Q347Y耐高压硬密封固定球阀设计方案

【资料简介】

Q347Y耐高压硬密封固定球阀设计方案本实用新型涉及一种耐高压硬密封球阀，包括阀体、阀座及阀芯，阀芯与阀座密封配合面采用超音速喷涂形成的高强度硬质金属碳化钨层结构的金属硬密封面，阀体包括筒状中间阀体和两端连接体，连接体上具有插接端头和安装法兰，插接端头插装于中间阀体的端口内，中间阀体的轴向端部与安装法兰经螺栓锁固，连接体的内端口内设环形阀座装配槽，阀座装配槽内焊接固定防护环，防护环外径侧设有与环形阀座装配槽径向壁之间形成有阀座滑槽的台阶槽，阀座滑动配合于阀座滑槽内，阀座的轴向外端抵接有驱动阀座上金属硬密封面压向阀芯的金属弹性元件，金属弹性元件安装在台阶槽内。其适应高温、高压、高磨损工况，具有加工方便，阀座装配方便及密封可靠的优点。

本实用新型涉及阀门技术领域，确切的说是适用于高温、高压环境的，采用金属硬密封的球阀。
硬密封球阀是适用于一些比较严峻，苛刻的工况，比如高温，高压，高磨损工况，它可以解决阀门内漏和外漏的问题，提供稳定有效的保障。高压硬密封球阀的特点:采用的球体和阀座硬化技术。高压金属硬密封球阀的球体与阀座*采用金属对金属的密封方式，为了确保阀门在各种温度和压力下的可靠密封，针对用户的不同使用工况和要求，可以采用多种的球体和阀座的硬化技术，包括超音速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊以及采用高强度高硬度陶瓷材料等，球体和阀座表面硬度一般可达到HRC60以上，较高可达HRC74以上。密封面材料耐温可达540℃,较高可达980℃。材料的结合强度可以达到10000PSI以上，密封面材料还具有很好的耐磨擦、耐冲击等性能。金属硬密封球阀能够适用于绝大多数的苛刻工况条件。
现有的硬密封球阀，阀座与球体采用金属硬密封配合，从而使得阀门适用高温，高压，高磨损工作环境中，其阀座有采用一体成型，或装配在阀体内的，多数情况下阀座采用装配在阀体内，但现有阀体采用阀体顶部开口，开口盖设阀盖的结构设计，《一种全金属硬密封球阀》。现有结构的金属硬密封球阀存在如下缺陷:
1、阀体采用顶盖式结构设计，存在阀体整体结构复杂，加工难度大，阀座安装不便的缺陷；
2、阀座的结构设计不合理，阀座的装配不便以及密封可靠性差等缺陷。

【Q347Y耐高压硬密封固定球阀设计方案发明内容】
本实用新型发明目的:为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种加工方便，阀座装配方便，以及密封可靠的耐高压硬密封球阀。

Q347Y耐高压硬密封固定球阀设计方案为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:
—种耐高压硬密封球阀，包括有阀体，阀体内设有阀腔，阀腔内设有阀座以及阀芯，阀芯与阀座对应配合构成阀门的启/闭控制，阀芯与阀座密封配合面为金属硬密封面，所述阀体上设有用于支撑阀芯的下阀杆以及驱动控制阀芯的上阀杆，其特征在于:所述的阀体包括筒状的中间阀体，中间阀体的轴向两端口固定有连接体，连接体沿轴向延伸有插接端头，插接端头后端设有安装法兰，所述连接体的插接端头插装于中间阀体的端口内，中间阀体的轴向端部与安装法兰经螺栓锁固，所述连接体的内端口内设有环形阀座装配槽，环形阀座装配槽内焊接固定有防护环，防护环外径侧设有台阶槽，台阶槽与环形阀座装配槽径向壁之间形成有阀座滑槽，阀座滑动配合于阀座滑槽内，阀座的轴向外端抵接有驱动阀座上金属硬密封面压向阀芯的金属弹性元件，金属弹性元件安装在台阶槽内，所述金属硬密封面为超音速喷涂而形成的高强度硬质金属碳化钨层。
通过采用上述技术方案，将阀体采用三段式结构设计，方便阀体的加工，阀体的各部分采用插接后经安装法兰装配一体，装配方便;而且阀座经防护环装配于连接体的内端口，安装方便，阀座为可滑动式设计，经金属弹性元件保证阀座与阀芯可靠密封配合，将阀座和球芯上的金属硬密封面为采用超音速喷涂技术在密封处形成的高强度硬质金属碳化钨层，提高密封面的耐高温、耐高压和耐磨性能。
优选的，所述金属弹性元件为多个锥形弹性金属环端部顺次焊接构成的波形弹簧，所述波形弹簧一端与阀座焊接连接，波形弹簧另一端与防护环焊接连接。
通过采用上述技术方案，金属弹性元件采用特殊的波形弹簧，具有弹性性能好，占用空间小的优点，波形弹簧采用金属环焊接连接，并与阀座、防护环焊接连接，避免波形弹簧在高温、高压情况下因塑性变形造成断裂现象，提高其使用的寿命和可靠性。
优选的，所述连接体上的插接端头外轮廓呈台阶轴状，插接端头包括位于远离安装法兰的小径段以及与安装法兰连接的大径段，所述中间阀体上设有与插接端头适配的台阶孔，在插接端头的小径段、大径段上均设有密封环，插接端头与中间阀体经密封环密封配合，在插接端头的轴肩位置与中间阀体的台阶孔的轴肩位置轴向间隔形成环形槽。
通过采用上述技术方案，连接体与中间阀体的插接采用台阶状结构进行配合，提高密封性能，形成的环形槽可保证连接体与中间阀体插接装配到位，同时在发生泄露时，环形槽具有一定的缓冲存储能力，从而提高阀体的密封性能。

