专利名称：耐磨球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球阀，特别涉及一种适用于气一固、液一固和多相流等严苛工况和耐磨球阀。
背景技术：
随着国民经济，特别是重大装备制造业的发展，工业装置不断向高参数、大型化方向发展。同时，对阀门提出了严苛要求如高温、高压差、耐磨损、耐冲刷、抗热循环和零泄漏等，这有效推动了耐磨阀球阀的发展。气一固(如催化剂)、液一固(如水煤浆)和多相流等严苛工况需采用大量的耐磨球阀。但传统的耐磨球阀存在三个问题一是采用普通球体，在阀门在最初的开启和即将关闭时，高速、磨损性的流体容易造成球体和阀座的损坏；二是阀座预紧弹簧未得到有效保护，微小的固体颗粒进入并堆积在预紧蝶簧腔体中，引起预紧弹簧失效，最终导致阀门泄漏；三是阀杆未得到有效保护，微小的固体颗粒在介质压力的作用下非常容易进入阀杆与轴套之间的配合间隙，在耐磨球阀的开关过程中，阀杆容易“抱死”。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种适用于气一固、液一固和多相流等严苛工况，寿命长的耐磨球阀。为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种耐磨球阀，包括主阀体、副阀体、缺口球、阀座密封环、压环、阀座预紧蝶簧、阀座防尘圈、阀座、阀杆、垫圈、阀杆防尘圈、轴套、平面轴承、组合填料、填料压套、填料压盖、蝶型弹簧、填料压紧螺母、填料压紧螺柱、支架和执行机构。主阀体和副阀体通过螺柱栓接，通道特殊硬化处理，满足高磨损工况要求。在副阀体加工密封面形成不可分割的阀座，阀座为副阀体不可分割的一部分，在介质的强力冲蚀或高温热膨胀情况下，不会存在任何泄漏的可能性，微小的固体颗粒也不会进入并堆积在副阀体中。缺口球流道口部位采用非对称缺口结构，改变和调整了流体在开关过程中通过流道口时的流体形态，将流通面积扩大至3倍，通过扩散流体，流速降低，从而明显降低对缺口球和阀座的冲刷，大大保护了耐磨球阀动密封内件。所述主阀体和阀座外圆上安装有阀座密封环，阀座密封环与压环通过斜面接触，阀座预紧弹簧预顶着压环，在阀座预紧蝶簧预紧力和介质力共同作用下，实现阀体和阀座密封，同时避免微小的固体颗粒进入并堆积在阀座预紧蝶簧腔体中，不会引起阀座预紧蝶簧失效。阀座防尘圈安装在阀体环形槽内，避免微小的固体颗粒进入并堆积在阀座预紧蝶簧腔体中，不会引起阀座预紧蝶簧失效。所述阀座密封面上设有带有锋利刀口的刮削式结构。在耐磨球阀开关过程中刮削掉缺口球表面的粘结的杂质，确保耐磨球阀开关自如，同时具有良好的密封性能。阀杆的一端插入缺口球定位，保证缺口球不发生偏移，密封效果好。[0010]所述阀杆大外圆上套有轴套，对阀杆进行导向并消除阀杆径向移动造成对组合填料的磨损。轴套下端设置垫圈和阀杆防尘圈，垫圈与阀杆防尘圈通过斜面接触，介质力超高，防尘圈密封性能越好。所述阀杆凸肩处设有经涂层和抛光处理的平面轴承。平面轴承具有两个功能，一是阀杆旋转时具有减磨作用；二是当耐磨球阀内部产生的压力垂直作用在抛光的表面，实现阀杆的第一道密封。组合填料通过填料压套、填料压板、填料压紧螺柱和填料压紧螺母压紧，实现阀杆的第二道密封。在填料压紧螺柱和填料压紧螺母之间设置蝶型弹簧预紧(即活载结构)，在耐磨球阀温度和应力交变中，使组合填料的预紧力得到连续性补偿，杜绝从阀杆处泄漏。阀杆的另一端与执行机构连接，执行机构装于安装支架上，执行机构通过阀杆带动缺口球旋转运动。本实用新型的优越功效在于I)在副阀体加工密封面形成不可分割的阀座，在介质的强力冲蚀或高温热膨胀情况下，不会存在任何泄漏的可能性，微小的固体颗粒也不会进入并堆积在副阀体中。2 )缺口球流道口部位采用非对称缺口设计。3)设置阀座密封环和阀座防尘圈，避免微小的固体颗粒进入并堆积在阀座预紧蝶簧腔体中，不会引起阀座预紧蝶簧失效。
