本發(fā)明涉及一種波紋管硬密封高溫球閥。
背景技術(shù)：
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球閥由于具有流體阻力小、操作方便、啟閉迅速、密封性好和可靠性高等特點(diǎn)，在石油化工、長輸管線及城市供暖等行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。閥座材料采用聚四氟乙烯（或填充聚四氟乙烯）的稱為軟密封球閥，其使用溫度不超過200℃。閥座材料采用金屬制作的稱為硬密封球閥或高溫球閥，其使用溫度高于250℃。近年來為了滿足高溫工況的需要，國內(nèi)外球閥生產(chǎn)企業(yè)通過優(yōu)化高溫球閥密封結(jié)構(gòu)，使其啟閉扭矩明顯降低，使用壽命大大延長，操作性能顯著提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種波紋管硬密封高溫球閥。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種波紋管硬密封高溫球閥，其組成包括：閥體、波紋管、碟形彈簧、閥座、球體、上閥桿、下轉(zhuǎn)軸，所述的閥體內(nèi)具有兩段所述的波紋管，所述的波紋管與所述的碟形彈簧連接，所述的碟形彈簧與所述的閥座連接，所述的閥座與所述的球體連接，所述的上閥桿穿過所述的閥體，與所述的下轉(zhuǎn)軸連接；
所述的波紋管硬密封高溫球閥，所述的波紋管一端焊在閥座上，另一端焊在閥體上，閥座與閥體間的密封靠波紋管實(shí)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)球閥的初始密封力由碟簧和波紋管的變形共同提供，在高溫狀態(tài)下膨脹的球體推動閥座向兩邊移動，壓縮碟簧和波紋管。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的密封特點(diǎn)主要是采用金屬密封副，其優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍廣，各種金屬的熱膨脹系數(shù)相差不大，只要選用得當(dāng)，可以達(dá)到基本一致，有利于協(xié)調(diào)溫差變形。缺點(diǎn)是材料硬度高，達(dá)到密封所必須的比壓高，即使采用預(yù)緊力達(dá)到密封，但因密封比壓大，閥座和球體之間的磨損也很大，而且由于金屬密封面摩擦系數(shù)較大，導(dǎo)致球閥的啟閉力矩較大。因此，高溫球閥大多采用彈性密封副，其性能可靠，彈性補(bǔ)償能力強(qiáng)，適用溫度范圍廣，并對浮動球球閥和固定球球閥都適用。高溫球閥在預(yù)緊力和流體壓力的作用下，閥座與球體壓緊，使閥座密封面產(chǎn)生變形而達(dá)到密封。其密封效果取決于閥座在流體壓力和預(yù)緊力的作用下，能夠補(bǔ)償球體不圓度和微觀不平度的程度。因此，閥座與球體之間必須具有足夠大的密封比壓qb，且應(yīng)滿足
式中，
qb ———保證調(diào)節(jié)閥密封的必須比壓
q———閥門工作時(shí)的實(shí)際比壓
[q]———閥座材料的許用比壓。
本發(fā)明的硬密封高溫球閥包括如下五種不同的細(xì)小變化形式：
1.硬密封高溫球閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座及閥座與閥體間的柔性石墨密封圈組成。兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對稱中心嵌入閥體，閥座可在閥體嵌入槽中滑動，閥座與閥體之間的密封靠柔性石墨密封圈來實(shí)現(xiàn)。由于柔性石墨密封圈可壓縮變形，該結(jié)構(gòu)球閥在一定溫度范圍內(nèi)使用不會因球體受熱膨脹卡住不能動作，此結(jié)構(gòu)硬密封球閥可用于溫度不超過343℃的工況。
2.高溫球閥用金屬彈性圈作閥座密封圈，用來補(bǔ)償溫差、壓力和磨損等外界條件變化對球閥密封性能影響。該閥由閥體、球體、閥桿、金屬閥座、閥座與閥體間的柔性石墨密封圈、金屬彈性圈、金屬彈性圈壓環(huán)及密封墊組成。兩個(gè)閥座一個(gè)為可在閥體嵌入槽中滑動的金屬閥座，另一個(gè)為可變形的金屬彈性圈閥座。該結(jié)構(gòu)球閥在球體受熱膨脹時(shí)金屬彈性圈閥座可變形，使球體不致卡住不能動作。
3.高溫球閥使用碟形彈簧加載密封副結(jié)構(gòu)。該閥由閥體、球體、閥桿、閥后閥座、閥后閥座密封圈、閥前閥座、閥前閥座密封圈、壓環(huán)及碟形彈簧等組成。閥前閥座、閥前閥座密封圈、壓環(huán)為一組件，碟形彈簧壓在組件上。球閥裝配后碟形彈簧受壓，它一方面為閥門密封提供初始力，另一方面壓縮閥座和閥體間的密封圈，使閥座和閥體間密封。該結(jié)構(gòu)球閥兩個(gè)閥座以閥桿軸心為對稱中心嵌入閥體，閥座可在閥體嵌入槽中滑動，在球體受熱膨脹時(shí)閥座組件滑動，碟形彈簧受壓變形，避免球體卡住不能動作。
4.硬密封高溫球閥，該閥由閥體、球體、閥桿、閥前閥座、碟形彈簧、閥后閥座、閥后閥座與閥體間的柔性石墨密封圈等組成。球閥閥后閥座通過螺紋直接旋入閥體并壓縮柔性石墨密封圈，使閥后閥座和閥體間密封不再依靠碟形彈簧壓縮柔性石墨密封圈來保證閥座和閥體間的密封。球閥閥前閥座徑向與閥體間有間隙，在球體受熱膨脹時(shí)閥前閥座可在閥體槽中自由滑動，壓縮碟形彈簧變形，使球體避免卡住不能動作。
5.高溫球閥常用在某些高參數(shù)工況下。該閥主要由閥體、球體、閥座、上閥桿、下閥桿、螺旋彈簧、壓板、閥座與閥體間密封圈組成。球體由上、下閥桿支撐定位，在介質(zhì)壓力作用時(shí)，球體無閥體軸線方向的位移。兩閥座可在閥體槽中滑動，當(dāng)球體受熱膨脹時(shí)球體推動閥座在閥體槽中滑動并壓縮彈簧變形，使球體不致卡死不能動作。應(yīng)用中螺旋彈簧可用碟形彈簧取代，亦可將閥桿與球體制作成一體式結(jié)構(gòu)形式。
附圖說明：
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1閥體，2波紋管，3碟形彈簧，4閥座，5上閥桿，6球體，7下轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1：
一種波紋管硬密封高溫球閥，其組成包括：閥體、波紋管、碟形彈簧、閥座、球體、上閥桿、下轉(zhuǎn)軸，所述的閥體內(nèi)具有兩段所述的波紋管，所述的波紋管與所述的碟形彈簧連接，所述的碟形彈簧與所述的閥座連接，所述的閥座與所述的球體連接，所述的上閥桿穿過所述的閥體，與所述的下轉(zhuǎn)軸連接；
實(shí)施例2：
實(shí)施例1所述的波紋管硬密封高溫球閥，所述的波紋管一端焊在閥座上，另一端焊在閥體上，閥座與閥體間的密封靠波紋管實(shí)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)球閥的初始密封力由碟簧和波紋管的變形共同提供，在高溫狀態(tài)下膨脹的球體推動閥座向兩邊移動，壓縮碟簧和波紋管。