上述实施例仅用于说明本实用新型之用，并不是对本实用新型保护范围的限制，本领域技术人员在本实用新型实质精神指导下所作出的等同技术方案，均落入本实用新型的保护范畴。
高压硬密封球阀结构特点及用途
1.阀门中腔停滞的压力异常超过弹簧的预紧力时，阀座后退脱离球体，达到自动泄压的效果，卸压后阀座自动复位。
2.当万一发生火灾或由于异常升温使阀座密封圈烧损或软化时，在弹簧和介质压力作用下，使支撑圈球面部位和球体形成金属对金属接触，达到暂时密封作用，阻止了火灾进一步扩大，符合API 6FA的规定。
3.填料压盖部位密封采用PTFR填料和0形密封圈双重密封圈，特别适用于气体介质，填料装在填料盘内，可随时采用摩擦系统低的新型SF型自润滑滑动轴衬，减低操作力矩。

【Q347Y耐高压硬密封固定球阀设计方案主权项】
1.一种耐高压硬密封球阀，包括有阀体，阀体内设有阀腔，阀腔内设有阀座以及阀芯，阀芯与阀座对应配合构成阀门的启/闭控制，阀芯与阀座密封配合面为金属硬密封面，所述阀体上设有用于支撑阀芯的下阀杆以及驱动控制阀芯的上阀杆，其特征在于:所述的阀体包括筒状的中间阀体，中间阀体的轴向两端口固定有连接体，连接体沿轴向延伸有插接端头，插接端头后端设有安装法兰，所述连接体的插接端头插装于中间阀体的端口内，中间阀体的轴向端部与安装法兰经螺栓锁固，所述连接体的内端口内设有环形阀座装配槽，环形阀座装配槽内焊接固定有防护环，防护环外径侧设有台阶槽，台阶槽与环形阀座装配槽径向壁之间形成有阀座滑槽，阀座滑动配合于阀座滑槽内，阀座的轴向外端抵接有驱动阀座上金属硬密封面压向阀芯的金属弹性元件，金属弹性元件安装在台阶槽内，所述金属硬密封面为超音速喷涂而形成的高强度硬质金属碳化钨层。
2.根据权利要求1所述耐高压硬密封球阀，其特征在于:所述金属弹性元件为多个锥形弹性金属环端部顺次焊接构成的波形弹簧，所述波形弹簧一端与阀座焊接连接，波形弹簧另一端与防护环焊接连接。
3.根据权利要求1或2所述耐高压硬密封球阀，其特征在于:所述连接体上的插接端头外轮廓呈台阶轴状，插接端头包括位于远离安装法兰的小径段以及与安装法兰连接的大径段，所述中间阀体上设有与插接端头适配的台阶孔，在插接端头的小径段、大径段上均设有密封环，插接端头与中间阀体经密封环密封配合，在插接端头的轴肩位置与中间阀体的台阶孔的轴肩位置轴向间隔形成环形槽。