一種安全雙密封球閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種安全雙密封球閥，該球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(1)和出口閥體(2)，入口閥體(1)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于所述閥體軸向且穿過(guò)球體(12)中心。該球閥在閥體中腔異常升壓的情況下，可快速自上游或者下游管道排放壓力，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種安全雙密封球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥門，具體講涉及一種安全雙密封球閥。

【背景技術(shù)】
[0002]球閥問(wèn)世于20世紀(jì)50年代，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，球閥被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長(zhǎng)輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。它具有由閥桿帶動(dòng)的啟閉件，啟閉件為球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥最適宜做開(kāi)關(guān)、切斷閥使用。
[0003]浮動(dòng)球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。傳統(tǒng)的浮動(dòng)球閥兩邊閥座是一樣的，剛開(kāi)始使用時(shí)，兩邊閥座都能密封，由于閥座和球體接觸的表面為較寬的弧形環(huán)帶，接觸面積較大，摩擦面也較大，致使傳統(tǒng)球閥的啟閉阻力很大，特別當(dāng)流體中帶有固體顆粒時(shí)，如強(qiáng)行開(kāi)啟關(guān)閉會(huì)磨損閥座和閥體，如閥座有損傷，便會(huì)造成泄漏。傳統(tǒng)的浮動(dòng)球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初期密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力沖擊時(shí)，球體可能會(huì)發(fā)生偏移。這種傳統(tǒng)浮動(dòng)球閥，一般用于中低壓環(huán)境。當(dāng)傳統(tǒng)浮動(dòng)球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，球閥上游管道內(nèi)異常升壓時(shí)，在介質(zhì)壓力的作用下，上游壓力越大，推動(dòng)球體向下游密封閥座的推力越大，球面與下游閥座貼得越緊，密封越好，壓力不能排放，當(dāng)壓力高出管道、閥體所能承受的壓力范圍，就會(huì)產(chǎn)生爆裂或爆炸。當(dāng)傳統(tǒng)浮動(dòng)球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，球體中腔內(nèi)介質(zhì)如會(huì)異常升壓，例如一些介質(zhì)會(huì)在溫度升高時(shí)異常升壓，因中腔密封，壓力不能排放，當(dāng)壓力高于閥體所能承受的壓力范圍，就會(huì)產(chǎn)生爆裂或爆炸。
[0004]現(xiàn)有浮動(dòng)球閥只能實(shí)現(xiàn)密封，不能在異常升壓的情況下排放壓力實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)，如果現(xiàn)有球閥在異常升壓工況下使用，就會(huì)出現(xiàn)安全隱患。
[0005]特殊工況下使用的打孔泄壓球閥，如高危險(xiǎn)化工場(chǎng)合，這些工況下閥體可能會(huì)異常升壓，如異常升壓時(shí)無(wú)泄壓功能，則會(huì)閥體爆裂，造成高危險(xiǎn)化工產(chǎn)品的大量泄漏，現(xiàn)有打孔泄壓球閥的閥體上游和閥體中腔有一個(gè)孔連通，避免了中腔異常升壓時(shí)憋壓造成閥體爆裂，可此種球閥只有下游一端密封，不能實(shí)現(xiàn)雙密封。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種安全雙密封球閥，該球閥在閥體中腔異常升壓的情況下，快速排放中腔壓力至上游或下游，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種安全雙密封球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(I)和出口閥體(2)，入口閥體(I)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括沿閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于閥體軸向且穿過(guò)球體(12)中心。
[0009]進(jìn)一步的，入口閥體(I)和出口閥體⑵固件連接。
[0010]進(jìn)一步的，固件為螺栓。
[0011]進(jìn)一步的，入口閥體⑴和出口閥體⑵焊接連接。
