在分子筛装置中使用的高温轨道球阀的制作方法

本发明涉及工业阀门技术领域，特别涉及在分子筛装置中使用的高温轨道球阀。

背景技术：

在工业生产中，分子筛装置广泛用于气体的纯化处理，其特殊的工艺流程对使用在装置中的阀门有着非常严格的要求。

阀门在干燥器中必须保证严格密封。在装置吸附塔的再生循环过程中，假如阀门密封不严，，湿气进入干燥塔，使干燥塔无法充分再生，导致运营成本增加。阀门需耐高温，再生循环时需要高温加热，温度可达426℃。阀门必须耐磨，且启闭频繁。整个工艺流程吸附脱水、加热再生、冷吹降温，反复循环。阀门循环启闭，分子筛干燥剂颗粒会导致阀门关键部位加速磨损，严重时会破坏阀门密封面，导致阀门卡死失效。

高温热交变工况下，阀门零件材料受热膨胀，容易出现扭矩异常增大，或“抱死”现象。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种既能实现可靠的密封切断，经得住频繁启闭循环，低扭矩操作，且在高温交变工况下性能更胜其它类型阀门的在分子筛装置中使用的高温轨道球阀。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

在分子筛装置中使用的高温轨道球阀，包括阀体、球体、阀杆、阀座、阀盖以及手轮装置，阀盖与阀体之间通过螺柱螺母固定连接，阀杆中部套设有上轴套，

阀座的内壁上设有弹性槽，弹性槽内设有高温柔性石墨；

球体与阀盖接触的上端面上设有球形缓冲突出块；

阀杆的下端为偏心楔臂，偏心楔臂与球体之间通过限位销连接，

阀杆的上端设有阀杆导向槽，阀杆导向槽用于实现球体的转动，阀杆导向槽为s型阀杆导向槽，阀杆导向槽内设有导向销。

在本发明的一个实施例中，阀座与阀体之间通过阀座压套、阀座垫片以及紧定螺钉安装，阀座压套与阀体之间通过螺纹连接。

在本发明的一个实施例中，球体的底部设有支撑轴，支撑轴安装在阀体内，支撑轴上套设有下轴套，支撑轴的外表面为球面。

在本发明的一个实施例中，球体与阀座接触的密封球面上设有硬化涂层，支撑轴的球面上设有硬化涂层。

在本发明的一个实施例中，球体为三通结构。

在本发明的一个实施例中，阀杆与阀盖之间设有填料函，填料函由填料、填料压套、填料压板组成，填料压板通过螺柱螺母安装在阀盖上，填料压板用于对填料压套和填料进行固定，填料位于上轴套上方。

在本发明的一个实施例中，阀盖与阀体的密封处设有缠绕垫片。

在本发明的一个实施例中，高温轨道球阀还包括一支架，支架安装在阀杆的上端，支架上设有限位台阶。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，使用方便，做到了开关过程无摩擦、关断零泄露，其性能特别适合分子筛装置中的苛刻工况要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明球体密封面与阀座密封面的安装示意图；

图3为本发明阀杆与球体安装时的部分结构示意图；

图4为本发明球体支撑轴的安装示意图；

图5为本发明球体密封面与阀座密封面分离时的结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

10、阀体20、球体21、球形缓冲突出块22、支撑轴23、下轴套30、阀杆31、偏心楔臂32、阀杆导向槽40、阀座41、弹性槽50、阀盖60、手轮装置70、螺柱螺母80、缠绕垫片90、上轴套100、阀座压套110、阀座垫片120、紧定螺钉130、硬化涂层140、限位销150、导向销160、填料170、填料压套180、填料压板190、支架191、限位台阶。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图4所示，本发明公开了在分子筛装置中使用的高温轨道球阀，包括阀体10、球体20、阀杆30、阀40座、阀盖50以及手轮装置60。

阀盖50与阀体10之间通过螺柱螺母70固定连接，阀盖50与阀体10的密封处设有缠绕垫片80；阀杆30中部套设有上轴套90；本发明采用单阀座分体设计，避免了阀门内腔积料和压力异常升高问题，并且阀座的内壁上设有弹性槽，弹性槽内设有高温柔性石墨，在轨道球阀强制密封结构的基础上，加强其双向、高温密封性能；在高温热交变工况下，有效抵消球体、阀座膨胀量，实现密封切断，保持长期良好的密封性能；阀座40与阀体10之间通过阀座压套100、阀座垫片110以及紧定螺钉120安装，阀座压套100与阀体10之间通过螺纹连接，可实现在线调节阀座预紧比压、零件维修或更换。

球体20与阀盖50接触的上端面上设有球形缓冲突出块21，球形缓冲突出块21的个数此处不做限定，球形缓冲突出块21用于缓冲阀杆30上升时对球体20的提升趋势，保证阀门启闭动作的精确性；球体20的底部设有支撑轴22，支撑轴22安装在阀体10内，支撑轴22上套设有下轴套23，支撑轴22的外表面为球面，球体20与阀座40接触的密封球面上设有硬化涂层130，支撑轴22的球面上设有硬化涂层130，硬化涂层130有效提高耐磨性，硬化涂层具有更高度的附着度，能有效防止高温变形或磨损造成涂层脱落；再者，本发明球体20为三通结构，有利内腔介质流通，清除积料。

阀杆30下端在阀门启闭过程中受力最大，因此，阀杆30的下端为偏心楔臂31，偏心楔臂31与球体20之间通过限位销140连接，偏心楔臂31采用偏心设计，有利于其强度，偏心楔臂31还可以给球体提供一个作用于阀座的机械楔紧力以保证持续的紧密密封。

阀杆30的上端设有阀杆导向槽32，阀杆导向槽32用于实现球体20的转动，阀杆导向槽32为s型阀杆导向槽，阀杆导向槽32内设有导向销150；阀杆导向槽32其位置设计位于阀杆两处支撑点(轴承和螺纹副)中部，使阀杆可承受较大力矩，本发明导向槽式阀杆结构消除了球体、阀座之间的接触摩擦，实现了低扭矩操作。

上述导向销150、限位销140均采用合金钢制成，且表面硬化，提高耐磨性，延长使用寿命。

本发明在阀杆30与阀盖50之间设有填料函，填料函由填料160、填料压套170、填料压板180组成，填料压板180通过螺柱螺母70安装在阀盖50上，填料压板180用于对填料压套170和填料160进行固定，填料160位于上轴套90上方。

本发明高温轨道球阀还包括一支架190，支架190安装在阀杆30的上端，支架190上设有限位台阶191，限位台阶191能有效防止阀杆30被介质压力吹出。

参见图5所示，球体密封面与阀座密封面采用自清洗结构，当球体倾离阀座即将旋转时，球体20与阀座40保持一定空间，由于球体转动，流量减小，流速增大，介质会将球体密封面上的杂物冲刷干净。

本发明的启闭原理为：操作阀杆30上升(下降)通过偏心楔臂31带动球体20脱离(压挤)阀座，继续上升(下降)通过阀杆导向槽32控制球体20转动90°，实现阀门的无摩擦开启(关闭)。

本发明高温轨道球阀是顶部开启、阀杆提升式的固定座关断阀门；从外形及启闭件的形状来看，与普通球阀相类似，但它独特的机械楔紧式关闭特性，使得当阀杆下降时球体密封面与阀座密封面紧密地挤压在一起，简单、有效的运动方式，克服了通用球阀的诸多缺点，做到了开关过程无摩擦、关断零泄露，其性能特别适合分子筛装置中的苛刻工况要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。