一種超低溫金屬硬密封浮動球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及流體技術(shù)，更具體地涉及一種超低溫金屬硬密封浮動球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油化工的發(fā)展，特別是液化天然氣、液氧、液氮等超低溫產(chǎn)品的儲存、運輸和廣泛應(yīng)用，對超低溫(-46?_254°C)工況下應(yīng)用的超低溫金屬硬密封球閥的要求也越來越高。根據(jù)相關(guān)工程設(shè)計及工藝操作安全的要求，國內(nèi)各閥門供應(yīng)商一直在對超低溫金屬硬密封浮動球閥不同部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行研究，并做出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計和改進都無法滿足實際使用工況的要求。
[0003]目前使用的超低溫金屬硬密封浮動球閥大都為國外進口產(chǎn)品，且存在以下幾點缺陷:
[0004]1、采用都是分體式下游密封閥座，在超低溫工況下右閥體的收縮變形量、閥座以及下游閥座密封圈的收縮變形量不一樣，導(dǎo)致此結(jié)構(gòu)閥門在運行過程中常出現(xiàn)介質(zhì)泄漏問題；
[0005]2、左閥體和右閥體之間、左閥體與加長填料函之間密封采用金屬纏繞墊片或者彈簧蓄能密封圈密封，超低溫工況下使用一段時間后，因為密封材質(zhì)的冷卻硬化、老化現(xiàn)象嚴重，導(dǎo)致閥門出現(xiàn)外漏，也就是我們?？匆娔承╅y門外面的因介質(zhì)外漏而結(jié)霜現(xiàn)象。
[0006]3、當(dāng)超低溫介質(zhì)累積在閥腔中，在受到管道或者環(huán)境溫度升高的影響，閥腔內(nèi)的超低溫介質(zhì)體積就會激劇膨脹，經(jīng)常出現(xiàn)因閥腔壓力過高而發(fā)生閥體變形或者嚴重的造成閥體爆炸事故，危及人員生命和裝置安全。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種保證在超低溫下變形系數(shù)不同的球體和第二閥座發(fā)生彈性變形時，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)球體和第二閥座之間的有效密封配合的超低溫金屬硬密封浮動球閥。
[0008]本實用新型的另一目的在于提供一種有效解決超低溫狀態(tài)下金屬硬密封浮動球閥閥腔異常升壓問題的超低溫金屬硬密封浮動球閥。
[0009]本實用新型提供一種超低溫金屬硬密封浮動球閥，其特征在于，包括閥體、閥座、球體、填料箱和閥桿，所述填料箱固定在所述閥體上，所述閥桿的一端穿過所述填料箱，與所述球體相連接，另一端設(shè)置于所述填料箱的外部；所述閥體、填料箱之間形成閥腔，所述球體設(shè)置于所述閥腔內(nèi)，所述閥座設(shè)置于所述閥體和球體之間，并連接在所述閥體上；所述閥體包括相對設(shè)置的第一閥體和第二閥體，所述閥座包括第一閥座和第二閥座，所述第一閥座和第二閥座相對設(shè)置在所述球體的兩側(cè)，所述第一閥體和第二閥體通過第一螺紋連接件固定連接，在所述第一螺紋連接件的一端與閥體之間設(shè)置第一碟簧，在所述第一閥座和第一閥體之間設(shè)置有第二碟簧；所述第一閥座的外周上設(shè)置有閥腔泄壓槽，所述閥腔泄壓槽將所述閥腔與上游管道連通，所述第二閥座上設(shè)置有低溫收縮彈性變形槽，所述球體上設(shè)置有閥腔泄壓孔。
[0010]優(yōu)選的，在所述第一閥體和第二閥體的結(jié)合面之間設(shè)置有第一金屬密封圈。
[0011]優(yōu)選的，所述第一閥座套設(shè)在所述第一閥體上，兩者之間通過間隙配合進行活動連接。
[0012]優(yōu)選的，所述第二閥座固定在所述第二閥體上。
[0013]優(yōu)選的，所述第二閥座焊接在所述第二閥體上，或者直接將兩者做成整體結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選的，在所述閥體上設(shè)置有軸向貫通的第一流道，在所述球體上設(shè)置有與所述第一流道相配的第二流道。
[0015]優(yōu)選的，在所述球體的一側(cè)球面上設(shè)置有第一閥腔泄壓孔，在所述球體上部的閥桿滑槽上設(shè)置有第二閥腔泄壓孔，當(dāng)閥門打開時，所述第二流道連通所述第一流道，所述第一閥腔泄壓孔朝向閥腔，所述閥腔泄壓孔連通所述閥腔和上下游管道；當(dāng)閥門關(guān)閉時，所述第一閥腔泄壓孔朝向上游方向，所述第一閥腔泄壓孔連通所述閥腔與上游管道。
