一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀
阅读说明：本技术 一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀 (Ultrahigh-pressure high-temperature low-torque metal hard sealing ball valve ) 是由 王建友 葛红森 薛明伟 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀,包括主阀体和限位机构所述主阀体的两端固定有侧阀体,所述注脂槽贯穿主阀体的内部,所述固定架固定在主阀体的顶部,所述第一梯形块滑动连接在固定架的内部,且第一梯形块与连接杆相连接,所述滑动板上固定有限位板,且限位板的表面固定有齿条。该超高压高温低扭矩金属硬密封球阀设置有阀座密封圈和自润滑层,通过采用了德威龙材质的阀座密封圈可以保证了耐腐蚀性、硬度和弹性,使得球体与阀座密封圈之间的密封面紧密又有弹性,从而能够适应高压以及低压状态下密封,配合304不锈钢以及PTFE柔性材料编制而成的自润滑层可以在转动阀杆带动球体转动时减小扭矩,方便使用。(The invention discloses an ultrahigh-pressure high-temperature low-torque metal hard sealing ball valve which comprises a main valve body and a limiting mechanism, wherein side valve bodies are fixed at two ends of the main valve body, a grease injection groove penetrates through the interior of the main valve body, a fixing frame is fixed at the top of the main valve body, a first trapezoidal block is connected in the fixing frame in a sliding mode and is connected with a connecting rod, a limiting plate is fixed on the sliding plate, and a rack is fixed on the surface of the limiting plate. This low moment of torsion metal hard seal ball valve of superhigh pressure high temperature is provided with valve seat sealing washer and self-lubricating layer, valve seat sealing washer through having adopted the Dewilon material can guarantee corrosion resistance, hardness and elasticity for sealed face between spheroid and the valve seat sealing washer is closely elastic again, thereby can adapt to and seal under high pressure and the low pressure state, the self-lubricating layer that cooperation 304 stainless steel and PTFE flexible material worked out can reduce the moment of torsion when the rotating valve rod drives the spheroid and rotates, facilitates the use.)
技术领域
本发明涉及球阀技术领域，具体为一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀。
背景技术
球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门。在短短的30多年里，球阀已发展成为一种主要的阀类，它在航空航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用，目前我国关于球阀的生产企业大多规模小、科研能力弱，大多通过参考外国产品进行设计生产，其主要原因是技术投入资金不足，科研人员数量不足，所以在国内很多的大型工程招标中大多被外国阀门企业所垄断，现有的球阀结构简单，为保障性价比其所使用的材质也较为普通，无法在高温高压的环境下保持较长的使用寿命，从而增加不必要的损耗，且现有的球阀在使用过程中由于外侧手柄不方便对其进行固定，容易在外部冲击下导致自转，从而带动内部球体转动影响使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀，以解决上述背景技术中提出的现有的球阀结构简单，无法在高温高压的环境下保持较长的使用寿命，且外侧手柄不方便对其进行固定，容易在外部冲击下导致自转的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀，包括主阀体和限位机构，