[0012]進(jìn)一步的，球體設(shè)于入口閥體內(nèi)，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于入口閥體，開(kāi)關(guān)體與入口閥體連接處焊接連接，出口閥體為圓筒狀。
[0013]進(jìn)一步的，開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(7)頂部凹槽的閥桿(14)。
[0014]閥桿(14)設(shè)于與其同軸的出口閥體(2)上部的帶有階梯的通孔內(nèi)，通孔上部?jī)?nèi)徑大于下部?jī)?nèi)徑。
[0015]閥桿(14)底部剖面為T形，半徑小的部分嵌于球體(7)頂部凹槽內(nèi)，半徑較大圓柱嵌設(shè)于通孔底部；閥桿(14)中部為圓柱形構(gòu)件，半徑小于閥桿底部大半徑圓柱，閥桿中部設(shè)于通孔上部，閥桿中部半徑小于通孔上部?jī)?nèi)徑，閥桿中部和通孔間設(shè)有填料，填料壓蓋壓實(shí)填料固定閥桿和出口閥體，壓蓋上有螺栓螺母緊固。閥桿頂部設(shè)有手柄。
[0016]進(jìn)一步的，環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與圓柱形管件加工而成的閥座匹配的環(huán)形槽，彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0017]彈簧可為蝶形簧或螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻受力地分布著，環(huán)形支撐圈和閥體間的O型密封圈起到密封作用。
[0018]進(jìn)一步的，密封裝置設(shè)于入口閥體(I)與球體(7)間，球體(7)與出口閥體⑵間設(shè)有出口閥座(8)，出口閥座(8)設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0019]進(jìn)一步的，密封裝置設(shè)于出口閥體⑵與球體(7)間，球體(7)與入口閥體(I)間設(shè)有入口閥座，入口閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0020]進(jìn)一步的，入口閥體⑴與球體(7)和出口閥體⑵與球體(7)間均設(shè)有密封裝置。
[0021]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體中腔壓力大于彈簧的推力時(shí)，球體與入口閥座不緊貼密閉，通過(guò)上游泄壓。泄壓閥體中腔壓力小于額定范圍時(shí)，閥芯球體回位。
[0022]正常工作壓力范圍內(nèi)，通過(guò)閥桿控制球閥的排放和密封。旋轉(zhuǎn)手柄90°開(kāi)啟球閥，再旋轉(zhuǎn)手柄90°關(guān)閉球閥。
[0023]進(jìn)一步的，閥體、球體、閥桿、彈簧支撐圈和填料壓蓋材質(zhì)為鑄鐵、鑄造碳鋼、鍛鋼、不銹鋼或銅中的一種。
[0024]進(jìn)一步的，閥座材質(zhì)為石墨、橡膠或黃銅中的一種。
[0025]進(jìn)一步的，閥體為按質(zhì)量百分比計(jì)的含下述成分的材料制成:碳< 0.05%、硅(0.8%、磷彡 0.02%、錳彡 0.9%、硫彡 0.01%、鉻 13.5%?15.5%、鎳 3.0%?5.0%、銅
2.5%?4.0%、鈮 0.15%?0.4%、釩 0.05%?0.15%、氮 0.01%?0.04%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0026]進(jìn)一步的，球體表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0027]進(jìn)一步的，閥座材質(zhì)為石墨，石墨表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0028]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0029]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在75 V?95°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍30?40分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為I?4mg/L的硫脲或硼酸。化學(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0030]N1-P-T12鍍層是由納米級(jí)顆粒構(gòu)成的微米級(jí)團(tuán)聚體組成的微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)，與荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)非常類似。生物表面的微-納非光滑結(jié)構(gòu)是其優(yōu)良的表面潤(rùn)濕特性的重要原因之一。
[0031]進(jìn)一步的，閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹(shù)脂(其固體氟含量彡25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2?3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種。氟素表面活性劑為ZONYI 88氟素表面活性劑。
