超高温多密封球阀及其阀座密封面的加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种超高温多密封球阀及其阀座密封面的加工方法，该超高温多密封球阀包括球体、左阀座和右阀座，该左阀座、该右阀座与该球体接触的密封面上均设有第一凹球面和第二凹球面，该第一凹球面和相应的该第二凹球面相互连接；该第一凹球面的半径与该球体的半径相等，该第二凹球面的半径大于该球体的半径。本发明提出了一种阀座密封面的加工方法，其包括以下步骤：S1、一待加工阀座安装在一工装的一阀座工装上；S2、将球体安装在工装的一球体工装上，使该待加工阀座和球体进行研磨；S3、将该待加工阀座和一第一工艺球进行研磨。本发明具有优良的密封性能，适合球体在温度变化引起热胀冷缩带来的尺寸变化，密封可靠，无泄漏点。
【专利说明】超高温多密封球阀及其阀座密封面的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超高温多密封球阀及其阀座密封面的加工方法。
【背景技术】
[0002]目前超高温多密封球阀的密封副都是经过球体阀座配对研磨，最后形成达到紧密接触，以求得最佳的密封效果。但是任何物体随着温度变化都会有热胀冷缩的特性，而且不同物体，不同尺寸变化的幅度都不相同。因此，配磨再好的密封副在不同温度下由于球体和阀座之间的收缩率不一样，也会造成接触面尺寸不一致，使得阀座和球体之间产生微小间隙，导致泄漏，尤其是温度升高越多越明显。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中温度变化较大时阀座和球体之间易产生微小间隙以及易泄漏等缺陷，提供一种超高温多密封球阀及其阀座密封面的加工方法。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0005]—种超高温多密封球阀,包括:一球体、一左阀座和一右阀座，所述球体夹设于所述左阀座和所述右阀座之间，其特点在于，所述左阀座、所述右阀座与所述球体接触的密封面上均设有一第一凹球面和一第二凹球面，所述第一凹球面和相应的所述第二凹球面相互连接；
[0006]其中，所述第一凹球面的半径与所述球体的半径相等，所述第二凹球面的半径大于所述球体的半径。
[0007]在本方案中，采用上述密封面的结构形式，使得温度较高引起球体膨胀时各第二凹球面与膨胀后相应的球体仍然能够紧密配合，密封副的密封性能较高，防止因高温应用，阀座和球体尺寸变化或密封副失效而造成的内漏，另外，常温下，各所述第一凹球面与球体也能紧密配合，密封副的密封性能优良。
[0008]较佳地，所述左阀座、所述右阀座的密封面上还分别包括一第三凹球面，所述第一凹球面设置于相应的所述第二凹球面和第三凹球面之间，且所述第一凹球面和相应的第三凹球面相互连接，所述第三凹球面的半径小于所述球体的半径。
[0009]在本方案中，所述左阀座和右阀座的密封面均还包括一第三凹球面，这样使得温度较低引起球体收缩时各第二凹球面与膨胀后相应的球体仍然能够紧密配合，密封副的密封性能较高，避免了泄漏的危险。
[0010]较佳地，所述超高温多密封球阀还包括一左阀体和一右阀体，所述左阀座和所述左阀体之间、所述右阀座和所述右阀体之间分别设有一弹性件。
[0011]较佳地，所述弹性件为一蝶形弹簧或一圆柱弹簧。
[0012]较佳地，所述超高温多密封球阀还包括一阀杆，所述阀杆的一端穿过所述右阀体与所述球体转动连接，另一端通过一连接件与一执行器连接，所述阀杆与所述右阀体之间设有一密封填料。
[0013]较佳地，所述密封填料为聚四氟乙烯或石墨环圈。
[0014]本发明还提供了一种超高温多密封球阀的阀座密封面的加工方法，所述超高温多密封球阀如上所述，其特点在于，其包括以下步骤:
[0015]S1、将一待加工阀座安装在一工装的一阀座工装上；
[0016]S2、将所述球体安装在所述工装的一球体工装上，使所述球体与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述球体与待加工阀座进行研磨形成所述第一凹球面；
[0017]S3、将一第一工艺球安装在所述球体工装上，使所述第一工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第一工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成所述第二凹球面。