主阀体，所述主阀体的两端固定有侧阀体，且侧阀体的上方表面固定有观察口，同时观察口贯穿侧阀体的内壁，左侧所述侧阀体上固定有温度传感器，且阀体的底部固定有导热片，同时导热片与冷凝器相连接，所述冷凝器固定在耳轴的底部，且耳轴固定在主阀体的底部，所述主阀体的表面固定有控制器，且主阀体的外侧四周开设有注脂槽，所述注脂槽贯穿主阀体的内部，且注脂槽上安装有注脂阀，同时主阀体的内部固定有阀座密封圈，所述阀座密封圈上转动连接有球体，且球体的上下两端分别与耳轴和阀杆相连接，所述阀杆转动连接在主阀体的顶部，且主阀体的内部上下两端固定有自润滑层，同时自润滑层与球体相连接，所述阀杆的外侧顶部固定有手柄，且阀杆的表面固定有齿轮，同时齿轮转动连接在固定架的内部，所述固定架固定在主阀体的顶部，且固定架的前端固定有固定块，同时固定块上螺纹连接有螺栓，所述螺栓贯穿固定块，且固定块的内部滑动连接有连接杆，所述连接杆与第一弹簧相连接，且第一弹簧固定在固定块的内部，同时连接杆贯穿固定架；
限位机构，用于防止阀杆转动的所述限位机构安装在固定架的内部。
优选的，所述限位机构包括第一梯形块、第二弹簧、滑动板、第二梯形块、限位板和齿条，所述第一梯形块滑动连接在固定架的内部，且第一梯形块与连接杆相连接，所述固定架的内壁两端固定有第二弹簧，且第二弹簧与滑动板相连接，同时滑动板滑动连接在固定架的内部两端，所述滑动板上固定有限位板，且限位板的表面固定有齿条，同时齿条啮合连接在齿轮的两端。
优选的，所述观察口设置有两组，且其对称。
优选的，所述温度传感器、冷凝器和控制器之间均为电线连接。
优选的，所述注脂槽和注脂阀均设置有四组，且其均对称设置。
优选的，所述阀座密封圈为德威龙材质，且阀座密封圈为弹性设计。
优选的，所述自润滑层为304不锈钢以及PTFE柔性材料编制而成。
优选的，所述第一梯形块与第二梯形块之间为卡合连接。
优选的，所述第二弹簧设置有四组，且其对称设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该超高压高温低扭矩金属硬密封球阀，
(1)设置有导热片和冷凝器，通过两组侧阀体底部的导热片可以在传输高温流体时进行降温，同时配合冷凝器对导热片进行换热可以提高导热片的散热效率，使得主阀体能够在高温的环境正常使用；
(2)设置有注脂槽和注脂阀，通过在主阀体四周的注脂槽内部注入润滑脂可以在长期使用后对主阀体内部空腔进行注脂、从而提高主阀体内部球体表面光滑度，减轻阀门带压启闭时操作的扭力，提高使用寿命；
(3)设置有阀座密封圈和自润滑层，通过采用了德威龙材质的阀座密封圈可以保证了耐腐蚀性、硬度和弹性，使得球体与阀座密封圈之间的密封面紧密又有弹性，从而能够适应高压以及低压状态下密封，配合304不锈钢以及PTFE柔性材料编制而成的自润滑层可以在转动阀杆带动球体转动时减小扭矩，方便使用；
(4)设置有第二弹簧、滑动板和限位板，通过固定架内壁两端第二弹簧的弹力作用下带动两组滑动板向固定架的中轴线移动可以使限位板上的齿条卡在阀杆上的齿轮两端，从而将齿轮以及阀杆进行固定，配合固定架内部第一梯形块抵住两端的第二梯形块带动两组滑动板以及限位板向远离固定架中轴线的两端移动，从而使齿条与阀杆上的齿轮分离即可对阀杆进行转动，结构简单，方便在使用时对阀杆进行固定，防止受到外部冲击导致阀杆以及主阀体内部球体转动从而影响使用。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明侧视剖面结构示意图；
图3为本发明俯视结构示意图；
图4为本发明侧视结构示意图；
图5为本发明固定架俯视剖面结构示意图；
图6为本发明图5中A处结构示意图。
图中：1、主阀体，2、侧阀体，3、观察口，4、温度传感器，5、导热片，6、冷凝器，7、耳轴，8、控制器，9、注脂槽，10、注脂阀，11、阀座密封圈，12、球体，13、阀杆，14、自润滑层，15、手柄，16、齿轮，17、固定架，18、固定块，19、螺栓，20、连接杆，21、第一弹簧，22、限位机构，2201、第一梯形块，2202、第二弹簧，2203、滑动板，2204、第二梯形块，2205、限位板，2206、齿条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本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本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种超高压高温低扭矩金属硬密封球阀，如图1、图3和图4所示，主阀体1的两端固定有侧阀体2，且侧阀体2的上方表面固定有观察口3，同时观察口3贯穿侧阀体2的内壁，观察口3设置有两组，且其对称，通过观察口3可以方便工作人员观察主阀体1以及侧阀体2内部水流情况，方便实时进行检查，左侧侧阀体2上固定有温度传感器4，且阀体2的底部固定有导热片5，同时导热片5与冷凝器6相连接，冷凝器6固定在耳轴7的底部，且耳轴7固定在主阀体1的底部，主阀体1的表面固定有控制器8，且主阀体1的外侧四周开设有注脂槽9，温度传感器4、冷凝器6和控制器8之间均为电线连接，通过侧阀体2底部的导热片5可以在管道输送温度较高的流体时进行散热，配合PCT110型号的温度传感器4检测到温度较高的流体时将信号传输至控制器8，使控制器8控制耳轴7底部的冷凝器8对导热片5进行换热，提高散热效率。
