無垢金屬密封閥座結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種閥門，尤其是涉及無垢金屬密封閥座結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于球閥具有流體阻力小、操作方便、啟閉迅速、密封性好和可靠性高等特點，在石油化工、長輸管線及城市供暖等行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。閥座材料采用聚四氟乙烯的稱為軟密封球閥，其使用溫度不超過120°C。而閥座材料采用金屬制作的稱為硬密封球閥，其使用溫度高于150°C。近年來為了滿足各工況的需要，國內(nèi)外球閥生產(chǎn)企業(yè)通過優(yōu)化金屬密封球閥結(jié)構(gòu)，使其啟閉扭矩明顯降低，使用壽命大大延長，操作及密封性能顯著提尚ο
[0003]但是傳統(tǒng)的金屬密封球閥，對于含懸浮顆粒介質(zhì)工況時，首先，其閥座墊和閥座完全是顯性分離，從而在兩者之間形成第一道縫隙，另外閥座墊與閥體之間沒有防塵密封圈設(shè)計，故而形成第二道縫隙，當閥門長期處于此工況時，含有的懸浮顆粒介質(zhì)就進入到這兩道縫隙內(nèi)并沉積下來，導(dǎo)致彈簧失去彈性、閥座由浮動活塞變成固定不動的死閥座，最終使得閥門泄露、扭矩加大、進而球體抱死無法開關(guān)；其次，閥座及閥座墊與閥體之間的徑向配合面容易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，這同樣也使得閥門泄露或無法開關(guān)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型主要是針對上述問題，提供一種能夠?qū)﹂y座和閥體之間密封、減小閥座與閥體之間的縫隙、防止顆粒進入閥座與閥體之間的縫隙內(nèi)、避免閥座卡死、降低扭矩、保證閥座與閥球的密封性的無垢金屬密封閥座結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型的目的主要是通過下述方案得以實現(xiàn)的:一種無垢金屬密封閥座結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在閥體內(nèi)的閥座、與閥座配合的閥球，所述的閥座包括閥圈和與閥圈一體相連的固定圈，固定圈斷面呈臺階狀，閥圈外側(cè)套設(shè)有張緊圈，張緊圈與固定圈之間設(shè)置有頂緊圈，張緊圈與閥體之間圍繞閥座的軸線分布有若干個預(yù)緊彈簧，預(yù)緊彈簧頂緊張緊圈，張緊圈頂緊頂緊圈，頂緊圈頂緊固定圈。閥球在閥腔內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，當閥球上的通孔與進入端和排出端連通時，實現(xiàn)閥門開啟，當閥球上的通孔與進入端和排出端錯開時，實現(xiàn)閥門的關(guān)閉。閥座包括閥圈和固定圈，閥圈和固定圈一體成型，固定圈斷面呈臺階狀，即閥座整體呈三級臺階面。閥圈外側(cè)套設(shè)有張緊圈，張緊圈斷面呈“L”形，張緊圈與臺階狀的固定圈相配合，即張緊圈能夠在臺階狀的固定圈上軸向滑動。在張緊圈與臺階狀的固定圈之間設(shè)置頂緊圈，張緊圈與閥體之間圍繞閥座的軸線分布有若干個預(yù)緊彈簧，預(yù)緊彈簧對張緊圈施加預(yù)緊力，張緊圈將預(yù)緊力傳遞到頂緊圈，頂緊圈頂緊固定圈，進而傳遞給整個閥座。此時，預(yù)緊彈簧頂緊張緊圈，張緊圈頂緊頂緊圈，頂緊圈頂緊閥座，使閥座朝向閥球方向頂緊，保證密封面貼合的更加緊密，提高閥座與閥球之間的密封性。閥座為金屬閥座，即閥座與閥球為硬密封結(jié)構(gòu)，利用閥座與閥球之間的高精度密封，閥座將預(yù)緊彈簧、張緊圈、頂緊圈包圍在閥座與閥體之間，避免顆粒進入閥座與閥體之間的間隙處造成閥座卡死，進而減小扭矩。當閥球軸向小角度傾斜時，閥球?qū)﹂y座局部壓力減小，此時，頂緊彈簧的預(yù)緊力推動張緊圈和頂緊圈，進而推動閥座朝向閥球方向小角度傾斜，使閥座完全貼合閥球。閥座與閥體為活動連接，當閥球軸向旋轉(zhuǎn)時，頂緊彈簧能夠?qū)﹂y圈和固定圈緩沖，進而抵抗介質(zhì)對閥球的壓力，使閥球旋轉(zhuǎn)所需的力矩減小，便于閥球旋轉(zhuǎn)，便于閥門的開啟和關(guān)閉。
