【技术实现步骤摘要】
本技术属于球阀，具体涉及一种全金属密封机构及包括该全金属密封机构的全金属密封球阀。
技术介绍
1、目前市场上的常规金属球阀，所使用的密封大多是采用非金属密封，其适用的工况受限，稳定性不高。在高温、低温及高压的复杂工况下，非金属的密封件容易受本身材质的限制从而失效，导致阀门及整个系统出现问题。此外，采用非金属密封的常规球阀的金属密封面也容易受到杂质的影响，在开关过程中密封面受伤的情况下，球阀的密封会失效。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本技术的目的是提供一种改进的全金属密封机构及金属球阀，更能适用于复杂的工况，避免球阀的密封失效。
2、为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
3、本技术的一个目的是提供一种全金属密封机构，设置于阀盖与阀座之间形成的密封腔、阀体与阀座之间形成的密封腔中以及阀杆与压盖法兰之间形成的密封腔中，所述全金属密封机构包括弹性挡圈、金属密封环和金属支撑环，所述金属密封环的外径大于所述密封腔的宽度，所述弹性挡圈的底面与所述金属密封环的外壁的顶面部分贴合，所述金属密封环的底部具有开口，所述金属支撑环包括上支撑环和下支撑环，所述开口用于供所述上支撑环插入至所述金属密封环内，所述上支撑环的顶面与所述金属密封环的内壁的顶面贴合。
4、通过设置弹性挡圈、金属密封环以及金属支撑环，三者之间相互配合，在压力的作用下会使得金属密封环撑开，会增大金属密封环与形成密封腔的内壁之间的过盈量，从而增强密封效果。金属支撑环的上支撑环
5、根据本技术的一些优选实施方面，所述上支撑环从上至下依次包括第一部和第二部，所述第一部的底面与第二部的顶面连接，所述第二部垂直于所述下支撑环。本技术的一些实施例中，上支撑环的中心与下支撑环的中心共轴。
6、根据本技术的一些优选实施方面，所述第一部的宽度大于所述第二部的宽度，所述第一部的顶面为弧形面，所述第一部的顶面的弧度等于所述金属密封环的内壁的顶面的弧度，所述第一部的顶面与金属密封环的内壁的顶面贴合。这样的设置能够使得金属支撑环的第一部的顶面有效地贴合金属密封环的内壁，使得金属支撑环在压力突然泄放时，能够支撑住金属密封环，防止其因位移过大而产生变形，避免破坏金属密封环。
7、根据本技术的一些优选实施方面，所述开口的长度小于所述第一部的宽度且大于所述第二部的宽度。
8、根据本技术的一些优选实施方面，所述开口与所述下支撑环的顶面之间具有间隙，且所述金属密封环的两端与相邻的所述第二部的侧面之间均具有间隙。避免在压力的作用下，由于金属密封环位移过大而与下支撑环的顶面或第二部的侧面之间产生挤压而变形，防止破坏金属密封环。
9、根据本技术的一些优选实施方面，所述下支撑环的宽度等于所述密封腔的宽度，所述下支撑环的底面与所述密封腔的底面贴合，所述弹性挡圈的顶面与所述密封腔的顶面贴合。下支撑环的底面与密封腔的底面贴合，使得形成密封腔的内壁能够对其起到支撑力，从而为金属密封环提供了支撑力。弹性挡圈能够有效的保护及支撑金属密封环。
10、根据本技术的一些优选实施方面，所述第二部上间隔均匀地设置有多个第一通孔单元，每个所述第一通孔单元均包括多个间隔均匀地开设的第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第二部的厚度方向；所述下支撑环上间隔均匀地设置有多个第二通孔单元，每个所述第二通孔单元均包括多个间隔均匀地开设的第二通孔，所述第二通孔贯穿所述下支撑环的厚度方向。第一通孔及第二通孔的设置是为了起到导压串流的作用，使得阀门在工作过程中压力介质能够顺利通过和泄放。同时由于第一通孔及第二通孔的直径均为0.5～1mm，较为细小，还能有效地防止脏物进入密封腔。
11、根据本技术的一些优选实施方面，所述弹性挡圈的底面为弧形面，且所述弹性挡圈底面的弧度大于所述金属密封环外壁的顶面的弧度，所述弹性挡圈底面的中点与所述金属密封环外壁的顶面的中点抵接且位于同一竖直方向。这样的设置能够保证弹性挡圈底面的两端与位于其下方的金属密封环的部分外壁之间具有空间，能够包容金属密封环在压力作用下产生的位移。
12、根据本技术的一些优选实施方面，所述弹性挡圈底面的两端还设置有倒角。倒角的设置能够有效地支撑住因压力变形后的金属密封环，对其起到托付作用，使其在高压下仍然能够保持刚性。
13、本技术的另一个目的是提供一种金属球阀，包括阀盖、阀体、及配合放置在所述阀体和阀盖之间的阀座和阀杆，所述阀体的顶部设置有压盖法兰，所述阀盖与所述阀座之间形成的密封腔、所述阀体与所述阀座之间形成的密封腔中以及所述阀杆与所述压盖法兰之间形成的密封腔中均容纳有如上所述的全金属密封机构。此外，本技术中，金属球阀的球体与阀座之间的密封、阀体与阀盖之间的密封以及阀体与压盖法兰之间的密封均采用了金属密封，使得整个阀门的耐受的压力高，适用的温度范围广。
