一种改进的超高压球阀结构制造技术

本实用新型专利技术涉及全焊接球阀技术领域，具体来说是一种改进的超高压球阀结构，包括阀体；设置在阀体内的密封圈组件和球体；其特征在于还包括与阀体通过焊接形式连接的上支撑箱和下支撑箱，所述上支撑箱和下支撑箱与球体上、下轴孔之间通过上石墨填充轴承和下石墨填充轴承配合，用于支撑球体的径向工作位置，承受球体工作状态下的介质压力；设置在上下支撑箱内的阀杆，阀杆通过花键与球体配合，在球体开启与关闭的工作状态过程中承受扭矩，上下支撑箱设计更改为深入球体设计，与球体上下阀杆孔配合，承受球体的介质作用力，承受弯矩。支撑孔配合轴承使用石墨填塞物的厚壁轴承，承压能力、自润滑能力均高于常规设计采用的钢背套轴承。承。承。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的超高压球阀结构


[0001]本技术涉及全焊接球阀
，具体来说是一种改进的超高压球阀结构。

技术介绍

[0002]随着我国综合实力的提升，整体工业的飞速发展，天然气输送管道的建设、相关配套的压气站、分压站等设施的建设速度、规格迅速向高压力大口径方向发展。球阀作为天然气输送管道中的主要启闭阀门，占比数达到一半以上。同时由于管道运输的长距离输送特性，导致阀门安装位置大多为无人居住或维修条件恶劣的野外、荒漠地区，这就要求阀门的使用寿命越长越好，检修周期越长越好，因此全焊接球阀在天然气长输管道中得到大量的应用。
[0003]目前国内外的全焊接球阀主要有二种典型的结构形式：一种为三段式桶形结构，球阀阀体由一个中阀体和二个侧阀体组成，通过焊接将三个零件连接起来，大口径的三段式桶形焊接球阀球体通过上下两个支撑板完成对球体的受力支撑。阀杆只需要承受阀门的启闭转矩即可，阀门工作时，阀杆受力单一，持续工作性能良好。但是由于阀体需要二道焊接连接，同时要保证支撑板与二个侧阀体之间的配合精度在十分之一毫米精度范围内，但是两道焊缝即使是同时焊接，也无法保证焊接的收缩量的一致性，导致 产品的一次成功率相对较低，经常需要进行切割，二次装配，严重影响产品质量与生产进度。
[0004]第二种全焊接球阀的结构形式为二段式球形壳体焊接结构，其中德国舒克阀门公司的结构形式最为典型，阀体由左右二个半球壳组成，安装好内部零件阀座、球体后，将中心焊缝焊接成型，再加工上下阀杆孔，将阀杆组件装配焊接完成整体的球阀焊接装配工艺，这种球形全焊接球阀的阀杆由于结构设计上的限制，阀杆承受弯扭合成力的作用，在小口径阀门设计中，由于球形全焊接的承受力轴承直径小于三段式桶形全焊接球阀支撑板形式的轴承直径，导致扭矩小于三段式球阀，所以对阀杆的工作状态影响很小，同时由于扭矩的降低，可以选着更低扭矩的驱动装置，整体阀门的制造成本降低提高了产品的市场竞争力。
[0005]但是对于超大口径、超高压力的球阀而言，阀杆同时承受弯扭应力，对阀门的工作状态影响较大，在长期运行中，阀杆弯曲卡阻的风险要比小口径同结构的全焊接球阀要大得多，尤其是公称通径40寸以上，公称压力1500Lb以上的超级全焊接球阀而言，该种风险是要避免的。因此，本公司依据上述问题，对现有球形全焊接球阀结构形式作出改进，已保证超大口径、超高压力全焊接球阀的工作顺畅、安全。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种改进的超高压球阀结构，提高超大口径超高压全焊接球阀的使用性能，满足实际工况使用要求，提高现场使用的安全性。
[0007]为了实现上述目的，设计一种改进的超高压球阀结构，包括阀体；设置在阀体内的密封圈组件和球体；其特征在于还包括与阀体通过焊接形式连接的上支撑箱和下支撑箱，
所述上支撑箱和下支撑箱与球体上、下轴孔之间通过上石墨填充轴承和下石墨填充轴承配合，用于支撑球体的径向工作位置，承受球体工作状态下的介质压力；设置在上下支撑箱内的阀杆，阀杆通过花键与球体配合，在球体开启与关闭的工作状态过程中承受扭矩。
[0008]优选的，包括设置在上、下支撑箱内的推力球轴承和调节轴，设置在上支撑箱上的剪切环，设置在阀杆与上支撑箱间的密封组件，设置在下支撑箱与球体间的调整轴；所述的密封圈组件与阀体和球体配合安装，密封圈与阀体在径向配合连接保证密封，在轴向与球体配合；所述的上下支撑箱通过焊接与阀体组装连接，与球体通过轴孔配合连接；所述的阀杆与上支撑箱通过阀杆组装，球体随阀杆做旋转运动。
[0009]优选的，上支撑箱与阀杆、连接盘之间，球体与下支撑箱之间均装有推力球轴承，承受阀杆、调整轴介质力，同时调整轴通过与下支撑箱的螺纹连接调整球体的轴向工作位置。
