一种高性能超低温球阀密封座

技术领域

本发明属于阀门领域，特别涉及一种高性能超低温球阀密封座。

背景技术

随着造船行业的发展，越来越多的阀门广泛应用于船舶管系中，在整个船舶系统中起着相当重要的地位。液化天然气(LNG)船是为在-163℃极低温下运输液化天然气而设计建造的专用船舶，在目前所有货运船舶中，LNG船技术最复杂，难度最高，被称为世界造船“皇冠上的明珠”。但是，由于LNG船在超低温的环境下工作，导致球阀密封座的密封效果大大折扣，进而缩短了阀门寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能超低温球阀密封座，该球阀可以在零下196度的工作环境下正常工作，保证球阀密封座的密封效果，并且具有防火功能，有很高的实用价值和发展前景。

为实现上述目的，本发明提供一种高性能超低温球阀密封座，球阀密封座设置在阀体和球体之间的流动通道内，用于密封所述流动通道，其包括：阀座本体，其设置在阀体和球体之间，第一侧面为与阀体相对的接触面，第二侧面为与球体相对的密封面，第三侧面为与接触面相对设置的固定面，且与第二侧面连接；所述固定面与密封面连接处开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈组件，将密封面与球体之间的间隙密封；压紧组件，设置在固定面一侧，用于将所述密封圈组件压紧固定在密封槽内；所述接触面上开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设置有泛塞圈，将接触面与阀体之间的间隙密封。

优选的，所述阀座本体的接触面与阀体平行设置；所述阀座本体的密封面与球体的外表面相匹配，所述阀座本体的固定面与所述接触面平行设置。

优选的，所述密封面为与球体外表面相匹配的斜面，接触面与固定面分别与密封面的两端连接。

优选的，所述密封槽包括两个开口，第一开口设置在密封面上，且与球体相对；第二开口设置在固定面上。

优选的，所述密封圈组件包括多层密封圈，所述密封圈包括钢板密封圈和石墨板密封圈，所述钢板密封圈和石墨板密封圈交替叠放形成密封圈组件。

优选的，所述密封圈组件通过第二开口安装在密封槽内；每个所述钢板密封圈和石墨板密封圈与球体接触的一侧与球体的外侧面相匹配，通过第一开口与球体接触密封。

优选的，所述压紧组件包括密封圈压板和压紧螺钉；所述密封圈压板设置在所述阀座本体的固定面，通过压紧螺钉将密封圈组件压紧在密封槽中。

优选的，当所述密封圈组件安装在密封槽内后，所述密封圈组件的侧面暴露在第二开口；所述密封圈压板通过第二开口与密封圈组件侧面接触。

优选的，所述泛塞圈为O型泛塞圈，该O形泛塞圈装入第一安装槽后，其截面承受接触压缩应力而产生弹性变形，填充接触面与阀体之间的间隙密封。

优选的，所述阀座本体的接触面上开设有第二安装槽，所述第二安装槽位于第一安装槽上方，其内设置有防火垫，增加球阀密封座的防火功能。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种高性能超低温球阀密封座，具有如下有益效果：1、本发明提供的超低温球阀密封座的多层密封圈又多层石墨板和钢板间隔叠加构成，具有优异的抗刮性和刮垢清洁功能，高纯度石墨能在低预条件下达到高效密封的特性，充分保证阀门填料处密封性能；2、通过设置泛塞和防火垫，提高了球阀在高温高压下的使用性能，当发生火灾时泛塞与防火垫可以阻挡火焰，实现防火功能，提高使用安全性。

附图说明

图1为本发明的高性能超低温球阀密封座的截面示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供了一种高性能超低温球阀密封座，如图1所示，球阀密封座3设置在阀体1和球体2之间的流动通道内，用于密封所述流动通道；该球阀密封座3包括：阀座本体31，其设置在阀体1和球体2之间，第一侧面为与阀体1相对的接触面，第二侧面为与球体2相对的密封面，第三侧面为与接触面相对设置的固定面，且与第二侧面连接；所述固定面与密封面连接处开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈组件32，将密封面与球体2之间的间隙密封；压紧组件，设置在固定面一侧，用于将所述密封圈组件32压紧固定在密封槽内；所述接触面上开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设置有泛塞圈34，将接触面与阀体1之间的间隙密封。

