專利名稱：一種超低溫球閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及球閥技術領域，特別涉及一種在超低溫エ況下密封性能可靠，安全防爆、使用壽命長的超低溫球閥。
背景技術：
球閥主要用于流體或氣體管道傳輸，阻斷流體或氣體以便于維修、檢修或施工，被廣泛應用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政及鋼鐵等行業，在國民經濟中占有舉足輕重的地位。隨著對LNG能源需求的增長，低溫閥門與超低溫閥門的應用也越來越廣。
由于在超低溫的情況下，閥腔的壓カ與管道的壓カ很難保持一致，這樣就會發生超低溫閥門在閥腔內由于壓カ異常波動或溫度異常升高而產生液體氣化，從而發生爆炸的危險。另外，如果將介質排向閥門下游，很容易發生危險，這就需要一種當閥腔異常升壓時，閥門能夠將閥腔內的壓カ排向上游管道，又能保證閥門正常關斷的閥門。在英國標準BS6364的4. 6條中提到“由于熱膨脹或液體蒸發，閥腔內壓カ會增高，因此超低溫閥門應設計成可泄放高于公稱壓カ的壓力。”另在GB/T 24925的5. 5. I條中提到“對于進出口側均能密封的超低溫閥門應采取防止閥體中異常升壓的措施，可設置降壓孔、降壓通道或采取其他的泄壓方式。對于球閥，自泄壓閥座與閥體組件初始密封由彈簧加載。弾性材料制成的自泄壓閥座，閥座背后應有金屬彈簧，除非制造廠家能通過型式試驗證明在閥門的設計溫度下釋放內壓，特別是在閥門的最低設計溫度時。若用戶無特殊要求，則泄壓方式由制造廠確定。”目前，普通超低溫球閥一般將閥門的材料改成可耐低溫エ礦的材料，其結構形式也只是簡單的將脖頸加長，有的在閥球上打一個孔用于泄壓，有的則沒有泄壓結構。對于沒有泄壓結構的超低溫閥門，當溫度異常波動，閥腔及閥蓋處低溫氣體氣化，極易發生危險事故。對于只是在閥球上打一個孔用于泄壓的結構，則閥門只能有一個閥座起密封作用，這樣閥門只能由后面的閥座起密封作用，前面的閥座不能起密封作用。對安全要求較高的裝置中，一般采用兩個閥座都能密封的雙活塞效應閥門，而這樣的結構就無法滿足雙活塞效應閥門的設計。隨著人們安全意思的提高，目前超低溫閥門的安全及性能的要求也越來越高，這就需要ー種超低溫エ況下密封性能可靠，壽命長，安全防爆，成本低的高性能超低溫球閥。

發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種在超低溫エ況下密封性能可靠、安全防爆、使用壽命長的超低溫球閥。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是ー種超低溫球閥，包括閥體、閥座組件、閥球、閥蓋組件和閥桿組件，閥體、閥蓋組件及閥座組件組裝后形成閥腔，閥球安裝在閥腔內，其特征在于所述閥球上設有單向導通結構，所述單向導通結構的導通方向由閥球內腔指向閥球外；所述閥球上還設有連通閥球內腔與閥腔的通道孔。
本發明還可以采取的技術方案為所述單向導通結構包括基座，所述基座內設有第一階梯通孔，在第一階梯通孔的大徑孔內由里 向外依次安裝有密封球、壓緊密封球的支座和壓緊支座的彈簧，所述支座上設有過流通道，所述基座的大徑孔端制有壓緊彈簧的內翻邊；所述閥球上設有與基座相配合的安裝孔，所述基座固裝在安裝孔內。所述基座的外輪廓面上置有圓錐螺紋，所述安裝孔上置有相配合的內圓錐螺紋，所述基座與閥球通過圓錐螺紋連接。所述單向導通結構包括設在閥球上的第二階梯通孔，在第二階梯通孔的大徑孔內由里向外依次安裝有密封球、壓緊密封球的支座和壓緊支座的彈簧，在第二階梯通孔的大徑孔端固裝有壓緊彈簧的壓蓋，所述支座上設有過流通道，所述壓蓋上設有過流孔。