一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種閥球鎖緊結(jié)構(gòu)，具體的說是一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，屬于流體控制閥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]著石油資源的日益緊缺以及考慮到我國資源儲(chǔ)備的實(shí)際情況，采用煤炭代替石油生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品的煤化工產(chǎn)業(yè)越來越被重視，我國能源發(fā)展的總體戰(zhàn)略已逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?“堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展，優(yōu)化生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系”，這意味著煤化工產(chǎn)業(yè)正面臨著一個(gè)前所未有的良好機(jī)遇。
[0003]以煤氣化制取合成氣，進(jìn)而直接合成各種化學(xué)品的路線已經(jīng)成為現(xiàn)代煤化工的基礎(chǔ)。其工藝過程是將原材料(褐煤、煙煤、無煙煤、泥煤等)經(jīng)必要的制粉、成漿工藝制備出水基或油基漿料，再經(jīng)過攪拌、貯存、輸送，然后用專用噴嘴霧化，在氣流床氣化爐中氣化生成粗合成氣(0)和!12)，經(jīng)除塵、洗滌后送往下游工序合成甲醇、合成氨、烯烴、乙二醇、二甲醚、油品、天然氣等多種終端產(chǎn)品。在煤化工的整個(gè)工藝過程中煤氣化是非常關(guān)鍵的一步，水煤漿氣化裝置不僅壓力、溫度較高，而且在煤漿、黑水、灰水等介質(zhì)中含有大量堅(jiān)硬的固體顆粒，這些固體顆粒在高壓差介質(zhì)的作用下對(duì)作為閥門啟閉件的閥球造成非常強(qiáng)烈的沖刷作用，閥球的耐沖刷性能已成為此類工況中閥門使用壽命的瓶頸。受閥門使用壽命所限，通常每40?50天整套裝置就不得不停車進(jìn)行檢修、更換閥門，嚴(yán)重制約了裝置的生產(chǎn)效率，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]由于偏心球閥具有良好的調(diào)節(jié)性能和切斷性能，以及具有重量輕、可調(diào)比大、動(dòng)作可靠等優(yōu)點(diǎn)，使得其在煤化工裝置中的應(yīng)用非常廣泛。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用在不銹鋼球面基體上噴涂硬質(zhì)合金涂層來實(shí)現(xiàn)提高硬度、增強(qiáng)耐沖刷性能的解決方案，然而，受噴涂工藝及涂層性能的限制，此種方案具有一些難以克服的先天缺陷:
[0005]1、噴涂層的厚度及硬度。黑水工況為固液兩相流，其中所含的煤粉顆粒具有很高的硬度，堅(jiān)硬的煤粉顆粒夾雜在高達(dá)7MPa的介質(zhì)壓差、30m/s介質(zhì)流速的黑水中對(duì)閥體內(nèi)腔及閥內(nèi)件的沖刷極其嚴(yán)重。不銹鋼閥球表面所噴涂的硬化層厚度僅有0.25?0.3_，硬度為HRC68?72，在上述苛刻工況下通常20?25天后噴涂層就被沖刷殆盡，45天左右閥球就會(huì)因沖刷損毀嚴(yán)重而失效；
[0006]2、噴涂層與基體的結(jié)合力。由于噴涂層與不銹鋼基體只是在高速?zèng)_擊下產(chǎn)生的物理結(jié)合，并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此其結(jié)合力通常不超過65MPa。當(dāng)使用在水煤漿氣化裝置中最高溫度達(dá)246°C?250°C、伴隨高壓介質(zhì)強(qiáng)沖刷的工況下時(shí)，噴涂層非常容易從基體表面脫落；
[0007]3、球面加工精度。由于噴涂硬化處理工藝在閥球精加工后進(jìn)行，其過程中散發(fā)的熱量難免導(dǎo)致球面出現(xiàn)變形，而由于偏心球的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其噴涂后再次裝夾研磨常常出現(xiàn)明顯的形狀和位置偏差，導(dǎo)致閥門關(guān)閉時(shí)球面與閥座難以緊密貼合，影響閥門的切斷性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，提高了閥球的耐沖刷性能，最終提高閥門的使用壽命，保證煤化工氣化裝置安全、穩(wěn)定、尚效運(yùn)彳丁，提尚生廣效率。
