專利名稱：帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球閥，特別涉及一種帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球閥問世于20世紀(jì)50年代，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，在短短的40年時(shí)間里，已迅速發(fā)展成為一種主要的閥類。在西方工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，球閥的使用正在逐年不斷的上升，在我國，球閥被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。目前，為了確保固定球閥的球體與閥座的緊密貼合密封，通常在閥座的背后設(shè)置彈簧，彈簧的預(yù)緊壓縮力能夠使閥座與球體緊密貼合密封。在不同的溫度下，球閥零部件的尺寸會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s而改變，為了防止因零部件尺寸的改變而導(dǎo)致閥門的卡死，也需要在閥座的背后設(shè)置彈簧，通過彈簧的伸縮變形來補(bǔ)償閥門零部件的尺寸變化，從而防止閥門的卡死。現(xiàn)有的球閥主要采用柱螺旋彈簧或蝶形彈簧用于實(shí)施防卡的功能。如圖I所示，采用圓柱螺旋彈簧的典型金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，包括球體
I、閥座2、閥座密封3、閥座密封壓套4、圓柱螺旋彈簧5、密封6 ^及閥體7 \通過閥座2 '與閥座密封壓套4 I勺擠壓，閥座密封3 ^可以確保閥座2 ^與閥體7 '的可靠密封，通常閥座密封3 '采用柔性石墨材料，可以用于高溫工況，也可以根據(jù)工況條件采用其他材料。密封一定程度上可以防止固體介質(zhì)進(jìn)入到彈簧腔，密封一般采用柔性石墨材料，可以適用于不同的溫度、壓力和介質(zhì)工況，也可以根據(jù)工況條件采用其他材料。但是由于密封沒有被壓緊，因此密封性能不是很好，當(dāng)閥門長期使用在含大量的固體介質(zhì)時(shí)，微小的固體介質(zhì)會(huì)通過密封進(jìn)入到彈簧腔，并沉積在彈簧上，最終因?yàn)楣腆w介質(zhì)積滿在彈簧腔而導(dǎo)致彈簧的失效。另外，采用圓柱螺旋彈簧5 '，根據(jù)球閥規(guī)格的不同，通常需要設(shè)置多個(gè)圓柱螺旋彈簧5 '，口徑較小的球閥通常需要10多個(gè)圓柱螺旋彈簧5 '，口徑較大的球閥甚至需要上百個(gè)圓柱螺旋彈簧5 S因此，采用圓柱螺旋彈簧5 I勺球閥，其裝配和拆卸比較麻煩。特別是當(dāng)球閥用于含固體顆粒的介質(zhì)時(shí)，由于圓柱螺旋彈簧5 '的尺寸較小，彈簧鋼絲之間的間隙很小，因此，圓柱螺旋彈簧5 '容易被固體介質(zhì)堵塞而失效。如圖2所示，采用蝶形彈簧的典型球閥閥座結(jié)構(gòu)，包括球閥的球體1"，閥座2"，閥座密封3"，閥座密封壓套4"，蝶形彈簧5"，密封6"及閥體7"。通過閥座2"與閥座密封壓套4"的擠壓，閥座密封3"可以確保閥座3"與閥體7"的可靠密封，通常閥座密封3"采用柔性石墨材料，可以用于高溫工況，也可以采用其他材料。密封一定程度上可以防止固體介質(zhì)進(jìn)入到彈簧腔，密封一般采用柔性石墨材料，可以適用于不同的溫度、壓力和介質(zhì)工況，也可以根據(jù)工況條件采用其他材料。但是由于密封沒有被壓緊，因此密封性能不是很好，閥門長期使用時(shí)，閥門通道中的微小的固體介質(zhì)會(huì)通過密封進(jìn)入到彈簧腔，并沉積在彈簧上。與圖I采用圓柱螺旋彈簧的閥座結(jié)構(gòu)相比較，圖2采用蝶形彈簧5"的閥座結(jié)構(gòu)，彈簧腔的空間更大，不容易被固體介質(zhì)所堵塞，但是，長期使用最終還是有可能因?yàn)楣腆w介質(zhì)積滿在蝶形彈簧腔中而導(dǎo)致蝶形彈簧5"的失效。