阅读说明：本技术 一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀 (Double-seal valve for high-pressure high-temperature equal-fluid pipeline based on ball column embedded double-seal ) 是由 苏昆焕 陈亚景 王智拓 卓思思 廖迪昕 王炜杰 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了管道阀门技术领域的一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀,包括阀体,所述阀体的左右两侧分别设置有连通至其内腔的介质进口和介质出口,所述阀体内腔顶部设置有阀芯套,所述阀芯套的内腔与所述介质出口连通,所述阀芯套的内腔设置有阀杆,所述阀杆的顶部设置有转盘手柄,所述阀体的内腔底部设置有阀芯座,所述阀芯座的顶部抵接设置有柱阀芯,所述柱阀芯的内腔设置有球阀芯,所述柱阀芯的顶部与所述阀杆底端相连,本发明提供了一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀,有利于提高阀门使用耐久度和密封性,同时可缩减包装运输占用空间,便于在狭小有限的空间中安装使用。(The invention discloses a double-seal valve for high-pressure high-temperature fluid pipelines based on ball column embedded double-seal, which belongs to the technical field of pipeline valves and comprises a valve body, wherein the left side and the right side of the valve body are respectively provided with a medium inlet and a medium outlet communicated with an inner cavity of the valve body, the top of the inner cavity of the valve body is provided with a valve core sleeve, the inner cavity of the valve core sleeve is communicated with the medium outlet, the inner cavity of the valve core sleeve is provided with a valve rod, the top of the valve rod is provided with a turnplate handle, the bottom of the inner cavity of the valve body is provided with a valve core seat, the top of the valve core seat is abutted with a column valve core, the inner cavity of the column valve core is provided with a ball valve core, and the top of the column valve core is connected with the bottom end of the valve rod. Is convenient to be installed and used in narrow and limited space.)

一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀

技术领域

本发明涉及管道阀门技术领域，具体为一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀。

背景技术

现有用于输送高温高压介质的管道上的阀门包含阀体，阀体两侧分别开设有介质管道入口和介质管道出口；介质管道入口位于阀体内部的末端以及介质管道出口位于阀体内部的末端分别为入口末端和出口末端；入口末端和出口末端与阀体中心竖直方向开设的空腔连通；为了实现介质管道入口和介质管道出口的连通和切断，目前的阀门为一级密封，也就是依靠一个阀芯来封闭或切断介质管道入口和介质管道出口之间的流通通道；对于高温高压介质管道来说，这种阀门需要通过增加工艺精度、材料品质和密封材料等级来实现可靠的封闭和切断过程，其成本非常高，同时可靠度也较低。

为此，相关技术领域的技术人员对此进行了改进，例如中国专利申请号为CN201510658775.2提出的“一种高温高压管道用阀门”，在实际应用中总结出以下几点有待改进提升之处：

1、该装置采用平面密封和锥面密封相结合的双密封结构，其中起到水面密封作用的第二阀芯外壁与第二阀座之间为固定的线接触密封，随着使用次数的累积增加，第二阀芯外壁与第二阀座接触处容易产生磨损，进而影响其密封性；

2、该装置由于采用双阀杆结构，且第一阀芯和第二阀芯在结构上需要在轴向并列设置，使得阀门整体高度尺寸较大，导致装置包装运输占用空间大，不便于装置在狭小有限的空间中安装使用。

基于此，本发明设计了一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀，以解决上述问题。

发明内容

发明的目的在于提供一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀，包括阀体，所述阀体的左右两侧分别设置有连通至其内腔的介质进口和介质出口，所述阀体内腔顶部设置有阀芯套，所述阀芯套的内腔与所述介质出口连通，所述阀芯套的内腔设置有阀杆，所述阀杆的顶部设置有转盘手柄，所述阀体的内腔底部设置有阀芯座，所述阀芯座的内孔与所述介质进口连通，所述阀芯座的顶部抵接设置有柱阀芯，所述柱阀芯的内腔设置有与所述阀芯座的内孔上端沿相抵接的球阀芯，所述柱阀芯的顶部与所述阀杆底端相连。

