固定球閥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種固定球閥，包括：閥蓋、閥體、球體和閥座，其中，閥體具有一個用于安裝球體的閥腔，閥腔內設置有球體，閥體的兩側分別安裝有一個閥蓋，球體與兩個閥蓋之間分別安裝有一個閥座；固定球閥還包括：支撐板，分別與兩個閥蓋的朝向閥腔的一側一一對應地連接，且位于閥腔內；球體的下端承載在支撐板上。由于采用支撐板來支撐球體，因此，本發明不需要像現有技術中那樣需要采用下蓋來支撐球體，因而，減小了外漏點的數目，提高了密封的可靠性，具有結構簡單、成本低的特點。
【專利說明】固定球閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及閥門領域，特別是涉及一種固定球閥。
【背景技術】
[0002]隨著世界新能源被廣泛應用，國內也在不斷的開發與應用，如液化天然氣、液態乙烯、液氧等低溫介質，隨著這些新能源需求與日俱增，球閥作為石油、化工，天然氣等行業管道隔斷介質的主要設備，超低溫球閥隨即也被大量需求。
[0003]超低溫球閥在我國之前多是依賴進口，國內也在不斷的研制，在外部密封方面，帶有下蓋密封的結構增加了閥門的一個外漏點，這會造成密封性能的下降。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種結構簡單、外漏點少的固定球閥。
[0005]為解決上述技術問題，作為本發明的一個方面，提供了一種固定球閥，包括:閥蓋、閥體、球體和閥座，其中，閥體具有一個用于安裝球體的閥腔，閥腔內設置有球體，閥體的兩側分別安裝有一個閥蓋，球體與兩個閥蓋之間分別安裝有一個閥座；固定球閥還包括:支撐板，分別與兩個閥蓋的朝向閥腔的一側一一對應地連接，且位于閥腔內；球體的下端承載在支撐板上。
[0006]進一步地，閥座具有第一臺階部和第二臺階部，閥蓋具有第三臺階部和第四臺階部，其中，第一臺階部與第三臺階部之間形成第一安裝空間，第二臺階部與第四臺階部之間形成第二安裝空間；第一安裝空間內設置有閥座彈簧，第二安裝空間內設置有第一唇型密封圈，閥座朝向閥蓋的一側還設置有凹槽，凹槽內設置有第一耐火墊圈。
[0007]進一步地，閥座的與球體接觸的密封處設置有閥座鑲圈。
[0008]進一步地，閥蓋與閥體在安裝狀態下形成第三安裝空間和第四安裝空間，其中，第三安裝空間內設置有第二唇型密封圈，第四安裝空間內設置有第二耐火墊圈；閥蓋還包括位于第三安裝空間與第四安裝空間之間的凹槽部，閥體還包括位于第三安裝空間與第四安裝空間之間的密封凸塊，密封凸塊插入凹槽部內形成金屬密封
[0009]進一步地，固定球閥還包括上蓋，上蓋的一部分插入閥體的閥桿安裝孔內；上蓋與閥體在安裝狀態下形成第五安裝空間和第六安裝空間，其中，第五安裝空間內設置有第三唇型密封圈，第六安裝空間內設置有第三耐火墊圈；上蓋還包括位于第五安裝空間與第六安裝空間之間的凹槽部，閥體還包括位于第五安裝空間與第六安裝空間之間的密封凸塊，密封凸塊插入凹槽部內形成金屬密封。
[0010]進一步地，固定球閥還包括:上蓋和可樞轉地設置在上蓋的通孔內的閥桿；固定球閥還包括:沿閥桿的軸向依次設置的第一填料密封部、楔形隔環和第二填料密封部，且第一填料密封部、楔形隔環和第二填料密封部均設置在閥桿與上蓋之間的環狀間隙內。
[0011]進一步地，第一填料密封部的外側設置有填料壓板，填料壓板與上蓋之間的固定螺柱上設置有填料加載碟簧。[0012]進一步地，閥桿上設置有壓力平衡孔，上蓋的內腔通過壓力平衡孔與閥腔連通。
[0013]進一步地，支撐板通過固定銷固定在閥蓋上。