[0032]入口閥體和出口閥體可采用法蘭、焊接、卡套等形式與管道或壓力容器連接。
[0033]開(kāi)關(guān)裝置可以為手動(dòng)控制，也可以為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)或帶其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制單
J Li ο
[0034]浮動(dòng)球閥的球體和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與石墨表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有涂層的閥座和球體與閥體中通過(guò)的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷球體和閥座表面，造成密封泄露。
[0035]進(jìn)一步的，閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。
[0036]挫面可為網(wǎng)狀、條紋狀和環(huán)線狀。
[0037]球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后，球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。
[0038]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0039]1.本發(fā)明的球閥在閥體中腔異常升壓的情況下，快速開(kāi)關(guān)排放壓力，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。
[0040]2.本發(fā)明的球閥結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，維修方便，啟閉操作簡(jiǎn)單。
[0041]3.本發(fā)明的球閥能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，彈簧推力使助推閥座和球體貼合，球體在彈簧推力作用下和閥座貼合，雙邊密封可靠。
[0042]4.本發(fā)明的球閥閥體選用的不銹鋼耐腐蝕，強(qiáng)度高，且閥體內(nèi)壁涂有防腐涂料涂層，該涂層耐溶劑、耐酸堿性及耐化學(xué)腐蝕性，且具有抗污染性能和自清潔性能。
[0043]5.本發(fā)明的球閥的球體和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12，表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與石墨表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有鍍層的閥座和球體與閥體中通過(guò)的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷球體和閥座表面造成密封泄露。
[0044]6.本發(fā)明的球閥具有可靠的防火功能，當(dāng)管道內(nèi)發(fā)生燃燒時(shí)，兩個(gè)閥座如若為軟密封閥座都會(huì)被燒損，金屬?gòu)椈蓵?huì)把環(huán)形支撐圈推向球體，又推動(dòng)球體向另一端閥體，球體和另一端閥體貼緊，防火結(jié)構(gòu)起到可靠的密封作用，起到完全可靠的防火功能。
[0045]7.本發(fā)明中的球閥所選用配件均為國(guó)標(biāo)零件，采購(gòu)方便，加工方便，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，安全可靠。
[0046]8.本發(fā)明中的球閥的閥座密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后，球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1是球閥示意圖；
[0048]圖2是球閥示意圖；
[0049]圖3是圖1 A處放大圖；
[0050]圖4是閥座側(cè)視圖；
[0051]圖5是圖4 B處網(wǎng)格狀放大圖；
[0052]圖6是圖4 B處條紋狀放大圖；
[0053]圖7是圖4 B處環(huán)形狀放大圖；
[0054]其中，1-入口閥體，2-出口閥體，3-彈簧，4-環(huán)形支撐圈，5-0形密封圈，
[0055]6-入口閥座，7-球體， 8-出口閥座，9-墊片，10-螺母，
[0056]11_螺柱， 12-填料， 13-填料壓蓋，14-閥桿，15-密封面，
[0057]16-內(nèi)挫面，17-外挫面，18-內(nèi)排渣槽，19-外排渣槽，20-螺栓。

【具體實(shí)施方式】
[0058]下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0059]實(shí)施例1:
[0060]如圖1所示本發(fā)明的一種浮動(dòng)球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(I)和出口閥體(2)，入口閥體(I)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括沿閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于閥體軸向且穿過(guò)球體(12)中心。入口閥體(I)和出口閥體(2)間為螺栓連接。