优选的，所述阀杆外壁底端开设有环形沟槽，所述环形沟槽中设置有对开环，所述柱阀芯的内腔壁上端螺接有阀杆压套，所述阀杆通过阀杆压套与对开环抵接实现与柱阀芯连接。

优选的，所述柱阀芯的内腔且位于所述阀杆的底端与所述球阀芯之间自上而下依次设置有阀芯压套、碟簧和球阀芯上压座，所述柱阀芯的内腔底端为收口结构设置，所述收口结构口径小于所述球阀芯直径。

优选的，所述柱阀芯的下端面和阀芯座的上端面均为研磨光滑密封面。

优选的，所述阀芯套的顶部外壁套接有阀杆套筒，所述阀杆套筒的外壁下端螺接有下压板，所述阀芯套的顶部中央套设有填料压盖和密封垫片，所述填料压盖的顶部设置有上压板，所述下压板与所述阀体之间、以及所述上压板与所述阀体之间均通过螺栓紧固件锁紧连接。

优选的，所述阀杆的上端螺接有内螺纹套管，所述内螺纹套管的顶端与所述转盘手柄连接，所述内螺纹套管的外壁通过两组平面轴承与所述阀杆套筒的内腔转动安装，所述阀杆套筒的顶端设置有用于压紧固定所述平面轴承的套筒端盖。

优选的，所述阀杆套筒的内腔中部设置有止动块，所述止动块的内外圈分别与阀杆和阀杆套筒相配合。

优选的，所述阀杆套筒的外壁设置有润滑注油嘴，所述润滑注油嘴内侧与所述平面轴承安装腔体连通。

与现有技术相比，发明的有益效果为：

一、本发明采用平面密封和球面密封相结合的双密封结构，通过转盘手柄驱动阀杆从而带动柱阀芯下压，使柱阀芯下端面与阀芯座的顶面充分贴合，且柱阀芯的下端面和阀芯座的上端面均为研磨光滑密封面，两者相互贴合之后起到一级密封作用；柱阀芯的内腔下端设置有可与阀芯座的内孔上端沿相抵接的球阀芯，在柱阀芯下压后，球阀芯将阀芯座的内孔上端沿封堵，球阀芯上方设置有碟簧结构，可作为下压蓄能装置，确保球阀芯与阀芯座的内孔上端沿充分抵接，起到二级密封作用；

二、本发明球阀芯在柱阀芯内腔为无连接结构的独立状态，阀门打开状态下，球阀芯与阀芯座的内孔上端沿脱离接触，失去挤压限制转动的作用，介质流体流经阀体内腔时会掠过球阀芯底面，从而带动球阀芯随机转动，因此，球阀芯每次下压时，其与阀芯座的内孔上端沿接触点都在发生动态变化，进而可有效缓解阀芯结构的固定接触区域由于阀门开关使用次数累积增加而产生不可修复的磨损，有利于延长阀门使用寿命，提高阀门使用耐久度和密封性；三、本发明球阀芯设置在柱阀芯的内腔，并且，由柱阀芯的下端面和阀芯座的上端面相互贴合形成的一级密封结构，以及由球阀芯与阀芯座的内孔上端沿充分抵接形成的二级密封结构均处于同一径向平面内，因此，在提升密封性能以及使用寿命的前提下，使得阀门总体的高度得以缩减，结构更加紧凑，不仅可缩减包装运输占用空间，同时更便于装置在狭小有限的空间中安装使用。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体内部结构示意图；

图2为图1中的A部结构示意图；

图3为本发明柱阀芯结构示意图；

图4为本发明阀芯座结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-阀体，2-介质进口，3-介质出口，4-阀芯套，5-阀杆，6-转盘手柄，7-阀芯座，8-柱阀芯，9- 球阀芯，10-对开环，11-阀杆压套，12-阀芯压套，13-碟簧，14-球阀芯上压座，15-研磨光滑密封面，16-阀杆套筒，17-下压板，18-填料压盖，19-密封垫片，20-上压板，21-螺栓紧固件， 22-内螺纹套管，23-平面轴承，24-套筒端盖，25-止动块，26-润滑注油嘴。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。

