球阀制造技术

万向节十字头型球阀包括具有各装一内座的同轴相对的进出口的阀壳及可转向的有中心通道的球体。球通道在阀开启位置上和进出口对中，经机械转向后，其上二径向相对密封装置分别跟壳座密封配合，关闭通道，无须弹簧力和／或压差。壳座和球座的密封面相对球的几何中心旋转点偏心，随机械张紧力增加达到最佳密封效果，而在阀开启位置上，在各壳座上形成通向壳内的颇大流通面积的缝隙，从而有效地冲刷阀壳内部部件。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及各种阀，而尤其涉及一种万向节十字头型球阀，它包括一个具有一进口和一(成对角)相对的出口的阀壳，每一球阀具有一个内座和一个可转向的球形阀体，被制成具有一个呈中心通孔形式的通道的阀球，适于在阀的开启位置上跟所述进、出口对中，其中所述球适于在阀关闭位置上关闭穿通阀壳的通道，同时在阀壳座处保持密封状态。在传统型式的球阀中，阀球具有二个沿直径方向相对的外十字头，以防止球移动。在此情况下，保持密封状态，其中某一壳座顶着所述球，形成一种由横跨所述球二侧的压力差造成的密封。为了使万向节十字头型球阀保持密封状态，现有技术实施例包含着阀壳的一个或二个座朝该球的位移。这种位移是使管道压力把壳座或各壳座推向所述球来达到的。为了使这种情况发生，人们依赖于管道压力可在其中施加压力的该座上的活塞面积。另外，人们必须依赖于柔性密封装置以保持一个确定的压力。座和球上的沉积物可引起例如密封问题，它妨碍或阻止了必要的相对运动。众所周知，例如碳氢化合物倾向于管道和阀内形成难于去除的沉积物。在传统的阀中，为了使阀密封，人们可不施加机械力。正如所提到的，所述沉积问题在炼油厂和近海产油设备中的石油和石油化学产品领域内是特别明显的。由于在所述工业范围内所处理的工质是极易燃的，因此，操作满意的阀是可靠运转的绝对先决条件。在通流期间或在横跨阀二侧的压差下，传统的球阀不能打开或关闭。然而，在此情况下，如果有人试图努力打开或关闭，其结果将是密封环完全支持不住的“消耗”。在重复尝试下，该球的密封路径也会损坏。在市场上确实有些阀，为了达到密封，可以在其中补充机械力。然而，这些阀中的每一种仅有一个座，因此与本发案无关。如前所述，在横跨阀二侧的压差存在时万一它们被开启，传统的万向节十字头型球阀便会毁坏。因此，这种阀不适于用作节流阀。在开启期间，会局部即仅在一侧形成一小孔，而当大量流体试图通过该小孔时，这会引起大的磨损。同时，在压力下要对阀进行保养是很困难的，而缺乏保养不可避免地导致或多或少的泄漏。在这方面，球阀有极大的需要来使自己保持自动清理。易于拆下并更换壳座和球上的密封装置的球阀结构同样会满足长时间感到迫切的要求。因此，本专利技术的主要目的是提供一种万向节十字头型球阀，其中相对的壳座可通过施加机械力来形成密封，因此，人们不再依赖于管道压力和浮动壳座。这样一种新颖的球阀仅具有一个可移动件，即所述球，该密封装置被牢固地连接着而不可拆下。在这样一种球阀结构中，在液体充分流通期间和/或在横跨阀二侧的压差作用下开启和关闭将是有效的。在一个最佳实施例中，本专利技术的球阀可有利地作为节流阀来应用。按照本专利技术，所述目的是通过按照在下面所述的特点制成的球阀来实现的阀球装有二个(沿直径方向)相对的密封装置，在阀关闭位置上，它们各自同时适于和阀壳座中的一个相配合，而且座和座各自的密封面沿着相对于它们的相应于球几何中心的旋转点的某一偏心路线而行。有利的各实施例根据下述特点来得到一对配合的密封面在轴平面内沿一圆弧延伸，其半径的中心和球的几何中心间隔一较短的距离，而另一对配合的密封面在同一轴平面内沿另一圆弧延伸，其半径的中心跟球的几何中心同样保有间距，但先述的中心相对于球的几何中心沿直径方向处于相反位置;壳座和密封装置，所包括的密封面，由金属组成，其特征在于阀壳和球被制成用螺钉分别固定相关的座环和密封环。借助于所有4个成对配合的密封表面相对于阀球中心偏心，获得了特别有效的密封效应，该密封效应随着机械关闭力的增大而达到最佳化。在阀开启的情况下，-由于相对于球中心的阀壳座密封表面轨迹-仅有二个成对角相对的球部分会处在紧靠位置，而不是整个地处于各分隔的壳座部分，因此，在各阀壳座处，在其密封表面和靠于其上的球部之间，形成了一个窄的沿整个座周围延伸的园周缝隙，从而，显示了较大的流体进入阀壳内部的流通面积(显著大于在已知的各种阀中的相应流通面积)。