[0018]在本方案中，在机械生产加工领域，工装即生产过程工艺装备:指制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等。将第一工艺球研磨待加工阀座获得第二凹球面，第一工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。
[0019]较佳地，所述步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤:
[0020]S21、将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面。
[0021]在本方案中，将第二工艺球研磨待加工阀座获得第三凹球面，第二工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。
[0022]较佳地，所述步骤S3之后还包括以下步骤:
[0023]S31、将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面。
[0024]在本方案中，将第二工艺球研磨待加工阀座获得第三凹球面，第二工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。
[0025]较佳地，所述步骤S2具体包括以下步骤:
[0026]S211、将所述球体安装在所述工装的一球体工装上，驱动所述球体工装，所述球体旋转，同时驱动所述阀座工装，所述待加工阀座旋转，所述待加工阀座的旋转速度小于所述球体的旋转速度。
[0027]在本方案中，所述待加工阀座的旋转速度小于球体的旋转速度，能保证待加工阀座研磨的效果更好。
[0028]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0029]本发明的积极进步效果在于:
[0030]本发明具有优良的密封性能，适合球体在温度变化引起的热胀冷缩带来的尺寸变化，密封可靠，无泄漏点，防止因高温应用，阀座和球体尺寸变化或密封副失效而造成的内漏，同时，工艺简单，加工成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明超高温多密封球阀的较佳实施例的结构示意图。
[0032]图2为图1中A部放大图。
[0033]图3为本发明阀座密封面的加工方法的较佳实施例的示意图。
[0034]附图标记说明:
[0035]左阀体:1右阀体:2左阀座:3
[0036]右阀座:4球体:5阀杆:6
[0037]密封填料:7连接件:8执行器:9
[0038]弹性件:10第一凹球面:11 第二凹球面:12
[0039]第三凹球面:13 待加工阀座:14 球体工装:15
[0040]第一主轴:16阀座工装:17第二主轴:18
[0041]卡盘:19偏心主轴:20
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0043]实施例1
[0044]如图1所不,本发明一种超高温多密封球阀包括一球体5、一左阀座3、一右阀座4、一左阀体1、一右阀体2和一阀杆6。
[0045]其中，所述阀杆6的一端穿设于右阀体2内并与所述球体5传动连接，其另一端通过一连接件8与一执行器9连接。所述阀杆6与右阀体2之间设有一密封填料7。所述密封填料7为非金属材料，如PTFE (聚四氟乙烯)或者增强型石墨环圈。
[0046]另外，所述左阀座3与左阀体I之间以及所述右阀座4与右阀体2之间均设有一弹性件10 (如图2所示)，所述弹性件使左阀座3与球体5之间以及右阀座4与球体5之间具有预紧力。所述弹性件为一蝶形弹簧或圆柱弹簧。与此同时，所述左阀座3与左阀体I之间以及所述右阀座4与右阀体2之间的密封可以采用金属硬碰硬密封，也可以采用非金属密封垫密封。
[0047]此外，如图1?2所示，所述球体5夹设于左阀座3和右阀座4之间。所述左阀座3、右阀座4与所述球体5接触的密封面上均包括一第一凹球面11和一第二凹球面12，所述第一凹球面11和相应的所述第二凹球面12之间相互连接。并且，第一凹球面11与第二凹球面12通过一弧线L1 (图中未示出)相接触。
[0048]其中，第一凹球面11的半径与球体5的半径相等，第二凹球面12的半径大于球体5的半径。这样使得温度较高引起球体5膨胀时各第二凹球面12与膨胀后相应的球体5仍然能够紧密配合，密封副的密封性能较高，防止因高温应用，阀座和球体5尺寸变化或密封副失效而造成的内漏，另外，常温下，各所述第一凹球面11与球体5也能紧密配合，密封副的密封性能优良。