具体的，如图1所示，所述阀座本体31的接触面与阀体1平行设置；所述阀座本体31的密封面与球体2的外表面相匹配，所述阀座本体31的固定面与所述接触面平行设置；本实施例中，所述密封面为与球体2外表面相匹配的斜面，接触面与固定面分别与密封面的两端连接，如图1所示，本实施例中所述阀座本体31的截面为一梯形，其中梯形的斜边所代表的斜面即为阀座本体31的密封面，与斜边连接的长边所代表的平面即为阀座本体31的接触面，与长边平行的窄边所代表的平面即为阀座本体31的固定面。

进一步，由于密封槽设置在密封面和固定面的连接处，所述密封槽包括两个开口，第一开口设置在密封面上，且与球体2相对；第二开口设置在固定面上。所述密封圈组件32包括多层密封圈，所述密封圈包括钢板密封圈321和石墨板密封圈322，所述钢板密封圈321和石墨板密封圈322交替叠放形成多层的密封圈组件32。通过将钢板密封圈321和石墨板密封圈322交替设置，延长了密封圈组件32的寿命，并且具有优异的抗刮性和刮垢清洁功能。同时，高纯度石墨能在低温的条件下达到高效密封的特性，充分保证阀体1与球体2的密封性能。如图1所示，所述密封圈组件32通过第二开口安装在密封槽内；每个所述钢板密封圈321和石墨板密封圈322与球体2接触的一侧与球体2的外侧面相匹配，通过第一开口与球体2接触密封；当所述密封圈组件32安装在密封槽内后，密封圈组件32的侧面暴露在第二开口。在本实施例中，如图1所示，所述钢板密封圈321和石墨板密封圈322交错叠加形成的密封圈组件32与球体2接触的一侧为一斜面，有效密封了球体2和阀座本体1之间的间隙。

其中，如图1所示，所述压紧组件包括密封圈压板331和压紧螺钉332；所述密封圈压板331设置在所述阀座本体31的固定面，通过第二开口与密封圈组件32接触，使用压紧螺钉332将密封圈组件32压紧在密封槽中，充分保证球阀密封座的密封性能，避免阀门的外泄露，保证球阀的密封性能。

优选的，在本实施例中，如图1所示，所述泛塞圈34采用的是O型泛塞圈，该O形泛塞圈装入第一安装槽后，其与阀体1接触的一侧面因承受接触压缩应力(即阀体1与O型泛塞圈接触而产生的接触压缩应力)而产生弹性变形，进而对阀体1产生一定的初始接触压力。即使没有介质压力或者压力很小，O形泛塞圈靠自身的弹性力作用而也能实现密封；当流动通道内充入有压力的介质后，由于球阀密封座3将流动通道堵住，所以该球阀密封座3的密封面则会受到介质压力，在介质压力的作用下，该O形泛塞圈的弹性变形进一步加大，填充和封闭接触面与阀体1之间的间隙密封。

进一步，所述阀座本体31的接触面上开设有第二安装槽，所述第二安装槽位于第一安装槽上方，其内设置有防火垫35，增加球阀密封座3的防火功能，使球阀密封座3能够在发生火灾时依旧保持良好的密封性能。

需要说明的是，本发明提供的超低温球阀密封座使用时，如图1所示，将所述钢板密封圈321和石墨板密封圈322依次交替设置在阀座本体31的密封槽内，之后将泛塞圈34和防火垫35分别安装在阀座本体31接触面上的第一安装槽和第二安装槽；将球阀密封座3的各个部件组装完成后，将该球阀密封座3安装在阀体1和球体2之间，安装后，阀座本体31接触面上的泛塞圈34和防火垫35与阀体1接触，密封面上的密封圈组件32与球体接触，压紧所述阀座本体31达到密封效果。具体的，所述泛塞圈34受到压紧的压力发生形变，对与接触的阀体1一侧施加压力，填充和封闭接触面与阀体1之间的间隙密封；同样的，所述密封圈组件32受到压紧的压力与球体2接触，将密封面与球体2之间的间隙密封。

综上所述，与现有的球阀密封座相比，本发明所提供的高性能超低温球阀密封座提高了球阀在高温高压下的使用性能。当发生火灾时泛塞与防火垫可以阻挡火焰，实现防火功能。同时，克服了液化天然气(LNG)船-163℃极低温使用工况，增强了密封效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。