如图1和图2所示，注脂槽9贯穿主阀体1的内部，且注脂槽9上安装有注脂阀10，同时主阀体1的内部固定有阀座密封圈11，注脂槽9和注脂阀10均设置有四组，且其均对称设置，通过注脂槽9可以对主阀体1内部中腔进行注脂、提高球体12表面光滑度，减轻阀门带压启闭时操作的扭力，阀座密封圈11上转动连接有球体12，且球体12的上下两端分别与耳轴7和阀杆13相连接，阀座密封圈11为德威龙材质，且阀座密封圈11为弹性设计，通过德威龙材质的阀座密封圈11即保证了耐腐蚀性和硬度高达到耐磨，又保证有一定的弹性，从而使球体12与阀座密封圈11之间的密封面贴合的即紧密又有弹性，即能适应高压密封，也能在低压状态下达到密封，阀杆13转动连接在主阀体1的顶部，且主阀体1的内部上下两端固定有自润滑层14，同时自润滑层14与球体12相连接，自润滑层14为304不锈钢以及PTFE柔性材料编制而成，通过阀杆13与耳轴7在与其接触的球体12周围的自润滑层14可以减小球体12转动时产生的扭矩，方便转动，阀杆13的外侧顶部固定有手柄15，且阀杆13的表面固定有齿轮16，同时齿轮16转动连接在固定架17的内部，固定架17固定在主阀体1的顶部，且固定架17的前端固定有固定块18，同时固定块18上螺纹连接有螺栓19，螺栓19贯穿固定块18，且固定块18的内部滑动连接有连接杆20，连接杆20与第一弹簧21相连接，且第一弹簧21固定在固定块18的内部，同时连接杆20贯穿固定架17，通过转动固定块18外侧的螺栓19使其向固定块18内部移动抵住固定块18内部的连接杆20，带动连接杆20向下运动，同时带动固定架17内部的第一梯形块2201向下移动，方便对阀杆13上的齿轮16进行固定，防止阀杆13顶部的手柄15在收到冲击的情况下带动阀杆13以及球体12自转从而影响使用。
如图1、图3、图5和图6所示，用于防止阀杆13转动的限位机构22安装在固定架17的内部，限位机构22包括第一梯形块2201、第二弹簧2202、滑动板2203、第二梯形块2204、限位板2205和齿条2206，第一梯形块2201滑动连接在固定架17的内部，且第一梯形块2201与连接杆20相连接，固定架17的内壁两端固定有第二弹簧2202，且第二弹簧2202与滑动板2203相连接，同时滑动板2203滑动连接在固定架17的内部两端，第二弹簧2202设置有四组，且其对称设置，方便在第二弹簧2202的弹力作用带动两组滑动板2203相向运动，同时带动两组滑动板2203上的限位板2205相向运动，使其表面的齿条2206卡在齿轮16上，方便对齿轮16以及阀杆13进行固定，防止移动，滑动板2203上固定有限位板2205，且限位板2205的表面固定有齿条2206，同时齿条2206啮合连接在齿轮16的两端，第一梯形块2201与第二梯形块2204之间为卡合连接，当第一梯形块2201在连接杆21的带动下向下移动时会抵住固定架17内部两端滑动板2203上的第二梯形块2204，带动两组第二梯形2204以及滑动板2203相对运动，使其表面的齿条2206与齿轮16分离，方便对阀杆13以及球体12进行转动，方便开阀和关阀使用。
工作原理：在使用该超高压高温低扭矩金属硬密封球阀时，首先将主阀体1两端侧阀体2连接管道，当需要打开阀门时，首先顺时针转动固定块18上的螺栓19，使其向固定块18内部移动抵住连接杆20，带动连接杆20以及固定架17内部的第一梯形块2201向下运动抵住两端滑动板2203上的第二梯形块2204，带动第二梯形块2204以及滑动板2203相对运动，同时滑动板2203上的限位板2205相对运动，使其表面的齿条2206与阀杆13上的齿轮16分离，之后转动阀杆13顶部的手柄15使其带动阀杆13以及齿轮16转动，同时带动主阀体1内部球体12转动打开阀门，在球体12转动过程中，通过球体12两端的自润滑层14可以减小球体12转动时产生的扭矩，方便转动，当需要对阀杆13进行固定时，逆时针转动螺栓19使其向固定块18外侧移动与连接杆20分离，之后在固定块18内部第一弹簧21的弹力作用下带动连接杆20收缩至固定块18内部，同时带动第一梯形块2201与第二梯形块2204分离，在固定架17内部两端第二弹簧2202的弹力作用下带动两组滑动板2203相对运动，使限位板2205上的齿条2206卡在齿轮16的两端，从而将齿轮16以及阀杆13固定住防止移动，在使用过程中管道内输送高温流体时，通过侧阀体2底部的导热片5可以进行散热，配合温度传感器4检测温度将信号传输至控制器8，通过控制器8控制耳轴7底部的冷凝器6对导热片5进行换热，方便提高散热效率，同时通过德威龙材质的阀座密封圈11可以提高耐腐蚀性和硬度，又保证有一定的弹性，从而使球体12与阀座密封圈11之间的密封面贴合的即紧密又有弹性，使得能够适应高压以及低压状态下达到密封，当长时间使用后，通过在主阀体1四周的注脂槽9内注入润滑脂可以使其流至主阀体1内部中腔进行注脂、提高球体12表面光滑度，减轻阀门带压启闭时操作的扭力，这就完成整个操作，且本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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