耐高温高压球阀及其控制机构的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种耐高温高压球阀及其控制机构。


背景技术：

2.球阀广泛应用于石油化工管路上，具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。在石油化工中，原油经过高温裂解（裂化）、重整和分离，提供基础原料，如乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、萘等。原油高温裂解过程中，通过各种管道，将中间产物进行重整合再次裂解，并通过管道，将产生的基础原料通向下一工艺；在上述管道中，常常使用球阀作为启闭阀。
3.由于石油化工中，介质温度较高，若球阀长时间处于全关闭状态时，容易使得球阀中的球体阀芯因高温而热胀，进而使球体阀芯卡死在阀腔内，不便于再次打开，从而通常采用密封阀座与弹簧配合，通过弹簧将密封阀座顶在球体阀芯侧壁形成密封，继而避免因球体阀芯因高温而热胀而卡死在阀腔内。
4.但是，通过弹簧对密封阀座的弹性作用而形成的密封效果较差，高压介质容易从密封阀座与球体阀芯接触面之间渗漏。


技术实现要素：

5.解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种耐高温高压球阀及其控制机构，能够有效地解决现有技术通过弹簧对密封阀座的弹性作用而形成的密封效果较差，高压介质容易从密封阀座与球体阀芯接触面之间渗漏的问题。
6.技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种耐高温高压球阀，包括阀体、转动在阀体内的球芯、安装在阀体内的阀座和与球芯固定的阀杆，所述阀座与阀体之间设置有对阀座弹性作用的弹性件，所述球芯包括球壳和固定安装在球壳内的管体，所述球壳外侧开设有与阀座密封配合的密封槽，球壳与管体之间放置有液腔体，所述液腔体侧壁设置有多组顶出机构，所述阀杆包括两根杆管，其分别与液腔体连通，冷却液从其中一根阀杆流入液腔体内，并从另一根阀杆流出，且通过控制液腔体内液体压力，可使顶出机构将阀座顶出密封槽。
7.更进一步地，所述球壳内开设有用于放置液腔体的环槽。
8.更进一步地，所述液腔体为环型囊体。
9.更进一步地，所述环槽与密封槽之间通过导孔连通，所述顶出机构通过导孔与阀座接触。
10.更进一步地，所述顶出机构包括套设在导孔内的导管，所述导管内滑动有顶杆，导管远离导孔一端位于液腔体内并设置有活塞件，所述活塞件受液腔体内液体压力，并促使顶杆顶动阀座。
11.更进一步地，所述活塞件包括活塞缸和与之匹配的活塞，所述活塞缸与导管连通，所述活塞与顶杆固定。
12.更进一步地，所述导管靠近导孔一端设置有波纹管，所述波纹管与顶杆固定连接。
13.更进一步地，其中一根所述阀杆端部设置有电磁阀。
14.更进一步地，另一根所述阀杆端部设置有单向阀。
15.一种耐高温高压球阀的控制机构，所述控制机构适用于上述的一种耐高温高压球阀，所述控制机构包括用于驱使阀杆转动的驱动件，所述驱动件为电动驱动器、气动驱动器、液压式驱动器和手动式驱动器中的任意一种。
16.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：本发明结构简单，通过阀座卡入密封槽内，有效保证阀座不会被高压介质顶出密封槽，即有效避免高压介从阀座与球芯接触面之间渗漏，从而介质压力提高球阀的密封性，在球芯内设置有用于冷却的液腔体，避免球芯因高温介质而出现膨胀卡死，同时通过控制液腔体内的液压，使得顶出机构的顶杆将阀座顶出密封槽，继而解除阀座与球芯的卡接密封，则球芯可转动而使球阀打开。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的整体立体结构示意图；图2为本发明的整体爆炸结构示意图；图3为本发明的整体截面结构示意图；图4为本发明的图3中a处放大结构示意图；图5为本发明的球芯立体结构示意图；图6为本发明的球芯爆炸结构示意图；图中的标号分别代表：1、阀体；101、半阀体；102、阀管；103、导槽；2、球芯；201、球壳；202、管体；203、密封槽；204、液腔体；205、环槽；206、导孔；207、导管；208、顶杆；209、活塞缸；210、活塞；211、波纹管；212、转管；213、限位块；214、限位槽；215、螺纹管；3、阀座；4、阀杆；5、弹性件；6、电磁阀；7、驱动件；8、支架；9、轴承；10、导杆；11、密封圈；12、密封填料。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例
21.本实施例的一种耐高温高压球阀，参照图1-6：包括阀体1、转动在阀体1内的球芯2、安装在阀体1内的阀座3和与球芯2固定的阀杆4，阀座3与阀体1之间设置有对阀座3弹性作用的弹性件5。
22.具体的，阀体1通过两组对称的半阀体101相互固定组装而成，其中一组半阀体101上下（以图1为参考方向，下同）对称设置有与阀体1阀腔相通的阀管102。