[0009]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)包括耐沖刷球面、脹緊環(huán)、鎖緊塊和偏心球柄，其特征是:偏心球柄一側(cè)設(shè)有定位孔，定位孔內(nèi)通過螺釘連接鎖緊塊；鎖緊塊前端外表面為鎖緊外錐面，鎖緊塊前端外圓周設(shè)有脹緊環(huán)，脹緊環(huán)的內(nèi)表面為鎖緊內(nèi)錐面，鎖緊塊的鎖緊外錐面與脹緊環(huán)的鎖緊內(nèi)錐面滑動(dòng)配合，鎖緊塊帶動(dòng)脹緊環(huán)緊貼在偏心球柄前端表面；圓形的脹緊環(huán)由多個(gè)大小形狀相同的扇形塊按圓周方向依次連接而成；脹緊環(huán)的外側(cè)表面為脹緊環(huán)鎖緊外錐面，脹緊環(huán)前端設(shè)有耐沖刷球面；耐沖刷球面后端從內(nèi)向外依次設(shè)有盲孔和耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面，耐沖刷球面的耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面與脹緊環(huán)的脹緊環(huán)鎖緊外錐面鎖緊連接。
[0010]進(jìn)一步的，偏心球柄上背向定位孔一側(cè)設(shè)有沉孔。
[0011]進(jìn)一步的，定位孔內(nèi)側(cè)前端面為鎖緊塊的定位面，定位孔內(nèi)側(cè)后端面為螺釘?shù)亩ㄎ幻妗?br>[0012]進(jìn)一步的，扇形塊為三個(gè)。
[0013]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，耐沖刷球面采用高硬度合金制成，硬度高達(dá)HRA92，耐沖刷性能強(qiáng)，且避免了噴涂硬化方案中噴涂層厚度有限、結(jié)合力差、易剝落的風(fēng)險(xiǎn)，使用壽命由40?50天增加至20個(gè)月以上；耐沖刷球面與偏心球柄之間采用機(jī)械鎖緊連接，模塊化組合，作為易損件的球面拆卸方便，有利于提高備件加工及更換的便捷性、提高檢修效率；用于鎖緊的螺釘從偏心球柄背面安裝，避開正面介質(zhì)的強(qiáng)烈沖刷；鎖緊塊的偏心球柄精確定位配合，保證了整體裝配精度及球面回轉(zhuǎn)中心的位置度；硬耐沖刷球面精確加工后再與脹緊環(huán)、鎖緊塊、偏心球柄等零件連接，避免了現(xiàn)有技術(shù)方案中球面噴涂后變形嚴(yán)重且難以精確加工的缺點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型安裝示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型主視圖。
[0017]圖3為耐沖刷球面主視圖。
[0018]圖4為脹緊環(huán)主視圖。
[0019]圖5為脹緊環(huán)立體圖。
[0020]圖6為鎖緊塊主視圖。
[0021]圖7為偏心球柄主視圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:1-耐沖刷球面、Ia-盲孔、Ib-耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面、2_脹緊環(huán)、2a-鎖緊內(nèi)錐面、2b-扇形塊、2c-脹緊環(huán)鎖緊外錐面、3-鎖緊塊、3a-鎖緊外錐面、4-偏心球柄、4a-定位孔、4b-沉孔、5-螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
[0024]如圖1~7所示，本實(shí)用新型主要包括耐沖刷球面1、脹緊環(huán)2、鎖緊塊3、偏心球柄4，偏心球柄4 一側(cè)設(shè)有定位孔4a，定位孔4a內(nèi)通過螺釘5連接鎖緊塊3。
[0025]所述定位孔4a內(nèi)側(cè)前端面為鎖緊塊3的定位面，定位孔4a內(nèi)側(cè)后端面為螺釘5的定位面。
[0026]如圖7所示，所述偏心球柄4上背向定位孔4a —側(cè)設(shè)有沉孔4b，螺釘5安裝時(shí)，先穿過沉孔4b，然后進(jìn)入定位孔4a。
[0027]如圖6所示，鎖緊塊3前端外表面為鎖緊外錐面3a。鎖緊塊3前端外圓周設(shè)有脹緊環(huán)2，脹緊環(huán)2的內(nèi)表面為鎖緊內(nèi)錐面2a，鎖緊塊3的鎖緊外錐面3a與脹緊環(huán)2的鎖緊內(nèi)錐面2a滑動(dòng)配合，鎖緊塊3帶動(dòng)脹緊環(huán)2緊貼在偏心球柄4前端表面。
[0028]如圖4~5所示，圓形的脹緊環(huán)2由多個(gè)大小形狀相同的扇形塊2b按圓周方向依次連接而成。圖中實(shí)施例中，所述扇形塊2b為三個(gè)。
[0029]脹緊環(huán)2的外側(cè)表面為脹緊環(huán)鎖緊外錐面2c，脹緊環(huán)2前端設(shè)有耐沖刷球面I。
[0030]如圖3所示，耐沖刷球面I采用硬度為HRA92的合金材料制作，耐沖刷球面I后端從內(nèi)向外依次設(shè)有盲孔Ia和耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面lb，耐沖刷球面I的耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面Ib與脹緊環(huán)2的脹緊環(huán)鎖緊外錐面2c鎖緊連接。
