[发明专利]一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀

说明书

本发明公开了一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀，滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。本发明能提高球体安装效率，快捷方便。

技术领域

本发明属于阀门领域，特别是关于一种上装式固定阀的阀座密封机构及其适用于低温工况的固定球阀。

背景技术

球阀作为管路系统的切断阀广泛应用于石油、化工、电力、城建等各类工业领域。球阀通过球体的90°旋转能够开启或关闭管道，它具有流体阻力小，密封性能好，开关迅速等优点。固定阀的球体一般采用上下支撑轴或支撑板支撑，阀门在使用过程中球体不移动，只做90°旋转运动。通过在阀座背后施加弹簧力以及管道中的介质力，使阀座能够紧密的贴合在球体上，从而达到阀座的可靠密封。为了使阀座能够紧密贴合球体，因此，阀座应该能在阀体内移动，但同时又要求阀座与阀体之间可靠密封，确保阀体内的介质不会通过阀座与阀体之间的配合面泄漏。上装式球阀阀体为整体式结构，阀体刚性好，不容易变形，但是，上装式球阀阀体为整体式结构存在弹簧产生较大阻力使球体安装不便，球体与阀座之间的介质因安装过程产生磨损，缩短球阀使用寿命。

对于常温球阀，两者之间通常采用橡胶O型圈进行密封，但橡胶O型圈不能用于低温工况，在低温下橡胶O型圈会开裂或失去弹性，无法有效密封。因此，低温固定阀的阀座与阀体之间不能采用O型圈进行密封，通常采用唇形圈进行密封，为了确保唇形圈的可靠密封，与唇形圈相接触的阀座及阀体表面要有很高的光洁度，另外还需要阀座、阀体与唇形圈的配合有一定的过盈量。目前低温球阀的阀座与阀体的密封基本采用该结构设计。但是当球阀用于很低的温度时，特别是用于-196℃的工况时，尽管在唇形圈内有弹簧的支撑，但唇形圈的唇口在低温下会有较大的收缩，此时的唇形圈与阀座及阀体配合面的过盈量会大大减小，此时很难保证唇形圈的可靠密封，另外，唇形圈在低温下弹性降低，材料变硬，也不利于唇形圈的密封。为了使唇形圈在更低的温度下能够可靠密封，人们试图通过增大阀座、阀体与唇形圈配合面的过盈量来解决密封问题，但是配合面的过盈量太大会导致唇形圈安装的困难，甚至会在安装时损坏唇形圈，因此，当球阀用于很低的温度时，采用常规的唇形圈密封结构设计，很难保证阀座与阀体之间的可靠密封。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种在球体安装时无阻力，在安装完成后恢复与阀座密封状态的球阀，从而使球体的安装快速、便捷，同时提高球阀的使用寿命。

本发明的技术方案：一种上装式固定阀的阀座密封机构，包括阀体、阀座和球体，阀体上端设置有供球体装入的安装口,阀体内设置有供阀座沿流道轴向滑移的滑移槽,所述的滑移槽位于阀座相对球体的另一侧设置有将阀座向球体复位的预紧弹簧,所述的滑移槽位于预紧弹簧相对阀座的另一侧设置有供阀座向滑移槽内退让的退让空间及挤压组件，该挤压组件两端分别设置有操作端及施力端,施力端位于退让空间内并与预紧弹簧相抵,操作端位于流道口并用于调节操作端相对退让空间的位置,当球体从安装口装入阀体时阀座及预紧弹簧位于退让空间内，且预紧弹簧处于伸展状态；当球体安装至阀体后控制操作端，使施力端通过预紧弹簧挤压阀座恢复与球体的密封状态，且预紧弹簧处于压缩状态。

通过采用上述技术方案，为了方便、快速安装球体，需要预紧弹簧和挤压组件向后退让，因此，在挤压组件和阀体之间在流道轴向设有较大的退让空间，从而能够容易的进行球体的安装，球体安装后，再安装挤压组件，挤压组件一般与阀体采用螺纹旋紧，也可以采用其他方法，如采用螺钉将两者固定在一起。挤压组件旋紧后，挤压组件将预紧弹簧压紧，预紧弹簧压紧后的弹簧力将作用在阀座上，阀座紧密的贴靠在球体上，使球体与阀座具有良好的密封性能。