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種防止固體介質(zhì)堵塞、密封性好的帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，包括有閥體、設(shè)于閥體閥腔內(nèi)的球體及與球體呈密封配合的閥座，閥座包括有球體密封端及閥座密封端，閥座的閥座密封端處設(shè)有柔性石墨密封墊，閥座的球體密封端處設(shè)有與球體貼合密封的硬密封塊，閥座與閥體之間設(shè)有閥座與閥體組合后形成的環(huán)狀緩沖槽，環(huán)狀緩沖槽內(nèi)設(shè)有緩沖件及閥座密封壓套，閥座密封壓套的一端與柔性石墨密封墊抵觸，另一端與緩沖件抵觸，其特征在于所述的緩沖件為繞環(huán)形緩沖槽設(shè)置的由鋼絲繞置一體成型的螺旋狀彈性圈，鋼絲繞圈呈傾斜狀繞置，所述螺旋狀彈性圈相對(duì)于與閥座密封壓套抵觸一端的另一端處密封組件，螺旋狀彈性圈的兩側(cè)的若干抵觸點(diǎn)分別與閥座密封壓套及密封組件呈彈性抵觸配合；閥座延伸至閥體流道的一端與閥體之間設(shè)有供介質(zhì)壓力進(jìn)入緩沖腔對(duì)密封組件實(shí)施抵壓的間隙，該間隙內(nèi)設(shè)有過濾組件。其中，密封組件包括有處于緩沖槽內(nèi)且外圈與閥體抵觸密封、內(nèi)圈與閥座抵觸密封的柔性石墨密封墊片及貼設(shè)于柔性石墨密封墊片橫向兩側(cè)的彈性圈壓套及密封壓環(huán)，其中彈性圈壓套與螺旋狀彈性圈抵觸，密封壓環(huán)與閥體抵觸。采用上述技術(shù)方案，在閥體與閥座之間設(shè)置緩沖槽，并且將處于緩沖槽內(nèi)的緩沖件設(shè)置成由鋼絲繞置的螺旋狀彈性圈，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，此類由鋼絲繞置而成的螺旋狀彈性圈中鋼絲繞圈之間的間距較大，當(dāng)球閥用于含固體的介質(zhì)時(shí)，螺旋狀彈性圈不易被固體介質(zhì)堵塞而失效及卡緊的情況發(fā)生；其次是由于螺旋狀彈性圈是由鋼絲繞置而成，由于其為圈體，所以通常只需要一根鋼絲便可實(shí)施加工，因此其制造成本較低，從而降低了生產(chǎn)成本；最后由于螺旋狀彈性圈是繞閥體與閥座之間的環(huán)形的緩沖槽設(shè)置的，這樣設(shè)置后，螺旋狀彈性圈的兩側(cè)分別與閥體與閥座實(shí)施彈性的抵觸，螺旋狀彈性圈的兩側(cè)不僅具有較高的受壓強(qiáng)度，具有較好的彈性力，且在使用后能夠自動(dòng)回位，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的圓柱螺旋彈簧及蝶形彈簧采用軸向兩端面與閥體及閥座抵觸而言，螺旋狀彈性圈具有更多的抵觸點(diǎn)，因此，螺旋狀的彈性圈的彈性力能夠均勻的分布于閥座上，能夠進(jìn)一步的防止閥座與閥體之間產(chǎn)生卡緊的情況。而且螺旋狀彈性圈與閥座密封壓套實(shí)施抵觸時(shí)，閥座密封壓套會(huì)受到彈性持續(xù)對(duì)柔性石墨密封墊實(shí)施抵觸，構(gòu)成柔性石墨密封墊的持續(xù)密封，保證了柔性石墨密封墊的密封性能，該處的柔性石墨密封墊為柔性石墨密封墊，這樣設(shè)置是為了適應(yīng)高溫工況。螺旋狀彈性圈相對(duì)于與閥座密封壓套抵觸一端的另一端處密封組件，該密封組件的設(shè)置閥腔內(nèi)的壓力外泄。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置中的密封組件由柔性石墨密封墊片及設(shè)于柔性石墨密封墊片兩側(cè)的彈性圈壓套及密封壓環(huán)組成，柔性石墨密封墊片用于密封閥體及閥座，而彈性圈壓套及密封壓環(huán)的設(shè)置則可作為抵觸的借鑒體，使螺旋狀彈性圈可實(shí)施對(duì)密封墊片的持續(xù)抵觸，從而提高了柔性石墨密封墊片的密封性能。本發(fā)明中的螺旋狀彈性 圈在安裝及拆卸過程中極為方便，無需進(jìn)行壓縮，只需將其放置于緩沖槽內(nèi)既可。閥座與閥體之間設(shè)有供介質(zhì)壓力進(jìn)入緩沖腔對(duì)密封組件實(shí)施抵壓的間隙的設(shè)置是為了使閥體流道內(nèi)的介質(zhì)壓力能夠進(jìn)入到環(huán)狀緩沖槽內(nèi)并借助于對(duì)密封組件及螺旋狀彈性圈的抵壓實(shí)施對(duì)閥座的抵壓，使閥座與球體之間的密封更為緊湊，間隙內(nèi)過濾組件的設(shè)置則是為了防止介質(zhì)內(nèi)的顆粒狀雜質(zhì)進(jìn)入到環(huán)狀緩沖槽內(nèi)對(duì)螺旋狀彈性圈造成卡死。