一种弹性阀座及球阀

文档序号:1902227 发布日期:2021-11-30 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种弹性阀座及球阀 (Elastic valve seat and ball valve ) 是由 刘丽双 王晓峰 佟锡江 张锐 刘振兴 夏全义 贺建勋 李洪波 杨鹤 那兴寨 张宁 于 2020-05-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种弹性阀座及球阀,所述弹性阀座包括环状本体和弹性件,其中,所述弹性件位于所述环状本体内。所述球阀包括球体和上述的弹性阀座,所述弹性阀座的所述环状本体具有与所述球体相适应的贴合面。本发明实施例通过在环状本体内设置弹性件,增加了阀座的复原量,增加阀座密封性,从而有效减缓硬质颗粒对阀座的冲击和碾磨,避免阀门内漏,延长阀座的使用寿命。(The invention discloses an elastic valve seat and a ball valve. The ball valve comprises a ball body and the elastic valve seat, wherein the annular body of the elastic valve seat is provided with a binding surface matched with the ball body. According to the embodiment of the invention, the elastic piece is arranged in the annular body, so that the restoration amount of the valve seat is increased, and the sealing property of the valve seat is increased, thereby effectively slowing down the impact and grinding of hard particles on the valve seat, avoiding the internal leakage of the valve and prolonging the service life of the valve seat.)

一种弹性阀座及球阀

技术领域

本发明涉及阀门生产技术领域,尤其涉及一种弹性阀座及球阀。

背景技术

球阀是近年来被广泛采用的新型阀门。球阀分为软密封球阀和金属硬密封球阀。软密封球阀的密封等级高于金属硬密封球阀的密封等级。但软密封球阀对温度要求苛刻,不适用于温度过高的工况。因此,在高温工况下,就要求使用金属硬密封球阀,并要求密封性上可以达到与软密封球阀相同的密封等级。

为了解决这个问题,现有技术的各类装置中广泛使用了轨道球阀。轨道球阀是单阀座双向密封球阀,阀座采用空心的“O型”金属环结构,其属于金属硬密封球阀,在保证一定硬度的同时,增加了阀座的弹性,从而进一步提高了密封等级,减少了阀座与球体之间金属硬碰硬的密封情况,增强了阀座的密封性。

但当介质是颗粒时,阀座、阀球和硬质颗粒三者之间有直接的接触产生。对球阀而言,空心的“O型”金属环结构的阀座硬度较低,磨损首先发生在阀座上。硬质颗粒的长期冲击和碾磨就会增加阀座表面粗糙不平,最终使阀座密封性下降,甚至产生阀门内漏造成关断失效。在实际使用过程中,由阀座密封性能下降造成的生产装置运营维护成本增加,甚至造成介质泄露的事故时有发生,增加了生产装置的运行安全风险。

基于此,现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明实施例提出一种弹性阀座及球阀,以解决现有技术的高温工况下的阀座密封性能差的技术问题。

一方面,本发明实施例所公开的一种弹性阀座,其包括环状本体和弹性件,其中,所述弹性件位于在所述环状本体内。

进一步地,所述环状本体内开设有空心环,所述弹性件安置在所述空心环内。

进一步地,所述弹性件为螺旋弹簧,所述螺旋弹簧盘绕在所述空心环内。

进一步地,所述螺旋弹簧的自由长度等于所述空心环的周长。

进一步地,所述螺旋弹簧自由状态下的外径等于或略大于所述空心环的内径。

进一步地,所述螺旋弹簧的曲率半径与空心环相同。

进一步地,所述环状本体为金属材质或软密封材料。

进一步地,所述环状本体为软密封材料时,所述弹性件为螺旋弹簧,所述螺旋弹簧包覆在所述环状本体内。

进一步地,所述螺旋弹簧抵接所述空心环的内壁。

进一步地,所述空心环的截面为圆形。

进一步地,所述环状本体具有与球体相适应的贴合面,并且,所述空心环的内壁与所述贴合面之间具有第一厚度。

进一步地,所述环状本体的截面为C型、O型、八角形、椭圆形或方形。

另一方面,本发明实施例还公开了一种球阀,包括球体和上述的弹性阀座,所述弹性阀座的所述环状本体具有与所述球体相适应的贴合面。

采用上述技术方案,本发明至少具有如下有益效果:

本发明实施例通过在环状本体内设置弹性件,增加了阀座的复原量,增加阀座密封性,从而有效减缓硬质颗粒对阀座的冲击和碾磨,避免阀门内漏,延长阀座的使用寿命。对于金属材质的阀座,通过设置螺旋弹簧,可以进一步增加阀座的硬度,进一步延长阀座的使用寿命,对于软密封材料的阀座,通过在其内包覆螺旋弹簧,增加阀座强度,使得其耐高温性能得以提升。另外,对于金属材质的阀座,由于设置了螺旋弹簧提供一部分硬度,可以因此减小空心环内壁和贴合面之间的厚度,进而减小阀座体积,有利于阀门的精度和小体积化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中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本发明的一些实施例,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为本发明一实施例的球阀的结构示意图。

图2为本发明一实施例的弹性阀座的局部剖视结构图。

图3为本发明一实施例的弹性阀座未安装弹性件时的局部剖视结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。

