[实用新型]两片式外螺纹连接硬密封浮动球阀

说明书

技术领域

本实用新型属于机械工程配件技术领域，具体涉及的是一种两片式外螺纹连接硬密封浮动球阀。

背景技术

阀门是流体输送与控制的开关，凡阀门都有一个开关装置，如球阀中的球，闸阀中的闸板，截止阀中的阀瓣；阀门开关装置设置在阀体的流体通道中，有一个允许流体穿过的开通位置和一个阻止流体穿过的关闭位置，其从开到关和从关到开的运动是通过阀杆来实现的；阀杆都是在体外通过手柄或气动头或电动头操纵的；阀杆从阀体或阀盖内伸到体外，需要严格的密封，开关装置的关闭结构或通道的连接或固定也需要严格的密封。

因现有阀门结构的密封结构存在密封不理想，密封安全隐患一直是人们急需解决的问题，本案由此而生。

发明内容

本实用新型的目的是针对以上技术的不足，提供一种简单而有效的温度补偿密封结构，用作流体容纳件的紧固螺纹连接的两片式外螺纹连接硬密封浮动球阀。

因考虑到密封的任务是填平补齐对接表面的凸凹不平，密封对接表面一般都是由车镗工艺加工而成的，因此，密封的任务是填平补齐车镗加工引起的表面几何误差；机械加工表面几何误差有表面粗糙度、表面波纹和表面形状误差三种；表面粗糙度是由切削刃迹构成的轮廓元宽度较窄（或波长较短）的表面微观几何误差，其轮廓元（宽度XS/高度Zt）<50；表面波纹度是加工振动所致的轮廓元宽度稍宽（或波长稍长）的表面微观几何误差，其轮廓元（宽度XS/高度Zt）=50-1000；表面形状误差是机床导轨或工件安装夹紧所致的轮廓元宽度较宽（或波长较长）表面宏观几何误差，其轮廓元（宽度XS/高度Zt）>1000；密封面宽度远小于机床导轨平行度与垂直度引起的表面形状误差波长，反映在对封面上的表面形状误差可忽略不计，工件安装夹紧所致的表面形状误差应当而且可以避免；普通车镗加工手段属稍精细的机械加工范畴，需要使用稍高的主轴转速和稍细的进给速度，振动所致的表面波纹度的波长较短，刃迹构成的粗糙度的波长更短；因此密封要填平补齐的是对接表面上较细腻的微观表面波纹度和粗糙度量级的凸凹不平。

由于常用密封材料在某个常温范围，其它材料在某个高温范围，几乎都是晶体区与非晶体区相互不停转换与共存的粘弹材料，而晶体区致材料显固相特性、有强度和刚性，非晶体区致材料显液相特性、有粘性和弹性；液相成分的流动性可导致密封垫的压力传递各向同性，无论介质作用面与密封面是平行还是垂直，都有可能将垫表面压强全数转换为密封面的密封压力；液相成分的体积不可压缩性可导致密闭压缩中的密封垫，象油缸中的液压油一样，有超强的抗压能力--只要挤出间隙足够小，就决不会被挤破；液相成分的粘性可导致密封垫应变滞后应力，或导致垫密封应力松弛或导致密封垫冷流，引起密封失效；液相成分的粘性还可导致密封垫的压力传递高度递减；固相成分的稳固性可导致密封垫的压缩应力，至多只能按泊松比和虎克定律，减半地转换成其正交方向上的延伸应力（因为常用密封材料的泊松系小于0.5），因此，有可能只能将自密封垫的表面压强，按投影转换成其它方向、按泊松比转换成正交方向的密封应力；所以，质地较软的弹性橡胶垫几乎可按液体传递压力，质地硬的垫几乎只能按固体泊松比和矢量传递压力，质地软硬中等的聚四氟乙烯垫可在屈服前在微观上按液相、宏观上按固相传递压力，可在屈服后在宏观上按液相传递压力。

密封的结构原理是，无介质压力时，结构实现初始密封所必须的最小名义应力y应当足够小，小至有介质压力时，结构的密封维持系数或抗干扰系数m（=结构的密封作用力FS/介质去密封作用力Fu）有意义，即小至有介质压力时，结构的密封性是由m决定的：m=1时，结构的密封作用力（FS）=介质密封作用力（Fu），结构处于密封与非密封临界状态，m稍大于1时，结构进行密封维持状态，m比1越大，结构维持密封的能力越强，可靠性越高；也就是说密封结构设计在于首先使其无介质压力时的y值小至有介质压力时的m有意义，然后使其m>1。

如前所述，如果使用垫而不用锯齿环对接，则由于垫比对接金属软，因此，一般都可通过承受极限工作压力的那份预紧固力实现初始密封；所以，任何密封对接结构，只要恰当应用微观锯齿环和软垫，都可按密封维持系数或抗干扰系数m（=结构的密封作用力FS/密封面上的介质去密封作用力Fu）大于1设计和考核。