防颗粒硬密封球阀的制作方法

本实用新型涉及一种球阀，具体地说是一种适合在高温、介质颗粒多的严酷工况场合使用的防颗粒硬密封球阀。

背景技术：

球阀是一种流阻系数低、扭矩小、密封性能好的阀门，其在石油、石化、化工、电站、冶金等行业中应用广泛。球阀主要运动方式为阀杆带动球体绕球阀轴线做旋转运动。对于普通常温无颗粒物的工况，国内生产、制造球阀的工艺水平已能满足要求。但对于高温、介质颗粒较多的严酷工况，一直是球阀的一个难点，主要是因为介质中的颗粒物不仅会导致阀座与球体的划伤引起球阀关闭时泄露变大，而且颗粒物容易进入阀座和阀杆等重要部位，堵塞上述零件的活动空间，从而导致球阀的卡堵、抱死。如果在生产情况下球阀发生卡堵、抱死等情况，将导致整条正常线发生故障报警，严重时甚至会造成安全事故。因此，用于严酷工况的球阀不仅要求阀门在介质颗粒物下关闭密封性能好，还需解决防止颗粒物进入阀座、阀杆等重要部位，杜绝球阀卡堵、抱死情况发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种防颗粒硬密封球阀，其结构紧凑合理，可在高温、介质颗粒多的严酷工况场合下正常使用，杜绝严酷工况下颗粒物进入阀座、阀杆等部位导致球阀卡堵、抱死情况的发生。

按照本实用新型提供的技术方案：防颗粒硬密封球阀，包括阀体、阀体帽、球体、左阀座组件、右阀座组件、阀盖、阀杆、底轴和底法兰；所述阀体帽密封安装在阀体一侧，在阀体和阀体帽上分别设置阀的进口与出口；所述球体设置于阀体内腔中，球体上设有用于与阀的进口与出口连通的通道；所述左阀座组件位于球体左侧，左阀座组件安装在阀体帽内；所述右阀座组件设置于球体右侧，右阀座组件安装在阀体内；所述阀盖设置于球体上方，阀盖与阀体密封连接；所述阀杆穿装在阀盖的中心孔内并能自由转动，阀杆下端与球体连接并能带动球体转动；所述底轴设置于球体下方，底轴上端与球体连接，底轴下端通过底法兰顶住，所述底法兰连接在阀体上；其特征在于：所述左阀座组件包括阀座、石墨环、垫环、弹性补偿元件和金属密封环；所述阀座按外圆直径不同分为三段，由左向右依次为细径段、中间段和粗径段，细径段与中间段之间形成第一台阶，中间段与粗径段之间形成第二台阶；所述石墨环和垫环安装在阀座的中间段上，石墨环一面与第二台阶面相抵，石墨另一面通过垫环压住，垫环再通过套装在细径段上的弹性补偿元件压紧，弹性补偿元件另一端顶在阀体帽上；所述金属密封环设置在阀座细径段外周壁与阀体帽之间；所述右阀座组件的结构与左阀座组件相同，右阀座组件与左阀座组件在球体两侧对称布置。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二台阶为斜面台阶。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性补偿元件采用碟形弹簧或类似具有蓄能补偿功能的部件。

作为本实用新型的进一步改进，所述垫环内沿设有环形内台阶，所述环形内台阶与第一台阶的阳角配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀杆下部与阀盖之间设有阀杆密封组件，阀杆中部与阀盖之间设有轴套，阀杆上部与阀盖之间设有填料密封组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀杆密封组件是一个上下两面为金属层、中间为石墨层的复合垫圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述底轴内端与球体之间设有全密封轴套。

作为本实用新型的进一步改进，所述全密封轴套为帽形结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀体帽与阀体通过螺纹相连，阀体帽与阀体之间设有密封件。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀盖与阀体通过螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述底法兰与阀体之间通过螺纹连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀杆与球体之间连接采用花键连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型结构紧凑合理，可在高温、介质颗粒多的严酷工况场合下正常使用，杜绝严酷工况下颗粒物进入阀座、阀杆等部位导致球阀卡堵、抱死情况的发生。

