防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀制造技术

本发明专利技术涉及一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀，包括阀体、球体、上游阀座和下游阀座，阀杆以及阀盖，上游阀座为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，在上游阀座和阀体之间、靠近球体侧的上游唇形密封构件与上游阀座螺纹段内端面之间安装有防止上游唇形密封构件轴向移动的上游密封构件阻隔环；在下游阀座和阀体上所述下游唇形密封构件与下游阀座螺纹段内端面之间安装有防止下游唇形密封构件轴向移动的下游密封构件阻隔环。上述结构避免了唇形密封构件在沟槽内滑动，保证了阀座稳定的密封性，实现了LNG介质等超低温工况下高压顶装式球阀的密封问题，有效的解决了超压时向上游方向泄压，保证整个阀门的安全性能。

LNG ultra low temperature top mounted ball valve to prevent sliding of seat seal

The invention relates to a LNG ultra-low temperature top-mounted ball valve which prevents seat seals from sliding, including valve body, ball body, upstream seat and downstream seat, valve stem and valve cover, upstream seat is a single piston effect seat, downstream seat is a double piston effect seat, and upstream lip-shaped valve seat is between upstream seat and valve body, near the side of the ball body. An upstream sealing member barrier ring is installed between the sealing member and the inner end face of the upstream seat thread section to prevent the upstream lip sealing member from moving axially; and a downstream sealing is installed between the downstream lip sealing member and the inner end face of the downstream seat thread section to prevent the downstream lip sealing member from moving axially on the downstream seat and valve body. Component barrier ring. The above structure avoids the lip-shaped sealing member sliding in the groove, guarantees the stable sealing of the valve seat, realizes the sealing problem of the high-pressure top-mounted ball valve under the ultra-low temperature working conditions such as LNG medium, effectively solves the pressure relief from the upstream direction when overpressure, and ensures the safety performance of the whole valve.

