一种低温上装式固定球阀制造技术

本发明专利技术公开了一种低温上装式固定球阀,属于液化天然气管线球阀技术领域。该低温上装式固定球阀包括：阀体、球体、上游阀座、下游阀座、阀盖、阀杆、连接支架以及执行机构；球体的上下两端分别设置有上短轴和下短轴，且上短轴和下短轴与球体为一体结构，阀杆与上短轴连接；上游阀座、下游阀座与阀体之间设置有第一弹性补偿部件以及泛塞密封圈；上游阀座为阶梯式结构且可沿水平方向移动；下游阀座为阶梯式结构且可沿水平方向移动。该低温上装式固定球阀尺寸精度高、密封性能好，使用寿命长，能够满足在-162℃下使用的要求。即使口径达到6寸以上，该低温上装式固定球阀的各项性能仍然能够满足要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液化天然气管线球阀
，特别涉及一种低温上装式固定球阀。
技术介绍
液化天然气(LiquefiedNaturalGas，简称LNG)无色、无味、无毒且无腐蚀性，是公认的地球上最干净的能源，其主要成分是甲烷。液化天然气通过在常压下将气态天然气冷却至-162℃得到。低温上装式固定球阀是天然气液化站、接收站等工艺管线上常用的球阀，用于隔断液化天然气，所谓上装式球阀是指装配时阀座、球体等部件由阀体上部装入阀体，便于固定球阀的维护。现有的低温上装式固定球阀中，阀杆的一端通过键连接与球体连接，另一端穿过阀盖后与执行机构连接，执行机构通过阀杆带动球体旋转从而实现阀门的开启与关闭。阀座与阀体之间通过泛塞密封圈进行密封。由于液化天然气汽化温度较低，当温度大于-162℃时，液化天然气的体积会迅速膨胀，导致阀腔内部压力急剧升高，存在安全隐患。因此，低温上装式固定球阀中还设置有压力泄放结构，保证阀门的安全。目前，主要通过阀座与阀体之间的泛塞密封圈泄放压力。综上，在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：现有低温上装式固定球阀利用泛塞密封圈泄放压力容易导致泛塞密封圈密封性能变差；球体与阀杆连接后整体行位公差难于保证，导致阀座上下游密封圈与球体贴合不够紧密，造成密封泄漏；球体重量全部由上下游阀座承担，使上下游阀座受垂直力，不利于阀座密封。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种密封性能好、易于加工、装配的低温上装式固定球阀。具体而言，包括以下的技术方案：一种低温上装式固定球阀，所述低温上装式固定球阀包括：阀体、球体、上游阀座、下游阀座、阀盖、阀杆、连接支架以及执行机构；所述球体位于所述阀体内部；所述上游阀座和下游阀座位于所述球体与阀体之间并且位于所述球体两侧，所述上游阀座和下游阀座与所述阀体之间设置有阀座固定环；所述阀体与阀盖之间通过螺栓与螺母连接；所述执行机构固定在连接支架上并且与所述阀杆连接；其中，所述球体的上下两端分别设置有上短轴和下短轴，且所述上短轴和下短轴与所述球体为一体结构，所述阀杆与所述上短轴连接；所述上游阀座与所述阀体之间还设置有第一弹性补偿部件、第一单向密封泛塞密封圈以及第二单向密封泛塞密封圈；所述下游阀座与所述阀体之间还设置有第一弹性补偿部件以及双向密封泛塞密封圈；所述上游阀座为阶梯式结构且可沿水平方向移动；所述下游阀座为阶梯式结构且可沿水平方向移动。进一步地，所述阀盖内设置有填料函，所述填料函内设置有填料轴承以及垫圈；所述填料轴承为阶梯式结构；所述填料轴承与所述垫圈之间设置有第四单向密封泛塞密封圈。进一步地，所述下短轴与所述阀体之间设置有第三弹性补偿部件。进一步地，所述上短轴与所述阀盖之间设置有上轴承，所述下短轴与所述阀体之间设置有下轴承。进一步地，所述上轴承以及下轴承均包括不锈钢外壳以及聚三氟氯乙烯内衬。