雙向密封閥座結(jié)構(gòu)及超低溫上裝式固定球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種密封閥座結(jié)構(gòu)，尤其是一種雙向密封閥座結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)用新型還涉及一種球閥，尤其是一種超低溫上裝式固定球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在超低溫工況下，介質(zhì)的體積是濃縮的，比如:液氮、LNG等。但在異常情況下，若閥門的溫度上升，會使閥門腔體中的介質(zhì)氣化，從而導(dǎo)致閥腔內(nèi)的壓力異常升高。那么，就必須要求閥門的閥腔有自動(dòng)泄壓的能力。
[0003]目前，超低溫上裝式固定球閥實(shí)現(xiàn)的密封方式如下:
[0004](I)閥體和閥座支撐圈之間的密封，由兩個(gè)安裝方向相反的唇形密封圈來完成；
[0005](2)閥座和球體之間，由介質(zhì)壓力作用于閥座支撐圈上的活塞效應(yīng)，使閥座緊貼球體來實(shí)現(xiàn)密封的；
[0006](3)在當(dāng)前普遍的設(shè)計(jì)中，閥門的密封結(jié)構(gòu)如圖10、圖11所示。
[0007]對于頂裝球閥來講，閥門的裝配有自己特殊的要求:
[0008](I)在裝配閥門時(shí)，應(yīng)先把兩端的閥座支撐圈和閥座裝配到閥體中相應(yīng)的孔位處，并使兩個(gè)閥座之間的空間尺寸大于球閥流道孔兩端面間的尺寸；
[0009](2)把球體安裝到位后，通過旋轉(zhuǎn)閥座支撐圈螺母，調(diào)整預(yù)緊彈簧至合適的壓縮量，并使閥座與球體的配合處于良好的狀態(tài)。而在旋轉(zhuǎn)閥座支撐圈螺母時(shí)，必須防止閥座支撐圈轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)前普遍的防止閥座支撐圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方式如圖12、圖13所示。
[0010]由圖10、圖11、圖12、圖13可知，當(dāng)前普遍的閥門具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
[0011](I)閥門的上游端閥座和下游端閥座結(jié)構(gòu)完全一樣，均為單向密封閥座(或稱為單活塞效應(yīng)閥座)；
[0012](2)閥門的閥座支撐圈防轉(zhuǎn)方式為:在閥座支撐圈的后端開導(dǎo)向槽，并用銷釘加以定位。調(diào)整好后，從閥門外部把銷釘和閥體焊死。
[0013]但是，這種結(jié)構(gòu)的閥門，存在以下問題:
[0014](I)由于上游壓力總是大于下游壓力，當(dāng)閥腔內(nèi)壓力增大時(shí)，首先推開的是下游的單向密封閥座，從而閥腔內(nèi)的壓力的泄放方向永遠(yuǎn)是朝向閥門的下游流道。而在LNG管道上，根據(jù)設(shè)計(jì)工藝包的要求，往往會要求閥腔的泄壓方向是朝向閥門的上游管道的，所以該結(jié)構(gòu)閥門的使用會受到閥腔泄壓方向的限制；
[0015](2)為防止轉(zhuǎn)動(dòng)閥座支撐圈螺母時(shí)閥座組件跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，采用了四個(gè)導(dǎo)向定位銷，并在調(diào)整好后，把導(dǎo)向定位銷焊死。這樣做，使得閥門多了四個(gè)漏點(diǎn)，一旦焊接質(zhì)量有問題，會導(dǎo)致閥門產(chǎn)生外漏。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0016]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實(shí)現(xiàn)雙向密封的雙向密封閥座結(jié)構(gòu)。
[0017]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的雙向密封閥座結(jié)構(gòu)，包括支撐圈、閥座和彈性座，所述支撐圈分為閥腔段和配合段，所述閥座設(shè)置在閥腔段朝向閥腔的端面上，所述彈性座設(shè)置在閥腔段背向閥腔的端面上，還包括活塞環(huán)，所述活塞環(huán)密封套設(shè)在配合段上并可沿支撐圈的軸向運(yùn)動(dòng)，所述閥腔段背向閥腔的端面上設(shè)置有可與活塞環(huán)貼緊配合的配合面；所述閥座的內(nèi)環(huán)直徑大于支撐圈配合段的外環(huán)直徑。彈性座一般采用彈簧構(gòu)成，也可以是其它彈性材料，閥座與傳統(tǒng)的閥座相同。
[0018]進(jìn)一步的是，所述支撐圈上沿環(huán)向設(shè)置有若干定位銷，所述定位銷與支撐圈的軸線平行，所述活塞環(huán)上設(shè)置有與定位銷相匹配的若干定位孔，所述定位孔活動(dòng)安裝在定位銷上。
[0019]進(jìn)一步的是，所述活塞環(huán)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)均設(shè)置有密封圈。
[0020]進(jìn)一步的是，所述活塞環(huán)包括活塞體和兩個(gè)端蓋，兩個(gè)所述端蓋分別安裝在活塞體的兩端，所述密封圈設(shè)置在端蓋和活塞體之間。
[0021]進(jìn)一步的是，所述支撐圈還包括調(diào)節(jié)螺母環(huán)，所述閥腔段的外環(huán)設(shè)置有外螺紋，所述調(diào)節(jié)螺母環(huán)的內(nèi)環(huán)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述調(diào)節(jié)螺母環(huán)通過螺紋安裝在閥腔段的外環(huán)，所述調(diào)節(jié)螺母環(huán)壓在彈性座上。
