一種高溫高壓球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站、油氣開米等尚溫尚壓領(lǐng)域所用的閥門，具體設(shè)id種尚溫尚壓球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在核電站，原油開采、采礦工業(yè)等領(lǐng)域，除了要適應(yīng)極端高溫高壓的工作環(huán)境，其安裝空間往往有限。因此對控制閥提出了更高的要求，不僅要能在高溫高壓的工作環(huán)境下實現(xiàn)可靠密封，還需要更小的外觀尺寸，安裝空間小，結(jié)構(gòu)更加緊湊，占用更小的安裝空間。
[0003]球閥通過球形閥芯來靈活控制介質(zhì)的合流、分流、及流向的切換。由于球閥自身良好的密封性能(球面密封形式能實現(xiàn)完全密封)，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，球閥在各工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。國內(nèi)外的高溫高壓閥中，如世偉洛克(Swagelok)的83系列和H83系列以及HOKE76系列等高溫高壓閥，多采用對稱布置2組蝶形彈簧組進行溫度、壓力和磨損補償，外形多為方形結(jié)構(gòu)，外形尺寸較大，油口布置不在同一端面，不利于管路安裝的集成，需要占用較大的安裝空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種安裝小、結(jié)構(gòu)緊湊、密封可靠的高溫高壓球閥。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種高溫高壓球閥，其特征在于，包括柱形閥體，在閥體內(nèi)設(shè)有閥座孔，在閥座孔內(nèi)從內(nèi)至外依次設(shè)有補償性彈簧、上閥座、閥球、下閥座、螺塞，所述閥球通過球窩面分別與上閥座和下閥座相配合，所述螺塞將下閥座、閥球、上閥座、補償性彈簧壓裝在閥座孔內(nèi)，在閥體內(nèi)還設(shè)置有連接桿與閥球相連，在閥體的兩端兩側(cè)對稱設(shè)置有軸向A 口和軸向B 口，螺塞上設(shè)置有軸向P 口，在下閥座上設(shè)置有徑向通孔和軸向通孔，所述徑向通孔的兩端分別連通A 口和B 口，所述軸向通孔連通P 口，在閥球內(nèi)設(shè)有L型油口，并與下閥座的徑向通孔和軸向通孔相對應(yīng)，構(gòu)成兩位三通閥。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述上閥座和下閥座分別通過密封圈與閥座孔密封配設(shè)，所述螺塞端面通過密封圈與下閥座密封配設(shè)。
[0007]按上述技術(shù)方案，在連接桿上設(shè)置有1/4環(huán)形限位臺階，在閥體上設(shè)有3/4環(huán)形溝槽，并與連接桿的限位臺階相配合。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述補償性彈簧為蝶形彈簧組。
[0009]按上述技術(shù)方案，在閥球上設(shè)有矩形鍵槽，連接桿前端設(shè)置的矩形方頭與閥球的矩形鍵槽相配合。
[0010]按上述技術(shù)方案，在閥體的上端配置有閥蓋，在連接桿與閥蓋之間設(shè)置有滑動軸承。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述連接桿與減速電機輸出軸相連。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述上、下閥座采用塑料制成，閥球為耐蝕合金球。
[0013]按上述技術(shù)方案，在下閥座的尾端設(shè)置有外徑內(nèi)小外大的臺階，該臺階與閥體上設(shè)置的臺階孔相配合。
[0014]本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0015]1、本發(fā)明體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，占用安裝空間小，且密封可靠，適用于、石油、天然氣井下驅(qū)采系統(tǒng)、發(fā)電廠等高溫高壓場合。
[0016]2、本發(fā)明通過在柱形閥體上布置軸向A 口、B 口 2個出油口，高壓進油口 P 口設(shè)置在螺塞上，這3個油口處于同一端面上，可以方便管路的安裝，節(jié)省整個閥的安裝空間，使其更加緊湊；