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為過濾組件為安裝于閥座與閥體之間間隙內(nèi)的柔性石墨過濾塊。采用上述技術(shù)方案，這樣設(shè)置不僅起到過濾的作用，而且可適用于高溫工況。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖I為背景技術(shù)的示意圖I ; 圖2為背景技術(shù)的示意圖2;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的局部示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中螺旋狀彈性圈的立體示意 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中螺旋狀彈性圈的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖3—圖5所示的一種帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，包括有閥體I、設(shè)于閥體I閥腔11內(nèi)的球體2及與球體2呈密封配合的閥座3，閥座3包括有球體密封端31及閥座密封端32，閥座3的閥座密封端32處設(shè)有柔性石墨密封墊321，閥座3的球體密封端31處設(shè)有與球體2貼合密封的硬密封塊311，硬密封塊311為與閥座一體成型的部分；閥座3與閥體I之間設(shè)有閥座3與閥體I組合后形成的環(huán)狀緩沖槽4，環(huán)狀緩沖槽4內(nèi)設(shè)有緩沖件及閥座密封壓套5，閥座密封壓套5的一端與柔性石墨密封墊321抵觸，另一端與緩沖件抵觸，緩沖件為繞環(huán)形緩沖槽4設(shè)置的由鋼絲繞置61 —體成型的螺旋狀彈性圈6，鋼絲繞圈61呈傾斜狀繞置，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，此類由鋼絲繞置而成的螺旋狀彈性圈6中鋼絲繞圈61之間的間距較大，當(dāng)球閥用于含固體的介質(zhì)時(shí)，螺旋狀彈性圈6不易被固體介質(zhì)堵塞而失效及卡緊的情況發(fā)生；其次是由于螺旋狀彈性圈6是由鋼絲繞置而成，由于其為圈體，所以通常只需要一根鋼絲便可實(shí)施加工，因此其制造成本較低，從而降低了生產(chǎn)成本；最后由于螺旋狀彈性圈6是繞閥體I與閥座3之間的環(huán)形的緩沖槽4設(shè)置的，這樣設(shè)置后，螺旋狀彈性圈6的兩側(cè)分別與閥座密封壓套5和彈性圈壓套72實(shí)施彈性的抵觸，螺旋狀彈性圈6不僅具有較高的受壓強(qiáng)度，而且具有較好的彈性力及回復(fù)力，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的圓柱螺旋彈簧及蝶形彈簧采用軸向兩端面與閥體及閥座抵觸而言，螺旋狀彈性圈6具有更多的抵觸點(diǎn)，因此，螺旋狀彈性圈6的彈性力能夠均勻的分布于閥座3上，能夠進(jìn)一步的防止閥座3與閥體I之間產(chǎn)生卡緊的情況。而且螺旋狀彈性圈6與閥座密封壓套5實(shí)施抵觸時(shí)，閥座密封壓套5會(huì)受到彈性持續(xù)對(duì)柔性石墨密封墊321實(shí)施抵觸，構(gòu)成柔性石墨密封墊321的持續(xù)密封，保證了柔性石墨密封墊321的密封性能，選用柔性石墨密封墊321是為了適應(yīng)高溫工況。螺旋狀彈性圈6相對(duì)于與閥座密封壓套5抵觸一端的另一端處密封組件7，螺旋狀彈性圈6的兩側(cè)的若干抵觸點(diǎn)分別與閥座密封壓套5及密封組件7呈彈性抵觸配合。螺旋狀彈性圈6相對(duì)于與閥座密封壓套5抵觸一端的另一端處密封組件7能夠有效果的防止閥體I通道處的微小固體介質(zhì)進(jìn)入到螺旋狀彈性圈6內(nèi)。需要說明的是，為了使閥體I流道內(nèi)的介質(zhì)壓力能夠進(jìn)入到環(huán)狀緩沖槽4內(nèi)并借助于對(duì)密封組件7及螺旋狀彈性圈6的抵壓實(shí)施對(duì)閥座3的抵壓，使閥座3與球體2之間的密封更為緊湊，閥座3延伸至閥體I流道的一端與閥體I之間設(shè)有供介質(zhì)壓力進(jìn)入緩沖腔對(duì)密封組件7實(shí)施抵壓的間隙8，該間隙8內(nèi)設(shè)有過濾組件9，過濾組件為安裝于閥座與閥體之間間隙內(nèi)的柔性石墨過濾塊，這樣設(shè)置不僅起到過濾的作用，而且可適用于高溫工況。