附图说明

图1为本实用新型防颗粒硬密封球阀的结构示意图。

图2为图1中的A部放大示意图。

图3为图1中的B部放大示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：实施例中的防颗粒硬密封球阀主要由阀体1、阀体帽2、球体3、左阀座组件4、右阀座组件10、阀盖5、阀杆6、底轴11和底法兰12等组成，所述阀体帽2密封安装在阀体1一侧，在阀体1和阀体帽2上分别设置阀的进口与出口；所述球体3设置于阀体1内腔中，球体3上设有用于与阀的进口与出口连通的通道；所述左阀座组件4位于球体3左侧，左阀座组件4安装在阀体帽2内；所述右阀座组件10设置于球体3右侧，右阀座组件10安装在阀体1内；所述阀盖5设置于球体3上方，阀盖5与阀体1密封连接；所述阀杆6穿装在阀盖5的中心孔内并能自由转动，阀杆6下端与球体3连接并能带动球体3转动；所述底轴11设置于球体3下方，底轴11上端与球体3连接，底轴11下端通过底法兰12顶住，所述底法兰12连接在阀体1上。

如图1、图2所示，本实施例中，所述左阀座组件4主要由阀座14、石墨环15、垫环16、弹性补偿元件17和金属密封环18组成；所述阀座14按外圆直径不同分为三段，由左向右依次为细径段14a、中间段14b和粗径段14c，细径段14a与中间段14b之间形成第一台阶14d，中间段14b与粗径段14c之间形成第二台阶14e；所述石墨环15和垫环16安装在阀座14的中间段14b上，石墨环15一面与第二台阶14e面相抵，石墨另一面通过垫环16压住，垫环16再通过套装在细径段14a上的弹性补偿元件17压紧，弹性补偿元件17另一端顶在阀体帽2上；所述金属密封环18设置在阀座14细径段14a外周壁与阀体帽2之间。

本实施例中，所述第二台阶14e优选设置为斜面台阶。所述弹性补偿元件17可以采用碟形弹簧或类似具有蓄能补偿功能的部件。所述垫环16内沿设有环形内台阶16a，所述环形内台阶16a与第一台阶14d的阳角配合。

如图1所示，本实施例中，所述右阀座组件10的结构与左阀座组件4相同，右阀座组件10与左阀座组件4在球体3两侧对称布置，故此处对右阀座组件10的结构及安装不在赘述。

如图1、图3所示，本实施例中，所述阀杆6下部与阀盖5之间设有阀杆密封组件9，阀杆6中部与阀盖5之间设有轴套8，阀杆6上部与阀盖5之间设有填料密封组件7。其中，阀杆密封组件9是一个上下两面为金属层19、中间为石墨层20的复合垫圈；填料密封组件7采用现有技术中的常规设计。

如图1所示，本实施例中，所述底轴11内端与球体3之间设有全密封轴套13，该全密封轴套13为帽形结构。

本实施例中主要部件的连接方式如下：所述阀体帽2与阀体1通过螺纹相连，阀体帽2与阀体1之间设有密封件。所述阀盖5与阀体1通过螺纹连接。所述底法兰12与阀体1之间通过螺纹连接。所述阀杆6与球体3之间连接采用花键连接。所述金属密封环18具有一定的向外张力，以保证阀座14运动时不抱死。

本实用新型的最大特点是左阀座组件4和右阀座组件10的结构设计，其中金属密封环18可以有效防止颗粒物进入阀座14。同时在阀杆6以及底轴11部位均设置了密封结构，当球阀应用在高温、介质颗粒多的严酷工况场合时，本实用新型的球阀可以有效避免颗粒物进入阀座14、阀杆6等重要部位，避免上述零件活动空间被堵塞，杜绝球阀发生卡堵、抱死情况的发生。

需要说明的是，上述实施仅仅是本实用新型的一个具体表现，本申请的保护范围不应视为受到该实施例的描述限制。本领域技术人员在本实用新型基础上所做的简单修改和变动，仍应在本申请的保护范围内。