4)阀杆与缺口球采用插入式定位设计，保证缺口球不发生偏移，密封效果好。5)在轴套下端设置垫圈和阀杆防尘圈，避免微小的固体颗粒在介质压力的作用下进入阀杆与轴套之间的配合间隙，防止阀杆“抱死”。6)当耐磨球阀内部产生的压力垂直作用在抛光的平面轴承表面，实现阀杆的第一道密封。组合填料通过填料压套、填料压板、填料压紧螺柱和填料压紧螺母压紧，实现阀杆的第二道密封。
图1为本实用新型的耐磨球阀示意图；图中标号说明I—主阀体；2—副阀体；3—缺口球；4 一阀座密封环；5—压环；6 —阀座预紧蝶簧；7 —阀座防尘圈；8 —阀座；9—闽杆；10—塾圈；11—阀杆防尘圈；12—轴套；13—平面轴承；14一组合填料；15—填料压套；16—填料压盖；17—蝶簧；18—螺母；19—螺柱；20—支架；21—执行机构。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。如图1所示，本实用新型提供了一种适用于气一固、液一固和多相流等严苛工况耐磨球阀，包括主阀体1、副阀体2、缺口球3、阀座密封环4、压环5、阀座预紧蝶簧6、阀座防尘圈7、阀座8、阀杆9、垫圈10、阀杆防尘圈11、轴套12、平面轴承13、组合填料14、填料压套15、填料压盖16、蝶型弹簧17、填料压紧螺母18、填料压紧螺柱19、支架20和执行机构21。主阀体I与副阀体2通过螺柱栓接，通道特殊硬化处理，满足高磨损工况要求。在副阀体2加工密封面形成不可分割的阀座8，在介质的强力冲蚀或高温热膨胀情况下，不会存在任何泄漏的可能性，微小的固体颗粒也不会进入并堆积在副阀体2中。缺口球3流道口部位采用非对称缺口设计，改变和调整了流体在开关过程中通过流道口时的流体形态，将流通面积扩大至3倍，通过扩散流体，流速降低，从而明显降低对缺口球3和阀座8的冲刷，大大保护了耐磨球阀动密封内件。缺口球3特别适用于气固两相流(如催化剂)、多相流等严苛工况。缺口球3通过机加工和高精度研磨使其成为完美球体，并与阀座8配对研磨保证密封面100%紧密配合。缺口球3表面进行特殊硬化处理，满足高磨损工况要求。缺口球3流道口边缘经过钝化处理，避免了因锐边引起的硬化层裂纹。同时，缺口球3采用超大尺寸设计，允许有5 7%的额外行程，消除因执行机构21不准确关闭而造成的意外泄漏。阀座密封环4安装于主阀体I和阀座8外圆上，与压环5通过斜面接触，在阀座预紧蝶簧6预紧力和介质力共同作用下，实现阀体I和阀座8密封，同时避免微小的固体颗粒进入并堆积在阀座预紧蝶簧6腔体中，不会引起阀座预紧蝶簧6失效。阀座预紧蝶簧6采用高温合金材料，使阀座8始终与缺口球3紧密接触，防止杂质或固体颗粒进入配合密封面。阀座防尘圈7安装在阀体I环形槽内，避免微小的固体颗粒进入并堆积在阀座预紧蝶簧6腔体中，不会引起阀座预紧蝶簧6失效。阀座8与缺口球3配对研磨保证密封面100%紧密配合。阀座8表面进行特殊硬化处理，满足高磨损工况要求。阀座8设计宽大的密封面可避免因小的刮擦，造成耐磨球阀泄漏。微小的固体颗粒容易粘结在缺口球3的表面，导致耐磨球阀密封不严甚至卡涩，严重时耐磨球阀无法开关。