【技术实现步骤摘要】
防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀
本专利技术属于低温或抗硫球阀
，特别是涉及一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀。
技术介绍
液化天然气(LNG)是清洁能源，天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要由甲烷构成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至超低温-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。是国家能源战略的重点行业。但是关键区域的阀门还一直依赖进口，尤其是大口径、高压超低温顶装式球阀，上游阀座3-1为单活塞效应阀座，下游阀座3-2为双活塞效应阀座，阀门中腔超压时只能向上游方向泄压。国内现有的超低温顶装式球阀，在装配时阀座尾部会预留较长的装配余量，这就使得装好后LIP-SEAL沟槽尺寸太长，在承受不同方向的压力时，LIP-SEAL会产生较大位移，从而密封存在较大的不稳定性，本专利技术完全解决了此问题。本专利技术采用隔断装置将多重LIP-SEAL相互隔开，形成独立固定的LIP-SEAL沟槽，把顶装式球阀装配时阀座尾的装配余量排除在LIP-SEAL沟槽外，避免了LIP-SEAL在沟槽内滑动，保证了阀座稳定的密封性,提供了阀门的使用寿命。本专利技术产品可在线维修，实现了LNG介质等超低温工况下高压顶装式球阀的密封，有效的解决了超压时向上游方向泄压，保证整个阀门的安全性能。本专利技术性能已完全达到了国外同类产品的水平，填补了国内空白，将逐步替代进口。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀；实现了LNG介质等超低温工况下高压顶装式球阀的密封问题，有效的解决了超压时向上游方向泄压，保证整个阀门的密封和安全性能，延长了密封构件的使用寿命。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀，包括阀体、球体、阀座、阀杆以及阀盖，其中所述球体和阀座安装于所述阀体的通道中，所述阀盖通过紧固件安装在阀体的上端部，在阀盖内穿装阀杆，在阀体的通道中所述阀杆连接球体，其中所述阀座分为上游阀座和下游阀座，上游阀座为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，上游阀座和下游阀座分置于所述球体的两侧；并且上游阀座滑动安装在阀体的上游阀座安装腔内，所述下游阀座滑动安装在阀体的下游阀座安装腔内；在阀体的上游阀座安装腔的底部固定安装有上游固定圈，所述上游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个上游定位销，所述上游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述上游阀座的上游端面上对应定位销位置设有上游销孔，所述上游定位销插装在上游销孔内，所述上游阀座沿上游定位销轴向移动；所述上游阀座上设有两级阶梯式密封台，每个密封台上均设有上游唇形密封构件，所述阀体对应上游阀座外圆周的上游唇形密封构件设有密封台；所述上游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述上游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段上配装有上游压环；所述上游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置上游预紧蝶簧；所述上游压环向上游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述上游预紧蝶簧；同时，所述上游预紧蝶簧推动上游阀座向外运动，直至靠上球体，继续旋进上游预紧蝶簧时上游阀座上的阀座密封圈与球体压紧，形成上游密封结构；在阀体的下游阀座安装腔的底部固定安装有下游固定圈，所述下游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个下游定位销，所述下游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述下游阀座的下游端面下对应定位销位置设有下游销孔，所述下游定位销插装在下游销孔内，所述下游阀座沿下游定位销轴向移动；所述下游阀座上套装有下游唇形密封构件，所述阀体对应下游阀座外圆周的下游唇形密封构件设有密封台；所述下游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述下游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段下配装有下游压环；所述下游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置下游预紧蝶簧；所述下游压环向下游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述下游预紧蝶簧；同时，所述下游预紧蝶簧推动下游阀座向外运动，直至靠上球体，继续旋进下游预紧蝶簧时下游阀座上的阀座密封圈与球体压紧，形成下游密封结构；其特征在于：在上游阀座和阀体之间安装有防止上游唇形密封构件轴向移动的第一上游密封构件阻隔环组件；靠近球体侧的上游唇形密封构件与上游阀座螺纹段内端面之间安装有防止上游唇形密封构件轴向移动的第二上游密封构件阻隔环；在阀体和上游阀座之间形成独立固定的上游唇形密封构件安装空间；在上游唇形密封构件安装空间内安装上游唇形密封构件；在下游阀座和阀体上所述下游唇形密封构件与下游阀座螺纹段内端面之间安装有防止下游唇形密封构件轴向移动的下游密封构件阻隔环；在阀体和下游阀座之间形成独立固定的下游唇形密封构件安装空间，下游唇形密封构件安装空间内安装有下游唇形密封构件。本专利技术还可以采用如下技术方案：靠近上游阀座尾部的上游唇形密封构件包括两个同向设置的唇形密封构件。靠近球体侧上游阀座上的上游唇形密封构件包括两个呈背向设置的唇形密封构件。所述上游压环和下游压环的外环面上均设置有防松限位环，所述防松限位环通过防松螺钉固定；在所述防松限位环的端部设有凸起，所述凸起能够与在阀体内侧壁上设置的凸台相抵触，从而限制所述上、下游压环旋转。所述上游压环和下游压环靠近球体的端面上均设置有用来插入工装旋动上、下游阀座压用的工艺孔。在上游阀座和阀体之间、下游阀座和阀体之间设有柔性石墨密封圈。所述第一上游密封构件阻隔环组件包括内隔环、外压环以及中间隔环，阀体的内壁设有中间隔环安装槽，内隔环的外壁设有中间隔环安装槽止口，所述中间隔环采用对开环或者四开环结构。本专利技术具有的优点和积极效果是：由于本专利技术采用上述技术方案，具有以下优点：1、采用阻隔环构件将多重唇形密封构件(LIP-SEAL)相互隔开，形成独立固定的唇形密封构件(LIP-SEAL)沟槽，把顶装式球阀装配时阀座尾的装配余量排除在唇形密封构件(LIP-SEAL)沟槽外，避免了唇形密封构件(LIP-SEAL)在沟槽内滑动，保证了阀座稳定的密封性,提供了阀门的使用寿命。解决了现有的超低温顶装式球阀在装配时阀座尾部会预留较长的装配余量，避免了装好后唇形密封构件(LIP-SEAL)沟槽尺寸太长，在承受不同方向的压力时，唇形密封构件(LIP-SEAL)会产生较大位移，从而提高了密封的稳定性。2、本专利技术采用单双活塞结构分体式阀座，分别置于球体两侧，通过合理设计和计算，可实现合理的阀门超压泄放功能；上游阀座为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，实现LNG介质超压时只能向上游方向泄漏，并保证整个阀门的密封性能。3、通过设计螺纹配合形式的上、下游阀座与上、下压环的结构，并设置上下游固定圈，使上、下游阀座只能沿轴向方向作直线移动，并防止在旋转上、下游压环时阀座因跟转而损伤唇形密封构件(LIP-SEAL)，设置蝶簧可有效提供了球阀的初始密封。总之，本专利技术可在线维修，实现了LNG介质等超低温工况下高压顶装式球阀的密封问题，有效的解决了超压时向上游方向泄压，保证整个阀门的密封和安全性能。本专利技术性能已完全达到了国外同类产品的水平，填补了国内空白，将逐步替代进口。附图说明图1为球阀的总装结构示意图。图2为球体装配时与阀座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀，包括阀体、球体、阀座、阀杆以及阀盖，其中所述球体和阀座安装于所述阀体的通道中，所述阀盖通过紧固件安装在阀体的上端部，在阀盖内穿装阀杆，在阀体的通道中所述阀杆连接球体，其中所述阀座分为上游阀座和下游阀座，上游阀座为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，上游阀座和下游阀座分置于所述球体的两侧；并且上游阀座滑动安装在阀体的上游阀座安装腔内，所述下游阀座滑动安装在阀体的下游阀座安装腔内；在阀体的上游阀座安装腔的底部固定安装有上游固定圈，所述上游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个上游定位销，所述上游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述上游阀座的上游端面上对应定位销位置设有上游销孔，所述上游定位销插装在上游销孔内，所述上游阀座沿上游定位销轴向移动；所述上游阀座上设有两级阶梯式密封台，每个密封台上均设有上游唇形密封构件，所述阀体对应上游阀座外圆周的上游唇形密封构件设有密封台；所述上游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述上游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段上配装有上游压环；所述上游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置上游预紧蝶簧；所述上游压环向上游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述上游预紧蝶簧；同时，所述上游预紧蝶簧推动上游阀座向外运动，直至靠上球体，继续旋进上游预紧蝶簧时上游阀座上的阀座密封圈与球体压紧，形成上游密封结构；在阀体的下游阀座安装腔的底部固定安装有下游固定圈，所述下游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个下游定位销，所述下游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述下游阀座的下游端面下对应定位销位置设有下游销孔，所述下游定位销插装在下游销孔内，所述下游阀座沿下游定位销轴向移动；所述下游阀座上套装有下游唇形密封构件，所述阀体对应下游阀座外圆周的下游唇形密封构件设有密封台；所述下游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述下游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段下配装有下游压环；所述下游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置下游预紧蝶簧；所述下游压环向下游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述下游预紧蝶簧；同时，所述下游预紧蝶簧推动下游阀座向外运动，直至靠上球体，继续旋进下游预紧蝶簧时下游阀座上的阀座密封圈与球体压紧，形成下游密封结构；其特征在于：在上游阀座和阀体之间安装有防止上游唇形密封构件轴向移动的第一上游密封构件阻隔环组件；靠近球体侧的上游唇形密封构件与上游阀座螺纹段内端面之间安装有防止上游唇形密封构件轴向移动的第二上游密封构件阻隔环；在阀体和上游阀座之间形成独立固定的上游唇形密封构件安装空间；在上游唇形密封构件安装空间内安装上游唇形密封构件；在下游阀座和阀体上所述下游唇形密封构件与下游阀座螺纹段内端面之间安装有防止下游唇形密封构件轴向移动的下游密封构件阻隔环；在阀体和下游阀座之间形成独立固定的下游唇形密封构件安装空间，下游唇形密封构件安装空间内安装有下游唇形密封构件。...

