表曲面即為金屬密封面，所述的金屬密封面與球形閥芯的接觸區(qū)域形成金屬密封區(qū)，金屬環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有位于金屬密封區(qū)外側(cè)的環(huán)形槽，所述的環(huán)形槽的中心線與金屬環(huán)的中心線相重合。
[0008]為了提高球閥金屬密封面的耐磨損性能和使用壽命，故所述的金屬密封面上設(shè)置有硬質(zhì)合金層。
[0009]為了提高球形閥芯與閥座的良好密封，故所述的金屬環(huán)與相鄰側(cè)閥體之間所形成的間隙中設(shè)置有壓環(huán)和密封圈，所述的壓環(huán)與側(cè)閥體之間和金屬環(huán)與側(cè)閥體之間均通過彈簧相連接，所述的彈簧的中心線與金屬環(huán)的中心線相平行。
[0010]為了使得球閥具備切斷和刮削功能，故所述的刮刀結(jié)構(gòu)為與球形閥芯的圓心相重合的銳面。
[0011]為了保證在不同的溫度下，環(huán)形槽提供的彈性變形均勻，確保閥座受力均勻，故所述的環(huán)形槽的寬度均勻一致，環(huán)形槽的深度大于金屬密封區(qū)的深度。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，具有以下優(yōu)點:
[0013]一、通過在閥座上開設(shè)環(huán)形槽，增加了閥座的彈性，使得球閥在不同的溫度下，不因材料的收縮或擴張而導(dǎo)致球閥出現(xiàn)卡死或抱死的現(xiàn)象。同時，對閥座的磨損和密封所需預(yù)緊力進行補償。
[0014]二、通過在閥座上加工出刮刀結(jié)構(gòu)，可以對難以隔離的紙漿或纖維進行切斷，同時也可以對球形閥芯密封面上的粘稠介質(zhì)進行刮削，起到自潔功能，保護了球形閥芯的密封面，保持球閥良好的密封性能，提高了球閥使用壽命。
[0015]三、通過在金屬密封面上噴焊或噴涂硬質(zhì)合金層，提高了球閥金屬密封面的耐磨損性能和使用壽命，也就進一步提高了球閥的使用壽命。
[0016]四、彈性蓄能硬密封刮刀閥座的創(chuàng)新設(shè)計，不但減少了材料，降低了成本，且閥座的溫度適應(yīng)范圍較廣，可以適用于-196°C到+650°C的溫度范圍內(nèi)，可以密封絕大多數(shù)的液體、化學(xué)制品或氣體，并且可以無限貯存，進而大幅度提高了球閥的使用性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中A處的局部放大圖。
[0020]圖中1、球形閥芯，2、中間閥體，3、側(cè)閥體，4、金屬環(huán)，5、刮刀結(jié)構(gòu)，6、環(huán)形槽，7、硬質(zhì)合金層，8、壓環(huán)，9、密封圈，10、彈簧。

【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0022]如圖1和圖2所示的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，包括閥體和內(nèi)置于閥體中的球形閥芯1，閥體主要由中間閥體2和分別位于中間閥體2兩側(cè)的側(cè)閥體3組成，閥體與球形閥芯I之間所形成的流道中設(shè)置有閥座，閥座包括金屬環(huán)4和與金屬環(huán)4 一體成型且靠近球形閥芯I的刮刀結(jié)構(gòu)5，刮刀結(jié)構(gòu)5和金屬環(huán)4共同形成的內(nèi)表曲面即為金屬密封面，金屬密封面與球形閥芯I的接觸區(qū)域形成金屬密封區(qū)。
[0023]刮刀結(jié)構(gòu)5為與球形閥芯I的圓心相重合的銳面，刮刀結(jié)構(gòu)5可以對難以隔離的紙漿或纖維進行切斷，同時也可以對球形閥芯I密封面上的粘稠介質(zhì)進行刮削，起到自潔功能，保護了球形閥芯I的密封面。
