一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构的制作方法

一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种阀球锁紧结构，具体的说是一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，属于流体控制阀技术领域。
【背景技术】
[0002]着石油资源的日益紧缺以及考虑到我国资源储备的实际情况，采用煤炭代替石油生产各种化工产品的煤化工产业越来越被重视，我国能源发展的总体战略已逐步转变为:“坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系”，这意味着煤化工产业正面临着一个前所未有的良好机遇。
[0003]以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础。其工艺过程是将原材料(褐煤、烟煤、无烟煤、泥煤等)经必要的制粉、成浆工艺制备出水基或油基浆料，再经过搅拌、贮存、输送，然后用专用喷嘴雾化，在气流床气化炉中气化生成粗合成气(0)和!12)，经除尘、洗涤后送往下游工序合成甲醇、合成氨、烯烃、乙二醇、二甲醚、油品、天然气等多种终端产品。在煤化工的整个工艺过程中煤气化是非常关键的一步，水煤浆气化装置不仅压力、温度较高，而且在煤浆、黑水、灰水等介质中含有大量坚硬的固体颗粒，这些固体颗粒在高压差介质的作用下对作为阀门启闭件的阀球造成非常强烈的冲刷作用，阀球的耐冲刷性能已成为此类工况中阀门使用寿命的瓶颈。受阀门使用寿命所限，通常每40?50天整套装置就不得不停车进行检修、更换阀门，严重制约了装置的生产效率，造成不必要的经济损失。
[0004]由于偏心球阀具有良好的调节性能和切断性能，以及具有重量轻、可调比大、动作可靠等优点，使得其在煤化工装置中的应用非常广泛。在现有技术中，通常采用在不锈钢球面基体上喷涂硬质合金涂层来实现提高硬度、增强耐冲刷性能的解决方案，然而，受喷涂工艺及涂层性能的限制，此种方案具有一些难以克服的先天缺陷:
[0005]1、喷涂层的厚度及硬度。黑水工况为固液两相流，其中所含的煤粉颗粒具有很高的硬度，坚硬的煤粉颗粒夹杂在高达7MPa的介质压差、30m/s介质流速的黑水中对阀体内腔及阀内件的冲刷极其严重。不锈钢阀球表面所喷涂的硬化层厚度仅有0.25?0.3_，硬度为HRC68?72，在上述苛刻工况下通常20?25天后喷涂层就被冲刷殆尽，45天左右阀球就会因冲刷损毁严重而失效；
[0006]2、喷涂层与基体的结合力。由于喷涂层与不锈钢基体只是在高速冲击下产生的物理结合，并不发生化学反应，因此其结合力通常不超过65MPa。当使用在水煤浆气化装置中最高温度达246°C?250°C、伴随高压介质强冲刷的工况下时，喷涂层非常容易从基体表面脱落；
[0007]3、球面加工精度。由于喷涂硬化处理工艺在阀球精加工后进行，其过程中散发的热量难免导致球面出现变形，而由于偏心球的结构特点，其喷涂后再次装夹研磨常常出现明显的形状和位置偏差，导致阀门关闭时球面与阀座难以紧密贴合，影响阀门的切断性能。

【发明内容】

[0008]本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，提高了阀球的耐冲刷性能，最终提高阀门的使用寿命，保证煤化工气化装置安全、稳定、尚效运彳丁，提尚生广效率。
