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)：
球閥廣泛應用于石油、煤化工、鋼鐵、冶金、和電力等各個領(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。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。
受國際原油、天然氣價格上漲的影響，國內(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送煤粉及汽化爐渣水的重要 設(shè)備，其性能對整個裝置的運行起著關(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、動作靈活的特點。 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、動作靈活的耐磨金屬硬密封球閥。
實現(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、固定軸和閥座對應的位置上設(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)動時帶動球體轉(zhuǎn)動。
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(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，在彈簧預緊力的作用下，產(chǎn)生一定的密 封比壓，從而實現(xiàn)密封，既保證閥座不因承受大的壓強而造成損壞， 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)，既保證了閥門長期穩(wěn)定的運行， 同時降低了閥門的成本，提高了經(jīng)濟性。(2)主軸、固定軸和閥座 均采用雙道密封，防止固體顆粒進入上述密封副中，有效的降低了磨
損，延長了使用時間。(3)主軸下端偏心段與球體上端偏心配合連 接，當雙作用氣缸帶動主軸轉(zhuǎn)動時，球體隨之轉(zhuǎn)動，防止主軸損 壞，提高了工作效率。(4)閥體上設(shè)計有多個沖洗口，用于球體、 閥座、主軸和固定軸的沖洗，以保證閥門動作靈活，長周期運轉(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。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容進一步說明。
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 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，從而當主軸3轉(zhuǎn)動時帶動球體4轉(zhuǎn)動，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，與其對應的閥 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之間借助于長螺栓23連接，填料14由填料壓蓋7
通過長螺栓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)行機構(gòu)5通過氣缸支架6設(shè)置 在閥體1的上端。閥體1、雙作用氣缸式執(zhí)行機構(gòu)5通過螺栓19和 螺栓22與氣缸支架6連接固定，穿過氣缸支架6的主軸3上端通過 雙鍵21與雙作用氣缸式執(zhí)行機構(gòu)5連接。
工作過程正常工作時，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。當系統(tǒng)需 要閥門關(guān)閉時，通過控制雙作用氣缸式執(zhí)行機構(gòu)5的一端活塞運動
帶動主軸3和球體4轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)閥門的關(guān)閉。當系統(tǒng)需要閥門打開 時，同樣通過控制雙作用氣缸式執(zhí)行機構(gòu)5的另一端活塞運動帶動 主軸3和球體4反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)闊門的打開。同時，閥門沖洗口
39、 40、 41、 42通入清潔介質(zhì)來清潔主軸3、固定軸11、球體4 和閥座32，保證闊門動作靈活。
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)行機構(gòu)通過氣缸支架設(shè)置在閥體的上端，主軸與氣缸式執(zhí)行機構(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、固定軸和閥座對應的位置上設(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 時帶動球體轉(zhuǎn)動。
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)行機構(gòu)通過氣缸支架設(shè)置在閥體的上端，主軸與氣缸式執(zhí)行機構(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)計有多個沖洗口，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、動作靈活等優(yōu)點，廣泛適用于煤化工行業(yè)使用。
文檔編號F16K5/06GK201078486SQ20072017633
公開日2008年6月25日 申請日期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 申請人:北京航天石化技術(shù)裝備工程公司