一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀，滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。本实用新型专利技术能提高球体安装效率，快捷方便。

A Seat Sealing Mechanism of Uploading Fixed Valve and Fixed Ball Valve Suitable for Low Temperature Conditions

【技术实现步骤摘要】
一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀
本技术属于阀门领域，特别是关于一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀。
技术介绍
球阀作为管路系统的切断阀广泛应用于石油、化工、电力、城建等各类工业领域。球阀通过球体的90°旋转能够开启或关闭管道，它具有流体阻力小，密封性能好，开关迅速等优点。固定阀的球体一般采用上下支撑轴或支撑板支撑，阀门在使用过程中球体不移动，只做90°旋转运动。通过在阀座背后施加弹簧力以及管道中的介质力，使阀座能够紧密的贴合在球体上，从而达到阀座的可靠密封。为了使阀座能够紧密贴合球体，因此，阀座应该能在阀体内移动，但同时又要求阀座与阀体之间可靠密封，确保阀体内的介质不会通过阀座与阀体之间的配合面泄漏。上装式球阀阀体为整体式结构，阀体刚性好，不容易变形，但是，上装式球阀阀体为整体式结构存在弹簧产生较大阻力使球体安装不便，球体与阀座之间的介质因安装过程产生磨损，缩短球阀使用寿命。对于常温球阀，两者之间通常采用橡胶O型圈进行密封，但橡胶O型圈不能用于低温工况，在低温下橡胶O型圈会开裂或失去弹性，无法有效密封。因此，低温固定阀的阀座与阀体之间不能采用O型圈进行密封，通常采用唇形圈进行密封，为了确保唇形圈的可靠密封，与唇形圈相接触的阀座及阀体表面要有很高的光洁度，另外还需要阀座、阀体与唇形圈的配合有一定的过盈量。目前低温球阀的阀座与阀体的密封基本采用该结构设计。但是当球阀用于很低的温度时，特别是用于-196℃的工况时，尽管在唇形圈内有弹簧的支撑，但唇形圈的唇口在低温下会有较大的收缩，此时的唇形圈与阀座及阀体配合面的过盈量会大大减小，此时很难保证唇形圈的可靠密封，另外，唇形圈在低温下弹性降低，材料变硬，也不利于唇形圈的密封。为了使唇形圈在更低的温度下能够可靠密封，人们试图通过增大阀座、阀体与唇形圈配合面的过盈量来解决密封问题，但是配合面的过盈量太大会导致唇形圈安装的困难，甚至会在安装时损坏唇形圈，因此，当球阀用于很低的温度时，采用常规的唇形圈密封结构设计，很难保证阀座与阀体之间的可靠密封。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种在球体安装时无阻力，在安装完成后恢复与阀座密封状态的球阀，从而使球体的安装快速、便捷，同时提高球阀的使用寿命。本技术的技术方案：一种上装式固定阀的阀座密封机构，包括阀体、阀座和球体，阀体上端设置有供球体装入的安装口,阀体内设置有供阀座沿流道轴向滑移的滑移槽,所述的滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,所述的滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。通过采用上述技术方案，为了方便、快速安装球体，需要预紧弹簧和挤压组件向后退让，因此，在挤压组件和阀体之间在流道轴向设有较大的退让空间，从而能够容易的进行球体的安装，球体安装后，再安装挤压组件，挤压组件一般与阀体采用螺纹旋紧，也可以采用其他方法，如采用螺钉将两者固定在一起。挤压组件旋紧后，挤压组件将预紧弹簧压紧，预紧弹簧压紧后的弹簧力将作用在阀座上，阀座紧密的贴靠在球体上，使球体与阀座具有良好的密封性能。阀座在阀体内移动，但同时又要求阀座与阀体之间可靠密封，确保阀体内的介质不会通过阀座与阀体之间的配合面泄漏。设计时保证阀座与阀体在轴向有一定的间隙，使阀座能够沿流道轴向移动，通过阀座的轴向移动，使阀座能够紧密的贴合到球体上，确保阀座与球体之间的可靠密封，另外，考虑到阀座、球体等零部件会因为热胀冷缩而引起尺寸变化，间隙的设置能够防止因尺寸变化而导致阀门被卡死。阀座一般采用金属镶嵌耐低温的软密封材料，如PCTFE（聚三氟氯乙烯）等，阀座也可以采用全金属设计，为了确保密封面的使用寿命，金属密封的球阀，在阀座密封面和球体密封面采用镍基合金、碳化钨等耐磨材料。该结构设计解决了快速装配球体。