专利名称：耐磨硬密封金属球阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种球阀，特别是用于煤化工行业使用的耐磨硬密 封金属球阀。
背景技术：
球阀广泛应用于石油、煤化工、钢铁、冶金、和电力等各个领 域。与其它用于控制管道介质通断的阀门相比，球阀具有流体阻力小、 操作方便、启闭迅速、流向不受限制和结构紧凑等优点。但是由于普 通球阀的阀座一般都采用橡胶和聚四氟乙烯等高分子合成材料制造，
使用温度低于20(TC，耐磨性很差，限制了球阀的使用范围。现有的 硬密封球阀在耐腐蚀和冲蚀方面也很难满足苛刻工况的要求。而耐磨 硬密封金属球阀能大大提高球阀的综合性能。
受国际原油、天然气价格上涨的影响，国内煤化工行业近几年得 到迅速发展，大型煤化工装置在全国各地相继投资建设，耐磨硬密封 金属球阀作为煤化工工艺装置中用于运送煤粉及汽化炉渣水的重要 设备，其性能对整个装置的运行起着关键作用。因其工况温度高、压 力高，介质中还含有灰渣等磨蚀性很强的固体颗粒，所以耐磨硬密封 球阀需要具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐磨损等综合性能。另外， 还具有阀座密封性好、动作灵活的特点。 发明内容
本发明的目的提供一种具有耐高温、高压、耐腐蚀、磨蚀， 具有密封性能好、动作灵活的耐磨金属硬密封球阀。
实现本发明目的技术方案 一种耐磨硬密封金属球阀，阀体内 设置球体，阔体的上、下两端分别设有与球体连接的主轴和固定轴， 阀体的上端设有填料函，填料函与主轴之间设有填料，填料上端设置 的填料压盖与阀体连接，阀体的入口端设有端盖组件，所述的端盖组 件的端盖内设底座，底座的环形凹槽设有压簧，压簧的上端设有压环， 底座的腔体内设置阀座，其阀座与球体之间的密封面为球型密封面。 所述的阀体上、与球体、主轴、固定轴和阀座对应的位置上设有 冲洗口。
所述的球阀的主轴下端设有偏心段，其与球体上端设有的偏心孔 配合连接，主轴转动时带动球体转动。
所述的主轴、固定轴和阀座采用双道密封连接。 所述的球阀的主轴、固定轴表面喷涂陶瓷材料；阀座与球体之 间的球型密封面上喷涂硬质合金。
本发明与现有技术相比具有如下优点(1)球体与阀座之间采 用软硬结合的球面密封形式，端盖组件的底座上设置压簧，球体与阀 座之间密封面为球型密封面，在弹簧预紧力的作用下，产生一定的密 封比压，从而实现密封，既保证阀座不因承受大的压强而造成损坏， 也不因阀座上有轻度划痕而造成密封的破坏，提高了球阀的密封性 能；端盖组件的底座镶嵌在端盖内侧，既保证了阀门长期稳定的运行， 同时降低了阀门的成本，提高了经济性。(2)主轴、固定轴和阀座 均采用双道密封，防止固体颗粒进入上述密封副中，有效的降低了磨
损，延长了使用时间。(3)主轴下端偏心段与球体上端偏心配合连 接，当双作用气缸带动主轴转动时，球体随之转动，防止主轴损 坏，提高了工作效率。(4)阀体上设计有多个冲洗口，用于球体、 阀座、主轴和固定轴的冲洗，以保证阀门动作灵活，长周期运转。(5) 阀座和球体的球面喷涂硬质合，提高阀门抗冲击性和耐磨性；球阀
开关比较频繁，阀杆受到的磨损非常严重，主轴、固定轴表面喷涂陶
瓷材料后，提高了球阀的抗磨性及使用寿命。
图l为本发明的结构示意图2为本发明的球体主视图； 图3为本发明的球体俯视图； 图4为本发明的主轴主视图； 图5为本发明的主轴仰视图； 图6为本发明的阀座组件剖视图； 图7为本发明的端盖组件剖视图。