[0016]優(yōu)選的，所述填料箱包括填料箱體和填料壓蓋，兩者之間通過第三螺紋連接件固定連接；所述填料箱體的一端通過第二螺紋連接件固定在所述閥體上，所述壓蓋蓋合在所述填料箱體的另一端面上，并通過第三螺紋連接件固定在所述填料箱體上；所述閥桿的一端依次穿過所述填料箱體和填料壓蓋，所述填料箱體、填料壓蓋和閥桿之間填充填料；所述填料采用了超低溫填料墊和超低溫V型填料組合密封的結(jié)構(gòu)形式。
[0017]優(yōu)選的，在所述第二螺紋連接件的一端和填料箱體之間設(shè)置第三碟簧，在所述第三螺紋連接件的一端和填料壓蓋的上端面之間設(shè)置有第四碟簧。
[0018]優(yōu)選的，在所述填料箱的外周上設(shè)置有保溫板；在所述閥桿和閥體之間設(shè)置有滑動軸承和止推軸承。
[0019]本實用新型提供的超低溫金屬硬密封浮動球閥，由于所述第二閥座上設(shè)置有低溫收縮彈性變形槽，保證了在低溫下變形系數(shù)不同的球體和第二閥座發(fā)生彈性變形時，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)球體和第二閥座之間的有效密封配合；所述閥腔泄壓孔與所述閥腔泄壓槽配合，起到雙重安全保障，有效解決了超低溫狀態(tài)下金屬硬密封浮動球閥閥腔異常升壓問題。
【附圖說明】
[0020]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0021]圖1為本申請中超低溫金屬硬密封浮動球閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本申請中第一閥座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本申請中球體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。
[0025]如圖1所示，本實用新型中的超低溫金屬硬密封浮動球閥包括閥體1、閥座2、球體3、填料箱4和閥桿5，所述填料箱4固定在所述閥體I上，所述閥桿5的一端穿過所述填料箱4，與所述球體I相連接，另一端設(shè)置于所述填料箱4的外部；所述閥體1、填料箱4之間形成閥腔100，所述球體3設(shè)置于所述閥腔100內(nèi)，所述閥座2設(shè)置于所述閥體I和球體3之間，并連接在所述閥體I上。
[0026]此外，本實施例中的閥門為金屬硬密封球閥，所述閥座2采用金屬制成，所述球體3與閥座2之間是金屬對金屬的硬密封連接。
[0027]所述閥體I包括第一閥體11和第二閥體12，所述第一閥體11和第二閥體12相對設(shè)置，并通過第一螺紋連接件，例如螺柱、螺栓或者螺釘?shù)裙潭ㄟB接。優(yōu)選的，在所述第一閥體11和第二閥體12的結(jié)合面之間設(shè)置有第一金屬密封圈71，對兩個閥體之間的結(jié)合面進行密封。在所述第一螺紋連接件的一端與閥體I之間設(shè)置第一碟簧61，對本實施例中閥門的低溫變形進行補償。在所述閥體I上設(shè)置有軸向貫通的第一流道10，用于流體的通過。
[0028]如圖1-3所示，所述閥座2包括第一閥座21和第二閥座22，所述第一閥座21和第二閥座22相對設(shè)置在所述球體3的兩側(cè)。所述第一閥座21套設(shè)在所述第一閥體11上，兩者之間通過間隙配合進行活動連接。在所述第一閥座21和第一閥體11之間設(shè)置有第二碟簧62，當(dāng)所述閥體I和球體2以及閥座本身發(fā)生低溫收縮變形時，所述第二碟簧62自動調(diào)整所述閥座2與所述球體3的配合關(guān)系，尤其是通過所述第一閥座21自動調(diào)整所述球體3與第二閥座22之間的配合關(guān)系，為本申請中的閥門提供低溫收縮變形補償，使所述球體3與閥座之間的密封配合關(guān)系始終處在最佳狀態(tài)。所述第一閥座21的外周上設(shè)置有閥腔泄壓槽211，所述閥腔泄壓槽211將所述閥腔100與上游管道連通，用于閥腔內(nèi)壓力突然升高時的壓力釋放。所述第二閥座22固定在所述第二閥體12上，例如將所述第二閥座22焊接在所述第二閥體12上，或者直接做成整體結(jié)構(gòu)，使所述第二閥座22能夠承受更高的外部壓力。所述第二閥座22上設(shè)置有低溫收縮彈性變形槽221，保證在低溫下變形系數(shù)不同的球體3和第二閥座22發(fā)生彈性變形時，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)球體3和第二閥座22之間的有效密封配合。
[0029]所述球體3上設(shè)置有與所述第一流道10相配的第二流道20，通過所述球體3的轉(zhuǎn)動，帶動所述第二流道20實現(xiàn)與所述第一流道10的連通和切斷。在所述球體3的一側(cè)球面上設(shè)置有第一閥腔泄壓孔31，在所述球體上部的閥桿滑槽上設(shè)置有第二閥腔泄壓孔32，；當(dāng)閥門打開時，所述第二流道20連通所述第一流道10，所述第一閥腔泄壓孔31朝向閥腔100，所述閥腔泄壓孔31、32連通所述閥腔10