本實用新型涉及一種球閥，具體地說是一種適合在高溫、介質顆粒多的嚴酷工況場合使用的防顆粒硬密封球閥。

背景技術：

球閥是一種流阻系數低、扭矩小、密封性能好的閥門，其在石油、石化、化工、電站、冶金等行業中應用廣泛。球閥主要運動方式為閥桿帶動球體繞球閥軸線做旋轉運動。對于普通常溫無顆粒物的工況，國內生產、制造球閥的工藝水平已能滿足要求。但對于高溫、介質顆粒較多的嚴酷工況，一直是球閥的一個難點，主要是因為介質中的顆粒物不僅會導致閥座與球體的劃傷引起球閥關閉時泄露變大，而且顆粒物容易進入閥座和閥桿等重要部位，堵塞上述零件的活動空間，從而導致球閥的卡堵、抱死。如果在生產情況下球閥發生卡堵、抱死等情況，將導致整條正常線發生故障報警，嚴重時甚至會造成安全事故。因此，用于嚴酷工況的球閥不僅要求閥門在介質顆粒物下關閉密封性能好，還需解決防止顆粒物進入閥座、閥桿等重要部位，杜絕球閥卡堵、抱死情況發生。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種防顆粒硬密封球閥，其結構緊湊合理，可在高溫、介質顆粒多的嚴酷工況場合下正常使用，杜絕嚴酷工況下顆粒物進入閥座、閥桿等部位導致球閥卡堵、抱死情況的發生。

按照本實用新型提供的技術方案：防顆粒硬密封球閥，包括閥體、閥體帽、球體、左閥座組件、右閥座組件、閥蓋、閥桿、底軸和底法蘭；所述閥體帽密封安裝在閥體一側，在閥體和閥體帽上分別設置閥的進口與出口；所述球體設置于閥體內腔中，球體上設有用于與閥的進口與出口連通的通道；所述左閥座組件位于球體左側，左閥座組件安裝在閥體帽內；所述右閥座組件設置于球體右側，右閥座組件安裝在閥體內；所述閥蓋設置于球體上方，閥蓋與閥體密封連接；所述閥桿穿裝在閥蓋的中心孔內并能自由轉動，閥桿下端與球體連接并能帶動球體轉動；所述底軸設置于球體下方，底軸上端與球體連接，底軸下端通過底法蘭頂住，所述底法蘭連接在閥體上；其特征在于：所述左閥座組件包括閥座、石墨環、墊環、彈性補償元件和金屬密封環；所述閥座按外圓直徑不同分為三段，由左向右依次為細徑段、中間段和粗徑段，細徑段與中間段之間形成第一臺階，中間段與粗徑段之間形成第二臺階；所述石墨環和墊環安裝在閥座的中間段上，石墨環一面與第二臺階面相抵，石墨另一面通過墊環壓住，墊環再通過套裝在細徑段上的彈性補償元件壓緊，彈性補償元件另一端頂在閥體帽上；所述金屬密封環設置在閥座細徑段外周壁與閥體帽之間；所述右閥座組件的結構與左閥座組件相同，右閥座組件與左閥座組件在球體兩側對稱布置。

作為本實用新型的進一步改進，所述第二臺階為斜面臺階。

作為本實用新型的進一步改進，所述彈性補償元件采用碟形彈簧或類似具有蓄能補償功能的部件。

作為本實用新型的進一步改進，所述墊環內沿設有環形內臺階，所述環形內臺階與第一臺階的陽角配合。

作為本實用新型的進一步改進，所述閥桿下部與閥蓋之間設有閥桿密封組件，閥桿中部與閥蓋之間設有軸套，閥桿上部與閥蓋之間設有填料密封組件。

作為本實用新型的進一步改進，所述閥桿密封組件是一個上下兩面為金屬層、中間為石墨層的復合墊圈。

作為本實用新型的進一步改進，所述底軸內端與球體之間設有全密封軸套。

作為本實用新型的進一步改進，所述全密封軸套為帽形結構。

作為本實用新型的進一步改進，所述閥體帽與閥體通過螺紋相連，閥體帽與閥體之間設有密封件。

作為本實用新型的進一步改進，所述閥蓋與閥體通過螺紋連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述底法蘭與閥體之間通過螺紋連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述閥桿與球體之間連接采用花鍵連接。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點：本實用新型結構緊湊合理，可在高溫、介質顆粒多的嚴酷工況場合下正常使用，杜絕嚴酷工況下顆粒物進入閥座、閥桿等部位導致球閥卡堵、抱死情況的發生。