[0014]由于采用支撐板來支撐球體，因此，本發明不需要像現有技術中那樣需要采用下蓋來支撐球體，因而，減小了外漏點的數目，提高了密封的可靠性，具有結構簡單、成本低的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1示意性示出了本發明的整體結構示意圖；
[0016]圖2示意性示出了圖1的A部放大圖；
[0017]圖3示意性示出了圖1的B部放大圖；以及
[0018]圖4示意性示出了圖1的C部放大圖。
[0019]圖中附圖標記:1、閥蓋；2、閥體；3、球體；4、閥座；5、支撐板；6、閥座彈簧；7、第一唇型密封圈；8、第一耐火墊圈；9、閥座鑲圈；10、第二唇型密封圈；11、第二耐火墊圈；12、密封凸塊；13、上蓋；14、第三唇型密封圈；15、第三耐火墊圈；16、密封凸塊；17、閥桿；18、第一填料密封部；19、楔形隔環；20、第二填料密封部；21、填料壓板；22、加載碟簧；23、壓力平衡孔；24、固定銷。
【具體實施方式】
[0020]以下對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0021]現有技術中的超低溫固定球閥，球體固定采用固定軸式，在內部密封方面，閥座背部采用石墨墊圈或者是唇型密封圈；針對外部密封，帶有下蓋密封，上蓋密封、中道密封都是采用一道密封，填料與上蓋之間的密封、填料與閥桿之間的密封采用單獨的填料密封。在腔內壓力平衡方面，加長上蓋內腔壓力與閥腔壓力沒有平衡，在加工工藝方面，加長上蓋為整體。
[0022]請參考圖1至圖4，本發明提供了一種固定球閥，特別是一種超低溫固定球閥，包括:閥蓋1、閥體2、球體3和閥座4，其中，閥體2具有一個用于安裝球體3的閥腔，閥腔內設置有球體3，閥體2的兩側分別安裝有一個閥蓋1，球體3與兩個閥蓋I之間分別安裝有一個閥座4 ;固定球閥還包括:支撐板5,分別與兩個閥蓋I的朝向閥腔的一側 對應地連接，且位于閥腔內；球體3的下端承載在支撐板5上。優選地，支撐板5通過固定銷24固定在閥蓋I上。
[0023]本發明中采用支撐板5通過固定銷24固定在閥蓋I上，以支撐球體3，從而移除下蓋支撐球體，可減少密封泄漏點，此時，球體固定效果好于固定軸結構。
[0024]由于采用支撐板5來支撐球體3，因此，本發明不需要像現有技術中那樣需要采用下蓋來支撐球體3，因而，減小了外漏點的數目，提高了密封的可靠性，具有結構簡單、成本低的特點。
[0025]現有技術中的超低溫固定球閥，在內部密封方面，其閥座的背部采用石墨墊圈或者是唇型密封圈。石墨作主密封通常密封所需的比壓比較高，在低溫下閥座、閥體會收縮，石墨也會收縮。由于金屬與非金屬的收縮率不一樣，因此，在低壓下很容易泄露。另外，采用唇型密封圈，在失火狀態，唇型密封圈會失效，從而導致閥門內部泄露。
[0026]為此，請參考圖2，優選地，閥座4具有第一臺階部和第二臺階部，閥蓋I具有第三臺階部和第四臺階部，其中，第一臺階部與第三臺階部之間形成第一安裝空間，第二臺階部與第四臺階部之間形成第二安裝空間；第一安裝空間內設置有閥座彈簧6，第二安裝空間內設置有第一唇型密封圈7,閥座4朝向閥蓋I的一側還設置有凹槽，凹槽內設置有第一耐火墊圈8。優選地，閥座4的與球體3接觸的密封處設置有閥座鑲圈9。
[0027]其中，第一唇型密封圈7在高壓、低壓，超低溫工況下受到介質壓力張開唇口，唇口很好的與閥座背面、閥體閥座孔密封，從而與閥座鑲圈9形成壓差面，再加上閥座彈簧6提供的載荷，整體閥座隨著介質的方向使閥座鑲圈9壓緊球體3達到良好密封效果。在失火狀態，第一耐火墊圈8阻礙介質通過閥座背面泄漏，使得整體閥座壓向球體3，起到防火作用，使得閥座在內部密封方面有雙重密封效果。