图中l.阀体；2.端盖组件；3.主轴；4.球体；5.冲洗口； 6.冲洗口； 7.填料压盖；8.填料函；9.主轴轴套；10.固定轴轴套； ll.固定轴；12.石墨密封环；13.阀座组件；14.填料；15.密封垫； 16.密封垫；17.密封垫；18.螺栓；19.螺栓；20.螺栓；21.键； 22.螺栓；23.长螺栓；24.螺栓；25.石墨密封环；26.石墨密封环； 27.偏心孔；28.偏心段；29. V型填料；30.弹簧；31.压环；32. 阀座；33.球型密封面；34.端盖；35.底座；36.入口； 37.出口 ；38.球体通道；39.冲洗口； 40.冲洗口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容进一步说明。
如图l、 2、 3所示，其阀体1的左、右两端分别为出口36、入 口37，阀体1的上、下两端设有安装主轴3和固定轴11的通孔。 阀体1的腔体内设置球体4，球体4的轴向设有与入口 36、出口37 位于同一轴向的球体通道38，球体4的径向上端设有偏心孔27、 径向下端设有中心孔。球体4的中心孔内放置固定轴套10，固定 轴套10内放入两道石墨密封环12，固定轴11穿过阀体1与固定 轴套10密封连接，固定轴11与阀体1之间借助于密封垫15通过 螺栓24固定连接，固定轴11上开设竖直通孔，该竖直通孔与冲 洗口 39连接。主轴3的下端设有与球体4上的偏心孔27配合的 偏心段28，主轴轴套9内加入两道石墨密封环26后套在主轴3的 偏心段28的上方，装配后，将主轴3的偏心段28插入球体4上的 偏心孔27，从而当主轴3转动时带动球体4转动，主轴轴套9位 于主轴3与阀体1之间，主轴3与主轴轴套9之间借助于石墨密封 环26密封连接，主轴轴套9的侧壁上设有阶梯通孔，与其对应的阀 体1上也开设通孔，该通孔与冲洗口 42连接。阀体1与主轴轴套9 的上端设有填料函8,阀体1与填料函8之间借助于密封垫17密封 连接。填料函8与主轴3之间填装填料14，填料函8上端设有填料 压盖7，填料函8与阀体1之间借助于螺栓20连接，填料压盖7与 填料函8和阀体1之间借助于长螺栓23连接，填料14由填料压盖7
通过长螺栓23压紧。主轴3、固定轴ll表面喷涂陶瓷材料。阀体l
的入口 43 —侧与端盖组件2借助于密封垫16通过螺栓18压紧连接。 如6、 7所示，所述的端盖组件2的端盖43内焊接底座35，底 座35的腔体内侧壁上开设环形凹槽，该环形凹槽放置压簧30。底座 35与端盖43的侧壁上均开有与底座35的环形凹槽相通的同轴斜孔， 该同轴斜孔与冲洗口 41连接。压簧30的上端放置压环31，压环31 侧壁通孔上放置V型填料29，底座35的腔体内、压环31的上端设置 阀座32 ，阀座4尾部也装有石墨密封环25，阀座4与底座35之间 借助于石墨密封环25密封连接，压环31与阔座4之间借助于V型 填料29密封连接，底座35与阀座4之间借助于石墨密封环25密封 连接。阀座32的上端外壁上开设环形凹槽，底座35与端盖43的侧 壁上均开有与阀座32的环形凹槽相通的同轴斜孔，该同轴斜孔与冲 洗口40连接。阀座32与球体4之间的密封面为球型密封面33，表 面喷涂硬质合金。
气缸支架6设置在阀体1的上端，双作用气缸式执行机构5设置 在气缸支架6的上端，双作用气缸式执行机构5通过气缸支架6设置 在阀体1的上端。阀体1、双作用气缸式执行机构5通过螺栓19和 螺栓22与气缸支架6连接固定，穿过气缸支架6的主轴3上端通过 双键21与双作用气缸式执行机构5连接。
工作过程正常工作时，球阀安装在系统管道中间，介质从 入口36流入，流经球体通道38，从出口37流出阀门。当系统需 要阀门关闭时，通过控制双作用气缸式执行机构5的一端活塞运动
带动主轴3和球体4转动，实现阀门的关闭。当系统需要阀门打开 时，同样通过控制双作用气缸式执行机构5的另一端活塞运动带动 主轴3和球体4反向转动，实现阔门的打开。同时，阀门冲洗口