23.安装时，先将球芯2放入带有阀管102的半阀体101内，再使得阀杆4分别从阀管102穿过，并分别将阀杆4与球芯2固定连接，再将密封填料12分别放入阀管102管端，再将两组半阀体101相互固定，最后将支架8分别固定在阀管102管端，从而实现球阀的安装。
24.其中，支架8上均设置有与阀杆4转动配合的轴承9。
25.阀座3为环块，其中，阀腔内且分别靠近进夜端和出液端均开设有多组导槽103，阀座3侧壁固定连接有多组与导槽103间隙配合的导杆10，从而通过导槽103与导杆10的配合，实现阀座3滑动安装在阀体1内。
26.同时，本技术方案弹性件5优选弹簧，其分别放置在导槽103与导杆10之间，从而实现对阀座3的弹性作用。
27.球芯2包括球壳201和固定安装在球壳201内的管体202，其中，球壳201外侧开设有与阀座3密封配合的密封槽203。当该球阀完全关闭后，即管体202的轴线与阀体1进出液轴线垂直后，阀座3在弹性件5的作用下，使得阀座3卡入密封槽203内，有效保证阀座3不会被高压介质顶出密封槽203，即有效避免高压介从阀座3与球芯2接触面之间渗漏，从而介质压力提高球阀的密封性。
28.为避免因高温介质导致球芯2膨胀而使得球芯2与阀座3卡死，不便于球芯2的转动，在球壳201与管体202之间放置有液腔体204，液腔体204内设置有流动的冷却液，即通过两根杆管的阀杆4，使得冷却液不断进入液腔体204内，并从液腔体204内流出，从而实现对球芯2的冷却降温，有效避免球芯2因高温介质而膨胀。
29.其中，为有效对球芯2的冷却降温，液腔体204为环形，同时为便于安装液腔体204，球壳201内壁开设有用于放置液腔体204的环槽205，并且液腔体204为橡胶材质的弹性囊体，进而便于将液腔体204的安装。
30.同时，为进一步对球芯2的冷却降温，使得冷却液从下部的阀杆4泵入液腔体204内，并使得冷却液从上部的阀杆4流出，同时保证液腔体204处于饱满状态，提高与球芯2的接触面积。
31.为避免介质渗入环槽205内，在球壳201内壁与管体202之间设置有密封圈11。
32.为避免介质渗入环槽205内，在球壳201内壁与管体202之间设置有密封圈11。
33.其中，球壳201上下均设置有与环槽205相通的转管212，弹性囊体的液腔体204外侧上下对称连通有螺纹管215，螺纹管215穿过并穿出转管212后，螺纹连接在阀杆4端部的内侧，阀杆4端部再固定安装在转管212端部，从而实现阀杆4与球芯2的固定安装，并实现阀杆4与液腔体204的连通。
34.同时，环槽205上下内壁均开设有限位槽214，液腔体204外侧上下对称设置有与限位槽214限位配合的限位块213，提高液腔体204在环槽205内的稳定性。
35.为便于阀座3的复位，即便于转动球芯2而打开球阀，在液腔体204侧壁设置有多组
顶出机构，使得液腔体204内液体压力增大时，可使顶出机构将阀座3顶出密封槽203。
36.具体的，环槽205与密封槽203之间通过导孔206连通，顶出机构包括套设在导孔206内的导管207，导管207内滑动有顶杆208，导管207远离导孔206一端位于液腔体204内并设置有活塞件，塞件包括活塞缸209和与之匹配的活塞210，活塞缸209与导管207连通，活塞210与顶杆208固定。
37.当活塞210受到液腔体204内的液压小于弹性件5对阀座3的弹性作用力时，则阀座3卡入密封槽203时，将顶杆208顶入导孔206内；当活塞210受到液腔体204内的液压大于弹性件5对阀座3的弹性作用力时，则顶杆208将阀座3顶出密封槽203，从而解除阀座3与球芯2的卡接密封，则球芯2可转动而使球阀打开。
38.其中，为便于顶杆208顶动阀座3，阀座3靠近密封槽203一侧设置为倾斜的楔面，同时顶杆208杆端为与楔面匹配的楔形面。
39.导管207靠近导孔206一端设置有波纹管211，波纹管211与顶杆208固定连接，从而保证液腔体204的密封效果，避免冷却液进入阀腔内。
40.同时，导管207优选采用金属材质，实现对顶杆208的支撑导向，同时通过与导孔206的配合，对液腔体204进一步定位。
41.为便于增加液腔体204内的液压，在下部的阀杆4下端设置有单向阀（图未示出），在上部的阀杆4上端设置有电磁阀6，从而关闭电磁阀6时，向液腔体204内泵送冷却液，即可增加液腔体204内的液压，操作简单。
42.一种耐高温高压球阀的控制机构，控制机构适用于上述的一种耐高温高压球阀，控制机构包括用于驱使阀杆4转动的驱动件7，驱动件为电动驱动器、气动驱动器、液压式驱动器和手动式驱动器中的任意一种。
43.该装置结构简单，通过阀座3卡入密封槽203内，有效保证阀座3不会被高压介质顶出密封槽203，即有效避免高压介从阀座3与球芯2接触面之间渗漏，从而介质压力提高球阀的密封性，在球芯2内设置有用于冷却的液腔体204，避免球芯2因高温介质而出现膨胀卡死，同时通过控制液腔体204内的液压，使得顶出机构的顶杆208将阀座3顶出密封槽203，继而解除阀座3与球芯2的卡接密封，则球芯2可转动而使球阀打开。
44.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。