专利名称：一种可紧急修复的具有双活塞效应的球阀阀座的制作方法
技术领域：
本发明涉及压力容器领域，具体地说是一种可紧急修复的具有双活塞效应的球阀阀座。
背景技术：
管线用球阀应用于天然气干道、煤气码头、海洋平台、机场等场合中的输气、输液，阀座为球阀中的一个重要部件。目前用于阀体与阀球之间密封的阀座大多采用单重密封，密封性能较差，使用寿命短、不耐久，无法满足某些特殊使用场合中密封可靠、耐久的高要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种密封可靠、耐久的可紧急修复的具有双活塞效应的球阀阀座。为此，本发明采用如下的技术方案一种可紧急修复的具有双活塞效应的球阀阀座，安装在阀体与阀球之间，其特征在于，所述的阀座包括位于内侧的金属阀座内圈和包在阀座内圈外的金属阀座外圈，阀座外圈被限位在阀体上，阀座外圈的外侧与阀体之间设有多个呈环状分布的高温合金弹簧和一用于阀座与阀体之间密封的第一密封圈，阀座外圈上部的内侧形成置于阀座内圈上表面上的一环状钩头和一环状缺口，所述的缺口中置有一圈软密封件，阀座内圈和钩头的内侧面镀有高耐磨金属层；当阀座受到介质液体压力时推向阀球时，阀座抱住阀球，软密封件下部的内端与阀球密封配合，阀座内圈和钩头的内侧面与阀球密封配合。阀座内圈与阀座外圈与阀球形成硬密封，软密封件与阀球形成软密封，软密封位于二处硬密封之间。本发明以硬密封为主，软密封为辅，采用了上、下游二重密封，软密封可弥补硬密封的不足，密封性能可靠、耐久。在使用过程中，如果阀球的球面产生附加异物，可通过旋转阀球，首先由硬密封面清除，在硬密封面清除不了时，再由软密封件弹出异物或吃进包容。当发生火灾时候，即使温度达到700摄氏度以上，高温合金弹簧仍能保持很好的弹性、不失效。由于弹簧的作用力仍然能抱紧球体，此时硬密封起作用(此时软密封已被损坏，不起作用)，当介质通过时候，整个阀门仍然能有一定的密封性，以消除地震、火灾等突发事故不因大量的可燃气体外泄造成二次灾难。在长期的使用中，如果因阀体内腔受热膨胀而造成压力升高时，阀座可自动排泄压力到流通的通道中。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施
在常态下，所述软密封件下部的内端到阀球表面的距离小于阀座内圈或钩头的内侧面到阀球表面的距离，使第一次密封为软密封，第二次密封为硬密封，软密封可起到缓冲作用；所述阀座外圈与阀座内圈均呈台阶状，所述的阀座外圈搁在阀座内圈上；阀座内圈底部的外侧与阀座外圈底部的内侧采用点焊连接，使得整个阀座结构稳固，保证软密封件不会因外力的挤压而损坏、脱落。所述软密封件的底部所在的水平面处于第一密封圈的中心位置，无论是上游阀座、还是下游阀座，总能保证依靠介质形成较大压差面积，确保将阀座推向球体。所述的阀座外圈与阀体之间还设有用于阀座与阀体之间密封且能阻止树脂流入阀体内腔内的第二密封圈，第二密封圈位于第一密封圈下方，第一密封圈与第二密封圈之间设有一圈树脂积聚槽，位于树脂积聚槽上方的阀体上开有至少一个树脂注入口，树脂注入口处连接密封头；树脂积聚槽与软密封件之间设有至少一条用于将树脂积聚槽中的树脂流向软密封件密封面的注脂通道。如果软密封件的密封面产生泄漏，从树脂注入口注入树月旨，经树脂积聚槽和注脂通道流向软密封件的密封面，对软密封件的密封面进行修复，以恢复其密封作用。本发明维护成本低，几乎不要维修；也可以埋入地下也可放置地上使用。用于支撑软密封件的阀座内圈表面上开有数条沟槽，以保证修复用树脂顺利、快速到达软密封件的密封处。