所述過流通道由設在支座上的中心通孔及貫通中心通孔的開槽構成，所述開槽設在支座與密封球接觸的一端。所述通道孔在閥球上的位置與閥桿對正。本發明具有的優點和積極效果是本發明通過設在閥球上的單向導通結構和連接閥球內腔與閥腔的通道孔，一方面保證來自閥球C向的壓カ(即閥腔外的壓力)即使在很低的情況，單向導通結構也不開啟，使閥門具有良好的密封。另ー方面當來自閥球D向的壓カ(即閥腔內的壓力)超過一定值時，密封球被推開，流體排出閥球外，壓カ被卸棹。從而避免了閥門在低溫及超低溫情況下，由于溫度異常升高而導致的閥腔壓力的突然升高而造成閥體損壞，達到安全泄壓、防爆的目的。由于閥體在C向密封，D向泄壓，所以閥門的上游閥座可采用球前密封結構，而下游閥座則可采用球后密封結構，使閥門達到兩個閥座密封的效果，當ー個閥座損壞了，另ー個閥座仍然可以起到密封的作用，保證閥門的密封可靠，延長了閥門的使用壽命。


圖I本發明的結構示意圖；圖2是圖I中單向導通結構第一種實施方式的結構示意圖；圖3是圖2的A處局部放大圖；圖4是圖2的分解示意圖。圖5是圖I中單向導通結構第二種實施方式的結構示意圖；圖6是圖5的B處局部放大圖。圖中1、閥體；2、閥座組件；3、閥球；3_1、通道孔；3_2、安裝孔；3_3、第二階梯通孔；4、閥蓋組件；5、閥桿組件；6、閥腔；7、單向導通結構；7-1、基座；7-1-1、第一階梯通孔；7-1-2、內翻邊;7-2、密封球；7-3、支座；7-3-1、中心通孔；7_3_2、開槽；7_4、彈簧；7_5、壓蓋；7_5_1、過流孔。
具體實施例方式為能進一歩了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參閱圖1-6，ー種超低溫球閥，包括閥體I、閥座組件2、閥球3、閥蓋組件4和閥桿組件5，閥體、閥蓋組件及閥座組件組裝后形成閥腔6，閥球安裝在閥腔內。所述閥球上設有單向導通結構7，所述單向導通結構的導通方向由閥球內腔指向閥球外；所述閥球上還設有連通閥球內腔與閥腔的通道孔3-1。具體的，當閥腔內的壓カ超過一定值時，流體經通道孔進入到閥球內腔，在壓力作用下，單向導通結構開啟進行泄壓，泄壓后，單向導通結構關閉。上述技術方案中單向導通結構進一步可采用如下兩種結構第一種結構包括基座7-1，所述基座內設有第一階梯通孔7-1-1，在第一階梯通孔的大徑孔內由里相外依次安裝有密封球7-2、壓緊密封球的支座7-3和壓緊支座的彈簧7-4，所述支座上設有過流通道，所述基座的大徑孔端制有壓緊彈簧的內翻邊7-1-2。所述閥球上設有與基座相配合的安裝孔3-2，所述基座固裝在安裝孔內。具體的，該單向導通結構的安裝過程為首先將密封球、支座和彈簧依次裝入基座的大孔徑內，然后通過翻邊裝置，使基座的大徑孔 端部形成向內的翻邊，該翻邊壓緊彈簧的端部，將密封球、支座和彈簧封裝在基座內，最后將上述組裝結構固裝在閥球的安裝孔內形成單向導通結構。上述單向導通結構在組裝吋，要保證基座與安裝孔配合的密封性，可以采用加密封墊的方式。在本發明中，所述基座的外輪廓面上進ー步置有圓錐螺紋，所述安裝孔上置有相配合的內圓錐螺紋，所述基座與閥球通過圓錐螺紋連接。圓錐螺紋的錐度方向由閥球內指向閥球外。采用該錐度方向，上述基座、密封球、支座和彈簧組裝后，操作人員換需要通過閥球空腔將上述組裝結構引入，然后由里向外將組裝結構安裝在閥球的安裝孔內。第二種結構包括設在閥球上的第二階梯通孔3-3，在第二階梯通孔的大徑孔內由里向外依次安裝有密封球7-2、壓緊密封球的支座7-3和壓緊支座的彈簧7-3，所述第二階梯通孔的大徑孔端固裝有壓緊彈簧的壓蓋7-5，所述支座上設有過流通道，所述壓蓋上設有過流孔7-5-1。