[0061]開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(7)頂部凹槽的閥桿(14)。
[0062]閥桿(14)設(shè)于同軸的出口閥體(2)上部的帶有階梯的通孔內(nèi)，通孔上部?jī)?nèi)徑大于下部?jī)?nèi)徑。
[0063]閥桿(14)底部剖面為T形，半徑小的部分嵌于球體(7)頂部凹槽內(nèi)，半徑較大圓柱嵌設(shè)于通孔底部；閥桿(14)中部為圓柱形構(gòu)件，半徑小于閥桿底部大半徑圓柱，閥桿中部設(shè)于通孔上部，閥桿中部半徑小于通孔上部?jī)?nèi)徑，閥桿中部和通孔間設(shè)有填料，填料壓蓋壓實(shí)填料固定閥桿和出口閥體，壓蓋上有螺栓螺母緊固。閥桿頂部設(shè)有手柄。
[0064]環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與圓柱形管件加工而成的閥座匹配的環(huán)形槽，彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0065]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻受力地分布著，環(huán)形支撐圈和閥體間的O型密封圈起到密封作用。
[0066]密封裝置設(shè)于入口閥體⑴與球體(7)間，球體(7)與出口閥體⑵間設(shè)有出口閥座(8)，出口閥座⑶設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0067]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體中腔壓力大于彈簧的推力時(shí)，球體與入口閥座不緊貼密閉，通過(guò)上游泄壓。泄壓閥體中腔壓力小于額定范圍時(shí)，閥芯球體回位。
[0068]正常工作壓力范圍內(nèi)，通過(guò)閥桿控制球閥的排放和密封。旋轉(zhuǎn)手柄90°開(kāi)啟球閥，再旋轉(zhuǎn)手柄90°關(guān)閉球閥。
[0069]球體、閥桿、彈簧支撐圈和填料壓蓋材質(zhì)為鑄鐵。
[0070]閥座材質(zhì)為石墨。
[0071]閥體的成分為碳0.03 %、硅0.65 %、磷彡0.02 %、錳0.45 %、硫0.002 %、鉻14.5 %、鎳4.7 %、銅2.74 %、鈮0.38 %、釩0.05 %、氮0.018 %，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0072]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹(shù)脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇乙醚醋酸酯。氟素表面活性劑為ZONYI 88氟素表面活性劑。
[0073]A 口閥體和出口閥體采用法蘭與管道連接。
[0074]閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。挫面為網(wǎng)狀。
[0075]球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后，球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。
[0076]實(shí)施例2:
[0077]如I所示本發(fā)明的一種浮動(dòng)球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體⑵上下游兩端的入口閥體⑴和出口閥體(2)，入口閥體⑴和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于閥體軸向且穿過(guò)所述球體(12)中心。
[0078]A 口閥體(I)和出口閥體(2)為螺栓連接。
[0079]開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(7)頂部凹槽的閥桿(14)。
[0080]閥桿(14)設(shè)于同軸的出口閥體(2)上部的帶有階梯的通孔內(nèi)，通孔上部?jī)?nèi)徑大于下部?jī)?nèi)徑。
[0081]閥桿(14)底部剖面為T形，半徑小的部分嵌于球體(7)頂部凹槽內(nèi)，半徑較大圓柱嵌設(shè)于通孔底部；閥桿(14)中部為圓柱形構(gòu)件，半徑小于閥桿底部大半徑圓柱，閥桿中部設(shè)于通孔上部，閥桿中部半徑小于通孔上部?jī)?nèi)徑，閥桿中部和通孔間設(shè)有填料，填料壓蓋壓實(shí)填料固定閥桿和出口閥體，壓蓋上有螺栓螺母緊固。閥桿頂部設(shè)有手柄。
[0082]環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與圓柱形管件加工而成的閥座匹配的環(huán)形槽，彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0083]彈簧可為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻受力地分布著，環(huán)形支撐圈和閥體間的O型密封圈起到密封作用。