[0010]优选的，上支撑箱与连接盘之间装配有剪切环，阀杆与剪切环之间通过间隙配合，防止阀杆由于超压介质力向上冲击连接盘出现连接盘连接螺钉松动，保证阀杆不飞出，连接盘不脱离上支撑箱。
[0011]优选的，上、下支撑箱为深入球体结构，与球体上、下阀杆孔配合，承受球体的介质作用力，仅承受弯矩。
[0012]优选的，上阀杆与上阀杆箱之间采用推力球轴承支撑，阀杆重量不承受在球体上，阀杆仅承受驱动阀门的转矩。
[0013]优选的，阀体的上游侧与阀体中腔增加内腔止回阀，消减阀体中腔外部泄压阀的超压起跳。
[0014]本技术同现有技术相比，其优点在于：
[0015]1.左右球壳之间仍采用中间焊缝单道焊接设计，考虑到焊接厚度的问题，适当增加球壳与球体之间的配合间隙，增大管道内介质流动空间，保证介质流动过程中可以带走更多体积的淤积物。同时保证中间焊缝焊接完成后进行射线拍片的空间，在后期检测上可以采用最严格的检测手段进一步保证超厚焊缝的焊接质量。
[0016]2.上下支撑箱设计更改为深入球体设计，与球体上下阀杆孔配合，承受球体的介质作用力，承受弯矩。支撑孔配合轴承使用石墨填塞物的厚壁轴承，承压能力、自润滑能力均高于常规设计采用的钢背套轴承。
[0017]3.下阀杆不在起到承受球体介质力的作用，而是单纯的作为调节球体中心高度，确认球体与阀座配合位置的调节轴，同时下阀杆球体底平面之间采用推力球轴承设计，二者之间的平面摩擦力在球阀的扭矩计算中可以忽略。
[0018]4.上阀杆与球体连接采用花键连接代替球销连接，增强驱动能力的同时减少了一组配合零件，设计精简，装配更加简单，快捷。
[0019]5.上阀杆与上阀杆箱之间采用推力球轴承支撑，阀杆重量不承受在球体上，阀杆仅承受驱动阀门的转矩，工作状态具有唯一性，工作寿命长，性能稳定。
[0020]6.整体改进型全焊接球阀由于采用上下阀杆箱承压设计，上下阀杆总长度比常规球形全焊接球阀减短减短60%以上，更有利于整机运输和管道安装。
附图说明
[0021]图1是本技术球阀结构示意图；
[0022]图2是本技术内腔止回阀工作原理图；
[0023]图中：1.阀体，2.阀座组件，3.内腔止回阀，4.球体，5.上石墨填充轴承，6.上支撑箱，7.推力球轴承，8.阀杆，9.剪切环，10.调整轴，11.下支撑箱，12.下石墨填充轴。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术作进一步说明，本技术的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]本技术为一种改进的超高压球阀结构，包括阀体，设置在阀体内的密封圈组件、球体，设置在球体与上下支撑箱间的石墨填充轴承，设置在上下支撑箱内的阀杆、推力球轴承、调节轴，设置在上支撑箱上的剪切环，设置在阀杆与上支撑箱间的密封组件，设置在下支撑箱与球体间的调整轴；所述的密封圈组件与阀体和球体配合安装，密封圈与阀体在径向配合连接保证密封，在轴向与球体配合；所述的上下支撑箱通过焊接与阀体组装连接，与球体通过轴孔配合连接；所述的阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的超高压球阀结构，包括阀体；设置在阀体内的密封圈组件和球体；其特征在于还包括与阀体通过焊接形式连接的上支撑箱和下支撑箱，所述上支撑箱和下支撑箱与球体上、下轴孔之间通过上石墨填充轴承和下石墨填充轴承配合，用于支撑球体的径向工作位置，承受球体工作状态下的介质压力；设置在上下支撑箱内的阀杆，阀杆通过花键与球体配合，在球体开启与关闭的工作状态过程中承受扭矩。2.如权利要求1所述的一种改进的超高压球阀结构，其特征在于还包括设置在上、下支撑箱内的推力球轴承和调节轴，设置在上支撑箱上的剪切环，设置在阀杆与上支撑箱间的密封组件，设置在下支撑箱与球体间的调整轴；所述的密封圈组件与阀体和球体配合安装，密封圈与阀体在径向配合连接保证密封，在轴向与球体配合；所述的上下支撑箱通过焊接与阀体组装连接，与球体通过轴孔配合连接；所述的阀杆与上支撑箱通过阀杆组装，球体随阀杆做旋转运动。3.如权利要求1或2所述的一种改进的超高压球阀结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔秉涛，代静，赵敏捷，卞士垒，
申请(专利权)人：上海高中压阀门股份有限公司，
类型：新型
国别省市：