一种超低温上装式固定球阀的制作方法

1.本实用新型涉及一种球阀，尤其是一种超低温上装式固定球阀。


背景技术：

2.液化天然气是天然气经压缩、冷却至其凝点（-161.5℃）温度后变成液体，由于液化天然气汽化温度较低，当温度大于-162℃时，液化天然气的体积会迅速膨胀，导致运输或盛装它的容器内部压力急剧升高，造成安全隐患，因此，液化天然气对其生产、储存和输送过程的设备具有较高要求，其中超低温球阀在运输天然气的设备中虽然占比不突出，却是非常重要和关键的。
3.超低温上装式固定球阀的难点在于解决材料和结构在低温下的形变以及性能变化，特别是低温下材料的形状的收缩以及低温下材料的硬化，而阀门的阀座部位与阀杆填料密封部位作为阀门的主要动密封组件，其材料的选择以及结构的设计尤为重要，必须保证密封组件在常温和超低温的状态下都保持良好的密封性能。
4.现有的超低温上装式固定球阀的阀座或填料函大多采用普通填料密封，并通过增加或改换密封圈的方式来达到耐低温的目的，但此类密封方式在超低温环境中仍然存在如下问题：1、密封圈在低温下易收缩，使密封圈与密封圈或密封圈与阀体间产生微小间隙，导致密封效果不佳。2、阀座与阀体之间的密封圈在拆卸时较为麻烦，为了不损坏密封圈，需要用专用的工具将密封圈拆下。3、阀杆是阀门的主要受力组件，填料函易受阀杆的磨损，虽然唇形圈在大部分情况下可以完成密封，但难以达到较高的微泄漏等级。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种在低温条件下密封性能良好、便于安装与拆卸密封圈的超低温上装式固定球阀。
6.本实用新型所采取的技术方案如下：一种超低温上装式固定球阀，包括阀杆、阀体、球体、阀座，弹性件，所述球体位于所述阀体内部，所述阀座位于所述球体与所述阀体之间，所述弹性件位于阀体与阀座之间对所述阀座形成向球体方向的推力，其特征在于：所述阀座靠近球体的一侧端面上设有凹槽，所述凹槽内设有第一密封组件；所述第一密封组件包括楔块、弹性密封圈，所述楔块固定于凹槽远离球体一端的内壁，所述楔块的较小一端朝向球体；所述弹性密封圈嵌设于凹槽内且其外端部相对阀座靠近球体的一侧端面凸起形成第一密封部且第一密封部与所述球体密封配合，所述弹性密封圈远离球体一端设有v型槽, 所述楔块位于v型槽内且两者之间具有空腔。
7.进一步的，所述弹性密封圈远离球体一端设有两个弹性支臂，且两个弹性支臂之间形成所述的v型槽,所述凹槽内壁为平面，所述弹性支臂的外侧边缘为与凹槽内壁相接触的第二密封部，所述第二密封部为光滑凸曲面。
8.进一步的，所述凹槽远离球体一端的内壁与所述弹性支臂远离球体的一端端部之间相隔一定间距。
9.进一步的，所述楔块的截面为等腰梯形且位于凹槽中的中轴位置，所述弹性密封圈的两个弹性支臂相对凹槽的中轴对称设置。
10.进一步的，所述凹槽远离球体一端的内壁于楔块的两侧分别设有一第一缺槽，所述弹性支臂远离球体的一端端部的宽度大于所述缺槽底部的宽度。
11.进一步的，所述弹性密封圈上下端面设有与所述凹槽内壁相接触配合的第三密封部，所述第三密封部为平面，所述第三密封部位于第二密封部靠近球体的一侧且两者之间设有第二缺槽。
12.进一步的，所述阀座与所述阀体间设有第二密封组件和轴用弹性挡圈；所述第二密封组件包括密封圈和密封圈挡圈，所述密封圈挡圈位于所述密封圈与所述轴用弹性挡圈之间，所述轴用弹性挡圈位于密封圈挡圈与阀体之间。
13.进一步的，所述阀座上具有挡圈嵌槽，所述轴用弹性挡圈上部嵌入所述挡圈嵌槽，所述轴用弹性挡圈下部对所述密封圈挡圈进行限位。
14.进一步的，所述阀杆与阀体之间设有填料函，所述填料函包括填料压套、o型密封圈、v型填料组、填料隔环、填料垫、唇形密封圈，所述填料压套位于填料函上部，并与所述阀杆卡接，所述填料压套下端与阀杆和阀体相接触的面上均设有环形槽，所述o型密封圈嵌于所述环形槽内。
15.进一步的，所述v型填料组包括上下相对分布的第一v型填料组和第二v型填料组，所述第一v型填料组在所述第二v型填料组上方，所述第一v型填料组开口向上，所述第二v型填料组开口向下；所述填料隔环位于所述第一v型填料组和第二v型填料组中间，所述填料垫位于所述第二v型填料组下方，所述唇形密封圈位于填料函底部。
16.本实用新型的有益效果如下：在低温条件下，所述阀座上第一密封组件的弹性密封圈收缩，阀座在介质力和弹性件的作用下被推向球体，并带动与阀座固定连接的楔块向球体运动，所述弹性密封圈的v形槽两侧的弹性支臂因受楔块的挤压而向周边空腔张开，紧贴于所述凹槽内壁，并向所述凹槽内壁上、下两端的缺槽延伸，起到进一步的密封作用，从而保证阀座在低温下的密封性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
18.图1为本实用新型提供的一种超低温上装式固定球阀的结构示意图。
19.图2为图1中a位置处的局部放大图。
20.图3为图2中c位置处的局部放大图。
21.图4为本实用新型中弹性密封圈的截面图。