附圖說明

圖1為本實用新型防顆粒硬密封球閥的結構示意圖。

圖2為圖1中的A部放大示意圖。

圖3為圖1中的B部放大示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖所示：實施例中的防顆粒硬密封球閥主要由閥體1、閥體帽2、球體3、左閥座組件4、右閥座組件10、閥蓋5、閥桿6、底軸11和底法蘭12等組成，所述閥體帽2密封安裝在閥體1一側，在閥體1和閥體帽2上分別設置閥的進口與出口；所述球體3設置于閥體1內腔中，球體3上設有用于與閥的進口與出口連通的通道；所述左閥座組件4位于球體3左側，左閥座組件4安裝在閥體帽2內；所述右閥座組件10設置于球體3右側，右閥座組件10安裝在閥體1內；所述閥蓋5設置于球體3上方，閥蓋5與閥體1密封連接；所述閥桿6穿裝在閥蓋5的中心孔內并能自由轉動，閥桿6下端與球體3連接并能帶動球體3轉動；所述底軸11設置于球體3下方，底軸11上端與球體3連接，底軸11下端通過底法蘭12頂住，所述底法蘭12連接在閥體1上。

如圖1、圖2所示，本實施例中，所述左閥座組件4主要由閥座14、石墨環15、墊環16、彈性補償元件17和金屬密封環18組成；所述閥座14按外圓直徑不同分為三段，由左向右依次為細徑段14a、中間段14b和粗徑段14c，細徑段14a與中間段14b之間形成第一臺階14d，中間段14b與粗徑段14c之間形成第二臺階14e；所述石墨環15和墊環16安裝在閥座14的中間段14b上，石墨環15一面與第二臺階14e面相抵，石墨另一面通過墊環16壓住，墊環16再通過套裝在細徑段14a上的彈性補償元件17壓緊，彈性補償元件17另一端頂在閥體帽2上；所述金屬密封環18設置在閥座14細徑段14a外周壁與閥體帽2之間。

本實施例中，所述第二臺階14e優選設置為斜面臺階。所述彈性補償元件17可以采用碟形彈簧或類似具有蓄能補償功能的部件。所述墊環16內沿設有環形內臺階16a，所述環形內臺階16a與第一臺階14d的陽角配合。

如圖1所示，本實施例中，所述右閥座組件10的結構與左閥座組件4相同，右閥座組件10與左閥座組件4在球體3兩側對稱布置，故此處對右閥座組件10的結構及安裝不在贅述。

如圖1、圖3所示，本實施例中，所述閥桿6下部與閥蓋5之間設有閥桿密封組件9，閥桿6中部與閥蓋5之間設有軸套8，閥桿6上部與閥蓋5之間設有填料密封組件7。其中，閥桿密封組件9是一個上下兩面為金屬層19、中間為石墨層20的復合墊圈；填料密封組件7采用現有技術中的常規設計。

如圖1所示，本實施例中，所述底軸11內端與球體3之間設有全密封軸套13，該全密封軸套13為帽形結構。

本實施例中主要部件的連接方式如下：所述閥體帽2與閥體1通過螺紋相連，閥體帽2與閥體1之間設有密封件。所述閥蓋5與閥體1通過螺紋連接。所述底法蘭12與閥體1之間通過螺紋連接。所述閥桿6與球體3之間連接采用花鍵連接。所述金屬密封環18具有一定的向外張力，以保證閥座14運動時不抱死。

本實用新型的最大特點是左閥座組件4和右閥座組件10的結構設計，其中金屬密封環18可以有效防止顆粒物進入閥座14。同時在閥桿6以及底軸11部位均設置了密封結構，當球閥應用在高溫、介質顆粒多的嚴酷工況場合時，本實用新型的球閥可以有效避免顆粒物進入閥座14、閥桿6等重要部位，避免上述零件活動空間被堵塞，杜絕球閥發生卡堵、抱死情況的發生。

需要說明的是，上述實施僅僅是本實用新型的一個具體表現，本申請的保護范圍不應視為受到該實施例的描述限制。本領域技術人員在本實用新型基礎上所做的簡單修改和變動，仍應在本申請的保護范圍內。