[0006]作為優(yōu)選，所述的固定圈靠近頂緊圈的一端為導(dǎo)向斜面，頂緊圈靠近固定圈的一端為與導(dǎo)向斜面配合的頂緊斜面，頂緊圈的另一端為三角形的敞口部，張緊圈靠近頂緊圈的一端為三角形的張緊部，張緊部與敞口部抵接。固定圈靠近頂緊圈的一端為導(dǎo)向斜面，頂緊塊的一端為與導(dǎo)向斜面相配合的頂緊斜面，頂緊斜面與導(dǎo)向斜面接觸，由于頂緊彈簧的預(yù)緊力方向為水平方向，導(dǎo)向斜面和頂緊斜面能夠?qū)⑺椒较虻念A(yù)緊力分解和導(dǎo)向，分解出來的分力能夠使定位圈受力方向向軸線方向集中，進一步增大閥球密封圈與閥球的貼合程度。頂緊塊的另一端為三角形的敞口部，張緊塊的一端為三角形的張緊部，張緊部與敞口部抵接，三角形的張緊部將水平方向的預(yù)緊力傳遞到頂緊塊的敞口部處，張緊部能夠?qū)Τ诓繌埦o，保證預(yù)緊力傳遞均勻和平穩(wěn)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)向斜面與水平方向夾角為45° -75°，頂緊斜面與水平面夾角小于導(dǎo)向斜面與水平方向夾角。導(dǎo)向斜面與水平方向夾角為45° -75。，而且頂緊斜面與水平面夾角小于導(dǎo)向斜面與水平方向夾角，即頂緊斜面與導(dǎo)向斜面的接觸位置較高，不僅能夠?qū)?dǎo)向斜面頂緊，而且能夠分解出朝向軸線方向擠壓的壓力。
[0008]作為優(yōu)選，所述的三角形的敞口部的夾角為80° -100°，三角形的張緊部的夾角大于的敞口部的夾角且角度之差為5° -15°。三角形的敞口部的夾角為80° -100°，即敞口部的夾角接近直角，受力均勻穩(wěn)定。三角形的張緊部的夾角大于三角形的敞口部的夾角，即張緊部與敞口部為線接觸，接觸面積小，力在傳遞過程中，由接觸處對水平方向的預(yù)緊力分解，增大張緊部對敞口部的張緊效果。角度之差為5° -15°，增強力傳遞的平穩(wěn)性。
[0009]作為優(yōu)選，所述的閥座與閥體的接觸面之間設(shè)置有密封焊片，閥座與密封焊片的接觸面上設(shè)置有密封圈。閥座與閥體的接觸面之間設(shè)置有密封焊片，密封焊片是在閥體上堆焊而成的不銹鋼表面，密封焊片能夠有效地避免閥體表面銹蝕。閥座與密封焊片的接觸面上設(shè)置有密封圈，密封圈為防塵密封圈或者0型密封圈，密封圈不僅能夠增大閥座與閥體之間的密封性，而且能夠起到過濾作用，避免顆粒進入閥座與閥體之間的間隙，防止造成張緊圈、頂緊圈和預(yù)緊彈簧等部件處堆積顆粒。
[0010]作為優(yōu)選，所述的閥座靠近閥球的端面上設(shè)置有卡槽，卡槽內(nèi)嵌設(shè)有刮刀，刮刀的斷面呈“T”形，刮刀兩側(cè)與密封面之間夾角為直角。在閥座靠近閥球的端面上設(shè)置有卡槽，在卡槽內(nèi)外設(shè)有刮刀，刮刀為硬質(zhì)合金層，合金層的刮刀的斷面呈“T”形，即刮刀兩側(cè)面與密封面之間夾角為直角，當刮刀的密封面與閥球表面接觸時，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的梯形密封條來說，刮刀兩側(cè)面與密封面之間不易碾壓顆粒，刮刀兩個側(cè)面不易將顆粒碾壓入密封面與閥球之間，當閥球旋轉(zhuǎn)時，刮刀的密封面能夠?qū)㈤y球表面殘存的顆粒刮掉。
[0011]因此，本實用新型的無垢金屬密封閥座結(jié)構(gòu)具備下述優(yōu)點:在張緊圈與臺階狀的固定圈之間設(shè)置頂緊圈，張緊圈與閥體之間圍繞閥座的軸線分布有若干個預(yù)緊彈簧，預(yù)緊彈簧對張緊圈施加預(yù)緊力，張緊圈將預(yù)緊力傳遞到頂緊圈，頂緊圈頂緊固定圈，進而傳遞給整個閥座。此時，預(yù)緊彈簧頂緊張緊圈，張緊圈頂緊頂緊圈，頂緊圈頂緊閥座，使閥座朝向閥球方向頂緊，保證密封面貼合的更加緊密，提高閥座與閥球之間的密封性。閥座為金屬閥座，即閥座與閥球為硬密封結(jié)構(gòu)，利用閥座與閥球之間的高精度密封，閥座將預(yù)緊彈簧、張緊圈、頂緊圈包圍在閥座與閥體之間，避免顆粒進入閥座與閥體之間的間隙處造成閥座卡死，進而減小扭矩。當閥球軸向小角度傾斜時，閥球?qū)﹂y座局部壓力減小，此時，頂緊彈簧的預(yù)緊力推動張緊圈和頂緊圈，進而推動閥座朝向閥球方向小角度傾斜，使閥座完全貼合閥球。閥座與閥體為活動連接，當閥球軸向旋轉(zhuǎn)時，頂緊彈簧能夠?qū)﹂y圈和固定圈緩沖，進而抵抗介質(zhì)對閥球的壓力，使閥球旋轉(zhuǎn)所需的力矩減小，便于閥球旋轉(zhuǎn)，便于閥門的開啟和關(guān)閉。
【附圖說明】
[0012]附圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]附圖2是本實用新型中閥座的斷面示意圖；
[0014]附圖3是本實用新型中張緊圈的斷面示意圖；
[0015]附圖4是本實用新型中頂緊圈的斷面示意圖；
[0016]附圖5是附圖1中A處局部放大圖。
[0017]圖不說明:1_閥體，2_閥座，21-閥圈，22-固定圈，221_導(dǎo)向斜面，3-閥球，4-預(yù)緊彈簧