【技术特征摘要】
1.一种防止阀座密封件滑动的LNG超低温顶装式球阀，包括阀体、球体、阀座、阀杆以及阀盖，其中所述球体和阀座安装于所述阀体的通道中，所述阀盖通过紧固件安装在阀体的上端部，在阀盖内穿装阀杆，在阀体的通道中所述阀杆连接球体，其中所述阀座分为上游阀座和下游阀座，上游阀座为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，上游阀座和下游阀座分置于所述球体的两侧；并且上游阀座滑动安装在阀体的上游阀座安装腔内，所述下游阀座滑动安装在阀体的下游阀座安装腔内；在阀体的上游阀座安装腔的底部固定安装有上游固定圈，所述上游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个上游定位销，所述上游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述上游阀座的上游端面上对应定位销位置设有上游销孔，所述上游定位销插装在上游销孔内，所述上游阀座沿上游定位销轴向移动；所述上游阀座上设有两级阶梯式密封台，每个密封台上均设有上游唇形密封构件，所述阀体对应上游阀座外圆周的上游唇形密封构件设有密封台；所述上游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述上游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段上配装有上游压环；所述上游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置上游预紧蝶簧；所述上游压环向上游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述上游预紧蝶簧；同时，所述上游预紧蝶簧推动上游阀座向外运动，直至靠上球体，继续旋进上游预紧蝶簧时上游阀座上的阀座密封圈与球体压紧，形成上游密封结构；在阀体的下游阀座安装腔的底部固定安装有下游固定圈，所述下游固定圈的端面上沿圆周方向均布设有数个下游定位销，所述下游定位销的轴向方向与阀体的水平中线平行设置；所述下游阀座的下游端面下对应定位销位置设有下游销孔，所述下游定位销插装在下游销孔内，所述下游阀座沿下游定位销轴向移动；所述下游阀座上套装有下游唇形密封构件，所述阀体对应下游阀座外圆周的下游唇形密封构件设有密封台；所述下游唇形密封件与阀体内壁接触形成密封结构；所述下游阀座靠近球体的一端设有外螺纹段，在外螺纹段下配装有下游压环；所述下游压环与所述阀体内的外台阶孔肩之间设置下游预紧蝶簧；所述下游压环向下游预紧弹簧方向旋进时，压缩所述下游预紧蝶簧；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢沓宏，潘存龙，刘聪攀，范独醒，
申请(专利权)人：天津祥嘉流体控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12