阀座8密封面上设计带有锋利刀口的刮削式结构，可以在耐磨球阀开关过程中刮削掉缺口球3表面的粘结的杂质，从而确保耐磨球阀开关自如，同时具有良好的密封性能。缺口球3在压力的作用下容易产生偏移影响密封，阀杆9与缺口球3采用插入式定位设计，保证缺口球3不发生偏移，密封效果好。微小的固体颗粒在介质压力的作用下非常容易进入阀杆9与轴套12之间的配合间隙，在耐磨球阀的开关过程中，微小的固体颗粒逐渐被压结，阀杆9与轴套12配合处摩擦力急剧增加，造成阀杆9卡涩，耐磨球阀动作困难。为了解决此问题，在轴套12下端设置垫圈10和阀杆防尘圈11，垫圈10和阀杆防尘圈11通过斜面接触，介质力超高，防尘圈11密封性能越好。阀杆9的大外圆上设置轴套12，对阀杆9进行导向并消除阀杆9径向移动造成对组合填料14的磨损。[0044]阀杆9的凸肩处设置经涂层和抛光处理的平面轴承13。平面轴承13具有两处功能，一是阀杆9旋转时具有减磨作用；二是当耐磨球阀内部产生的压力垂直作用在抛光的表面，实现阀杆的第一道密封。组合填料14通过填料压套15、填料压板16、填料压紧螺柱19和填料压紧螺母18压紧，实现阀杆的第二道密封。在填料压紧螺柱19和填料压紧螺母18之间设置蝶型弹簧17预紧(即活载结构)，在耐磨球阀温度和应力交变中，使组合填料14的预紧力得到连续性补偿，杜绝从阀杆9处泄漏。阀杆9的另一端与执行机构21连接，执行机构21装于安装支架20上并带动阀杆9，阀杆9带动缺口球3作90度旋转运动。
权利要求1.一种耐磨球阀，包括主、副阀体、缺口球，其特征在于主阀体和副阀体通过螺柱栓接，在副阀体加工密封面形成不可分割的阀座，缺口球流道口部位采用非对称缺口结构，阀杆的一端插入缺口球定位，阀杆的另一端与执行机构连接，执行机构装于安装支架上，执行机构通过阀杆带动缺口球旋转运动。
2.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于所述主阀体和阀座外圆上安装有阀座密封环，阀座密封环与压环通过斜面接触，阀座预紧弹簧预顶着压环，阀座防尘圈安装在阀体环形槽内。
3.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于所述阀座密封面上设有带有锋利刀口的刮削式结构。
4.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于所述阀杆大外圆上套有轴套，轴套下端设置垫圈和阀杆防尘圈，垫圈与阀杆防尘圈通过斜面接触。
5.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于所述阀杆凸肩处设有经涂层和抛光处理的平面轴承。
专利摘要本实用新型公开一种耐磨球阀，主阀体和副阀体通过螺柱栓接，在副阀体加工密封面形成不可分割的阀座，缺口球流道口部位采用非对称缺口结构，阀杆的一端插入缺口球定位，阀杆的另一端与执行机构连接，执行机构装于安装支架上，执行机构通过阀杆带动缺口球旋转运动。本实用新型适用于气—固、液—固和多相流等严苛工况，寿命长，阀门无泄漏，阀杆具有二重密封结构。
文档编号F16K5/20GK202884096SQ20122053692
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者梁连金, 卓育成, 何伟华, 吴建伟, 王金富, 张大船, 唐汇云 申请人:上海开维喜阀门集团有限公司