[0049]进一步，如图2所示，所述左阀座3和右阀座4的密封面上还分别包括一第三凹球面13。第一凹球面11设置于相应的第二凹球面12和第三凹球面13之间。所述第一凹球面11和相应的第三凹球面13之间相互连接，并且第一凹球面11与第二凹球面12通过一弧线L2 (图中未示出)相接触。第三凹球面13的半径小于球体5的半径。
[0050]所述左阀座3和右阀座4的密封面均还包括一第三凹球面13，这样使得温度较低引起球体5收缩时各第二凹球面12与膨胀后相应的球体5仍然能够紧密配合，密封副的密封性能较高，避免了泄漏的危险。
[0051]在本实施例中，为了要克服由于温度变化带来的热胀冷缩产生的尺寸变化，所以在阀座上采用多球面技术，以克服上述问题。具体就是在已加工好阀座上，再加工出大于球体5的尺寸和小于球体5的尺寸的密封面，以适应不同状态下的球体密封。所述超高温多密封球阀在温度变化状态下，阀门密封件受温度影响产生热胀冷缩变化时，阀门密封副仍能保持良好的密封性能。
[0052]如图3所示，本发明还提供了一种超高温多密封球阀的阀座密封面的加工方法，所述超高温多密封球阀如上所述，其包括以下步骤:
[0053]步骤100，将一待加工阀座14安装在一工装的一阀座工装17上。
[0054]步骤101，将所述球体5安装在所述工装的一球体工装15上，使所述球体5与所述待加工阀座14之间形成一相对旋转运动，从而使所述球体5与待加工阀座进行研磨形成所述第一凹球面11。
[0055]在本实施例中，只需保证球体5与待加工阀座14之间形成一相对旋转运动，当然，在操作过程中，可使球体5与待加工阀座14中任意一个保持静止不动，另一个旋转；另外，也可保证两个都旋转，只保证球体5与待加工阀座14的旋转速度不同即可。
[0056]在本实施例中，球体工装15的一第一主轴16与一第一电机传动连接，球体工装15的输出轴与一偏心主轴20传动连接，球体5固定在偏心主轴20上。因此，在实际的操作过程中，可启动第一电机带动球体工装15的输出轴转动，从而驱动球体5绕球体工装15的输出轴的中心线摆动。
[0057]另外，如图3所示，阀座工装17的一第二主轴18的一端与一第二电机传动连接，一卡盘19套设于第二主轴18上，并与第二主轴18传动连接，待加工阀座14卡接在卡盘19上。因此，在实际的操作过程中，可启动第二电机带动阀座工装17的第二主轴18转动，从而驱动待加工阀座14绕第二主轴18的中心线旋转。
[0058]在本步骤中，将待加工阀座14与球体5进行研磨，通过研磨获得理想标准密封副。
[0059]步骤102，将一第一工艺球安装在所述球体工装15上，使所述第一工艺球与所述待加工阀座14之间形成一相对旋转运动，从而使所述第一工艺球与所述待加工阀座14进行研磨形成所述第二凹球面12。其中，第一工艺球的半径大于所述球体5的半径。
[0060]在此过程中，将第一工艺球安装在球体工装上，进行研磨之前第一工艺球与待加工阀座的密封面的一端边线相接触，研磨之后第一工艺球与待加工阀座为面接触，接触面的两条边线分别第一工艺球与待加工阀座的初始研磨的接触线和弧线L1 (图中未示出)。
[0061]在本实施例中，将第一工艺球研磨待加工阀座获得第二凹球面12，第一工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。所述阀座密封面加工时，采用不同直径的工艺球进行加工，使得阀座密封面上同时存在不同直径的多球面密封面。
[0062]实施例2
[0063]本实施例包括实施例1中所述阀座密封面的加工方法的所有步骤,其不同之处在于:
[0064]所述步骤101具体包括以下步骤:
[0065]步骤101’，将所述球体安装在所述工装的一球体工装上，驱动所述球体工装，所述球体旋转，同时驱动所述阀座工装，所述待加工阀座旋转，所述待加工阀座的旋转速度小于所述球体的旋转速度。
[0066]在本实施例中，所述待加工阀座的旋转速度小于球体的旋转速度，能保证待加工阀座研磨的效果更好。当然，在实际的应用中，也可使待加工阀座静止不动，球体旋转；或者使球体静止不动，待加工阀座旋转，只需保证待加工阀座与球体之间有相对旋转运动即可。
[0067]实施例3
[0068]本实施例包括实施例1中所述阀座密封面的加工方法的所有步骤,其不同之处在于:
[0069]所述左阀座、所述右阀座的密封面均还包括一第三凹球面,所述步骤101和步骤102之间包括以下步骤:
[0070]步骤101’’，将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面。所述第二工艺球的半径小于所述球体的半径。
[0071]在本过程中，将第二工艺球安装在球体工装上，进行研磨之前第二工艺球与待加工阀座的密封面的弧线L2 (图中未示出)相接触，研磨之后第二工艺球与待加工阀座为面接触。
