[發明專利]一種彈性密封球閥

無效

• 申請號: 200910055250.4
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101963239A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 王學敏
• 申請（專利權）人: 上海上冶閥門制造有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/20
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及球閥，特別是涉及一種彈性密封球閥。

背景技術

浮動球軟密封球閥自1985年左右在我國廣泛使用以來，其密封圈基本結構均未進行改進，如圖1、2所示，閥球與密封圈的相接處為密封面，該密封面到閥體流量孔的過渡為直線，密封圈與閥體的配合面也均為平面。對常溫球閥，這種結構還能適合，但對高溫球閥，則會發生密封很快失效(L1＞L)，閥桿力矩增大導致自控裝置損壞兩大問題。這種現象的發生在有毒、有害、易燃、易爆介質的自動系統中是非常有害的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種彈性密封球閥。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種彈性密封球閥，包括閥體、閥球以及兩個密封圈，所述的閥體的內壁上設有兩圈封圈槽，所述的閥球設于兩圈封圈槽之間，所述的兩個密封圈分別墊設于閥球的開口與封圈槽之間，其特征在于，所述的密封圈的內壁上設有一溝槽。

所述的溝槽呈弧形。

所述的溝槽呈U形。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、不會由于溫度升高而破壞閥座的蠕變性能而導致密封失效：

以一臺通徑為50，壓力為1.6MPa，使用溫度為150℃，閥座材料為聚四氟乙烯＜F4＞的球閥為例，裝配好后的密封面比壓為：

q=(Dmw+Dmn)p4(Dmw-Dmn)=3.01(MPa)]]>

式中，Dmw——密封面外徑(mm)

Dmn——密封面內徑(mm)

P——設計壓力(MPa)

F4的假屈服極限在150℃時σP＝4.7MPa，

則許用比壓[q]=23σP=23×4.7=3.13(MPa),]]>

以上計算說明：當溫度達到150℃時，材料的許用比壓基本上沒有裕量了，在球體熱膨脹的附加壓縮下，閥座材料將很快失去蠕變性能而失效，導致密封失效；

而采用本實用新型的結構，球體膨脹對閥座的附加壓縮將會使密封面沿過渡圓弧延伸方向(即沿流量孔方向)發生相對位移而保證了閥座材料不被過量壓縮，使閥座始終保持調定的預緊力，從而達到保持閥座材料蠕變性能的作用。

2、閥桿力矩不會由于溫度升高而增大：

浮動球閥的閥桿力矩計算式為：M_F＝M_QF+M_FT+M_FC

其中，只有球體密封面的摩擦力矩M_QF會隨溫度變化而變化，由其計算式可知，溫度變化時隨著密封面寬度的變化將會引起密封面平均直徑D_mp的變化，從而使M_QF發生變化；

以一臺DN150，PN16的球閥為例，常溫時的閥桿力矩經上式計算后得250N.m，M_QF為162.5N.m，占閥桿力矩的65％。當介質溫度升至150℃時，計算其M′_QF＝201.5(MPa)，假定其他力矩不發生變化，由于溫度升高而加大的閥桿力矩為39N.m，使總的閥桿力矩增加了16％，這樣就會使自控執行器承受過大的輸入力矩，導致執行器不能長期穩定工作；