該單向導通結構相比于第一種單向導通結構省去了基座，將密封球、支座和彈簧直接安裝在閥球上，但由于閥球形成向內的翻邊比較困難，容易損壞閥球，所述相應増加了一個壓蓋，用于壓緊彈簧。該單向導通結構相比于上述第一種單向導通結構，簡化了安裝，只需在閥球外部進行安裝即可。上述兩種實施方式中設在支座上的過流通道用于在泄壓時，將流體排出。該過流通道可采用設在支座上靠近邊緣的多個通孔來實現。在本發明中，所述過流通道優選由設在支座上的中心通孔7-3-1及貫通中心通孔的開槽7-3-2構成，所述開槽設在支座與密封球接觸的一端。采用該過流通道結構，當密封球開啟時，流體從開槽的邊緣進入，從中心通孔內流過，然后從其端ロ排出。上述技術方案中設在閥球上的通道孔在確保閥腔與球閥內腔連通的狀態下，其在閥球上的位置和數量可任意設置。在本發明中，所述通道孔在閥球上的位置優選與閥桿對正，參見附圖。采用上述位置，僅需設置ー個通道孔，就能保證閥球內腔與兩側的閥腔及閥桿位置的閥腔同時連通，從而簡化了結構，降低了加工成本。
權利要求
1.ー種超低溫球閥，包括閥體、閥座組件、閥球、閥蓋組件和閥桿組件，閥體、閥蓋組件及閥座組件組裝后形成閥腔，閥球安裝在閥腔內，其特征在于所述閥球上設有單向導通結構，所述單向導通結構的導通方向由閥球內腔指向閥球外；所述閥球上還設有連通閥球內腔與閥腔的通道孔。
2.根據權利要求I所述的超低溫球閥，其特征在于所述單向導通結構包括基座，所述基座內設有第一階梯通孔，在第一階梯通孔的大徑孔內由里向外依次安裝有密封球、壓緊密封球的支座和壓緊支座的彈簧，所述支座上設有過流通道，所述基座的大徑孔端制有壓緊彈簧的內翻邊；所述閥球上設有與基座相配合的安裝孔，所述基座固裝在安裝孔內。
3.根據權利要求2所述的超低溫球閥，其特征在于所述基座的外輪廓面上置有圓錐螺紋，所述安裝孔上置有相配合的內圓錐螺紋，所述基座與閥球通過圓錐螺紋連接。
4.根據權利要求I所述的超低溫球閥，其特征在于所述單向導通結構包括設在閥球上的第二階梯通孔，在第二階梯通孔的大徑孔內由里向外依次安裝有密封球、壓緊密封球的支座和壓緊支座的彈簧，在第二階梯通孔的大徑孔端固裝有壓緊彈簧的壓蓋，所述支座上設有過流通道，所述壓蓋上設有過流孔。
5.根據權利要求2-4任一所述的超低溫球閥，其特征在于所述過流通道由設在支座上的中心通孔及貫通中心通孔的開槽構成，所述開槽設在支座與密封球接觸的一端。
6.根據權利要求I所述的超低溫球閥，其特征在于所述通道孔在閥球上的位置與閥桿對正。
7.根據權利要求5所述的超低溫球閥，其特征在于所述通道孔在閥球上的位置與閥桿對正。
全文摘要
本發明涉及一種超低溫球閥，包括閥體、閥座組件、閥球、閥蓋組件和閥桿組件，閥體、閥蓋組件及閥座組件組裝后形成閥腔，閥球安裝在閥腔內，其特點是閥球上設有由閥球內腔指向閥球外的單向導通結構；閥球上還設有連通閥球內腔與閥腔的通道孔。上述單向導通結構和通道孔，一方面保證來自閥腔外的壓力即使在很低的情況，閥門也具有良好的密封。另一方面當閥腔內的壓力超過一定值時，密封球被推開，壓力被卸掉。從而避免在低溫及超低溫情況下，由于溫度異常升高而導致的閥腔壓力的突然升高而造成閥體損壞，達到安全泄壓、防爆的目的。此外上、下游閥座可分別采用球前密封結構和球后密封結構，使閥門達到兩個閥座密封的效果，保證了閥門的密封可靠，延長了閥門的使用壽命。
文檔編號F16K5/08GK102829212SQ201210296428
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者鐘福來, 金成波, 宋世君, 李華雷, 潘曉琳 申請人:天津祥嘉流體控制系統有限公司