[0017]3、本發(fā)明的閥座整體結(jié)構(gòu)采用上下分體式閥座，對稱布置于閥球的上下兩端，上下閥座的預(yù)緊力大小一致，并可通過調(diào)節(jié)螺塞可方便的調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小，擴大了閥的工作壓力范圍，使其在低壓和高壓系統(tǒng)內(nèi)都具有防漏完整性；
[0018]4、在上閥座與閥體之間安裝有補償性彈簧，可對上下閥座與閥球進行軸向的補償，補償量具有隨溫度壓力變化的自適應(yīng)性，不僅可以防止熱脹卡死而無法靈活的轉(zhuǎn)動，而且還可以對閥球閥座轉(zhuǎn)動摩擦副的運動磨損進行補償，以保證密封的可靠性；
[0019]5、閥球采用的是耐腐蝕合金球球閥，使其具有更好的抗高壓與密封能力，閥座采用高強度工程塑料，使閥口密封部位實現(xiàn)軟密封配合，密封比壓小，可實現(xiàn)零泄漏密封，安全可靠；
[0020]6、在連接桿與閥蓋之間安裝有滑動軸承，可以減小摩擦扭矩，減小啟動扭矩，保證了閥運動部件在高壓下靈活可靠的運動；
[0021]7、通過在連接桿與閥體上設(shè)置限位結(jié)構(gòu)，即通過閥內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來控制閥芯的轉(zhuǎn)動位置，而無需在閥外部設(shè)置限位結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊；
[0022]8、本發(fā)明能滿足對安裝空間受限的高壓高溫場合，工作介質(zhì)為高阻燃液壓油，由于采用的是直流電機驅(qū)動的電動控制，能夠完成油路的自動化控制，適用性高。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的職能符號圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0026]如圖1、2所示，本實施例提供了一種高溫高壓球閥，包括外形為圓柱體的閥體6，在閥體6內(nèi)設(shè)有閥座孔，在閥座孔內(nèi)從內(nèi)至外依次設(shè)有補償性彈簧9、上閥座8、閥球5、下閥座3、螺塞1，所述閥球5通過球窩面分別與上閥座8和下閥座3相配合，上閥座8和下閥座3上分別加工有溝槽用于安裝密封圈7和密封圈4，密封圈7和密封圈4與閥體6配合形成靜密封，所述螺塞1將下閥座3、閥球5、上閥座8、補償性彈簧9壓裝在閥座孔內(nèi)，通過設(shè)置補償性彈簧9，使閥球5為浮動式結(jié)構(gòu)固定，可以沿軸向移動，以對壓力溫度的波動進行補償。其中，螺塞1與閥體6之間為螺紋連接，擰松或擰緊螺塞1就可以調(diào)整所需的初始預(yù)緊力，使其達(dá)到密封比壓要求。螺塞1的上端面上加工有溝槽用于安裝密封圈2，密封圈2與下閥座3配合形成靜密封。下閥座3的尾端設(shè)置有外徑內(nèi)外大的臺階面，與閥體6上的相應(yīng)臺階相配合起限位作用，防止預(yù)緊力過大，而造成閥球卡死無法轉(zhuǎn)動。在閥體內(nèi)還設(shè)置有連接桿10與閥球5相連，所述連接桿10的另一端與減速電機13輸出軸相連，在閥體的上端配置有閥蓋11。在閥體6上設(shè)置有A 口、B 口，所述A 口和B 口對稱設(shè)置在閥體6的下端兩側(cè)，并軸向設(shè)置，在螺塞1上設(shè)置有軸向P 口，在下閥座3上設(shè)置有徑向通孔和軸向通孔，所述徑向通孔的兩端分別連通A 口和B 口，所述軸向通孔連通P 口，在閥球5內(nèi)設(shè)有L型油口，并與下閥座3的徑向通孔和軸向通孔相對應(yīng)，構(gòu)成兩位三通閥。
[0027]本實施例中的補償性彈簧9為蝶形彈簧組，相比傳統(tǒng)的彈簧，蝶形彈簧組體積小剛度大，適用于微小型結(jié)構(gòu)中的壓力、溫度補償。
[0028]本實施例中，上、下閥座采用高強度工程塑料，閥球為耐蝕合金球，與上下閥座軟硬配合，形成線密封，在其上部加工有矩形鍵槽與連接桿10前端的矩形方頭配合，驅(qū)動閥球5進行左右旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)換向。連接桿10設(shè)計為不對稱的臺階結(jié)構(gòu)，在連接桿上設(shè)置有1/4環(huán)形限位臺階，而在閥體6的相配合部位設(shè)有3/4環(huán)形溝槽，實際轉(zhuǎn)動的時候就將連接桿10的轉(zhuǎn)動幅度控制在±180° (正反轉(zhuǎn))，在連接桿10與閥蓋11之間安裝有滑動軸承12，閥蓋11與閥體6為螺紋連接，連接桿10所受的軸向力均作用在滑動軸承12和閥蓋11上，減速電機13不受軸向力作用，以保證閥運動部件在高溫高壓下的靈活可靠運動，減小了摩擦阻力降低了轉(zhuǎn)動扭矩。