[0072]在本方案中，将第二工艺球研磨待加工阀座获得第三凹球面，第二工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。
[0073]实施例4
[0074]本实施例包括实施例1中所述阀座密封面的加工方法的所有步骤,其不同之处在于:
[0075]所述步骤102之后还包括以下步骤:
[0076]步骤102’，将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面，所述第二工艺球的半径小于所述球体的半径。
[0077]在本方案中，将第二工艺球研磨待加工阀座获得第三凹球面，第二工艺球成本低，无需作为密封件使用，工艺简单，加工成本低。
[0078]综上所述，本发明具有优良的密封性能，适合球体在温度变化引起的热胀冷缩带来的尺寸变化，密封可靠，无泄漏点，防止因高温应用，阀座和球体尺寸变化或密封副失效而造成的内漏，同时，工艺简单，加工成本低。
[0079]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种超高温多密封球阀,包括一球体、一左阀座和一右阀座,所述球体夹设于所述左阀座和所述右阀座之间，其特征在于，所述左阀座、所述右阀座与所述球体接触的密封面上均设有一第一凹球面和一第二凹球面，所述第一凹球面和相应的所述第二凹球面相互连接; 其中，所述第一凹球面的半径与所述球体的半径相等，所述第二凹球面的半径大于所述球体的半径。
2.如权利要求1所述的超高温多密封球阀，其特征在于，所述左阀座、所述右阀座的密封面上还分别包括一第三凹球面，所述第一凹球面设置于相应的所述第二凹球面和第三凹球面之间，且所述第一凹球面和相应的第三凹球面相互连接，所述第三凹球面的半径小于所述球体的半径。
3.如权利要求1所述的超高温多密封球阀，其特征在于，所述超高温多密封球阀还包括一左阀体和一右阀体，所述左阀座和所述左阀体之间、所述右阀座和所述右阀体之间分别设有一弹性件。
4.如权利要求3所述的超高温多密封球阀，其特征在于，所述弹性件为一蝶形弹簧或一圆柱弹簧。
5.如权利要求3所述的超高温多密封球阀，其特征在于，所述超高温多密封球阀还包括一阀杆，所述阀杆的一端穿过所述右阀体与所述球体转动连接，另一端通过一连接件与一执行器连接，所述阀杆与所述右阀体之间设有一密封填料。
6.如权利要求5所述的超高温多密封球阀，其特征在于，所述密封填料为聚四氟乙烯或石墨环圈。
7.一种超高温多密封球阀的阀座密封面的加工方法，所述超高温多密封球阀如权利要求I?6中任一项所述，其特征在于，其包括以下步骤: 51、将一待加工阀座安装在一工装的一阀座工装上； 52、将所述球体安装在所述工装的一球体工装上，使所述球体与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述球体与待加工阀座进行研磨形成所述第一凹球面； 53、将一第一工艺球安装在所述球体工装上，使所述第一工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第一工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成所述第二凹球面。
8.如权利要求7所述的阀座密封面的加工方法，其特征在于，所述步骤S2和步骤S3之间还包括以下步骤: S21、将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面。
9.如权利要求7所述的阀座密封面的加工方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括以下步骤: S31、将一第二工艺球安装在所述球体工装上，使所述第二工艺球与所述待加工阀座之间形成一相对旋转运动，从而使所述第二工艺球与所述待加工阀座进行研磨形成一第三凹球面。
10.如权利要求7所述的阀座密封面的加工方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤:s211、将所述球体安装在所述工装的一球体工装上,驱动所述球体工装,所述球体旋转，同时驱动所述阀座工装，所述待加工阀座旋转，所述待加工阀座的旋转速度小于所述球体的旋转速度。
【文档编号】F16K5/06GK104421447SQ201310380019
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】王张勇 申请人:上海纽京工业设备有限公司