本技术进一步设置为：挤压组件包括环形的压板和环形的锁紧压套，所述的压板滑移于退让空间并与预紧弹簧相抵，锁紧压套外周与流道内周呈螺纹配合，所述的压板具有与锁紧压套相抵的抵接部，所述的锁紧压套旋入流道时通过压板和预紧弹簧将阀座向球体挤压，形成阀体与阀座之间的密封。通过采用上述技术方案，为了安装球体，需要压板和锁紧压套向后退让，因此，在压板和阀体之间在轴向设有较大的退让空间，从而能够容易的进行球体的安装，球体安装后，再安装锁紧压套，锁紧压套一般与阀体采用螺纹旋紧，也可以采用其他方法，如采用螺钉将两者固定在一起。锁紧压套旋紧后，锁紧压套通过压板将预紧弹簧压紧，预紧弹簧压紧后的弹簧力作用在阀座上，阀座紧密的贴靠在球体上，使球体与阀座具有良好的密封性能。且该结构设计解决了常规球体安装效率的问题。本技术进一步设置为：阀体位于流道内周设置有限位台阶，所述的锁紧压套外周与限位台阶对应设置有限位部，所述的锁紧压套旋入流道并到达安装位置时限位台阶与限位部相抵构成阀体与锁紧压套之间的限位配合。通过采用上述技术方案，本技术当锁紧压套旋紧后，压板将预紧弹簧压紧，弹簧压紧后的弹簧力作用在阀座上。设计一限位台阶，一旦锁紧压套通过压板将预紧弹簧压紧，能够保证预紧弹簧不会受到压板过大的作用力，预紧弹簧的弹力可以使阀座紧密的贴靠在球体上，使球体与阀座具有良好的密封性能，因此，本技术设计能够精确的控制预紧弹簧的弹力，既保预紧弹簧的压紧作用，也能够避免预紧弹簧受到过大的外力作用而损坏。本技术进一步设置为：阀座密封机构还包括唇形圈及位于唇形圈唇口内的唇形圈弹簧，阀座与阀体之间的密封处设有安装唇形圈及唇形圈弹簧的密封槽，密封槽与预紧弹簧之间设有压圈，压圈包括压圈主体以及固定设置于压圈主体并对应唇口位置的压圈头部，压圈头部与唇形圈弹簧相抵，唇形圈弹簧将唇形圈撑开构成阀座与阀体之间的密封配合，阀座设有与压圈主体限位配合的抵接面。通过采用上述技术方案，唇形圈采用标准的结构设计，可以直接从唇形圈制造厂采购，唇形圈在U型圈内放置一个弹簧，U型圈一般采用纯的或增强的PTFE、TFE、PCTFE等非金属材料制造，预紧弹簧采用金属材料制成。压圈的头部伸到唇形圈的唇口内，预紧弹簧的压紧力直接作用在压圈上，预紧弹簧的预紧力还将通过压圈的头部作用在唇形圈弹簧上，该作用力能够使唇形圈的唇口进一步的撑开，使唇形圈与阀体和阀座更紧密的贴靠在一起，从而使阀座与阀体之间具有更好的密封性能。唇形圈与阀体、阀座采用常规的过盈配合设计，因此，唇形圈及阀座可以比较容易的安装到阀体内。当锁紧压套旋紧后，压板将预紧弹簧压紧，预紧弹簧压紧后的弹簧力通过压圈的头部压在弹簧上，使唇形圈的唇口撑开，从而使唇形圈与阀体和阀座更紧密的贴合密封，即使在很低的温度下，唇形圈的唇口有一定程度的收缩，仍然能够确保唇形圈的可靠密封。该结构设计完美解决了常规唇形圈的密封结构无法确保在很低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上装式固定阀的阀座密封机构，包括阀体、阀座和球体，阀体上端设置有供球体装入的安装口,阀体内设置有供阀座沿流道轴向滑移的滑移槽,所述的滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,其特征在于：所述的滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。

【技术特征摘要】
1.一种上装式固定阀的阀座密封机构，包括阀体、阀座和球体，阀体上端设置有供球体装入的安装口,阀体内设置有供阀座沿流道轴向滑移的滑移槽,所述的滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,其特征在于：所述的滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。2.据权利要求1所述的一种上装式固定阀的阀座密封机构，其特征在于：所述的挤压组件包括环形的压板和环形的锁紧压套，所述的压板滑移于退让空间并与预紧弹簧相抵，锁紧压套外周与流道内周呈螺纹配合，所述的压板具有与锁紧压套相抵的抵接部，所述的锁紧压套旋入流道时通过压板和预紧弹簧将阀座向球体挤压，形成阀体与阀座之间的密封。3.根据权利要求2所述的一种上装式固定阀的阀座密封机构，其特征在于：所述的阀体位于流道内周设置有限位台阶，所述的锁紧压套外周与限位台阶对应设置有限位部，所述的锁紧压套旋入流...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱晓来，叶建伟，黄明金，潘建瓯，王汉洲，
申请(专利权)人：超达阀门集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33