请参阅图1-4，发明提供一种技术方案：一种基于球柱相嵌双密封的高压高温等流体管道用双封阀，包括阀体1，阀体1的左右两侧分别设置有连通至其内腔的介质进口2和介质出口3，阀体1内腔顶部设置有阀芯套4，阀芯套的内腔4与介质出口3连通，阀芯套4 的内腔设置有阀杆5，阀杆5的顶部设置有转盘手柄6，阀体1的内腔底部设置有阀芯座7，阀芯座7的内孔与介质进口2连通，阀芯座7的顶部抵接设置有柱阀芯8，柱阀芯8的内腔设置有与阀芯座7的内孔上端沿相抵接的球阀芯9，柱阀芯8的顶部与阀杆5底端相连。

进一步的，阀杆5外壁底端开设有环形沟槽，环形沟槽中设置有对开环10，柱阀芯8的内腔壁上端螺接有阀杆压套11，阀杆5通过阀杆压套11与对开环10抵接实现与柱阀芯8连接。

进一步的，柱阀芯8的内腔且位于阀杆5的底端与球阀芯9之间自上而下依次设置有阀芯压套12、碟簧13和球阀芯上压座14，柱阀芯8的内腔底端为收口结构设置，收口结构口径小于球阀芯9直径，由于碟簧13具备非常好的承受载荷能力，因此使用在高温高压的输送环境下非常可靠，并且碟簧13可作为下压蓄能装置，阀门关闭时能够提供下压预紧力，确保球阀芯9与阀芯座7的内孔上端沿充分抵接。

进一步的，柱阀芯8的下端面和阀芯座7的上端面均为研磨光滑密封面15，两者相互贴合之后起到一级密封作用。

进一步的，阀芯套4的顶部外壁套接有阀杆套筒16，阀杆套筒16的外壁下端螺接有下压板17，阀芯套4的顶部中央套设有填料压盖18和密封垫片19，填料压盖18的顶部设置有上压板20，下压板17与阀体1之间、以及上压板20与阀体1之间均通过螺栓紧固件21 锁紧连接，确保阀杆5与阀芯套4之间保持密封。

进一步的，阀杆5的上端螺接有内螺纹套管22，内螺纹套管22的顶端与转盘手柄6连接，内螺纹套管22的外壁通过两组平面轴承23与阀杆套筒16的内腔转动安装，阀杆套筒16的顶端设置有用于压紧固定平面轴承23的套筒端盖24。

进一步的，阀杆套筒16的内腔中部设置有止动块25，止动块25的内外圈分别与阀杆 5和阀杆套筒16相配合，当旋转转盘手柄6带动内螺纹套管22转动时，阀杆5相对于内螺纹套管22上升或下降。

进一步的，阀杆套筒16的外壁设置有润滑注油嘴26，润滑注油嘴265内侧与平面轴承23安装腔体连通，用于向平面轴承23安装腔中注入润滑脂，方便平面轴承23保养维护。

本实施例的一个具体应用为：

关闭阀门时，手动顺向旋转转盘手柄6，转盘手柄6与内螺纹套管22一起转动，由于内螺纹套管22与阀杆5之间螺接配合，且阀杆5和阀杆套筒16之间设置有止动块25，所以当转盘手柄6顺向旋转时，阀杆5随之下降移动，连接于阀杆5底端的柱阀芯8和球阀芯9等结构随之下降，进而使得柱阀芯8的下端面与阀芯座7的上端面充分贴合，形成一级密封，球阀芯9的底部与阀芯座7的内孔上端沿相抵接，位于柱阀芯8内腔中的碟簧13可作为下压蓄能装置，确保球阀芯9与阀芯座7的内孔上端沿充分抵接，形成二级密封，即介质进口2和介质出口3之间的介质流通通道被完全阻断。

开启阀门时，手动逆向旋转转盘手柄6，转盘手柄6与介质进口22一起转动，由于介质进口22与阀杆5之间螺接配合，且阀杆5和阀杆套筒16之间设置有止动块25，所以当转盘手柄6逆向旋转时，阀杆5随之上升移动，连接于阀杆5底端的柱阀芯8和球阀芯9等结构随之上升，柱阀芯8的外壁与阀芯套4的内腔壁之间留有缝隙通道，进而使得柱阀芯8的下端面与阀芯座7的上端面分离，球阀芯9的底部与阀芯座7的内孔上端沿分离，即介质进口2和介质出口3之间形成介质可流通的通道。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。