[0084]密封裝置設(shè)于出口閥體⑵與球體(7)間，球體(7)與入口閥體⑴間設(shè)有入口閥座，入口閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0085]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體中腔壓力大于彈簧的推力時(shí)，球體與出口閥座不緊貼密閉，通過(guò)下游泄壓。泄壓閥體中腔壓力小于額定范圍時(shí)，閥芯球體回位。
[0086]正常工作壓力范圍內(nèi)，通過(guò)閥桿控制球閥的排放和密封。旋轉(zhuǎn)手柄90°開(kāi)啟球閥，再旋轉(zhuǎn)手柄90°關(guān)閉球閥。
[0087]閥體、球體、閥桿、彈簧支撐圈和填料壓蓋材質(zhì)為鑄造碳鋼。
[0088]閥座材質(zhì)為橡膠。
[0089]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹(shù)脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯。氟素表面活性劑為ZONYI 88氟素表面活性劑。
[0090]A 口閥體和出口閥體采用焊接與管道連接。
[0091]閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。挫面為條紋狀。
[0092]球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后，球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。
[0093]實(shí)施例3:
[0094]如圖1所示，本發(fā)明的一種浮動(dòng)球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(I)和出口閥體(2)，入口閥體(I)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于閥體軸向且穿過(guò)球體(12)中心。
[0095]A 口閥體(I)和出口閥體(2)為螺栓連接。
[0096]開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(7)頂部凹槽的閥桿(14)。
[0097]閥桿(14)設(shè)于同軸的出口閥體(2)上部的帶有階梯的通孔內(nèi)，通孔上部?jī)?nèi)徑大于下部?jī)?nèi)徑。
[0098]閥桿(14)底部剖面為T形，半徑小的部分嵌于球體(7)頂部凹槽內(nèi)，半徑較大圓柱嵌設(shè)于通孔底部；閥桿(14)中部為圓柱形構(gòu)件，半徑小于閥桿底部大半徑圓柱，閥桿中部設(shè)于通孔上部，閥桿中部半徑小于通孔上部?jī)?nèi)徑，閥桿中部和通孔間設(shè)有填料，填料壓蓋壓實(shí)填料固定閥桿和出口閥體，壓蓋上有螺栓螺母緊固。閥桿頂部設(shè)有手柄。
[0099]環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與圓柱形管件加工而成的閥座匹配的環(huán)形槽，彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0100]彈簧為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻受力地分布著，環(huán)形支撐圈和閥體間的O型密封圈起到密封作用。
[0101]入口閥體⑴與球體(7)和出口閥體⑵與球體(7)間均設(shè)有密封裝置。
[0102]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體中腔壓力大于彈簧的推力時(shí)，球體與閥座不緊貼密閉，通過(guò)上下游泄壓。泄壓閥體中腔壓力小于額定范圍時(shí)，閥芯球體回位。
[0103]正常工作壓力范圍內(nèi)，通過(guò)閥桿控制球閥的排放和密封。旋轉(zhuǎn)手柄90°開(kāi)啟球閥，再旋轉(zhuǎn)手柄90°關(guān)閉球閥。
[0104]球體、閥桿、彈簧支撐圈和填料壓蓋材質(zhì)為銅。
[0105]閥座材質(zhì)為黃銅。
[0106]閥體的成分為碳0.05 %、硅0.62 %、磷0.02 %、錳0.5 %、硫彡0.002 %、鉻14.91%、鎳4.86%、銅3.57%、鈮0.37%、釩0.07%、氮0.015%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0107]球體表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0108]閥座材質(zhì)為黃銅，黃銅表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0109]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0110]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在95°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍40分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為4mg/L的硫脲或硼酸。化學(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0111]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹(shù)脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有3%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯。氟素表面活性劑為ZONYI 88氟素表面活性劑。