[0009]按照本实用新型提供的技术方案，一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构包括耐冲刷球面、胀紧环、锁紧块和偏心球柄，其特征是:偏心球柄一侧设有定位孔，定位孔内通过螺钉连接锁紧块；锁紧块前端外表面为锁紧外锥面，锁紧块前端外圆周设有胀紧环，胀紧环的内表面为锁紧内锥面，锁紧块的锁紧外锥面与胀紧环的锁紧内锥面滑动配合，锁紧块带动胀紧环紧贴在偏心球柄前端表面；圆形的胀紧环由多个大小形状相同的扇形块按圆周方向依次连接而成；胀紧环的外侧表面为胀紧环锁紧外锥面，胀紧环前端设有耐冲刷球面；耐冲刷球面后端从内向外依次设有盲孔和耐冲刷球面锁紧内锥面，耐冲刷球面的耐冲刷球面锁紧内锥面与胀紧环的胀紧环锁紧外锥面锁紧连接。
[0010]进一步的，偏心球柄上背向定位孔一侧设有沉孔。
[0011]进一步的，定位孔内侧前端面为锁紧块的定位面，定位孔内侧后端面为螺钉的定位面。
[0012]进一步的，扇形块为三个。
[0013]本实用新型与已有技术相比具有以下优点:
[0014]本实用新型结构简单、紧凑、合理，耐冲刷球面采用高硬度合金制成，硬度高达HRA92，耐冲刷性能强，且避免了喷涂硬化方案中喷涂层厚度有限、结合力差、易剥落的风险，使用寿命由40?50天增加至20个月以上；耐冲刷球面与偏心球柄之间采用机械锁紧连接，模块化组合，作为易损件的球面拆卸方便，有利于提高备件加工及更换的便捷性、提高检修效率；用于锁紧的螺钉从偏心球柄背面安装，避开正面介质的强烈冲刷；锁紧块的偏心球柄精确定位配合，保证了整体装配精度及球面回转中心的位置度；硬耐冲刷球面精确加工后再与胀紧环、锁紧块、偏心球柄等零件连接，避免了现有技术方案中球面喷涂后变形严重且难以精确加工的缺点。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型安装示意图。
[0016]图2为本实用新型主视图。
[0017]图3为耐冲刷球面主视图。
[0018]图4为胀紧环主视图。
[0019]图5为胀紧环立体图。
[0020]图6为锁紧块主视图。
[0021]图7为偏心球柄主视图。
[0022]附图标记说明:1-耐冲刷球面、Ia-盲孔、Ib-耐冲刷球面锁紧内锥面、2_胀紧环、2a-锁紧内锥面、2b-扇形块、2c-胀紧环锁紧外锥面、3-锁紧块、3a-锁紧外锥面、4-偏心球柄、4a-定位孔、4b-沉孔、5-螺钉。
【具体实施方式】
[0023]下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述:
[0024]如图1~7所示，本实用新型主要包括耐冲刷球面1、胀紧环2、锁紧块3、偏心球柄4，偏心球柄4 一侧设有定位孔4a，定位孔4a内通过螺钉5连接锁紧块3。
[0025]所述定位孔4a内侧前端面为锁紧块3的定位面，定位孔4a内侧后端面为螺钉5的定位面。
[0026]如图7所示，所述偏心球柄4上背向定位孔4a —侧设有沉孔4b，螺钉5安装时，先穿过沉孔4b，然后进入定位孔4a。
[0027]如图6所示，锁紧块3前端外表面为锁紧外锥面3a。锁紧块3前端外圆周设有胀紧环2，胀紧环2的内表面为锁紧内锥面2a，锁紧块3的锁紧外锥面3a与胀紧环2的锁紧内锥面2a滑动配合，锁紧块3带动胀紧环2紧贴在偏心球柄4前端表面。
[0028]如图4~5所示，圆形的胀紧环2由多个大小形状相同的扇形块2b按圆周方向依次连接而成。图中实施例中，所述扇形块2b为三个。
[0029]胀紧环2的外侧表面为胀紧环锁紧外锥面2c，胀紧环2前端设有耐冲刷球面I。
[0030]如图3所示，耐冲刷球面I采用硬度为HRA92的合金材料制作，耐冲刷球面I后端从内向外依次设有盲孔Ia和耐冲刷球面锁紧内锥面lb，耐冲刷球面I的耐冲刷球面锁紧内锥面Ib与胀紧环2的胀紧环锁紧外锥面2c锁紧连接。
