[实用新型]带有防卡预紧装置的金属硬密封球阀的阀座结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种球阀，特别涉及一种带有防卡预紧装置的金属硬密封球阀的阀座结构。 

背景技术

球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。 

目前，为了确保固定球阀的球体与阀座的紧密贴合密封，通常在阀座的背后设置弹簧，弹簧的预紧压缩力能够使阀座与球体紧密贴合密封。在不同的温度下，球阀零部件的尺寸会因为热胀冷缩而改变，为了防止因零部件尺寸的改变而导致阀门的卡死，也需要在阀座的背后设置弹簧，通过弹簧的伸缩变形来补偿阀门零部件的尺寸变化，从而防止阀门的卡死。现有的球阀主要采用柱螺旋弹簧或蝶形弹簧用于实施防卡的功能。 

如图1所示，采用圆柱螺旋弹簧的典型金属硬密封球阀的阀座结构，包括球体1｀，阀座2｀，阀座密封3｀，阀座密封压套4｀，圆柱螺旋弹簧5｀，密封6｀及阀体7｀。通过阀座2｀与阀座密封压套4｀的挤压，阀座密封3｀可以确保阀座2｀与阀体7｀的可靠密封，通常阀座密封3｀采用柔性石墨材料，可以用于高温工况，也可以根据工况条件采用其他材料。密封一定程度上可以防止固体介质进入到弹簧腔，密封一般采用柔性石墨材料，可以适用于不同的温度、压力和介质工况，也可以根据工况条件采用其他材料。但是由于密封没有被压紧，因此密封性能不是很好，当阀门长期使用在含大量的固体介质时，微小的固体介质会通过密封进入到弹簧腔，并沉积在弹簧上，最终因为固体介质积满在弹簧腔而导致弹簧的失效。另外，采用圆柱螺旋弹簧5｀，根据球阀规格的不同，通常需要设置多个圆柱螺旋弹簧5｀，口径较小的球阀通常需要10多个圆柱螺旋弹簧5｀，口径较大的球阀甚至需要上百个圆柱螺旋弹簧5｀，因此，采用圆柱螺旋弹簧5｀的球阀，其装配和拆卸比较麻烦。特别是当球阀用于含固体颗粒的介质时，由于圆柱螺旋弹簧5｀的尺寸较小，弹簧钢丝之间的间隙很小，因此，圆柱螺旋弹簧5｀容易被固体介质堵塞而失效。 

如图2所示，采用蝶形弹簧的典型球阀阀座结构，包括球阀的球体1，阀座2，阀座密封3，阀座密封压套4，蝶形弹簧5，密封6及阀体7。通过阀座2与阀座密封压套4的挤压，阀座密封3可以确保阀座3与阀体7的可靠密封，通常阀座密封3采用柔性石墨材料，可以用于高温工况，也可以采用其他材料。密封一定程度上可以防止固体介质进入到弹簧腔，密封一般采用柔性石墨材料，可以适用于不同的温度、压力和介质工况，也可以根据工况条件采用其他材料。但是由于密封没有被压紧，因此密封性能不是很好，阀门长期使用时，阀门通道中的微小的固体介质会通过密封进入到弹簧腔，并沉积在弹簧上。与图1采用圆柱螺旋弹簧的阀座结构相比较，图2采用蝶形弹簧5的阀座结构，弹簧腔的空间更大，不容易被固体介质所堵塞，但是，长期使用最终还是有可能因为固体介质积满在蝶形弹簧腔中而导致蝶形弹簧5的失效。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种防止固体介质堵塞、密封性好的带有防卡预紧装置的金属硬密封球阀的阀座结构。 

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种带有防卡预紧装置的金属硬密封球阀的阀座结构，包括有阀体、设于阀体阀腔内的球体及与球体呈密封配合的阀座，阀座包括有球体密封端及阀座密封端，阀座的阀座密封端处设有柔性石墨密封垫，阀座的球体密封端处设有与球体贴合密封的硬密封块，阀座与阀体之间设有阀座与阀体组合后形成的环状缓冲槽，环状缓冲槽内设有缓冲件及阀座密封压套，阀座密封压套的一端与柔性石墨密封垫抵触，另一端与缓冲件抵触，其特征在于：所述的缓冲件为绕环形缓冲槽设置的由钢丝绕置一体成型的螺旋状弹性圈，钢丝绕圈呈倾斜状绕置，所述螺旋状弹性圈相对于与阀座密封压套抵触一端的另一端处密封组件，螺旋状弹性圈的两侧的若干抵触点分别与阀座密封压套及密封组件呈弹性抵触配合；阀座延伸至阀体流道的一端与阀体之间设有供介质压力进入缓冲腔对密封组件实施抵压的间隙，该间隙内设有过滤组件。 

其中，密封组件包括有处于缓冲槽内且外圈与阀体抵触密封、内圈与阀座抵触密封的柔性石墨密封垫片及贴设于柔性石墨密封垫片横向两侧的弹性圈压套及密封压环，其中弹性圈压套与螺旋状弹性圈抵触，密封压环与阀体抵触。