进一步地，所述第一弹性补偿部件包括对中环、隔离垫板以及碟形弹簧。进一步地，所述上短轴上端设置有扁槽或者方孔，所述阀杆下端设置有与所述扁槽或者方孔相配合的接头。进一步地，所述阀体与所述阀盖的密封面之间设置有第三单向密封泛塞密封圈以及缠绕垫片。进一步地，所述上游阀座与所述球体的密封面之间以及所述下游阀座与所述球体的密封面之间设置有阀座密封圈。进一步地，所述上游阀座的台阶的级数为4～6级。进一步地，所述螺母与所述阀盖之间设置有第二弹性补偿部件。进一步地，所述阀座固定环与所述上游阀座、下游阀座连接的位置处设置有护板。进一步地，所述阀体上设置有排污孔。进一步地，所述阀座密封圈(13)底部开设有阀座密封圈压入排气工艺孔。优选地，所述阀座密封圈的材质为聚三氟氯乙烯。优选地，所述阀体的材质为CF8M(GB/T12230-2005)，含碳量可适当减小。优选地，所述填料为石墨。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：本专利技术实施例提供的低温上装式固定球阀中，在球体的上下两端分别设置上、下短轴并且与球体采用一体化结构设计，阀杆只承受扭矩而不承受球体给予的剪切力。不仅便于提高尺寸精度而且避免了传统的阀杆既承担扭矩又承担剪切力易造成的传动失效和装配后行位公差差。上游阀座采用阶梯式设计，且上游阀座与阀体的密封面之间设置有空隙，当固定球阀中腔(即阀体、阀盖以及球体所形成的空间)压力较高时，上游阀座会在压力的作用下向着阀体移动，从而使上游阀座与球体之间形成空隙，压力从上游阀座与球体之间的空隙泄放，一方面保证了固定球阀的安全，另一方面避免了通过泛塞密封圈泄放压力导致泛塞密封圈密封性能降低的问题。本专利技术实施例提供的低温上装式固定球阀尺寸精度高、密封性能好，使用寿命长，能够满足在-162℃下使用的要求。当阀门的口径达到6寸以上时，本专利技术实施例提供的固定球阀的各项性能仍然能够满足要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的低温上装式固定球阀的结构示意图；图2为图1中A位置处的局部放大图；图3为图1中B位置处的局部放大图；图4为图1中C位置处的局部放大图；图5为图1中D位置处的局部放大图；图6为图1中E位置处的局部放大图。图中附图标记分别表示：1、阀体；2、第三弹性补偿部件；3、球体；4、下轴承；5、上短轴；6、下短轴；7、第一弹性补偿部件；701、对中环；702、碟形弹簧；703、隔离垫板；8、阀座固定环；801、护板；9、第一单向密封泛塞密封圈；10、第二单向密封泛塞密封圈；11、上游阀座；12、下游阀座；13、阀座密封圈；14、第三单向密封泛塞密封圈；15、缠绕垫片；16、双向密封泛塞密封圈；17、第二弹性补偿部件；18、上轴承；19、阀盖；20、阀杆；21、垫圈；22、第四单向密封泛塞密封圈；23、填料轴承；24、填料；25、连接支架；26、执行机构；27、排污孔。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供一种低温上装式固定球阀，参见图1并结合图2～图6，该低温上装式固定球阀包括：阀体1、球体3、上游阀座11、下游阀座12、阀盖19、阀杆20、连接支架25以及执行机构26；球体3位于阀体1内部；上游阀座11和下游阀座12位于球体3与阀体1之间并且位于球体3两侧，上游阀座11和下游阀座12与阀体1之间设置有阀座固定环8；阀体1与阀盖19之间通过螺栓与螺母连接；执行机构26固定在连接支架25上并且与阀杆20连接；其中，球体3的上下两端分别设置有上短轴5和下短轴6，且上短轴5和下短轴6与球体3为一体结构，阀杆20与上短轴5连接；上游阀座11与阀体1之间还设置有第一弹性补偿部件7、第一单向密封泛塞密封圈9以及第二单向密封泛塞密封圈10；下游阀座12与所述阀体1之间还设置有第一弹性补偿部件7以及双向密封泛塞密封圈16；上游阀座11为阶梯式结构且可沿水平方向移动；下游阀座12为阶梯式结构且可沿水平方向移动。