[发明专利]一种管道系统自动补偿球阀

说明书

本发明公开了一种管道系统自动补偿球阀，该球阀包括连接有齿轮箱的阀体、用于开闭管道的阀芯球、分别与所述齿轮箱以及所述阀芯球相连的用于驱动所述阀芯球转动的上阀杆、具有一道硬密封及两道软密封的多层次阀座密封结构；所述阀体的至少一端的端面连接有沿流体流动方向向远端延伸的具有凸起和/或凹陷的变径管状结构，所述变径管状结构用于实现消除管道热应力的补充功能。该球阀结构简单紧凑、阀门与管道补偿器采用一体式结构设计，尽量减少泄漏点，保证密封更可靠，使用寿命更长，降低了整体管道运行成本。具有一体式结构，体积小、重量轻，全焊接型式确保密封可靠、无需维修保养、使用寿命长、操作方便。

技术领域

本发明涉及球阀技术领域，特别是涉及一种阀门与管道补偿器采用一体式结构设计的管道系统自动补偿球阀。

背景技术

管道由于受温度变化会产生热胀冷缩，如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生热应力，在管道与阀门设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致管道的破裂, 影响正常生产的进行。

管道补偿器又称为伸缩器或伸缩节、 膨胀节, 主要用于补偿管道受温度变化而产生的热胀冷缩。如果温度变化时管道不能完全自由地膨胀或收缩,管道中将产生热应力。在管道设计中必须考虑这种应力, 否则它可能导致管道的破裂, 影响正常生产的进行。作为管道工程的一个重要组成部分,补偿器在保证管道长期正常运行方面发挥着重要的作用。

现有技术中为了消除管道产生的热应力对管道的影响通常会在管道上安装管道补偿器与阀门合并使用。但是这种方式存在如下缺点，结构复杂、庞大笨重；阀门与管道补偿器连接合并使用，泄露部位多，易产生介质外漏；既用阀门又用补偿器会使整个管道运行成本加高。

发明内容

本发明提供了一种管道系统自动补偿球阀。

本发明提供了如下方案：

一种管道系统自动补偿球阀，包括连接有齿轮箱的阀体、用于开闭管道的阀芯球、分别与所述齿轮箱以及所述阀芯球相连的用于驱动所述阀芯球转动的上阀杆、具有一道硬密封及两道软密封的多层次阀座密封结构；

所述阀体的至少一端的端面连接有沿流体流动方向向远端延伸的具有凸起和/或凹陷的变径管状结构，所述变径管状结构用于实现消除管道热应力的补充功能。

优选地：所述阀体的一端的端面连接有具有凸起的第一变径管状结构；所述阀体的另一端的端面连接有具有凸起的第二变径管状结构，所述第一变径管状结构以及所述第二变径管状结构与所述阀体均采用焊接工艺固定相连。

优选地：所述硬密封包括与金属阀座圈相连的波纹管密封组件，所述软密封包括位于所述金属阀座圈上且与所述阀芯球相抵接的V型密封圈以及N型密封圈。

优选地：所述金属阀座圈与所述变径管状结构之间设置有预紧弹簧。

优选地：所述齿轮箱通过上轴套以及填料箱实现与所述阀体的相连接，所述上轴套与所述阀体采用焊接方式固定相连。

优选地：所述上阀杆依次穿过所述填料箱以及所述上轴套与所述阀芯球相连；所述上阀杆与所述上轴套之间设置有自润滑无油轴承；所述上阀杆形成有T型台肩，所述T型台肩的上表面设置有止推垫片，所述填料箱的下端面与所述止推垫片的上表面相抵接。

优选地：所述填料箱与所述上阀杆之间设置有多道O型密封圈以及防火填料密封层，所述填料箱与所述上轴套之间连接有多道O型密封圈以及一道缠绕垫片。

优选地：还包括下阀杆，所述下阀杆与所述阀芯球固定相连且与下轴套可旋转相连。

优选地：所述下阀杆通过自润滑无油轴承与所述下轴套相连；所述下轴套与所述阀体采用焊接工艺固定相连，所述下轴套的下部连接有同于密封的底盖。

优选地：所述阀体上形成有多个吊耳以及支撑脚架。