一种高温球阀及其生产工艺的制作方法

本发明涉及球阀，尤其涉及一种高温球阀及其生产工艺。

背景技术：

1、球阀是指一种带有圆形通道的球体启闭件，球体随阀杆转动并绕球阀轴线作旋转运动来实现启闭动作的阀门。在管路中常通过球阀来实现切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。

2、在高温工况下，传统的球阀密封结构容易因温度升高而导致密封材料发生形变，造成密封性能下降，出现密封失效或泄漏等问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种高温球阀及其生产工艺，用以解决现有技术中球阀密封结构容易因温度升高而导致密封材料发生形变，造成密封性能下降，出现密封失效或泄漏的缺陷。

2、一方面，本发明提供一种高温球阀及其生产工艺，包括左阀体和右阀体，左阀体和右阀体通过螺栓密封连接，所述右阀体内设置有安装腔，安装腔内安装有阀球，阀球的左右两侧分别设置有密封垫片一和密封垫片二，右阀体顶部设置有驱动孔，驱动孔内安装有阀杆组件，阀杆组件用于带动阀球转动，左阀体的右端面设置有安装槽一，安装槽一内安装有冷却组件一，密封垫片一安装在冷却组件一的右侧面，右阀体内部设置有安装槽二，安装槽二内安装有冷却组件二，密封垫片二安装在冷却组件二的左侧面，冷却组件一和冷却组件二与冷却循环组件连通。

3、优选的，安装槽一包括第一阶梯和第二阶梯，第一阶梯位于第二阶梯左侧，冷却组件一包括冷却环一，冷却环一上设置有安装槽三，密封垫片一安装在安装槽三内，冷却环一的左侧与第一阶梯的右侧壁间固定连接有弹簧一，冷却环一的左端设置有过渡段，冷却环一内部设置有冷却腔一，冷却腔一通过进液管一和出液管一与冷却循环组件连通，第二阶梯内设置有两个连接孔一与外界连通，两个连接孔一分别用于放置进液管一和出液管一。

4、优选的，安装槽二包括第三阶梯和第四阶梯，第三阶梯位于第四阶梯右侧，冷却组件二包括冷却环二，冷却环二上设置有安装槽四，密封垫片二安装在安装槽四内，冷却环二安装在第三阶梯内部，冷却环二内部设置有冷却腔二，冷却腔二通过进液管二和出液管二与冷却循环组件连通，第四阶梯内设置有两个连接孔二与外界连通，两个连接孔二分别用于放置进液管二和出液管二。

5、优选的，阀球上侧设置有凹槽，阀杆组件包括驱动杆，驱动杆安装在驱动孔内，驱动孔内填装有密封填料，密封填料上方压装有压块，压块上方压装有压板，压板通过螺栓固定连接在右阀体顶面，驱动杆下端插入阀球上侧的凹槽内，驱动杆上部固定套装有控制杆。

6、优选的，冷却循环组件包括：

7、循环水箱，设置于球阀外部，用于存储冷却液，循环水箱内部设置有水泵；

8、温度传感器一，设置于球阀内部，用于检测流体介质的实际温度；

9、温度传感器二，设置于循环水箱内部，用于检测循环水箱内的冷却液的实际温度；

10、控制器，与水泵、温度传感器一、温度传感器二电连接，控制器基于温度传感器一、温度传感器二控制水泵工作，完成冷却液的输出流量的调节。

11、优选的，所述调节过程包括以下步骤：

12、步骤1：根据温度传感器一检测的流体介质的实际温度，计算维持密封垫片保持安全温度时冷却环的目标温度；

13、；

14、其中，为冷却环的目标温度；为预设的密封垫片的安全温度为密封垫片的外径；为流体介质的实际温度；为密封垫片的内径；为密封垫片的宽度；为密封垫片与冷却环表面间的表面导热系数；为密封垫片与冷却环表面接触部分的宽度；为流体介质与冷却环表面间的导热系数；为流体介质的密度；v为流体介质的流速；为流体介质的动力粘度；为流体介质的定压比热容；

15、步骤2：根据温度传感器二检测的循环水箱内的冷却液的实际温度，计算冷却环保持目标温度所需的冷却液的目标输出流量；

16、；

17、其中，q为冷却液的目标输出流量；为冷却液的动力粘度；为冷却腔的高度；为预设的密封垫片的安全温度；为冷却环的目标温度；为密封垫片与冷却环表面间的表面导热系数；为密封垫片的外径；为密封垫片与冷却环表面接触部分的厚度；为冷却液的定压比热容；为冷却腔内壁与冷却液的表面导热系数；为冷却腔的腔壁厚度；为冷却腔的宽度；为循环水箱内的冷却液的实际温度；为冷却液的密度；

18、步骤3：控制器控制水泵工作，使冷却液的实际输出流量调节至冷却液的目标输出流量。

19、一种耐高温球阀的生产工艺，用于生产上述的一种耐高温球阀，包括：

20、步骤s1，材料准备，将铁、铬、镍、钼、钛、锰混合均匀获得铸造材料；

21、步骤s2，将铸造材料融化后进行浇注，获得左阀体和右阀体；

22、步骤s3，对左阀体和右阀体进行打磨、机加工；

23、步骤s4，向右阀体内依次装入冷却组件二、阀杆组件、阀球，向左阀体内装入冷却组件一，将左阀体和右阀体装配获得成品球阀。

24、优选的，阀球为氮化硅陶瓷阀球；左阀体和右阀体的材料以重量计包括：铁 65-75份、铬15-18份、镍8-12份、钼2-3份、钛0.3-0.8份、锰1-2份。