[0028]可見，本發明的閥座鑲圈通過第一耐火墊圈8阻斷閥體的閥座孔的泄漏、閥座的背面的泄漏，從而與閥座鑲圈建立壓差面，確保了良好的內部密封性能，在閥座的尾端外徑上增添了第一耐火墊圈8 (例如是石墨墊圈)，當閥門在失火的狀態，也能起很好的密封性倉泛。
[0029]本發明閥座在內部密封方面采用唇型圈和耐火墊圈雙重密封，確保了閥門的截流與通流的穩定性。
[0030]另外，由于上蓋與閥體之間的密封、以及閥蓋與閥體之間的中道密封都是采用一道石墨密封，時間長了，石墨壓力松弛，加上管道應力、管道振動、材料低溫應變，緊固螺栓松弛導致閥門泄露。
[0031]為此，請參考圖3，優選地，閥蓋I與閥體2在安裝狀態下形成第三安裝空間和第四安裝空間，其中，第三安裝空間內設置有第二唇型密封圈10，第四安裝空間內設置有第二耐火墊圈11 ;閥蓋I還包括位于第三安裝空間與第四安裝空間之間的凹槽部，閥體2還包括位于第三安裝空間與第四安裝空間之間的密封凸塊12，密封凸塊12插入凹槽部內形成金屬密封。
[0032]優選地，請參考圖4，固定球閥還包括上蓋13，上蓋13的一部分插入閥體2的閥桿安裝孔內；上蓋13與閥體2在安裝狀態下形成第五安裝空間和第六安裝空間，其中，第五安裝空間內設置有第三唇型密封圈14，第六安裝空間內設置有第三耐火墊圈15 ;上蓋13還包括位于第五安裝空間與第六安裝空間之間的凹槽部，閥體2還包括位于第五安裝空間與第六安裝空間之間的密封凸塊16，密封凸塊16插入凹槽部內形成金屬密封。
[0033]請參考圖3和圖4，本發明中，閥蓋與閥體、以及上蓋與閥體之間采用唇型密封、耐火墊圈密封和金屬密封，其中，唇型密封在高壓、低壓、超低溫工況下受到介質壓力張開唇口起到初始密封；金屬密封指在閥體上加工金屬密封副；另外，本發明還采用了耐火墊圈密封，再加上加載彈簧，從而使這兩處之間均形成三道密封。
[0034]現有技術中的閥門將填料與上蓋之間的密封、填料與閥桿之間的密封采用單獨的填料密封，單獨的填料密封在超低溫下石墨會變硬，底層石墨很難壓緊，導致閥門泄露，在腔內壓力平衡方面，加長上蓋內腔壓力與閥腔壓力沒有平衡，當加長閥蓋內腔壓力在溫度從超低溫往上升時，蓋內腔的壓力將急速劇巨增，導致填料損壞、上蓋強度安全系數下降，在加工工藝方面，加長上蓋為整體，給加工帶來困難。[0035]為了解決這個問題，請參考圖1，優選地，固定球閥還包括:上蓋13和可樞轉地設置在上蓋13的通孔內的閥桿17 ;固定球閥還包括:沿閥桿17的軸向依次設置的第一填料密封部18、楔形隔環19和第二填料密封部20，且第一填料密封部18、楔形隔環19和第二填料密封部20均設置在閥桿17與上蓋13之間的環狀間隙內。
[0036]優選地，第一填料密封部18的外側設置有填料壓板21，填料壓板21與上蓋13之間的固定螺柱上設置有填料加載碟簧22。使用加載碟簧可起到防松的效果。
[0037]優選地，閥桿17上設置有壓力平衡孔23，上蓋13的內腔通過壓力平衡孔23與閥腔連通。例如，壓力平衡孔23可包括兩段，這兩段相互直相貫通，其中，一段沿閥桿17的軸向延伸，另一段沿閥桿17的徑向延伸。由于上蓋腔內空隙很小，當介質壓力在上蓋腔內很容易異常升壓，壓力將通孔壓力平衡孔23導入閥腔，保證了閥門腔內的壓力平衡，更加安全、可靠。
[0038]本發明通過上述結構，可以確保閥門的密封性能，避免閥門在超低溫工況下因為材料的變形，應力的釋放等原因造成的泄漏，是一種全新結構的低溫固定球閥。
