[發(fā)明專利]化簡型雙向強密高溫球閥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710091277.X
• 申請日: 2007-03-28
• 公開（公告）號: CN101067457A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙明
• 申請（專利權(quán)）人: 趙明
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種球閥，借球瓣可擴經(jīng)，達強制雙向硬密封，適于石化高溫、高壓；球瓣可縮經(jīng)，開閉旋轉(zhuǎn)無摩擦，延長使用壽命；擴經(jīng)與縮經(jīng)旋轉(zhuǎn)的程序過程，以下裝式程序套控制，化簡閥的結(jié)構(gòu)，便于制造的球閥。

二、背景技術(shù)

1、根據(jù)美國閥門制造商協(xié)會(vale?ManufacturerAssociate?VMA)市場份額排列“球閥所占百分比最大，占總量的54.2％，銷售額為565.5(百萬美元)。另外，根據(jù)“石油化工投資建設(shè)”學(xué)術(shù)交流文指出：“球閥的閥芯是帶圓孔的球形體，當(dāng)閥處于開位時允許流體流過，將球形轉(zhuǎn)動90°切斷物流。球閥可以起切斷和調(diào)節(jié)作用，它的壓降小，適于粘稠和腐蝕的流體、槳體、低溫流體。球閥還可以用于高溫、高壓流體。以上用使用性能，說明球閥市場份額大的緣由。

2、球閥有“代替直行程閥門的趨勢”、“傳統(tǒng)的直行程閥或截止閥不再適應(yīng)煉油廠這種應(yīng)用情況，旋轉(zhuǎn)閥由于其本身具有上文描述的優(yōu)勢，從而可以在這種應(yīng)用場合下提供更高的性能價格比。給用戶的長期運行帶來較大的收益。這更是從技術(shù)經(jīng)濟角度對球閥的趨勢做出評價。

3、從機械原理上分析，空間有六個自由度，即沿XYZ三直角坐標(biāo)軸平移和沿XYZ三坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)外球面相互配合時，約束了三個平移，而留下三個旋轉(zhuǎn)自由度。因而，它比柱塞閥更易達到緊密接觸的密封。

球閥僅轉(zhuǎn)90°即可開閉，沒有直行程閥，當(dāng)閘板上移，需要留較大儲放空間，且行程大，開啟時間長，開啟力矩大。相比之下，球閥操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊物料節(jié)省。

4、球閥的密封面，也存在旋轉(zhuǎn)中磨擦，造成磨損而泄漏的問題。這可采用柔性密封材料提高密封面間的密封性能，但是柔性材料也存在，都不能耐400～450°高溫的技術(shù)難題。

例如：美國將軍閥(TWIN?SEAL)是通過對旋塞閥的創(chuàng)新，消除閥芯在旋轉(zhuǎn)過程中密封面間的磨擦而設(shè)計的，“閥門從開到關(guān)的過程中，密封面之間沒有任何接觸，無論壓差高低都可達到機械性雙密封。無以倫比的使用壽命帶來令人驚羨的經(jīng)濟效果，這是一項將使您年復(fù)一年得到收益的投資，”這是生產(chǎn)廠家的宣傳。

但是，從相關(guān)圖紙上看是結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的旋塞閥。因機械原理上分析，柱塞屬園柱間配合，當(dāng)柱塞直徑變化，配合面就十分敏感，無法全面接觸密封。為此TWIN?SEAL將軍閥是采用“③彈性密封圈材料標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計為氟化橡膠)是嵌入密封滑片表面中的。”公知氟化橡膠是受不了400～450°高溫，因此該閥僅提供了變徑的原理，可供借鑒。而密封面耐高溫問題，仍未解決。

5、撐開式金屬密封球閥，是綜合了閘閥和上述將軍閥及綜合球閥的結(jié)構(gòu)特點而創(chuàng)新的新型球閥，即吸收將軍閥的優(yōu)點將固定的球體變成可撐開，中間稱楔式球體，及兩側(cè)球瓣，由三者合成一個球體。三者之間呈5°左右斜面，并有T形槽(或燕尾槽)連接。楔式球體強迫左右球瓣，遇阻后撐開，達強制密封。因為，密封面都是金屬，沒有將軍閥用氟化橡膠的缺點，可耐高溫。

上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)楔式球體從球瓣中脫開時，因存在很大擠壓力與磨擦力導(dǎo)致球瓣跟隨移動，現(xiàn)結(jié)構(gòu)僅憑左右密封面(堆焊后凸出約≥2.5mm)的上側(cè)不太大的面積阻擋，很易造成卡閥，必須增添上調(diào)整套防卡住，提高可靠性使閥獲得廣泛推廣應(yīng)用。另外，從結(jié)構(gòu)布置看，控制楔式球體作上下移動，和90°旋轉(zhuǎn)的程序套筒，是設(shè)在閥體上方，使上方結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不便再安裝閥門的執(zhí)行器等。這種布局尤其不便在中小型球閥上廣泛采用。如果將程序套筒移至閥的下方，閥的結(jié)構(gòu)變得與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相同，下側(cè)大端蓋和連接件也可省去，化簡結(jié)構(gòu)有利于老產(chǎn)品更新?lián)Q代。對于小口徑球閥，還可省去軸承座內(nèi)的軸承，更進一步化簡，降低成本。中小型閥門屬低值易耗品，在確保使用質(zhì)量的前提下，結(jié)構(gòu)宜越化簡越好。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是：對本人“下裝撐開強密封球閥旋塞閥”專利申請?zhí)枺?006200995771漸進性創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)計，以便在中小型閥門中更好發(fā)揮球閥的優(yōu)越性，將固定球體分切成中間的楔式球體，通過T型斜槽(或燕尾槽)帶動左右球瓣擴張，達強制雙向硬密封、或收縮，在無磨擦下旋轉(zhuǎn)開閉。對球瓣位移限定，防止卡閥。用于控制球瓣變徑和旋轉(zhuǎn)，其程序過程的程序套組件，裝在閥的下側(cè)，使結(jié)構(gòu)大為化簡，更適應(yīng)中小型閥批量制造。