專利名稱：金屬硬密封球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬硬密封球閥，并且尤其涉及一種介質(zhì)為粉料的金屬 硬密封球閥，其可用作煤化工和硅工業(yè)中的系統(tǒng)管路的開關(guān)。
背景技術(shù)：
近幾年，隨著國內(nèi)石油、化工、硅工業(yè)等發(fā)展迅猛，各種大型裝置在全 國各地相繼投資建設(shè)，而耐磨硬密封金屬球閥在煤化工和硅工業(yè)裝置中也得 到廣泛應(yīng)用，并對(duì)整個(gè)裝置穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。其使用工況是由高壓氣 體輸送具有一定硬度的固體煤粉或硅粉等顆粒，當(dāng)閥門進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作時(shí)，高 速運(yùn)動(dòng)的固體顆粒對(duì)閥門的球形闊體表面、閥座以及其流道會(huì)造成很大的沖 擊和磨蝕，并且粉料介質(zhì)很容易進(jìn)入閥組件的各個(gè)縫隙中。此外，并且由于 介質(zhì)為粉料，因此很容易堆積在彈簧腔內(nèi)，造成彈簧失效。此外，由于閥體 和闊桿多采用一體式結(jié)構(gòu)或剛性連接，因此當(dāng)閥組件由于各種原因卡死時(shí)， 很可能由于扭轉(zhuǎn)力矩過大而導(dǎo)致閥體或閥桿的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種新型的球闊結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的金屬硬密封球閥，包括具有流道的殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi) 部的球形閥體；穿過所述殼體并且連接到所述球形閥體的主軸，其特征在于， 所述主軸通過連接銷與所述球形閥體相連，并且所述連接銷可以在球閥發(fā)生 卡死時(shí)首先被破壞。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，力矩傳動(dòng)間距小，并且可以保 證在閥門故障卡死情況下，連接銷首先破壞，從而保證球和主軸不被損壞， 維修更換時(shí)只需要對(duì)連接銷進(jìn)行更換，因此節(jié)約了成本。
優(yōu)選地，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有閥座，閥座與球形閥體之間形成金屬硬密 封。優(yōu)選地，所述閥座通過碟簧和密封組件設(shè)置在殼體的環(huán)形腔中，所述環(huán) 形腔的內(nèi)表面上堆焊有耐磨合金層。這樣可有效的克服鑲嵌結(jié)構(gòu)由于材料線脹系數(shù)不同造成的焊縫破裂問題，保證閥門長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
優(yōu)選地，所述環(huán)形腔沿圓周方向開有至少一個(gè)泄灰槽。由于輸送介質(zhì)為 粉料，其顆粒細(xì)小，很容易堆積在彈簧腔內(nèi)，使彈簧失效，造成密封不嚴(yán)， 從而損壞閥座，泄灰槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效避免粉料的堆積問題。
優(yōu)選地，球形閥體、閥座和流道的表面具有硬質(zhì)合金涂層。從而，使它 們具有耐沖擊性和耐磨性，特別適合煤粉、硅粉等具有一定硬度的固體顆粒。 優(yōu)選地，所述殼體與主軸之間設(shè)置有由軸墊環(huán)和軸密封環(huán)構(gòu)成的主軸密 封結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，所述殼體與主軸之間還設(shè)置有填料箱，填料箱通過主軸 套壓緊所述主軸密封結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述填料箱和主軸之間還設(shè)置有 石墨密封環(huán)。通過采用上述特征，可有效防止球閥閥體中腔內(nèi)的粉塵進(jìn)入軸 套和主軸間使主軸損壞。


圖1為處于工作狀態(tài)的本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)剖示圖2為本發(fā)明的球形閥體俯視圖3為本發(fā)明的主軸主視圖4為本發(fā)明的主軸仰視圖5為本發(fā)明的端蓋剖視圖6為本發(fā)明的主軸套密封結(jié)構(gòu)局部放大圖。
附圖標(biāo)記列表如下-
l第一半殼體、2第二半殼體、3固定軸、4球形閥體、5閥座、6主軸、 7金屬環(huán)、8閥座密封環(huán)、9密封壓環(huán)、10碟簧、11石墨密封環(huán)、12下軸套、 13主軸套、14軸密封環(huán)、15軸墊環(huán)、16連接銷、17填料箱、18主軸石墨 密封環(huán)、19壓環(huán)、20壓板、21套筒、22支架、23氣動(dòng)執(zhí)行器、24螺柱、 25螺母、26螺柱、27螺母、28球形閥體的半圓柱孔、29主軸的半圓柱孔、 30耐磨合金、31環(huán)形腔、32泄灰槽
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的球閥裝置作詳細(xì)的描述。
如圖l所示，氣動(dòng)執(zhí)行器23通過套筒21將輸出軸(未示出)與閥門的 主軸6連接，主軸6的另一端通過連接銷16與球形閥體4連接，這樣可使 氣動(dòng)執(zhí)行器23的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)主軸6、球形閥體4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí) 現(xiàn)閥的開關(guān)操作。球形閥體4安裝在由第一半殼體1和第二半殼體2構(gòu)成的 殼體中，固定軸3裝入球形闊體4的下端，將球形閥體4固定。球形閥體4 兩側(cè)與閥座組件5貼合，并在彈簧預(yù)緊力的作用下，產(chǎn)生一定的密封比壓， 從而實(shí)現(xiàn)閥門的密封。主軸套13設(shè)置在主軸6與填料箱17之間，固定軸3 與球形閥體4之間安裝有下軸套12。閥座頭部裝有一圈石墨密封環(huán)18。
另外，在氣缸轉(zhuǎn)軸上端，可裝有限位開關(guān)器(未示出)，當(dāng)球閥處于開 關(guān)兩位時(shí)，可將信號(hào)反饋到中控室，實(shí)現(xiàn)閥門位置的指示。
