[实用新型]一种具有弹性蓄能硬密封刮刀阀座的球阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及球阀的技术领域，尤其是一种具有弹性蓄能硬密封刮刀阀座的球阀。

背景技术

目前，国内外球阀基本采用软密封和硬密封两种形式。软密封大多采用整体聚合材料制作成密封阀座；硬密封大多采用金属上堆焊或喷焊硬质合金等工艺加工而成。

软密封球阀的特点是：在预紧力或流体压力作用下，利用聚合材料固有的弹性特性与球体压紧，并产生一定的弹性塑性变形而达到密封，压缩变形所产生的弹力，可以补偿球体的不圆度和表面微观不平的程度，实现软密封球阀良好的密封效果。软密封球阀的密封效果和寿命取决于聚合材料的成分，以及聚合材料的塑性与耐磨性。此外，由于阀座采用聚合材料制作，故软密封球阀的使用温度一般不超过200℃。

软密封球阀的缺点是：当球阀使用一段时间后，由于阀座的磨损，以及塑性残余变形，紧密贴合的阀座和球体将逐渐的松弛，密封比压也将逐渐降低而发生渗漏现象。软密封球阀在低温工况下，如-196℃，聚合密封材料阀座易收缩变形，阀座挤压变形量减小，预紧力减小，导致球阀泄漏。

硬密封球阀的特点是：阀体、球体和阀座都是用金属材料制造，其中阀座为金属本体堆焊或喷焊硬质合金。这样的金属阀座没有弹性或蓄能功能。此类球阀一般多用于高温或含有固体颗粒等易破坏软密封材料的工况下使用。但是，在超低温(如低于-110℃)或超高温(如高于450℃)的工况下，或夹带纤维等要求长寿命的情况下，该类硬密封球阀的密封性能和使用寿命就达不到要求了，常出现泄露或卡死、抱死等现象。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有弹性蓄能硬密封刮刀阀座的球阀，其中的阀座具有良好的弹性变形，既满足超高温或超低温下防止球阀卡死、抱死等要求，也满足对特殊介质进行切断与刮削的要求，同时也保证球阀达到“零泄漏”的密封要求，扭矩比现有的硬密封球阀减轻25％，寿命比现有的硬密封球阀增加一倍。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有弹性蓄能硬密封刮刀阀座的球阀，包括阀体和内置于阀体中的球形阀芯，所述的阀体主要由中间阀体和分别位于中间阀体两侧的侧阀体组成，所述的阀体与球形阀芯之间所形成的流道中设置有阀座，所述的阀座包括金属环和与金属环一体成型且靠近球形阀芯的刮刀结构，所述的刮刀结构和金属环共同形成的内表曲面即为金属密封面，所述的金属密封面与球形阀芯的接触区域形成金属密封区，金属环的内侧壁上开设有位于金属密封区外侧的环形槽，所述的环形槽的中心线与金属环的中心线相重合。

为了提高球阀金属密封面的耐磨损性能和使用寿命，故所述的金属密封面上设置有硬质合金层。

为了提高球形阀芯与阀座的良好密封，故所述的金属环与相邻侧阀体之间所形成的间隙中设置有压环和密封圈，所述的压环与侧阀体之间和金属环与侧阀体之间均通过弹簧相连接，所述的弹簧的中心线与金属环的中心线相平行。

为了使得球阀具备切断和刮削功能，故所述的刮刀结构为与球形阀芯的圆心相重合的锐面。

为了保证在不同的温度下，环形槽提供的弹性变形均匀，确保阀座受力均匀，故所述的环形槽的宽度均匀一致，环形槽的深度大于金属密封区的深度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种具有弹性蓄能硬密封刮刀阀座的球阀，具有以下优点：

一、通过在阀座上开设环形槽，增加了阀座的弹性，使得球阀在不同的温度下，不因材料的收缩或扩张而导致球阀出现卡死或抱死的现象。同时，对阀座的磨损和密封所需预紧力进行补偿。

二、通过在阀座上加工出刮刀结构，可以对难以隔离的纸浆或纤维进行切断，同时也可以对球形阀芯密封面上的粘稠介质进行刮削，起到自洁功能，保护了球形阀芯的密封面，保持球阀良好的密封性能，提高了球阀使用寿命。

三、通过在金属密封面上喷焊或喷涂硬质合金层，提高了球阀金属密封面的耐磨损性能和使用寿命，也就进一步提高了球阀的使用寿命。

四、弹性蓄能硬密封刮刀阀座的创新设计，不但减少了材料，降低了成本，且阀座的温度适应范围较广，可以适用于-196℃到+650℃的温度范围内，可以密封绝大多数的液体、化学制品或气体，并且可以无限贮存，进而大幅度提高了球阀的使用性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图。