25、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

26、通过采用浮动球结构，使阀球具有一定的自由度，从而实现了阀球左右两侧的密封紧密，通过设置冷却组件一和冷却组件二分别为密封垫片一和密封垫片二进行降温，控制了密封垫片一和密封垫片二的温度，从而控制了密封垫片一和密封垫片二的形变程度，保证了球阀的密封效果。

技术特征：

1.一种耐高温球阀，其特征在于，包括左阀体(1)和右阀体(2)，左阀体(1)和右阀体(2)通过螺栓密封连接，所述右阀体(2)内设置有安装腔(3)，安装腔(3)内安装有阀球(4)，阀球(4)的左右两侧分别设置有密封垫片一(7)和密封垫片二(9)，右阀体(2)顶部设置有驱动孔(5)，驱动孔(5)内安装有阀杆组件，阀杆组件用于带动阀球(4)转动，左阀体(1)的右端面设置有安装槽一(6)，安装槽一(6)内安装有冷却组件一，密封垫片一(7)安装在冷却组件一的右侧面，右阀体(2)内部设置有安装槽二(8)，安装槽二(8)内安装有冷却组件二，密封垫片二(9)安装在冷却组件二的左侧面，冷却组件一和冷却组件二与冷却循环组件连通。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温球阀，其特征在于，安装槽一(6)包括第一阶梯(601)和第二阶梯(602)，第一阶梯(601)位于第二阶梯(602)左侧，冷却组件一包括冷却环一(10)，冷却环一(10)上设置有安装槽三(11)，密封垫片一(7)安装在安装槽三(11)内，冷却环一(10)的左侧与第一阶梯(601)的右侧壁间固定连接有弹簧一(12)，冷却环一(10)的左端设置有过渡段(13)，冷却环一(10)内部设置有冷却腔一(14)，冷却腔一(14)通过进液管一(15)和出液管一(16)与冷却循环组件连通，第二阶梯(602)内设置有两个连接孔一(17)与外界连通，两个连接孔一(17)分别用于放置进液管一(15)和出液管一(16)。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温球阀，其特征在于，安装槽二(8)包括第三阶梯(801)和第四阶梯(802)，第三阶梯(801)位于第四阶梯(802)右侧，冷却组件二包括冷却环二(18)，冷却环二(18)上设置有安装槽四(19)，密封垫片二(9)安装在安装槽四(19)内，冷却环二(18)安装在第三阶梯(801)内部，冷却环二(18)内部设置有冷却腔二(20)，冷却腔二(20)通过进液管二(21)和出液管二(22)与冷却循环组件连通，第四阶梯(802)内设置有两个连接孔二(23)与外界连通，两个连接孔二(23)分别用于放置进液管二(21)和出液管二(22)。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温球阀，其特征在于，阀球(4)上侧设置有凹槽，阀杆组件包括驱动杆(24)，驱动杆(24)安装在驱动孔(5)内，驱动孔(5)内填装有密封填料(25)，密封填料(25)上方压装有压块(26)，压块(26)上方压装有压板(27)，压板(27)通过螺栓固定连接在右阀体(2)顶面，驱动杆(24)下端插入阀球(4)上侧的凹槽内，驱动杆(24)上部固定套装有控制杆(28)。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温球阀，其特征在于，冷却循环组件，冷却循环组件包括：

6.根据权利要求5所述的一种耐高温球阀，其特征在于，所述调节过程包括以下步骤：

7.一种耐高温球阀的生产工艺，用于生产如权利要求1-6任一项所述的一种耐高温球阀，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种耐高温球阀的生产工艺，其特征在于，阀球为氮化硅陶瓷阀球；铸造材料按重量份包括：铁 65-75份、铬15-18份、镍8-12份、钼2-3份、钛0.3-0.8份、锰1-2份。

技术总结本发明提供一种耐高温球阀及其生产工艺，涉及球阀技术领域，包括左阀体和右阀体，左阀体和右阀体通过螺栓密封连接，所述右阀体内设置有安装腔，安装腔内安装有阀球，右阀体顶部设置有驱动孔，驱动孔内安装有阀杆组件，左阀体的右端面设置有安装槽一，安装槽一内安装有冷却组件一，密封垫片一安装在冷却组件一的右侧面，右阀体内部设置有安装槽二，安装槽二内安装有冷却组件二，密封垫片二安装在冷却组件二的左侧面，冷却组件一和冷却组件二与冷却循环组件连通。通过设置冷却组件一和冷却组件二分别为密封垫片一和密封垫片二进行降温，控制了密封垫片一和密封垫片二的温度，从而控制了密封垫片一和密封垫片二的形变程度，保证了球阀的密封效果。技术研发人员：叶曼凯,谈桂园,向致峰,杨代阳,彭娜,佘键炜,陈百乐受保护的技术使用者：浙江摩恩达阀门有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25