軸密封環(huán)14和軸墊環(huán)15裝在第一半殼體1和主軸6之間，由填料箱 17將其壓緊，主軸套13裝在填料箱17下端，主軸石墨密封環(huán)18通過螺柱 24、螺母25由壓板20、壓環(huán)19將其壓在填料箱17和主軸6之間。第一半 殼體1通過螺柱26、螺母27與第二半殼體2壓緊。閥座5通過碟簧10、密 封壓環(huán)9、石墨密封環(huán)11和金屬環(huán)7與球形閥體4壓在一起。閥座5前端 裝有石墨環(huán)11。
關(guān)于連接銷16的形狀，沒有具體限制，只要其能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的功能， 即在球閥發(fā)生卡死時(shí)首先被破壞即可。上述功能可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，例 如連接銷16的橫截面相對(duì)主軸6的橫截面顯著的小，或者連接銷16具有 厚度/寬度很小的矩形橫截面等。此外，連接銷16可以不止一個(gè)。為了使主 軸與球形閥體的連接處的受力沿圓周方向均勻分布，可以沿主軸6的外圓周 等間距地設(shè)置兩個(gè)以上的連接銷16。
如圖2、 3， 4，其示出了采用圓柱形連接銷16的實(shí)施例。所示球形閥 體4上端空內(nèi)開有三個(gè)小半圓柱孔28，主軸6下端加工相應(yīng)的三個(gè)半圓柱 孔29，通過連接銷16將主軸6安裝在球形閥體4上，從而當(dāng)主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)球形閥體4轉(zhuǎn)動(dòng)。通過圓柱孔28， 29可以看出，連接銷16的橫截面積 比起主軸6或球形閥體4的連接部的橫截面面積來說明顯的小很多。這樣， 在球閥發(fā)生卡死時(shí)，如果扭轉(zhuǎn)力矩過大，則在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下，連接銷 16首先發(fā)生破壞，從而可以有效地保護(hù)主軸6和球形閥體4不受損傷。
如圖5所示，第一和第二半殼體1和2上設(shè)置有安裝闊座5的環(huán)形腔 31，在環(huán)形腔31的內(nèi)表面上堆焊有耐磨合金30。這樣可有效的克服鑲嵌結(jié)
構(gòu)由于材料線脹系數(shù)不同造成的焊縫破裂問題，保證閥門長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。 此外，所述環(huán)形腔31沿圓周方向開有至少一個(gè)泄灰槽32。泄灰槽的結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)可有效避免粉料的堆積問題。
優(yōu)選地，球形閥體4、閥座5和第一和第二半殼體1和2中的流道的表
面都涂敷有硬質(zhì)合金涂層。從而，使它們具有耐沖擊性和耐磨性，特別適合 煤粉、硅粉等具有一定硬度的固體顆粒。
權(quán)利要求
1、一種金屬硬密封球閥，其包括具有流道的殼體(1，2)；設(shè)置在所述殼體(1，2)內(nèi)部的球形閥體(4)；穿過所述殼體(1，2)并且連接到所述球形閥體(4)的主軸(6)，其特征在于所述主軸(6)通過連接銷(16)與所述球形閥體(4)相連，并且所述連接銷(16)可以在球閥發(fā)生卡死時(shí)首先被破壞。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硬密封球閥，其中所述殼體(1， 2)內(nèi) 還設(shè)置有閥座(5)，閥座(5)與球形閥體(4)之間形成金屬硬密封。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬硬密封球閥，其特征在于所述閥座(5) 通過碟簧(10)和密封組件(7， 9， 11)設(shè)置在殼體(1， 2)的環(huán)形腔(31) 中，所述環(huán)形腔(31)的內(nèi)表面上堆焊有耐磨合金層(30)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬硬密封球閥，其特征在于所述環(huán)形腔 (31)沿圓周方向開有至少一個(gè)泄灰槽(32)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬硬密封球閥，其特征在于球形閥體(4)、 閥座(5)和流道的表面具有硬質(zhì)合金涂層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硬密封球閥，其特征在于所述殼體(1， 2)與主軸(6)之間設(shè)置有由軸墊環(huán)(15)和軸密封環(huán)(14)構(gòu)成的主軸密 封結(jié)構(gòu)(14， 15)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬硬密封球閥，其特征在于所述殼體(l， 2)與主軸(6)之間還設(shè)置有填料箱(17)，填料箱(17)通過主軸套(13) 壓緊所述主軸密封結(jié)構(gòu)(14， 15)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬硬密封球閥，其特征在于所述填料箱 (17)和主軸(6)之間還設(shè)置有石墨密封環(huán)(8)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種金屬硬密封球閥，其包括具有流道的殼體(1，2)；設(shè)置在所述殼體(1，2)內(nèi)部的球形閥體(4)；穿過所述殼體(1，2)并且連接到所述球形閥體(4)的主軸(6)。其特征在于所述主軸(6)通過連接銷(16)與所述球形閥體(4)相連，并且所述連接銷(16)可以在球閥發(fā)生卡死時(shí)首先被破壞。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，力矩傳動(dòng)間距小，并且可以保證在閥門故障卡死情況下，連接銷首先破壞，從而保證球和主軸不被損壞，維修更換時(shí)只需要對(duì)連接銷進(jìn)行更換，因此節(jié)約了成本。
文檔編號(hào)F16K5/06GK101446355SQ20081024658
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者俞曉龍, 際 劉, 峰 李 申請(qǐng)人:北京航天萬源煤化工工程技術(shù)有限公司