【主權(quán)項】
1.一種高溫高壓球閥，其特征在于，包括柱形閥體，在閥體內(nèi)設(shè)有閥座孔，在閥座孔內(nèi)從內(nèi)至外依次設(shè)有補償性彈簧、上閥座、閥球、下閥座、螺塞，所述閥球通過球窩面分別與上閥座和下閥座相配合，所述螺塞將下閥座、閥球、上閥座、補償性彈簧壓裝在閥座孔內(nèi)，在閥體內(nèi)還設(shè)置有連接桿與閥球相連，在閥體的兩端兩側(cè)對稱設(shè)置有軸向A 口和軸向B 口，螺塞上設(shè)置有軸向P 口，在下閥座上設(shè)置有徑向通孔和軸向通孔，所述徑向通孔的兩端分別連通A 口和B 口，所述軸向通孔連通P 口，在閥球內(nèi)設(shè)有L型油口，并與下閥座的徑向通孔和軸向通孔相對應(yīng)，構(gòu)成兩位三通閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，所述上閥座和下閥座分別通過密封圈與閥座孔密封配設(shè)，所述螺塞端面通過密封圈與下閥座密封配設(shè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，在連接桿上設(shè)置有1/4環(huán)形限位臺階，在閥體上設(shè)有3/4環(huán)形溝槽，并與連接桿的限位臺階相配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，所述補償性彈簧為蝶形彈貪組。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，在閥球上設(shè)有矩形鍵槽，連接桿前端設(shè)置的矩形方頭與閥球的矩形鍵槽相配合。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，在閥體的上端配置有閥蓋，在連接桿與閥蓋之間設(shè)置有滑動軸承。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，所述連接桿與減速電機輸出軸相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，所述上、下閥座采用塑料制成，閥球為耐蝕合金球。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫高壓球閥，其特征在于，在下閥座的尾端設(shè)置有外徑內(nèi)小外大的臺階，該臺階與閥體上設(shè)置的臺階孔相配合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫高壓球閥，包括閥體，在閥體內(nèi)設(shè)有閥座孔，在閥座孔內(nèi)從內(nèi)至外依次設(shè)有補償性彈簧、上閥座、閥球、下閥座、螺塞，所述螺塞將下閥座、閥球、上閥座、補償性彈簧壓裝在閥座孔內(nèi)，在閥體內(nèi)還設(shè)置有連接桿與閥球相連，在閥體的兩端兩側(cè)對稱設(shè)置有軸向A口和軸向B口，螺塞上設(shè)置有軸向P口，在下閥座上設(shè)置有徑向通孔和軸向通孔，所述徑向通孔的兩端分別連通A口和B口，所述軸向通孔連通P口，在閥球內(nèi)設(shè)有L型油口，并與下閥座的徑向通孔和軸向通孔相對應(yīng)，構(gòu)成兩位三通閥。本發(fā)明體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，占用安裝空間小，且密封可靠，適用于、石油、天然氣井下驅(qū)采系統(tǒng)、發(fā)電廠等高溫高壓場合。
【IPC分類】F16K27/06, F16K5/06, F16K5/08, F16K11/087, F16K5/20
【公開號】CN105402442
【申請?zhí)枴緾N201510968615
【發(fā)明人】汪團員, 樊麗麗, 韓明興, 馬文斌, 賀冬, 趙立帥
【申請人】中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司石油工程技術(shù)研究院
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月18日