[实用新型]硬密封固定球阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，尤其是指一种硬密封固定球阀。 

背景技术

在某些特殊工况介质场合，如含有大量固体硬颗粒的介质时，如闸阀、截止阀等传统的阀类已经无法适用。在同时存在高温、高中低压、含固体颗粒介质的场合，金属硬密封球阀是目前被普遍认可而通用的一种阀门。随着其技术的发展，金属硬密封球阀的应用的领域与范围越来越广泛。 

硬密封球阀由于密封面是金属与金属的直接接触，其摩擦力要远大于金属与非金属之间的摩擦力，因此其启闭扭矩与相同规格的软密封球阀相比要大很多，启闭扭矩通常是相同规格的软密封球阀的3至4倍。因此，从设计的角度考虑，为了保证阀门的可靠运行而避免导致阀杆变形甚至断裂或者因为驱动力矩过小而无法启闭阀门，相同规格下，硬密封球阀的阀杆强度以及驱动装置的配置均要比软密封球阀大很多。 

口径较大、压力较高的球阀，一般采用固定球的结构设计，这种结构通过结构设计的改进以减小作用在阀座上的介质推力，从而有效减小球阀的启闭扭矩，但是同时减少了介质作用在阀座上的推力，会降低阀门的密封性能；也有的采用上下阀轴直接定位阀芯的结构设计, 这种结构设计简单，但是因阀轴需承受管道中的介质推力和启闭球阀的扭矩，阀门的启闭扭矩较大，又因阀轴与阀体为动配合而有一定的配合间隙，阀门关闭时介质作用在阀芯上的巨大推力必然会使阀轴产生一定的倾斜，从而导致阀门启闭时扭矩的增大，阀轴的倾斜还容易引起阀轴部位的介质泄漏。 

另外，现有的固定球阀在阀杆顶端通常采用平面轴承，驱动装置输出力矩和径向摩擦力都较大；偶有采用常规的滚动轴承，可以减小驱动装置输出力矩和径向摩擦力，但往往要求很严的公差配合和粗糙度，生产成本较大。 

实用新型内容

为了解决现有技术的硬密封球阀无法保证阀门密闭性能的同时降低阀门启闭扭矩、驱动装置输出力矩和径向摩擦力较大的问题，本实用新型提出了一种硬密封固定球阀，采用滑动轴承、滚动旋转组件直接定位阀芯，上支承轴与下支承轴直接定位在滚动旋转组件、滑动轴承的结构设计，保证在极端的工况条件下阀门的正常启闭，保证阀门密闭性能的同时降低阀门启闭扭矩，并降低驱动装置输出力矩和径向摩擦力，耐高温、高压、腐蚀、磨损、冲蚀，双向密封，密封性好，性能稳定。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种硬密封固定球阀，包括支架、阀体、阀芯、阀杆、上支承轴、下支承轴和阀座，阀芯通过上支承轴和下支承轴装在阀体中，阀座的球形密封面与阀芯的球面紧密贴合密封，所述上支承轴、下支承轴分别和阀体静配合，上支承轴的外侧套接有支承套，支承套下端设有上滑动轴承，上支承轴的外侧下端固定连接有上滚动旋转组件，上滑动轴承的下端与上滚动旋转组件固定连接，下支承轴的外侧固定连接有下滑动轴承，下支承轴的顶端设有下滚动旋转组件，下滑动轴承的上端与下滚动旋转组件固定连接，所述阀座的背后通过弹性件与阀体连接，阀座和阀体之间通过柔性石墨密封圈贴合密封。 

本实用新型的阀座是弹簧与弹性连用的密封结构，密封为弹性、弹簧加载预紧式设计，可以恢复并补偿长期开关阀门的常规磨损、阀体内部的高温热力膨胀和低温缩小，压力低时保证密封的可靠性，阀座设置的密封圈与石墨圈使弹簧加载结构与介质隔离，保持清洁，避免介质沉积使弹簧加载卡塞失效；阀杆采用防尘和防喷出设计，在结构上确保阀杆只承受阀门启闭力矩，介质的推力由上支承轴与下支承轴承担，使阀杆的受力情况大大改善，保证阀杆能够长期可靠地工作。采用内设滚珠的滚动旋转组件替代阀门现有通常配置的平面轴承，使用时驱动装置驱动轴，轴与滚动旋转组件的内侧面接融，同时轴劲与滚动旋转组件的端面接融，这样带着滚动旋转组件内设的滚珠能够在预设的轨道一圈中自由旋转，可同时承受径向减少轴在旋转时摩擦力，从而减轻驱动装置输出力矩。在阀座背后设置弹性件，通过弹性件来调整和补偿高温下材料的膨胀问题，弹性件可以为普通弹簧或碟簧等多种结构形式。 

作为优选，所述的支架与阀体连为一体。本实用新型采用连体支架，结构美观，加工、装配省工序，节约成本。 

作为优选，所述的上滚动旋转组件包括环形的旋转轴套、若干个滚珠和环形的滚珠座，所述的旋转轴套套接在上支承轴的外侧，所述的滚珠座套接在旋转轴套的外侧，滚珠座的内侧表面设有环形的滚珠槽，滚珠均匀分布在滚珠槽内。装配位置不需要像普通的滚动旋转组件那样要求很严的公差配合和粗糙度，只需要足够空间使滚珠能自由在轨道槽上一圈旋转，可以大量节约成本。