如图1,图2,图3所示,本发明一些实施例公开了一种弹性阀座4及球阀,弹性阀座可以为包覆式弹性阀座,弹性阀座4包括环状本体1和弹性件3,其中,所述弹性件3位于在所述环状本体1内。本实施例通过在环状本体1内设置弹性件3,增加了阀座4的复原量,增加阀座4密封性,从而有效减缓硬质颗粒对阀座4的冲击和碾磨,避免阀门内漏,延长阀座4的使用寿命。其用于球阀时,所述弹性阀座4的所述环状本体1具有与球阀的球体6相适应的贴合面5。

本发明一些实施例所公开的弹性阀座4及球阀,在上述实施例的基础上,所述环状本体1内开设有空心环2,所述弹性件3安置在所述空心环2内。具体地,所述弹性件3可为螺旋弹簧,所述螺旋弹簧盘绕在所述空心环2内。可选用金属弹簧,配合金属材质的环状本体1,保证阀座4的整体硬度和耐热性。金属材质的螺旋弹簧可抵接在环状本体1的空心环2内壁,更好地提供支撑力,增加环状本体1硬度。还可以增加金属硬密封阀座4的密封性,减少因阀座4磨损而产生的内漏,延长阀座4的使用寿命,拓宽金属硬密封阀门的使用领域。

本发明一些实施例中,为进一步为环状本体提供支撑力,提高环状本体的硬度,所述螺旋弹簧的自由长度等于所述空心环的周长。所述螺旋弹簧自由状态下的外径等于或略大于所述空心环的内径。

本发明一些优选的实施例中,所述环状本体1具有与球体6相适应的贴合面5,并且,所述空心环2的内壁与所述贴合面5之间具有第一厚度,在螺旋弹簧至少抵接在贴合面5相对的空心环2内壁,以直接地提供支撑力,增加硬度和复原量,减少磨损,延长使用寿命。

本发明一些实施例所提供的弹性阀座4及球阀,所述环状本体1为软密封材料。优选地,所述环状本体1为软密封材料时,所述弹性件3为螺旋弹簧,所述螺旋弹簧包覆在所述环状本体1内。螺旋弹簧也可旋转金属材质,可以有效增加软密封材料的强度,使其耐高温程度得以提升。经验证,包覆金属螺旋弹簧的软密封材料的弹性阀座4,与未包覆金属螺旋弹簧的软密封材料的弹性阀座4相比,耐高温程度可以提升20-30℃。

本发明一些实施例所提供的弹性阀座4及球阀,所述空心环2的截面为圆形。制作方法一:可选用大小合适的圆管,将弹性体即螺旋弹簧穿入所述圆管内,然后将圆管围合成环状形成环状本体1,圆管的内部空间形成空心环2,圆管和螺旋弹簧的首尾两端可采用点焊的方式焊接在一起,当然也可以采用其他适宜的方式进行连接。制作方法二:也可以采用薄钢板,将两侧焊接后得到筒状,然后将筒状结构首尾焊接得到环状本体。

本发明一些实施例所公开的弹性阀座4及球阀,在上述实施例的基础上,所述第一厚度可以根据需要进行设定,原则上,由于增加了螺旋弹簧提供支撑力和硬度及复原力,同种工况下,该第一厚度可小于不增加螺旋弹簧时的厚度。如针对采用圆管作为环状本体1的阀座4,管壁厚度可以相应减小,相应地,可以同时适当调整球体6的大小,进而可以实现阀座4小体积化,球阀小体积化,有利于阀门的精度和小体积化。

本发明一些优选的实施例所公开的弹性阀座4及球阀,所述螺旋弹簧与所述空心环2抵接处优选设置为面接触,既能保证支撑力,提供相应的硬度,又能保证足够的复原力和支撑间距。

本发明一些实施例所公开的弹性阀座及球阀,所述环状本体1的截面为C型、O型、八角形、椭圆形或方形等形状。其中,C型阀座4的弹性较佳,密封性能较好。

综上所述,本发明实施例所公开的弹性阀座及球阀,用于金属材质的阀座时,在阀座内部螺旋盘绕同曲率半径弹簧,增加了阀座密封性的同时也增加了阀座的硬度,解决了实际问题。即保证了金属阀座的所需要的硬度,同时又不降低金属阀座的密封性。至少具有如下优点:

阀座有弹性且复原量大,密封性优异。

阀座硬度提高,抗颗粒介质冲击。

阀座与阀体的贴合性不受影响,可以不改变原有阀门和阀座的选材。

阀门的制造设备不需要更换,利用率极高,节省投资。

扩大了球阀的使用领域。

同样地,本发明的弹性阀座应用在普通球阀上,在高温及苛刻工况下,这种结构将很大程度提高球阀的使用寿命。包覆弹性阀座的“包覆”主要是指金属环包覆弹簧,如上述实施例所述的,这种包覆结构同样可以应用在橡胶等软密封阀座上,就是橡胶等软密封材质包覆弹簧,会更大程度上提高软密封阀座的使用温度,甚至可以达到与金属阀座相同的使用温度。

需要特别指出的是,上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例,上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。但是应当注意,以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子,在不背离权利要求限定的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

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