[0031]本实用新型的工作原理是:装配时，随着螺钉与锁紧块逐渐旋紧，带动锁紧块向偏心球柄方向平移。随后锁紧块的锁紧外锥面与胀紧环的锁紧内锥面相配合将胀紧环的各个扇形块向外压，使得胀紧环的胀紧环锁紧外锥面与耐冲刷球面的耐冲刷球面锁紧内锥面相配合并锁紧，最终在胀紧环的每个扇形块与耐冲刷球面结合处作点焊将其固定。耐冲刷球面采用高硬度合金制成，硬度高达HRA92，耐冲刷性能强，且避免了喷涂硬化方案中喷涂层厚度有限、结合力差、易剥落的风险，使用寿命由40?50天增加至20个月以上。耐冲刷球面与偏心球柄之间采用机械锁紧连接，模块化组合，作为易损件的球面拆卸方便，有利于提高备件加工及更换的便捷性、提高检修效率；用于锁紧的螺钉从偏心球柄背面安装，避开正面介质的强烈冲刷。锁紧块的偏心球柄精确定位配合，保证了整体装配精度及球面回转中心的位置度。硬耐冲刷球面精确加工后再与胀紧环、锁紧块、偏心球柄等零件连接，避免了现有技术方案中球面喷涂后变形严重且难以精确加工的缺点。
【主权项】
1.一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，包括耐冲刷球面(I)、胀紧环(2)、锁紧块(3)和偏心球柄(4)，其特征是:偏心球柄(4) 一侧设有定位孔(4a)，定位孔(4a)内通过螺钉(5)连接锁紧块(3);锁紧块(3)前端外表面为锁紧外锥面(3a)，锁紧块(3)前端外圆周设有胀紧环(2)，胀紧环(2)的内表面为锁紧内锥面(2a)，锁紧块(3)的锁紧外锥面(3a)与胀紧环(2)的锁紧内锥面(2a)滑动配合，锁紧块(3)带动胀紧环(2)紧贴在偏心球柄(4)前端表面；圆形的胀紧环(2)由多个大小形状相同的扇形块(2b)按圆周方向依次连接而成；胀紧环(2)的外侧表面为胀紧环锁紧外锥面(2c)，胀紧环(2)前端设有耐冲刷球面(I);耐冲刷球面(I)后端从内向外依次设有盲孔(Ia)和耐冲刷球面锁紧内锥面(lb)，耐冲刷球面(O的耐冲刷球面锁紧内锥面(Ib)与胀紧环(2)的胀紧环锁紧外锥面(2c)锁紧连接。
2.如权利要求1所述的一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，其特征是:所述偏心球柄(4 )上背向定位孔(4a) 一侧设有沉孔(4b )。
3.如权利要求1所述的一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，其特征是:所述定位孔(4a)内侧前端面为锁紧块(3)的定位面，定位孔(4a)内侧后端面为螺钉(5)的定位面。
4.如权利要求1所述的一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，其特征是:所述扇形块(2b)为三个。
【专利摘要】本实用新型涉及一种阀球锁紧结构，具体的说是一种耐冲刷偏心球阀的阀球锥面锁紧结构，属于流体控制阀技术领域。其包括耐冲刷球面、胀紧环、锁紧块和偏心球柄，偏心球柄一侧设有定位孔，定位孔内通过螺钉连接锁紧块。锁紧块前端外表面为锁紧外锥面，锁紧块前端外圆周设有胀紧环，胀紧环的内表面为锁紧内锥面，锁紧块的锁紧外锥面与胀紧环的锁紧内锥面滑动配合，锁紧块带动胀紧环紧贴在偏心球柄前端表面。本实用新型提高了阀球的耐冲刷性能，最终提高阀门的使用寿命，保证煤化工气化装置安全、稳定、高效运行，提高生产效率。
【IPC分类】F16K5-08, F16K5-06
【公开号】CN204610923
【申请号】CN201520098372
【发明人】陈彦, 史强修, 何甜庭
【申请人】无锡智能自控工程股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月10日