[0024]金屬環(huán)4的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有位于金屬密封區(qū)外側(cè)的環(huán)形槽6，環(huán)形槽6的中心線與金屬環(huán)4的中心線相重合。環(huán)形槽6增加了閥座的彈性，在溫度的變化下，儲存和釋放彈性能量。當在超高溫的環(huán)境下，材料膨脹，環(huán)形槽6變小，儲存勢能；當在超低溫的情況下，材料收縮，環(huán)形槽6變大，釋放勢能?？梢?，球閥在不同的溫度下，不因材料的收縮或擴張而導(dǎo)致球閥出現(xiàn)卡死或抱死的現(xiàn)象。同時，由于環(huán)形槽6也給金屬密封面提供了永久彈力，所以環(huán)形槽6對閥座的磨損和密封所需的預(yù)緊力均進行了補償。
[0025]金屬密封面上噴焊或噴涂有硬質(zhì)合金層7，硬質(zhì)合金層7提高了球閥金屬密封面的耐磨損性能和使用壽命。
[0026]金屬環(huán)4與相鄰側(cè)閥體3之間所形成的間隙中設(shè)置有壓環(huán)8和密封圈9，壓環(huán)8與側(cè)閥體3之間和金屬環(huán)4與側(cè)閥體3之間均通過彈簧10相連接，彈簧10的中心線與金屬環(huán)4的中心線相平行。在介質(zhì)與彈簧10的推力作用下將閥座推向球形閥芯1，閥座與球形閥芯I壓緊，產(chǎn)生足夠的密封比壓預(yù)緊力，以確保球形閥芯I與閥座的良好密封。
[0027]環(huán)形槽7的寬度均勻一致，環(huán)形槽7的深度大于金屬密封區(qū)的深度，保證在不同的溫度下，環(huán)形槽7提供的彈性變形均勻，確保閥座受力均勻。
[0028]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，包括閥體和內(nèi)置于閥體中的球形閥芯(I)，所述的閥體主要由中間閥體⑵和分別位于中間閥體(2)兩側(cè)的側(cè)閥體(3)組成，其特征在于:所述的閥體與球形閥芯(I)之間所形成的流道中設(shè)置有閥座，所述的閥座包括金屬環(huán)(4)和與金屬環(huán)(4) 一體成型且靠近球形閥芯(I)的刮刀結(jié)構(gòu)(5)，所述的刮刀結(jié)構(gòu)(5)和金屬環(huán)(4)共同形成的內(nèi)表曲面即為金屬密封面，所述的金屬密封面與球形閥芯(I)的接觸區(qū)域形成金屬密封區(qū)，金屬環(huán)(4)的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有位于金屬密封區(qū)外側(cè)的環(huán)形槽(6)，所述的環(huán)形槽(6)的中心線與金屬環(huán)(4)的中心線相重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，其特征在于:所述的金屬密封面上設(shè)置有硬質(zhì)合金層(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，其特征在于:所述的金屬環(huán)(4)與相鄰側(cè)閥體(3)之間所形成的間隙中設(shè)置有壓環(huán)(8)和密封圈(9)，所述的壓環(huán)⑶與側(cè)閥體⑶之間和金屬環(huán)⑷與側(cè)閥體⑶之間均通過彈簧(10)相連接，所述的彈簧(10)的中心線與金屬環(huán)(4)的中心線相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，其特征在于:所述的刮刀結(jié)構(gòu)(5)為與球形閥芯(I)的圓心相重合的銳面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有彈性蓄能硬密封刮刀閥座的球閥，其特征在于:所述的環(huán)形槽￠)的寬度均勻一致，環(huán)形槽￠)的深度大于金屬密封區(qū)的深度。
【文檔編號】F16K5/06GK204114212SQ201420492251
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】張建偉, 顧偉祥, 劉阿兵 申請人:費志勤