[0039]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種固定球閥，包括:閥蓋(I)、閥體(2)、球體(3)和閥座(4)，其中，所述閥體(2)具有一個用于安裝所述球體(3)的閥腔，所述閥腔內設置有所述球體(3)，所述閥體(2)的兩側分別安裝有一個所述閥蓋(1)，所述球體(3)與所述兩個閥蓋(I)之間分別安裝有一個所述閥座(4)； 其特征在于， 所述固定球閥還包括: 支撐板(5)，分別與所述兩個閥蓋(I)的朝向所述閥腔的一側一一對應地連接，且位于所述閥腔內； 所述球體(3)的下端承載在所述支撐板(5)上。
2.根據權利要求1所述的固定球閥，其特征在于，所述閥座(4)具有第一臺階部和第二臺階部，所述閥蓋(I)具有第三臺階部和第四臺階部，其中，所述第一臺階部與所述第三臺階部之間形成第一安裝空間，所述第二臺階部與所述第四臺階部之間形成第二安裝空間；所述第一安裝空間內設置有閥座彈簧(6)，所述第二安裝空間內設置有第一唇型密封圈(7),所述閥座(4)朝向所述閥蓋(I)的一側還設置有凹槽，所述凹槽內設置有第一耐火墊圈(8)。
3.根據權利要求2所述的固定球閥，其特征在于，所述閥座(4)的與所述球體(3)接觸的密封處設置有閥座鑲圈(9)。
4.根據權利要求1所述的固定球閥，其特征在于，所述閥蓋(I)與所述閥體(2)在安裝狀態下形成第三安裝空間和第四安裝空間，其中，所述第三安裝空間內設置有第二唇型密封圈(10)，所述第四安裝空間內設置有第二耐火墊圈(11); 所述閥蓋(I)還包括位于所述第三安裝空間與所述第四安裝空間之間的凹槽部，所述閥體(2)還包括位于所述第三安裝空間與所述第四安裝空間之間的密封凸塊(12)，所述密封凸塊(12)插入所述凹槽部內形成金屬密封。
5.根據權利要求1所述的固定球閥，其特征在于，所述固定球閥還包括上蓋(13)，所述上蓋(13)的一部分插入所述閥體(2)的閥桿安裝孔內； 所述上蓋(13)與所述閥體(2)在安裝狀態下形成第五安裝空間和第六安裝空間，其中，所述第五安裝空間內設置有第三唇型密封圈(14)，所述第六安裝空間內設置有第三耐火墊圈(15)； 所述上蓋(13)還包括位于所述第五安裝空間與所述第六安裝空間之間的凹槽部，所述閥體(2)還包括位于所述第五安裝空間與所述第六安裝空間之間的密封凸塊(16)，所述密封凸塊(16)插入所述凹槽部內形成金屬密封。
6.根據權利要求1所述的固定球閥，其特征在于，所述固定球閥還包括:上蓋(13)和可樞轉地設置在所述上蓋(13)的通孔內的閥桿(17)； 所述固定球閥還包括:沿所述閥桿(17)的軸向依次設置的第一填料密封部(18)、楔形隔環(19)和第二填料密封部(20)，且所述第一填料密封部(18)、所述楔形隔環(19)和所述第二填料密封部(20)均設置在所述閥桿(17)與所述上蓋(13)之間的環狀間隙內。
7.根據權利要求6所述的固定球閥，其特征在于，所述第一填料密封部(18)的外側設置有填料壓板(21)，所述填料壓板(21)與所述上蓋(13)之間的固定螺柱上設置有填料加載碟簧(22)。
8.根據權利要求6所述的固定球閥，其特征在于，所述閥桿(17)上設置有壓力平衡孔(23)，所述上蓋(13)的內腔通過所述壓力平衡孔(23)與所述閥腔連通。
9.根據權利要求1所述的固定球閥，其特征在于，所述支撐板(5)通過固定銷(24)固定在所述閥 蓋(I)上。
【文檔編號】F16K5/06GK103759031SQ201310733566
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】方存正, 王奕彤, 焦倫齡, 王永兵, 吳釗, 談桂圓, 方品田 申請人:方正閥門集團有限公司