39、 40、 41、 42通入清洁介质来清洁主轴3、固定轴11、球体4 和阀座32，保证阔门动作灵活。
权利要求1. 一种耐磨硬密封金属球阀，阀体内设置球体，阀体的上、下两端分别设有与球体连接的主轴和固定轴，阀体的上端设有填料函，填料函与主轴之间设有填料，填料上端的填料压盖与阀体连接，阀体的入口端设有端盖组件，气缸式执行机构通过气缸支架设置在阀体的上端，主轴与气缸式执行机构连接，其特征在于所述的端盖组件的端盖内设底座，底座的环形凹槽设有压簧，压簧的上端设有压环，底座的腔体内设置阀座，其阀座与球体之间的密封面为球型密封面。
2. 如权利要求1所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于在 阀体上、与球体、主轴、固定轴和阀座对应的位置上设有冲洗口。
3. 如权利要求1或2所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于 端盖与底座上均开有与底座上设有压簧的环形凹槽相通的同轴斜孔， 该同轴斜孔与冲洗口连接。
4. 如权利要求1或2所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于 端盖与底座上均开有与阀座上设有的环形凹槽相通的同轴斜孔，该同 轴斜孔与冲洗口连接。
5. 如权利要求1或2所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于 阀体与阀体内的轴套上均设有同轴水平孔，该同轴水平孔与冲洗口 连接。
6. 如权利要求1或2所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于: 固定轴上设有竖直通孔，该设有竖直通孔与冲洗口连接。
7. 如权利要求1所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于主轴下端设有偏心段，其与球体上端设有的偏心孔配合连接，主轴转动 时带动球体转动。
8. 如权利要求l所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于主 轴、固定轴和阀座采用双道密封连接。
9. 如权利要求1或8所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于: 压环上设有V型填料，压环与阀座之间借助于V型填料密封连接， 底座与阀座之间借助于石墨密封环密封连接。
10. 如权利要求l所述的耐磨硬密封金属球阀，其特征在于主 轴、固定轴表面喷涂陶瓷材料；阀座与球体之间的球型密封面上喷 涂硬质合金。
专利摘要本实用新型提供一种耐磨硬密封金属球阀，其阀体内设置球体，球体与主轴和固定轴连接，阀体的上端设有填料函，阀体的入口端设有端盖组件，气缸式执行机构通过气缸支架设置在阀体的上端，主轴与气缸式执行机构连接，所述的端盖组件的端盖内设底座，底座的环形凹槽设有压簧，压簧的上端设有压环，底座的腔体内设置阀座，其阀座与球体之间的密封面为球型密封面；主轴下端偏心段与球体上端偏心段配合连接；主轴、固定轴和阀座均采用双道密封；阀体上设计有多个冲洗口，用于球体、阀座、主轴和固定轴的冲洗。具有耐高温、高压、耐腐蚀、磨蚀，具有密封性能好、动作灵活等优点，广泛适用于煤化工行业使用。
文档编号F16K5/06GK201078486SQ20072017633
公开日2008年6月25日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者俞晓龙, 际 刘, 刘金贤, 峰 李 申请人:北京航天石化技术装备工程公司