所述的软密封件为氟橡胶件，能在-46°c 200°C情况下具有很好的弹性、韧性以及对外界杂质很好的包敷，即使有一定量的杂质进入密封面也不影响使用性能。本发明具有以下有益效果1)阀座以硬密封为主，软密封为辅，采用了上、下游二重密封,密封性能可靠、耐久；2)维护成本低，几乎不要维修，如果软密封件的密封面产生泄漏，可通过注入树脂来紧急修复软密封件，操作方便、快捷。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明上浮阀座的密封原理图。图3为本发明下浮阀座的密封原理图。图4为本发明进行紧急密封注脂修复图。图中，I-阀座内圈,2-阀座外圈,3-高温合金弹簧,4-第一密封圈,5-钩头,6_缺口，7-软密封件，8-第二密封圈，9-树脂积聚槽，10-树脂注入口，11-注脂通道，12-阀体，13-阀球，14-高压密封脂注入枪。
具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。如图I所示的球阀阀座，阀球13与阀体12之间设有用于两者之间密封的阀座，所述的阀座由位于内侧的金属阀座内圈I和包在阀座内圈外的金属阀座外圈2组成，阀座外圈与阀座内圈均呈台阶状，所述的阀座外圈搁在阀座内圈上，阀座内圈底部的外侧与阀座外圈底部的内侧采用点焊连接。阀座外圈2被限位在阀体I上，阀座外圈的外侧与阀体之间设有多个呈环状分布的高温合金弹簧3、用于阀座与阀体之间密封的第一密封圈4和用于阀座与阀体之间密封且能阻止树脂流入阀体内腔内的第二密封圈8，阀座外圈2上部的内侧形成置于阀座内圈上表面上的环状钩头5和环状缺口 6，所述的缺口 6中置有一圈软密封件7，软密封件的材料为氟橡胶，软密封件的底部所在的水平面处于第一密封圈的中心位置。阀座内圈I和钩头5的内侧面镀有高耐磨金属层。在常态下，所述软密封件下部的内端到阀球表面的距离小于阀座内圈或钩头的内侧面到阀球表面的距离。当阀座受到介质液体压力时推向阀球时，阀座抱住阀球，软密封件下部的内端先与阀球密封配合，然后阀座内圈和钩头的内侧面与阀球密封配合。第二密封圈位于第一密封圈下方，第一密封圈与第二密封圈之间设有一圈树脂积聚槽9，位于树脂积聚槽上方的阀体上开有多个树脂注入口 10，树脂注入口处连接密封头。树脂积聚槽与软密封件之间设有多条用于将树脂积聚槽中的树脂流向软密封件密封面的注脂通道11。用于支撑软密封件的阀座内圈表面上开有数条沟槽。当阀门关闭时，对于上游阀座，如图2所示
当阀座的上游压力增加，将会推动阀座向阀球运动，此时 阀座所承受的贴近阀球的正向推力为Fl= ( ji/4) (Dl2-D02) XP+ Fs,
阀座所承受的脱离阀球的反向推力为F2= (π/4) (D2-D02) XP,阀座所承受的合力 F=F1—F2=Fs+ ( π/4) (Dl2-D2)P,
其中Fs为弹簧力，P为管道压力，Dl为第一密封圈装配后的密封外径，D为阀座与阀球密封直径，D0为流道通径，(π /4) (Dl2-D2)为上游压差面积。 当阀门关闭时，对于下游阀座，如图3所示
当阀座的下游压力增加，亦将会推动阀座向阀球运动，此时 阀座所承受的贴近阀球的正向压差面积为U/4) (D2 — D22)，
阀座所承受的合力F=Fs+ ( 31/4) (D2—D22)P,