22.图5为图1中b位置处的局部放大图。
23.图中：1阀杆，2阀体，3球体，4填料函，41填料压套，411o型密封圈，42填料隔环，43v型填料组，431第一v型填料组，432第二v型填料组，44填料垫，45唇形密封圈，5阀座，51密封圈，52密封圈挡圈，53轴用弹性挡圈，6弹性件，7楔块，8弹性密封圈，81弹性支臂，82第一密
封部，83第二密封部，84第三密封部，9凹槽，91第一缺槽，92第二缺槽。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
25.需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
26.本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。
27.如图1至图5所示，一种超低温上装式固定球阀，包括阀杆1、阀体2、球体3、阀座5，弹性件6，所述球体3位于所述阀体2内部，所述阀座5位于所述球体3与所述阀体2之间，所述弹性件6位于阀体3与阀座5之间对所述阀座5形成向球体3方向的推力，其特征在于：所述阀座5靠近球体3的一侧端面上设有凹槽9，所述凹槽9内设有第一密封组件；所述第一密封组件包括楔块7、弹性密封圈8，所述楔块7固定于凹槽9远离球体3一端的内壁，所述楔块7的较小一端朝向球体3；所述弹性密封圈8嵌设于凹槽9内且其外端部相对阀座5靠近球体3的一侧端面上凸起形成第一密封部82且第一密封部82与所述球体3密封配合，所述弹性密封圈8远离球体3一端设有v型槽, 所述楔块7位于v型槽内且两者之间具有空腔。
28.所述弹性密封圈8远离球体3一端设有两个弹性支臂81，且两个弹性支臂81之间形成所述的v型槽，所述凹槽9内壁为平面，所述弹性支臂81的外侧边缘为与凹槽9内壁相接触的第二密封部83，所述第二密封部83为光滑凸曲面。
29.所述凹槽9远离球体3一端的内壁与所述弹性支臂81远离球体3的一端端部之间相隔一定间距。
30.所述楔块7的截面为等腰梯形且位于凹槽9中的中轴位置，所述弹性密封圈8的两个弹性支臂相对凹槽9的中轴对称设置。
31.所述凹槽9远离球体3一端的内壁于楔块7的两侧分别设有第一缺槽91，所述弹性支臂81远离球体3的一端端部的宽度大于所述缺槽91底部的宽度。
32.所述弹性密封圈8上下端面设有与所述凹槽9内壁相接触配合的第三密封部84，所述第三密封部84为平面，所述第三密封部84位于第二密封部83靠近球体的一侧且两者之间设有第二缺槽92。
33.在低温条件下，所述弹性密封圈8收缩，阀座5在介质力和弹性件6的作用下被推向球体3，并带动与阀座5固定连接的楔块7向球体3运动，当所述楔块7向球体3方向运动时，所述弹性密封圈8的v形槽两侧的弹性支臂81因受楔块7楔面的挤压而向周边空腔张开，紧贴于所述凹槽9内壁，并向所述凹槽9内壁的第一缺槽91内延伸，起到进一步的密封作用，本实施例中所述弹性件为弹簧，本领域技术人员也可以根据实际情况选用其他类型弹性件。
34.所述阀座5与所述阀体2间设有第二密封组件和轴用弹性挡圈53；所述第二密封组件包括密封圈51和密封圈挡圈52，所述密封圈挡圈52位于所述密封圈51与所述轴用弹性挡圈53之间，所述轴用弹性挡圈53位于密封圈挡圈52与阀体2之间，所述密封圈51在本实施例
中采用唇形密封圈，本领域技术人员也可以根据实际情况选用其他类型密封圈。
35.所述阀座5上具有挡圈嵌槽，所述轴用弹性挡圈53上部嵌入所述挡圈嵌槽，所述轴用弹性挡圈53下部对所述密封圈挡圈52进行限位，在拆装的时候，密封圈51与阀座2可以同时拆出，在拆除密封圈挡圈52的时候，只需要将轴用弹性挡圈53拆卸即可取出密封圈挡圈52。
36.所述阀杆1与阀体2之间设有填料函4，所述填料函4包括填料压套41、o型密封圈411、v型填料组43、填料隔环42、填料垫44、唇形密封圈45
37.所述填料压套41位于填料函4上部，并与所述阀杆1卡接，所述填料压套41下端与阀杆1和阀体2相接触的面上均设有环形槽，所述o型密封圈411嵌于所述环形槽内，起到密封作用。
38.所述v型填料组43包括上下相对分布的第一v型填料组431和第二v型填料组432，所述第一v型填料组431在所述第二v型填料组432上方，所述第一v型填料组431开口向上，所述第二v型填料组432开口向下；所述填料隔环42位于所述第一v型填料组431和第二v型填料组432中间，所述填料垫44位于所述第二v型填料组432下方，所述唇形密封圈45位于填料函4底部；填料垫44和v型填料组43配合形成v形密封面，可以增加填料的密封力，补偿密封材料在低温下的收缩，v型填料组43和o型密封圈411配合使用也可以让阀门具有更高的微泄漏等级。
39.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。
40.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。