一种斜面密封熔盐球阀制造技术

一种斜面密封熔盐球阀，属于阀门技术领域，本发明专利技术为了解决熔盐球阀无法实现在线更换球体、阀座的问题。包括阀体、压盖、球体和阀杆，阀杆的下端穿过压盖与球体相连，压套、弹簧元件和弹簧座由内至外依次套接在阀杆上，压套的顶端设有凸缘结构，弹簧座的内孔设有挡环结构，压盖、所述凸缘结构、弹簧元件、挡环结构由上至下依次相抵，弹簧座分别压在两个直阀座的上侧；阀杆的下部套接有轴承，轴承与阀杆的轴肩上下相抵，轴承的外周与压盖的内孔相配合，填料盖将填料组压在压盖顶部的沉台内，阀杆的上部与压盖通过填料组转动密封；将压盖提起，球体、直阀座可整体提出更换，可以实现在线更换球体、阀座。阀座。阀座。

【技术实现步骤摘要】
一种斜面密封熔盐球阀


[0001]本专利技术属于阀门
，尤其涉及一种斜面密封熔盐球阀。

技术介绍

[0002]熔盐球阀，主要应用于熔盐发电企业的熔盐输送管路，起到切断或连通管路介质的作用。目前，熔盐发电企业的熔盐管路使用较为广泛的阀门种类是熔盐截止阀和熔盐蝶阀，熔盐球阀使用较少，随着我国光热发电市场的不断扩大，熔盐发电企业对管路熔盐介质流动阻力提出了更多的要求，希望采用流动阻力较小的球阀代替截止阀和蝶阀。
[0003]目前现有的球阀存在以下几处不足：1、现有的熔盐球阀为单向密封的球阀，仅出口侧安装有阀座，流通通道不规则，流体阻力大，阀门关闭状态下，介质倒流，无法保证阀门的密封。
[0004]2、现有的熔盐球阀，阀座从阀体出口侧流道装入，阀门更换球体、阀座时，需将阀门整体从管道上切割下来，无法实现在线更换球体、阀座。
[0005]3、现有的熔盐球阀，阀座与球体采用石墨密封，因高温熔盐介质的氧化性，阀门运行一段时间后，会导致石墨氧化流失，容易引起阀杆位置外漏及阀座与阀体接触位置内漏。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种斜面密封熔盐球阀。本专利技术所采用的技术方案如下：一种斜面密封熔盐球阀，包括阀体、压盖、球体和阀杆，阀体的内腔进、出口通径上分别设有斜阀座，压盖固定在阀体上，球体设置于阀体内，球体与两个斜阀座之间分别设有直阀座；阀杆的下端穿过压盖与球体相连，压套、弹簧元件和弹簧座由内至外依次套接在阀杆上，压套的顶端设有凸缘结构，弹簧座的内孔设有挡环结构，压盖、所述凸缘结构、弹簧元件、挡环结构由上至下依次相抵，弹簧座分别压在两个直阀座的上侧；阀杆的下部套接有轴承，轴承与阀杆的轴肩上下相抵，轴承的外周与压盖的内孔相配合，填料盖将填料组压在压盖顶部的沉台内，阀杆的上部与压盖通过填料组密封；开关阀时，阀杆的总扭矩M通过下式确定：M=M
m
+M
u
+M
t
式中：M
m
为球体与直阀座之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；M
u
为轴承与轴肩之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；M
t
为阀杆与填料组之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；球体与直阀座之间的摩擦力矩M
m
通过下式确定：M
m
=F*R*u
f
*(1+cosφ)/(2*cosφ)式中：
F为直阀座与球体之间的密封力，单位N；R为球体的半径，单位mm；u
f
为球体与直阀座之间的摩擦系数；φ为直阀座与球体的密封面和球阀流道轴线的夹角，单位
°
；直阀座与球体之间的密封力F通过下式确定：F=Q
j
+Q1式中：Q
j
为介质力，单位N；Q1为有效弹簧力，单位N；介质力Q
j
通过下式确定：Q
j
=π/4*P*D
w2
式中：P为介质压强，单位MPa；D
w
为直阀座与球体密封面的外径，单位mm；有效弹簧力Q1通过下式确定：Q1=F
D
*Sinθ式中：F
D
为弹簧元件的弹力，单位N；θ为斜阀座内端面与阀杆之间的夹角，单位
°
；弹簧元件的弹力F
D
通过下式确定：F
D
=Q
f
/Cosθ式中：Q
f
为直阀座与斜阀座之间的密封力，单位N；直阀座与斜阀座之间的密封力Q
f
通过下式确定：Q
f
=π*d
p
*b*q式中：d
p
为直阀座与斜阀座的密封面平均直径，单位mm；b为直阀座与斜阀座的密封面宽度，单位mm；q为直阀座与斜阀座达到密封所需密封比压，单位MPa；轴承与轴肩之间的摩擦力矩M
u
通过下式确定：M
u
=1/4*(d+d
j
)*F
U
*u
j
式中：d
j
为轴肩的外径，单位mm；d为阀杆的直径，单位mm；F
U
为介质推出阀杆力，单位N；u
j
为轴承与阀杆之间的摩擦系数；介质推出阀杆力F
U
通过下式确定：F
U
=π/16*(d+d
j
)2*P式中：
π为圆周率；阀杆与填料组之间的摩擦力矩M
t
通过下式确定：M
t
=0.6*π*u
t
*d2*P*h式中：u
t
为阀杆与填料组的摩擦力，单位N；h为填料组高度，单位mm。
[0007]进一步的，斜阀座的内侧端面与阀杆的轴线之间的夹角为4
°
～5
°
。
[0008]进一步的，斜阀座和直阀座均为金属构件，斜阀座的内端与直阀座的外端均设有硬化处理层，且硬度相同。