其中Fs为弹簧力，P为管道压力，D2为第一密封圈装配后的密封内径，D为阀座与阀球密封直径，(/4) (D2 — D22)为下游压差面积。由于密封线L处于第一密封圈的中心位置，无论是上游阀座、还是下游阀座，总能保证依靠介质形成较大压差面积，将阀座推向阀球，加之阀座弹簧的作用力，使得在阀门关闭时，左右阀座产生的运动类似两个活塞运动，故此种结构称之为具有双活塞效应的阀座。如果软密封件的密封面产生泄漏，如图4所示，用高压密封脂注入枪14从树脂注入口注入树脂，经树脂积聚槽和注脂通道流向软密封件的密封面，对软密封件的密封面进行修复，以恢复其密封作用。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种可紧急修复的具有双活塞效应的球阀阀座，安装在阀体与阀球之间，其特征在于，所述的阀座包括位于内侧的金属阀座内圈(I)和包在阀座内圈外的金属阀座外圈(2),阀座外圈(2)被限位在阀体(12)上，阀座外圈的外侧与阀体之间设有多个呈环状分布的高温合金弹簧⑶和一用于阀座与阀体之间密封的第一密封圈⑷，阀座外圈⑵上部的内侧形成置于阀座内圈上表面上的一环状钩头(5)和一环状缺口(6),所述的缺口(6)中置有一圈软密封件(7)，阀座内圈(I)和钩头(5)的内侧面镀有高耐磨金属层；当阀座受到介质液体压力时推向阀球时，阀座抱住阀球，软密封件下部的内端与阀球密封配合，阀座内圈和钩头的内侧面与阀球密封配合。
2.根据权利要求I所述的球阀阀座，其特征在于，在常态下，所述软密封件下部的内端至_球表面的距离小于阀座内圈或钩头的内侧面到阀球表面的距离。
3.根据权利要求I所述的球阀阀座，其特征在于，所述阀座外圈与阀座内圈均呈台阶状，所述的阀座外圈搁在阀座内圈上。
4.根据权利要求I所述的球阀阀座，其特征在于，阀座内圈底部的外侧与阀座外圈底部的内侧采用点焊连接。
5.根据权利要求I所述的球阀阀座，其特征在于，所述软密封件的底部所在的水平面处于第一密封圈的中心位置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的球阀阀座，其特征在于，所述的阀座外圈与阀体之间还设有用于阀座与阀体之间密封且能阻止树脂流入阀体内腔内的第二密封圈(8)，第二密封圈位于第一密封圈下方，第一密封圈与第二密封圈之间设有一圈树脂积聚槽(9)，位于树脂积聚槽上方的阀体上开有至少一个树脂注入口(10)，树脂注入口处连接密封头；树脂积聚槽与软密封件之间设有至少一条用于将树脂积聚槽中的树脂流向软密封件密封面的注脂通道(11)。
7.根据权利要求6所述的球阀阀座，其特征在于，用于支撑软密封件的阀座内圈表面上开有数条沟槽。
8.根据权利要求6所述的球阀阀座，其特征在于，所述的软密封件(7)为氟橡胶件。
全文摘要
本发明公开了一种具有双活塞效应的球阀阀座。目前用于阀体与阀球之间密封的阀座大多采用单重密封，密封性能较差，使用寿命短、不耐久。本发明的特征在于，所述的阀座包括位于内侧的金属阀座内圈和包在阀座内圈外的金属阀座外圈，阀座外圈被限位在阀体上，阀座外圈的外侧与阀体之间设有多个呈环状分布的高温合金弹簧和一用于阀座与阀体之间密封的第一密封圈，阀座外圈上部的内侧形成置于阀座内圈上表面上的一环状钩头和一环状缺口，所述的缺口中置有一圈软密封件，阀座内圈和钩头的内侧面镀有高耐磨金属层。本发明的阀座以硬密封为主，软密封为辅，采用了上、下游二重密封，密封性能可靠、耐久。
文档编号F16K5/20GK102913639SQ20121042800
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者戴淑琴, 王仕林 申请人:替克斯阀门有限公司