[實用新型]硬密封固定球閥

有效

• 申請號: 201420146039.X
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN203730816U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 祝烺美
• 申請（專利權）人: 浙江永盛儀表有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/20;F16K5/08
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 龍湖浩

技術領域

本實用新型涉及一種閥門，尤其是指一種硬密封固定球閥。?

背景技術

在某些特殊工況介質場合，如含有大量固體硬顆粒的介質時，如閘閥、截止閥等傳統的閥類已經無法適用。在同時存在高溫、高中低壓、含固體顆粒介質的場合，金屬硬密封球閥是目前被普遍認可而通用的一種閥門。隨著其技術的發展，金屬硬密封球閥的應用的領域與范圍越來越廣泛。?

硬密封球閥由于密封面是金屬與金屬的直接接觸，其摩擦力要遠大于金屬與非金屬之間的摩擦力，因此其啟閉扭矩與相同規格的軟密封球閥相比要大很多，啟閉扭矩通常是相同規格的軟密封球閥的3至4倍。因此，從設計的角度考慮，為了保證閥門的可靠運行而避免導致閥桿變形甚至斷裂或者因為驅動力矩過小而無法啟閉閥門，相同規格下，硬密封球閥的閥桿強度以及驅動裝置的配置均要比軟密封球閥大很多。?

口徑較大、壓力較高的球閥，一般采用固定球的結構設計，這種結構通過結構設計的改進以減小作用在閥座上的介質推力，從而有效減小球閥的啟閉扭矩，但是同時減少了介質作用在閥座上的推力，會降低閥門的密封性能；也有的采用上下閥軸直接定位閥芯的結構設計,?這種結構設計簡單，但是因閥軸需承受管道中的介質推力和啟閉球閥的扭矩，閥門的啟閉扭矩較大，又因閥軸與閥體為動配合而有一定的配合間隙，閥門關閉時介質作用在閥芯上的巨大推力必然會使閥軸產生一定的傾斜，從而導致閥門啟閉時扭矩的增大，閥軸的傾斜還容易引起閥軸部位的介質泄漏。?

另外，現有的固定球閥在閥桿頂端通常采用平面軸承，驅動裝置輸出力矩和徑向摩擦力都較大；偶有采用常規的滾動軸承，可以減小驅動裝置輸出力矩和徑向摩擦力，但往往要求很嚴的公差配合和粗糙度，生產成本較大。?

實用新型內容

為了解決現有技術的硬密封球閥無法保證閥門密閉性能的同時降低閥門啟閉扭矩、驅動裝置輸出力矩和徑向摩擦力較大的問題，本實用新型提出了一種硬密封固定球閥，采用滑動軸承、滾動旋轉組件直接定位閥芯，上支承軸與下支承軸直接定位在滾動旋轉組件、滑動軸承的結構設計，保證在極端的工況條件下閥門的正常啟閉，保證閥門密閉性能的同時降低閥門啟閉扭矩，并降低驅動裝置輸出力矩和徑向摩擦力，耐高溫、高壓、腐蝕、磨損、沖蝕，雙向密封，密封性好，性能穩定。?

本實用新型所采用的技術方案是：一種硬密封固定球閥，包括支架、閥體、閥芯、閥桿、上支承軸、下支承軸和閥座，閥芯通過上支承軸和下支承軸裝在閥體中，閥座的球形密封面與閥芯的球面緊密貼合密封，所述上支承軸、下支承軸分別和閥體靜配合，上支承軸的外側套接有支承套，支承套下端設有上滑動軸承，上支承軸的外側下端固定連接有上滾動旋轉組件，上滑動軸承的下端與上滾動旋轉組件固定連接，下支承軸的外側固定連接有下滑動軸承，下支承軸的頂端設有下滾動旋轉組件，下滑動軸承的上端與下滾動旋轉組件固定連接，所述閥座的背后通過彈性件與閥體連接，閥座和閥體之間通過柔性石墨密封圈貼合密封。?

本實用新型的閥座是彈簧與彈性連用的密封結構，密封為彈性、彈簧加載預緊式設計，可以恢復并補償長期開關閥門的常規磨損、閥體內部的高溫熱力膨脹和低溫縮小，壓力低時保證密封的可靠性，閥座設置的密封圈與石墨圈使彈簧加載結構與介質隔離，保持清潔，避免介質沉積使彈簧加載卡塞失效；閥桿采用防塵和防噴出設計，在結構上確保閥桿只承受閥門啟閉力矩，介質的推力由上支承軸與下支承軸承擔，使閥桿的受力情況大大改善，保證閥桿能夠長期可靠地工作。采用內設滾珠的滾動旋轉組件替代閥門現有通常配置的平面軸承，使用時驅動裝置驅動軸，軸與滾動旋轉組件的內側面接融，同時軸勁與滾動旋轉組件的端面接融，這樣帶著滾動旋轉組件內設的滾珠能夠在預設的軌道一圈中自由旋轉，可同時承受徑向減少軸在旋轉時摩擦力，從而減輕驅動裝置輸出力矩。在閥座背后設置彈性件，通過彈性件來調整和補償高溫下材料的膨脹問題，彈性件可以為普通彈簧或碟簧等多種結構形式。?

作為優選，所述的支架與閥體連為一體。本實用新型采用連體支架，結構美觀，加工、裝配省工序，節約成本。?

作為優選，所述的上滾動旋轉組件包括環形的旋轉軸套、若干個滾珠和環形的滾珠座，所述的旋轉軸套套接在上支承軸的外側，所述的滾珠座套接在旋轉軸套的外側，滾珠座的內側表面設有環形的滾珠槽，滾珠均勻分布在滾珠槽內。裝配位置不需要像普通的滾動旋轉組件那樣要求很嚴的公差配合和粗糙度，只需要足夠空間使滾珠能自由在軌道槽上一圈旋轉，可以大量節約成本。?