[0031]本實(shí)用新型的工作原理是:裝配時(shí)，隨著螺釘與鎖緊塊逐漸旋緊，帶動(dòng)鎖緊塊向偏心球柄方向平移。隨后鎖緊塊的鎖緊外錐面與脹緊環(huán)的鎖緊內(nèi)錐面相配合將脹緊環(huán)的各個(gè)扇形塊向外壓，使得脹緊環(huán)的脹緊環(huán)鎖緊外錐面與耐沖刷球面的耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面相配合并鎖緊，最終在脹緊環(huán)的每個(gè)扇形塊與耐沖刷球面結(jié)合處作點(diǎn)焊將其固定。耐沖刷球面采用高硬度合金制成，硬度高達(dá)HRA92，耐沖刷性能強(qiáng)，且避免了噴涂硬化方案中噴涂層厚度有限、結(jié)合力差、易剝落的風(fēng)險(xiǎn)，使用壽命由40?50天增加至20個(gè)月以上。耐沖刷球面與偏心球柄之間采用機(jī)械鎖緊連接，模塊化組合，作為易損件的球面拆卸方便，有利于提高備件加工及更換的便捷性、提高檢修效率；用于鎖緊的螺釘從偏心球柄背面安裝，避開正面介質(zhì)的強(qiáng)烈沖刷。鎖緊塊的偏心球柄精確定位配合，保證了整體裝配精度及球面回轉(zhuǎn)中心的位置度。硬耐沖刷球面精確加工后再與脹緊環(huán)、鎖緊塊、偏心球柄等零件連接，避免了現(xiàn)有技術(shù)方案中球面噴涂后變形嚴(yán)重且難以精確加工的缺點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，包括耐沖刷球面(I)、脹緊環(huán)(2)、鎖緊塊(3)和偏心球柄(4)，其特征是:偏心球柄(4) 一側(cè)設(shè)有定位孔(4a)，定位孔(4a)內(nèi)通過螺釘(5)連接鎖緊塊(3);鎖緊塊(3)前端外表面為鎖緊外錐面(3a)，鎖緊塊(3)前端外圓周設(shè)有脹緊環(huán)(2)，脹緊環(huán)(2)的內(nèi)表面為鎖緊內(nèi)錐面(2a)，鎖緊塊(3)的鎖緊外錐面(3a)與脹緊環(huán)(2)的鎖緊內(nèi)錐面(2a)滑動(dòng)配合，鎖緊塊(3)帶動(dòng)脹緊環(huán)(2)緊貼在偏心球柄(4)前端表面；圓形的脹緊環(huán)(2)由多個(gè)大小形狀相同的扇形塊(2b)按圓周方向依次連接而成；脹緊環(huán)(2)的外側(cè)表面為脹緊環(huán)鎖緊外錐面(2c)，脹緊環(huán)(2)前端設(shè)有耐沖刷球面(I);耐沖刷球面(I)后端從內(nèi)向外依次設(shè)有盲孔(Ia)和耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面(lb)，耐沖刷球面(O的耐沖刷球面鎖緊內(nèi)錐面(Ib)與脹緊環(huán)(2)的脹緊環(huán)鎖緊外錐面(2c)鎖緊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，其特征是:所述偏心球柄(4 )上背向定位孔(4a) 一側(cè)設(shè)有沉孔(4b )。
3.如權(quán)利要求1所述的一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，其特征是:所述定位孔(4a)內(nèi)側(cè)前端面為鎖緊塊(3)的定位面，定位孔(4a)內(nèi)側(cè)后端面為螺釘(5)的定位面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，其特征是:所述扇形塊(2b)為三個(gè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種閥球鎖緊結(jié)構(gòu)，具體的說是一種耐沖刷偏心球閥的閥球錐面鎖緊結(jié)構(gòu)，屬于流體控制閥技術(shù)領(lǐng)域。其包括耐沖刷球面、脹緊環(huán)、鎖緊塊和偏心球柄，偏心球柄一側(cè)設(shè)有定位孔，定位孔內(nèi)通過螺釘連接鎖緊塊。鎖緊塊前端外表面為鎖緊外錐面，鎖緊塊前端外圓周設(shè)有脹緊環(huán)，脹緊環(huán)的內(nèi)表面為鎖緊內(nèi)錐面，鎖緊塊的鎖緊外錐面與脹緊環(huán)的鎖緊內(nèi)錐面滑動(dòng)配合，鎖緊塊帶動(dòng)脹緊環(huán)緊貼在偏心球柄前端表面。本實(shí)用新型提高了閥球的耐沖刷性能，最終提高閥門的使用壽命，保證煤化工氣化裝置安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。
【IPC分類】F16K5-08, F16K5-06
【公開號(hào)】CN204610923
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520098372
【發(fā)明人】陳彥, 史強(qiáng)修, 何甜庭
【申請(qǐng)人】無錫智能自控工程股份有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日