[0009]进一步的，球体为金属构件，球体的表面与直阀座的表面均设有硬化处理层，且球体的和直阀座的硬化处理层硬度差≥5HRC。
[0010]进一步的，直阀座的上侧设置有限位凹槽，弹簧座底部的两侧分别设有限位凸台，两个限位凹槽与两个限位凸台一一对应相配合。
[0011]进一步的，所述凸缘结构的外周与弹簧座的内孔相配合，所述挡环结构的内周与压套的外周相配合，压套与弹簧座之间形成环型腔，弹簧元件设置在所述环形腔内。
[0012]进一步的，所述填料组由下至上依次设有抗氧化垫片、抗氧化纤维环、第一低泄露填料、隔环和第二低泄露填料。
[0013]进一步的，弹簧元件为碟簧组。
[0014]进一步的，阀杆上套接有限位板，限位板的外周设有相平行的两个第一限位面和相平行的两个第二限位面，第一限位面和第二限位面相垂直，填料盖上设有开关限位槽，开阀或关阀时，两个第一限位面与开关限位槽的两侧壁一一对应抵靠限位，或者两个第二限位面与开关限位槽的两侧壁一一对应抵靠限位。
[0015]进一步的，压盖的上部为套筒形结构，填料组设置在介质热传导范围之外。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术是一种斜面金属密封熔盐球阀，可以实现在线更换球体、阀座，更换时，将压盖提起，球体、直阀座可整体提出更换。本专利技术不同于一般的楔式球阀，由于阀座与球体的密封面为斜面，密封力具有沿阀杆方向的反作用分力，为了保持球体与阀座稳定，需要用阀杆通过弹簧元件向球体施加预紧力，虽然能够保持球体与阀座的稳定，但同时增加了开关阀时的扭矩，本专利技术的弹簧元件的弹性力完全作用在压盖上，阀杆不受弹簧元件向上的反作用推力，阀杆轴肩与轴承底面摩擦力矩小，阀门扭矩小，弹簧元件不受扭转力，提高了使用寿命，能够保持球体与阀座位置稳定，以实现在线维修球阀的同时，最大限度的降低了开关阀扭矩，使阀门的启闭更容易，轴承与轴肩的摩擦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜面密封熔盐球阀，包括阀体（1）、压盖（2）、球体（5）和阀杆（6），其特征在于：阀体（1）的内腔进、出口通径上分别设有斜阀座（3），压盖（2）固定在阀体（1）上，球体（5）设置于阀体（1）内，球体（5）与两个斜阀座（3）之间分别设有直阀座（4）；阀杆（6）的下端穿过压盖（2）与球体（5）相连，压套（8）、弹簧元件（9）和弹簧座（10）由内至外依次套接在阀杆（6）上，压套（8）的顶端设有凸缘结构（81），弹簧座（10）的内孔设有挡环结构（102），压盖（2）、所述凸缘结构（81）、弹簧元件（9）、挡环结构（102）由上至下依次相抵，弹簧座（10）分别压在两个直阀座（4）的上侧；阀杆（6）的下部套接有轴承（13），轴承（13）与阀杆（6）的轴肩（61）上下相抵，轴承（13）的外周与压盖（2）的内孔相配合，填料盖（11）将填料组（7）压在压盖（2）顶部的沉台内，阀杆（6）的上部与压盖（2）通过填料组（7）密封；开关阀时，阀杆（6）的总扭矩M通过下式确定：M=M
m
+M
u
+M
t
式中：M
m
为球体（5）与直阀座（4）之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；M
u
为轴承（13）与轴肩（61）之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；M
t
为阀杆（6）与填料组（7）之间的摩擦力矩，单位N
·
mm；球体（5）与直阀座（4）之间的摩擦力矩M
m
通过下式确定：M
m
=F*R*u
f
*(1+cosφ)/(2*cosφ)式中：F为直阀座（4）与球体（5）之间的密封力，单位N；R为球体（5）的半径，单位mm；u
f
为球体（5）与直阀座（4）之间的摩擦系数；φ为直阀座（4）与球体（5）的密封面和球阀流道轴线的夹角，单位
°
；直阀座（4）与球体（5）之间的密封力F通过下式确定：F=Q
j
+Q1式中：Q
j
为介质力，单位N；Q1为有效弹簧力，单位N；介质力Q
j
通过下式确定：Q
j
=π/4*P*D
w2
式中：P为介质压强，单位MPa；D
w
为直阀座（4）与球体（5）密封面的外径，单位mm；有效弹簧力Q1通过下式确定：Q1=F
D
*Sinθ式中：F
D
为弹簧元件（9）的弹力，单位N；θ为斜阀座（3）内端面与阀杆（6）之间的夹角，单位
°
；弹簧元件（9）的弹力F
D
通过下式确定：
F
D
=Q
f
/Cosθ式中：Q
f
为直阀座（4）与斜阀座（3）之间的密封力，单位N；直阀座（4）与斜阀座（3）之间的密封力Q
f
通过下式确定：Q
f
=π*d
p
*b*q式中：d
p
为直阀座（4）与斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德明，王勇，万胜军，徐昆，李俊青，任文彬，黄英佰，
申请(专利权)人：哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司，
类型：发明
国别省市：