14、由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本技术的一种全金属密封机构及金属球阀，通过设置弹性挡圈、金属密封环以及金属支撑环，三者之间相互配合，在压力的作用下会使得金属密封环撑开，会增大金属密封环与形成密封腔的内壁之间的过盈量，从而增强密封效果。金属支撑环的上支撑环插入金属密封环内部且其顶面与金属密封环内壁的顶面紧密贴合，可使得金属密封环在压力泄放时能够被固定在原来位置，避免因大位移对其密封面造成损伤，使得在含砂石工况下，阀门也能够正常运行。此外，全金属密封机构的耐受温度范围更广，适用的压力更高，能够解决了阀门的使用工况受限的问题。
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1.一种全金属密封机构，其特征在于，设置于阀盖与阀座之间形成的密封腔、阀体与阀座之间形成的密封腔中以及阀杆与压盖法兰之间形成的密封腔中，所述全金属密封机构包括弹性挡圈、金属密封环和金属支撑环，所述金属密封环的外径大于所述密封腔的宽度，所述弹性挡圈的底面与所述金属密封环的外壁的顶面部分贴合，所述金属密封环的底部具有开口，所述金属支撑环包括上支撑环和下支撑环，所述开口用于供所述上支撑环插入至所述金属密封环内，所述上支撑环的顶面与所述金属密封环的内壁的顶面贴合。
2.根据权利要求1所述的全金属密封机构，其特征在于，所述上支撑环从上至下依次包括第一部和第二部，所述第一部的底面与第二部的顶面连接，所述第二部垂直于所述下支撑环。
3.根据权利要求2所述的全金属密封机构，其特征在于，所述第一部的宽度大于所述第二部的宽度，所述第一部的顶面为弧形面，所述第一部的顶面的弧度等于所述金属密封环的内壁的顶面的弧度，所述第一部的顶面与金属密封环的内壁的顶面贴合。
4.根据权利要求3所述的全金属密封机构，其特征在于，所述开口的长度小于所述第一部的宽度且大于所述第二部的宽度
5.根据权利要求3所述的全金属密封机构，其特征在于，所述开口与所述下支撑环的顶面之间具有间隙，且所述金属密封环的两端与相邻的所述第二部的侧面之间均具有间隙。
6.根据权利要求1所述的全金属密封机构，其特征在于，所述下支撑环的宽度等于所述密封腔的宽度，所述下支撑环的底面与所述密封腔的底面贴合，所述弹性挡圈的顶面与所述密封腔的顶面贴合。
7.根据权利要求2所述的全金属密封机构，其特征在于，所述第二部上间隔均匀地设置有多个第一通孔单元，每个所述第一通孔单元均包括多个间隔均匀地开设的第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第二部的厚度方向；所述下支撑环上间隔均匀地设置有多个第二通孔单元，每个所述第二通孔单元均包括多个间隔均匀地开设的第二通孔，所述第二通孔贯穿所述下支撑环的厚度方向。
8.根据权利要求1所述的全金属密封机构，其特征在于，所述弹性挡圈的底面为弧形面，且所述弹性挡圈底面的弧度大于所述金属密封环外壁的顶面的弧度，所述弹性挡圈底面的中点与所述金属密封环外壁的顶面的中点抵接且位于同一竖直方向。
9.根据权利要求8所述的全金属密封机构，其特征在于，所述弹性挡圈底面的两端还设置有倒角。
10.一种金属球阀，包括阀盖、阀体、及配合放置在所述阀体和阀盖之间的阀座和阀杆，所述阀体的顶部设置有压盖法兰，其特征在于，所述阀盖与所述阀座之间形成的密封腔、所述阀体与所述阀座之间形成的密封腔中以及所述阀杆与所述压盖法兰之间形成的密封腔中均容纳有如权利要求1～9任意一项所述的全金属密封机构。
...【技术特征摘要】
1.一种全金属密封机构，其特征在于，设置于阀盖与阀座之间形成的密封腔、阀体与阀座之间形成的密封腔中以及阀杆与压盖法兰之间形成的密封腔中，所述全金属密封机构包括弹性挡圈、金属密封环和金属支撑环，所述金属密封环的外径大于所述密封腔的宽度，所述弹性挡圈的底面与所述金属密封环的外壁的顶面部分贴合，所述金属密封环的底部具有开口，所述金属支撑环包括上支撑环和下支撑环，所述开口用于供所述上支撑环插入至所述金属密封环内，所述上支撑环的顶面与所述金属密封环的内壁的顶面贴合。
2.根据权利要求1所述的全金属密封机构，其特征在于，所述上支撑环从上至下依次包括第一部和第二部，所述第一部的底面与第二部的顶面连接，所述第二部垂直于所述下支撑环。
3.根据权利要求2所述的全金属密封机构，其特征在于，所述第一部的宽度大于所述第二部的宽度，所述第一部的顶面为弧形面，所述第一部的顶面的弧度等于所述金属密封环的内壁的顶面的弧度，所述第一部的顶面与金属密封环的内壁的顶面贴合。
4.根据权利要求3所述的全金属密封机构，其特征在于，所述开口的长度小于所述第一部的宽度且大于所述第二部的宽度。
5.根据权利要求3所述的全金属密封机构，其特征在于，所述开口与所述下支撑环的顶面之间具有间隙，且所述金属密封环的两端与相邻的所述第二部的侧面之间均具有间隙。
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨天晴，薄伟，倪明，于君洋，
申请(专利权)人：纽威石油设备苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：
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