在该阀壳内，流动着的流体将起到一种极希望的冲洗和清理作用，对具有密封装置的球及阀壳内壁与座产生了有效的冲刷和清理。这样，在阀开启位置，在阀壳内的流体流动，由于其冲洗作用阻止了诸如砂子、油脂、凝固了的碳氢化合物、钙、白垩等各种物料的沉积和聚集。因此，在本专利技术的球阀中实现了一种自动清理，它表现了一种显著的技术进步。这种在阀开启位置流经阀的流体的流动将并非不利地影响球通路转向关闭位置，因为它处于阀壳内。在阀开启位置上在阀壳座和球之间所形成的较大的流通面积所引起的阀部件磨损是完全可以忽略的。这使得本专利技术的球阀能用作一种节流阀。另一方面，所述的这类传统球阀是不适于这一任务的。在阀壳内的球与座上的密封装置，包括密封面，分别由金属有利地构成。金属-金属密封装置早先本来是已知的。具有金属座并利用本专利技术的偏心座-密封表面制成的球阀可用于其流动流体压力显著超过在普通球阀能够操作的那些压力状态下的管道系统中。在这样高的压力下，所述这类传统球阀的球会弯曲/挠曲，在那里，即在成对角相对的侧向部分，材料最薄。通过球的设计，使其在二密封环内有大的材料厚度，本专利技术的阀球在近于受相同程度的高压影响下不再挠曲。这样，在本专利技术的球阀中，在阀球的二对角相对侧达到了可靠的密封，而与弹簧力和/或壳座二侧的压力差无关。在这种阀中，低压密封将和高压密封一样好。根据下面关于一个优先实施例的例子的详细说明，参照所附简图，本专利技术的球阀的其它目的、优点和特点将会显现，其中附图说明图1用轴向剖视图表示处于关闭位置时的球阀;图2相应于图1，表示处于开启位置时的阀;图3是相对于图1的轴向剖视面成直角关系的剖视图，表示该阀结构和其它细节。在这些附图中，标号1代表球阀壳体;标号2总的表示该球阀体，如从本身看出的，该阀球做成具有呈园柱形通孔3形式的中央通道。阀壳1做成具有呈园柱孔形式的对置的孔口4和5，它们具有和球2的通道3相同的横断面积。在使用中，该球阀被接入一根载有流动着的液态或气态流体的管道，假如按图1和2，流动方向自左至右，一个阀壳孔口，即4，此时可用作进口，另一阀壳孔口5用作出口，反之亦然。现在参看表示球阀结构组成的图3，其中标号6代表球2的万向节十字头，7表示衬垫。阀杆8配置得和十字头6对置。在包围阀杆8的密封环或套环9的凹口内，装有一止推轴承(球轴承)10。标号11代表阀盖。在球阀的关闭位置，见图1和图3，球的通道3和进、出口4、5的轴线成直角延伸，截断了其间的流体连通。按照图2处于阀的开启位置的通道3，和进、出口4、5对中，从而形成一个通过该阀的畅通的通道，这是颇熟知的球阀的主要原理。在阀的关闭位置，应当在所述球和阀壳孔口4、5之间形成最佳密封。出于这一目的，阀壳1在内部设有环座12和12′，沿各孔口4，5的内口部延伸。为了连接壳座12，12′，阀壳1在其各孔口处做成具有坡度的凸缘状部分，相应的座经连接凸缘13，13′和螺钉14，14′固定于其上。该壳座12，12′密封表面的特殊结构以后在说明书中将被讨论。按照本专利技术，阀球2，在相对二侧，设有密封装置15，15′，其密封面在图2中分别以16和16′代表，其中，壳座的相应密封面分别以17，17′表示。按照本专利技术，所述座12，12′和座15，15′的所有密封面17，17′，16，16′沿着偏心于在轴平面内的球2几何中心S的路线而行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万向节十字头型球阀，包括一个阀壳（１），它最好具有同心相对的进口和出口（４，５），它们各装有一个内座（１２，１２′），还包括一个可换向的球形阀体，被制成具有呈中心通孔（３）形通道的阀球（２）适于跟阀开启位置上的进、出口（４，５）大致对中，其中球（２）适于在阀关闭位置上关闭穿过阀壳的通道，在阀壳座（１２，１２′）上保持密封，其特征在于阀球（２）装有二个（沿直径方向）相对的密封装置（１５，１５′），在阀关闭位置上，它们各自同时适于和阀壳（１）的座（１２，１２′）中的一个相配合，而且座（１２，１２′）和座（１５，１５′）各自的密封面（分别为１７，１７和１６，１６′）沿着相对于它们的相应于球（２）几何中心（Ｓ）的旋转点的某一偏心路线而行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：因戈尔夫克莱德，
申请(专利权)人：因戈尔夫克莱德，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]