[发明专利]一种金属硬密封球阀

说明书

本发明公开一种金属硬密封球阀，包括阀体、阀座、阀杆和球体，球体位于阀体内的球体腔中；阀座包括对称设置于球体两侧的左阀座和右阀座，阀座与球体抵接的部位设有刮刀结构；阀座与阀体之间的密封面为相互配合的多级台阶形状，两密封面之间设有第一密封组件；第一密封组件包括第一弹性件、夹持件和第一密封圈；夹持件轴向截面为L形，第一弹性件两端分别抵接阀体和L形夹持件的竖臂，L形夹持件的转角卡接于阀座密封面的其中一级台阶上，第一密封圈安装于L形夹持件的横臂尾端与阀座密封面之间，第一密封圈外侧的阀体密封面上设有金属保护层。本发明通过改善密封面处的密封结构，提升密封效果，延长密封件使用寿命，保护弹性件，特别适用于介质为原油的工况。

技术领域

本发明涉及金属硬密封球阀技术领域，特别是一种适用于原油介质的金属硬密封球阀。

背景技术

随着工业化的发展，对阀门的要求越来越高。球阀用球体作为启闭件，其具有流阻小、压力损失小、密封可靠、操作简便等优势而得到客户的信赖，广泛应用于石油天然气管线上。

原油工况下，存在固体颗粒和酸性元素。常规球阀，阀座密封面一般采用软材料，但对于含有硬固体颗粒的原油，介质中细小颗粒很容易粘结在球面上形成结垢，这些颗粒在阀门开关的过程中会进入球面和阀座密封面之间，对密封面造成持续的磨损，破坏阀门的密封性，造成密封面泄漏；另一方面，介质中固体颗粒大量堆积在弹性元件处，也会造成弹性件的失效，也会导致密封处泄漏。此外，由于原油中含硫，对管线有腐蚀作用，阀门密封区域长时间处于酸性条件下，也会被腐蚀，阀门密封性能也会降低，阀门使用寿命降低，造成后期维护频繁、维护成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属硬密封球阀，通过改善密封面处的密封结构，提升密封效果，延长密封件使用寿命，保护弹性件，特别适用于介质为原油的工况。

本发明采取的技术方案为：一种金属硬密封球阀，包括阀体、阀座、阀杆和球体，球体位于阀体内的球体腔中；

阀座包括对称设置于球体两侧的左阀座和右阀座，左阀座和右阀座分别包括抵接球体的第一端，和通过第一密封组件密封连接阀体内周部的第二端；

阀座的第一端上，与球体抵接的部位设有与球体表面相切的刮刀结构；

阀座与阀体内周部密封连接的密封面为相互配合且两端相贴合的多级台阶形状，阀座由第一端到第二端的外径逐级减小；

所述第一密封组件包括从阀体向球体方向依次设置的第一弹性件、夹持件和第一密封圈；夹持件轴向截面为L形，第一弹性件一端抵接阀体，另一端抵接L形夹持件的竖臂，L形夹持件的转角卡接于阀座密封面的其中一级台阶上，L形夹持件的横臂尾端与阀座密封面和阀体密封面之间设有密封圈安装区域，第一密封圈安装于所述密封圈安装区域内，且第一密封圈的内周部和外周部分别抵接阀座密封面和阀体密封面；

所述密封圈安装区域外周部的阀体密封面上设有金属保护层。

优选的，阀杆下端周部设有凸台，所述凸台外周部通过多个加强销固定连接球体上端部。可以加固阀杆与球体之间的连接，更好的传递扭应力，同时可均匀承受挤压和扭应力，减少了阀杆弯曲变形的概率，延长阀门使用寿命。

优选的，阀体包括位于球体外周的中阀体，以及分别连接中阀体两端部的左阀盖和右阀盖；左阀座和右阀座分别通过第一密封组件密封连接左阀盖和右阀盖。

优选的，所述金属保护层为不锈钢材质，堆焊于密封圈活动区域下方的左阀盖或右阀盖密封面上。不锈钢材质抗腐蚀能力强，可避免密封区域因腐蚀而损坏第一密封圈，提高了阀盖和阀座之间的密封效果，进一步延长了密封件的使用寿命。

优选的，所述第一弹性件为圆柱弹簧，圆柱弹簧一端抵接夹持件，另一端嵌入左阀盖或右阀盖内。可保证低压预紧力。