本专利技术实施例提供的低温上装式固定球阀的工作原理为：将阀体1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温上装式固定球阀，所述低温上装式固定球阀包括：阀体(1)、球体(3)、上游阀座(11)、下游阀座(12)、阀盖(19)、阀杆(20)、连接支架(25)以及执行机构(26)；所述球体(3)位于所述阀体(1)内部；所述上游阀座(11)和下游阀座(12)位于所述球体(3)与阀体(1)之间并且位于所述球体(3)两侧，所述上游阀座(11)和下游阀座(12)与所述阀体(1)之间设置有阀座固定环(8)；所述阀体(1)与阀盖(19)之间通过螺栓与螺母连接；所述执行机构(26)固定在连接支架(25)上并且与所述阀杆(20)连接；其特征在于，所述球体(3)的上下两端分别设置有上短轴(5)和下短轴(6)，且所述上短轴(5)和下短轴(6)与所述球体(3)为一体结构，所述阀杆(20)与所述上短轴(5)连接；所述上游阀座(11)与所述阀体(1)之间还设置有第一弹性补偿部件(7)、第一单向密封泛塞密封圈(9)以及第二单向密封泛塞密封圈(10)；所述下游阀座(12)与所述阀体(1)之间还设置有第一弹性补偿部件(7)以及双向密封泛塞密封圈(16)；所述上游阀座(11)为阶梯式结构且可沿水平方向移动；所述下游阀座(12)为阶梯式结构且可沿水平方向移动。...

【技术特征摘要】
1.一种低温上装式固定球阀，所述低温上装式固定球阀包括：阀体(1)、球体(3)、上游阀座(11)、下游阀座(12)、阀盖(19)、阀杆(20)、连接支架(25)以及执行机构(26)；所述球体(3)位于所述阀体(1)内部；所述上游阀座(11)和下游阀座(12)位于所述球体(3)与阀体(1)之间并且位于所述球体(3)两侧，所述上游阀座(11)和下游阀座(12)与所述阀体(1)之间设置有阀座固定环(8)；所述阀体(1)与阀盖(19)之间通过螺栓与螺母连接；所述执行机构(26)固定在连接支架(25)上并且与所述阀杆(20)连接；其特征在于，所述球体(3)的上下两端分别设置有上短轴(5)和下短轴(6)，且所述上短轴(5)和下短轴(6)与所述球体(3)为一体结构，所述阀杆(20)与所述上短轴(5)连接；所述上游阀座(11)与所述阀体(1)之间还设置有第一弹性补偿部件(7)、第一单向密封泛塞密封圈(9)以及第二单向密封泛塞密封圈(10)；所述下游阀座(12)与所述阀体(1)之间还设置有第一弹性补偿部件(7)以及双向密封泛塞密封圈(16)；所述上游阀座(11)为阶梯式结构且可沿水平方向移动；所述下游阀座(12)为阶梯式结构且可沿水平方向移动。2.根据权利要求1所述的低温上装式固定球阀，其特征在于，所述阀盖(19)内设置有填料函，所述填料函内设置有填料轴承(23)以及垫圈(21)；所述填料轴承(23)为阶梯式结构；所述填料轴承(23)与所述垫圈之间设置有第四单向密封泛塞密封圈(22)。3.根据权利要求1所述的低温上装式固定球阀，其特征在于，所述下短轴(6)与所述阀体(1)之间设置有第三弹性补偿部件(2)。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉峰，魏奇，刘晓东，包彦平，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团渤海石油装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11