[0112]A 口閥體和出口閥體通過(guò)螺紋與管道連接。
[0113]浮動(dòng)球閥的球體和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與石墨表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有涂層的閥座和球體與閥體中通過(guò)的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷球體和閥座表面，造成密封泄露。
[0114]閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。
[0115]挫面可為網(wǎng)狀、條紋狀和環(huán)線狀。
[0116]球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后,球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。
[0117]實(shí)施例4:
[0118]如圖2所示，本發(fā)明的一種浮動(dòng)球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，閥體包括其軸向與開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(I)和出口閥體(2)，入口閥體(I)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，密封裝置包括閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于出口閥體(2)，開(kāi)關(guān)體軸向垂直于閥體軸向且穿過(guò)球體(12)中心。
[0119]入口閥體(I)和出口閥體(2)焊接連接。
[0120]球體設(shè)于入口閥體內(nèi)，開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于入口閥體，開(kāi)關(guān)體與入口閥體連接處焊接連接，入口閥體上游為圓筒結(jié)構(gòu)，中腔處為容納球體的類球形腔體，出口閥體為圓筒狀，出口閥體嵌入上述類球形腔體。
[0121]開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(7)頂部凹槽的閥桿(14)。
[0122]閥桿設(shè)于同軸的開(kāi)關(guān)體主體上部的帶有階梯的通孔內(nèi)，通孔上部?jī)?nèi)徑小于下部?jī)?nèi)徑。
[0123]閥桿底部剖面為T形，半徑小的部分嵌于球體(7)頂部凹槽內(nèi)，半徑較大圓柱嵌設(shè)于通孔底部；閥桿(14)中部為圓柱形構(gòu)件，半徑小于閥桿底部大半徑圓柱，閥桿中部設(shè)于通孔上部，閥桿中部半徑小于通孔上部?jī)?nèi)徑，閥桿中部和通孔間設(shè)有填料，填料壓蓋壓實(shí)填料固定閥桿和開(kāi)關(guān)體主體，壓蓋上有螺栓螺母緊固。閥桿頂部設(shè)有手柄。
[0124]環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與圓柱形管件加工而成的閥座匹配的環(huán)形槽，彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0125]彈簧可為螺形簧，多個(gè)彈簧圍繞支撐圈均勻受力地分布著，環(huán)形支撐圈和閥體間的O型密封圈起到密封作用。
[0126]密封裝置設(shè)于入口閥體⑴與球體(7)間，球體(7)與出口閥體⑵間設(shè)有出口閥座(8)，出口閥座⑶設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
[0127]根據(jù)閥體材質(zhì)的承壓能力，選擇彈簧，閥體的密封承壓能力強(qiáng)，則彈簧產(chǎn)生的推力較大，當(dāng)閥體中腔壓力大于彈簧的推力時(shí)，球體與入口閥座不緊貼密閉，通過(guò)上游泄壓。泄壓閥體中腔壓力小于額定范圍時(shí)，閥芯球體回位。
[0128]正常工作壓力范圍內(nèi)，通過(guò)閥桿控制球閥的排放和密封。旋轉(zhuǎn)手柄90°開(kāi)啟球閥，再旋轉(zhuǎn)手柄90°關(guān)閉球閥。
[0129]球體、閥桿、彈簧支撐圈和填料壓蓋材質(zhì)為不銹鋼。
[0130]閥座材質(zhì)為石墨。
[0131]閥體的成分為碳0.05 %、硅0.62 %、磷0.02 %、錳0.5 %、硫彡0.002 %、鉻14.91%、鎳4.86%、銅3.57%、鈮0.37%、釩0.07%、氮0.015%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0132]球體表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0133]閥座材質(zhì)為石墨，石墨表面預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12。
[0134]化學(xué)鍍選用不同粒度的納米T12顆粒。