[0022]本實(shí)用新型另一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種可在安裝時(shí)設(shè)置泄壓方向的超低溫上裝式固定球閥。
[0023]本實(shí)用新型提供的超低溫上裝式固定球閥，包括閥體，所述閥體包括閥腔、位于閥腔兩端的兩個(gè)連接部，兩個(gè)連接部分別稱為第一連接部和第二連接部；第一連接部朝向閥腔的一端安裝有單向密封閥座結(jié)構(gòu)；第二連接部朝向閥腔的一端安裝有前述的雙向密封閥座結(jié)構(gòu)，所述彈性座安裝在第二連接部上，所述雙向密封閥座結(jié)構(gòu)的配合段插入第二連接部中，所述活塞環(huán)位于配合段的外環(huán)和第二連接部的內(nèi)環(huán)之間并可軸向運(yùn)動(dòng)，所述第二連接部的內(nèi)環(huán)上設(shè)置有可與活塞環(huán)貼緊配合的限位環(huán)，所述活塞環(huán)的軸向運(yùn)動(dòng)限位在支撐圈閥腔段的配合面和限位環(huán)之間。
[0024]進(jìn)一步的是，所述單向密封閥座結(jié)構(gòu)包括單向支撐圈、單向閥座和單向彈性座，所述單向支撐圈具有頭部和尾部，所述單向閥座設(shè)置在頭部朝向閥腔的端面上，所述單向彈性座設(shè)置在頭部背向閥腔的端面上，所述單向彈性座安裝在第一連接部上，所述尾部插入第一連接部中并與第一連接部密封配合。
[0025]進(jìn)一步的是，還包括防轉(zhuǎn)裝置，所述防轉(zhuǎn)裝置包括固定環(huán)和固定銷，所述固定銷設(shè)有若干個(gè)，并沿固定環(huán)環(huán)向設(shè)置，所述固定環(huán)固定安裝在第二連接部內(nèi)壁上；所述活塞環(huán)背向閥腔的端面上設(shè)置有與固定銷匹配的安裝孔，所述活塞環(huán)的安裝孔活動(dòng)安裝在固定銷上。固定環(huán)和限位環(huán)可以是同一部件，若為同一部件，則直接將其設(shè)置在第二連接部內(nèi)壁上；若為不同部件，則將固定環(huán)設(shè)置在限位環(huán)上即可。
[0026]進(jìn)一步的是，還包括防轉(zhuǎn)裝置，所述防轉(zhuǎn)裝置包括固定環(huán)和固定銷，所述固定銷設(shè)有若干個(gè)，并沿固定環(huán)環(huán)向設(shè)置，所述固定環(huán)固定安裝在第一連接部內(nèi)壁上并且固定銷朝向閥腔內(nèi)；所述單向密封閥座結(jié)構(gòu)上設(shè)置有與固定銷匹配的孔，所述單向密封閥座結(jié)構(gòu)的孔活動(dòng)安裝在固定銷上。
[0027]進(jìn)一步的是，所述密封所使用的密封結(jié)構(gòu)均通過唇形密封圈和彈性環(huán)實(shí)現(xiàn)，所述唇形密封圈的密封端設(shè)置有U形開口，U形開口的朝向與唇形密封圈的軸線方向平行，所述彈性環(huán)嵌入至所述U形開口中。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果是:本雙向密封閥座結(jié)構(gòu)利用活塞環(huán)的存在，使得不論是閥腔中的壓力，還是流道中的壓力，都起到把閥座及支撐圈推向球體的作用，而獲得雙向密封的效果。當(dāng)將雙向密封閥座結(jié)構(gòu)運(yùn)用到超低溫上裝式固定球閥時(shí)，雙向密封閥座結(jié)構(gòu)與單向密封閥座結(jié)構(gòu)相互配合，通過選擇雙向密封閥座結(jié)構(gòu)與上游端或下游端匹配安裝，就可以控制泄壓的方向。因此，同一臺閥門，既可以滿足當(dāng)閥腔壓力超壓時(shí)，向閥門上游端管道泄壓的要求，也可以滿足向閥門下游端管道泄壓的要求。在閥門安裝時(shí)，當(dāng)雙向密封閥座組件處于閥門的上游端時(shí)，閥腔內(nèi)的壓力超壓時(shí)，將自動(dòng)向閥門的下游端管道泄放；若把閥門旋轉(zhuǎn)180°安裝，讓雙向密封閥座組件處于閥門的下游端，此時(shí)，閥腔內(nèi)的壓力超壓時(shí)，將自動(dòng)向閥門的上游端管道泄放。也就是說，同一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的閥門，可以滿足閥門運(yùn)用時(shí)，不同的安裝要求。同時(shí)，本設(shè)計(jì)的閥門的閥座組件的防轉(zhuǎn)裝置是內(nèi)藏式的，使得閥體的體壁上不會有過多的空洞，因此，可以有效地減小閥門外漏的可能性。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型在上游泄壓時(shí)的示意圖；
[0030]圖2是本實(shí)用新型在下游泄壓時(shí)的示意圖；
[0031]圖3是圖1在閥腔有壓力時(shí)的I處放大圖；
[0032]圖4是圖1在流道有壓力時(shí)的C處放大圖；
[0033]圖5是單向密封閥座結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0034]圖6是活塞環(huán)的示意圖；
[0035]圖7是防轉(zhuǎn)裝置的示意圖；
[0036]圖8是防轉(zhuǎn)裝置另一種實(shí)施方式的示意圖；
[0037]圖9是唇形密封圈和彈性環(huán)的示意圖；
[0038]圖10是現(xiàn)有技術(shù)的球閥示意圖；
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