在本發(fā)明實(shí)施例I及2中，密封組件7包括有處于緩沖槽4內(nèi)且內(nèi)圈與閥體I抵觸密封、外圈與閥座3抵觸密封的柔性石墨密封墊片71及貼設(shè)于柔性石墨密封墊片71橫向兩側(cè)的彈性圈壓套72及密封壓環(huán)73，其中彈性圈壓套72與螺旋狀彈性圈6抵觸，密封壓環(huán)73與閥體I抵觸。柔性石墨密封墊片71用于密封閥體I及閥座3，而彈性圈壓套72及 密封壓環(huán)73的設(shè)置則可作為抵觸的借鑒體，使螺旋狀彈性圈6可實(shí)施對(duì)柔性石墨密封墊片71的持續(xù)抵觸，從而提高了柔性石墨密封墊片71的密封性能。上述方案中螺旋狀彈性圈6在成型過程中鋼絲繞圈61采用傾斜的角度，傾斜的角度可根據(jù)設(shè)計(jì)而定，使螺旋狀彈性圈6在兩側(cè)承載受力時(shí)具有很好的彈性。
權(quán)利要求
1.一種帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，包括有閥體、設(shè)于閥體閥腔內(nèi)的球體及與球體呈密封配合的閥座，閥座包括有球體密封端及閥座密封端，閥座的閥座密封端處設(shè)有柔性石墨密封墊，閥座的球體密封端處設(shè)有與球體貼合密封的硬密封塊，閥座與閥體之間設(shè)有閥座與閥體組合后形成的環(huán)狀緩沖槽，環(huán)狀緩沖槽內(nèi)設(shè)有緩沖件及閥座密封壓套，閥座密封壓套的一端與柔性石墨密封墊抵觸，另一端與緩沖件抵觸，其特征在于所述的緩沖件為繞環(huán)形緩沖槽設(shè)置的由鋼絲繞置一體成型的螺旋狀彈性圈，鋼絲繞圈呈傾斜狀繞置，所述螺旋狀彈性圈相對(duì)于與閥座密封壓套抵觸一端的另一端處密封組件，螺旋狀彈性圈的兩側(cè)的若干抵觸點(diǎn)分別與閥座密封壓套及密封組件呈彈性抵觸配合；閥座延伸至閥體流道的一端與閥體之間設(shè)有供介質(zhì)壓力進(jìn)入緩沖腔對(duì)密封組件實(shí)施抵壓的間隙，該間隙內(nèi)設(shè)有過濾組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的密封組件包括有處于緩沖槽內(nèi)且外圈與閥體抵觸密封、內(nèi)圈與閥座抵觸密封的柔性石墨密封墊片及貼設(shè)于柔性石墨密封墊片橫向兩側(cè)的彈性圈壓套及密封壓環(huán)，其中彈性圈壓套與螺旋狀彈性圈抵觸，密封壓環(huán)與閥體抵觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的過濾組件為安裝于閥座與閥體之間間隙內(nèi)的柔性石墨過濾塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案為帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)，包括有閥體、球體、閥座，閥座包括有球體密封端及閥座密封端，閥座的球體密封端處設(shè)有硬密封塊，閥座與閥體之間設(shè)有環(huán)狀緩沖槽，環(huán)狀緩沖槽內(nèi)設(shè)有緩沖件及閥座密封壓套，緩沖件為繞環(huán)形緩沖槽設(shè)置的由鋼絲繞置一體成型的螺旋狀彈性圈，鋼絲繞圈呈傾斜狀繞置，螺旋狀彈性圈相對(duì)于與閥座密封壓套抵觸一端的另一端處密封組件；閥座延伸至閥體流道的一端與閥體之間設(shè)有間隙，該間隙內(nèi)設(shè)有過濾組件。采用上述技術(shù)方案，提供了一種防止固體介質(zhì)堵塞、密封性好的帶有防卡預(yù)緊裝置的金屬硬密封球閥的閥座結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16K5/06GK102635702SQ20121008876
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者蘭文武, 葉建偉, 林掛月, 林潔, 潘建甌, 王云達(dá), 王漢洲, 邱曉來, 郝曉紅, 黃明金 申請(qǐng)人:浙江超達(dá)閥門股份有限公司