[0135]化學(xué)鍍步驟包括凈化處理、預(yù)鍍N1-P層和化學(xué)復(fù)合鍍，將經(jīng)預(yù)鍍N1-P層的部件浸入添加了穩(wěn)定劑和表面活性劑的鍍液中進(jìn)行表面活化；化學(xué)復(fù)合鍍包括在75°C溫度下，添加有經(jīng)表面改性后預(yù)混合的不同粒度的T12納米顆粒的鍍液中化學(xué)復(fù)合鍍30分鐘形成N1-P-T12鍍層；再于室溫下干燥。穩(wěn)定劑為濃度為lmg/L的硫脲或硼酸。化學(xué)復(fù)合鍍采用磁力間歇攪拌。
[0136]閥體內(nèi)壁有防腐防銹涂料涂層，涂料為氟碳涂料，氟碳涂料包括FEVE樹(shù)脂(其固體氟含量> 25% )、鈦白粉、炭黑、納米CaCO3、溶劑和固化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，氟碳涂料中還含有2%的氟素表面活性劑。溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇乙醚醋酸酯。氟素表面活性劑為ZONYI 88氟素表面活性劑。
[0137]入口閥體和出口閥體采用卡套與管道連接。
[0138]浮動(dòng)球閥的球體和閥座先預(yù)鍍N1-P層后化學(xué)鍍N1-P-T12,表面光滑，提高了閥座表面的耐磨性，且選用不同粒度的納米T12顆粒，與石墨表面形成仿生結(jié)構(gòu)，具有自潔凈功能，帶有涂層的閥座和球體與閥體中通過(guò)的氣體或液體中的微粒的粘附力小，從而實(shí)現(xiàn)自潔凈，防止劃傷球體和閥座表面，造成密封泄露。
[0139]閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。挫面為環(huán)線狀。
[0140]球體開(kāi)閉旋轉(zhuǎn)球體過(guò)程中，球體與挫面摩擦，挫去表面雜質(zhì)后，球面與密封面貼合密封。防止流體或氣體中的固體顆粒在啟閉過(guò)程劃傷閥座和球體造成泄漏，或固體顆粒造成的啟閉過(guò)程卡死。
[0141]閥體整體采用焊接，未采用墊片，無(wú)墊片老化問(wèn)題。
[0142]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種安全雙密封球閥，所述球閥包括閥體、球體(7)和開(kāi)關(guān)體，所述閥體包括位于其軸向與所述開(kāi)關(guān)體軸向垂直的球體(7)上下游兩端的入口閥體(I)和出口閥體(2)，入口閥體(I)和出口閥體(2)間設(shè)有與閥體軸向垂直的墊片(9)，其特征在于:所述閥體和球體(7)間設(shè)有密封裝置，所述密封裝置包括沿閥體軸向上依次設(shè)置的彈簧、環(huán)形支撐圈、閥座和設(shè)于環(huán)形支撐圈外壁凹槽內(nèi)的O型密封圈，所述開(kāi)關(guān)體嵌設(shè)于所述出口閥體(2)，所述開(kāi)關(guān)體軸向垂直于所述閥體軸向且穿過(guò)所述球體(12)中心。
2.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述入口閥體(I)和出口閥體⑵固件連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述固件為螺栓。
4.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述入口閥體(I)和出口閥體⑵焊接連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)體包括豎直嵌于球體(X)頂部凹槽的閥桿(14)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述環(huán)形支撐圈為圓柱形管件加工而成，所述環(huán)形支撐圈兩端分別設(shè)有與彈簧匹配的盲孔和與由圓柱形管件加工成的閥座匹配的環(huán)形槽，所述彈簧兩端分別嵌于閥體和環(huán)形支撐圈的盲孔內(nèi)，所述閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
7.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述密封裝置設(shè)于入口閥體⑴與球體⑵間，所述球體(7)與出口閥體⑵間設(shè)有出口閥座(8)，所述出口閥座(8)設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
8.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述密封裝置設(shè)于出口閥體(2)與球體(7)間，所述球體(7)與入口閥體(I)間設(shè)有入口閥座，所述入口閥座設(shè)有與球體(7)的球面貼合的密封面。
9.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述入口閥體(I)與球體(7)和出口閥體(2)與球體(7)間均設(shè)有密封裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的一種安全雙密封球閥，其特征在于:所述閥座的密封面的內(nèi)環(huán)邊和/或外環(huán)邊設(shè)有挫凈結(jié)構(gòu)，所述挫凈結(jié)構(gòu)包括挫面和挫面與密封面之間的排渣槽。
【文檔編號(hào)】F16K5/20GK104154264SQ201410405971
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】洪元生 申請(qǐng)人:洪元生