太阳城集团

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灰锁阀密封结构及其实现方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510405585.X

申请日:

2015.07.10

公开号:

CN105020407A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 专利权的视为放弃IPC(主分类):F16K 1/00放弃生效日:20180828|||实质审查的生效IPC(主分类):F16K 1/00申请日:20150710|||公开
IPC分类号: F16K1/00; F16K1/46 主分类号: F16K1/00
申请人: 江西维元科技有限公司; 赛鼎工程有限公司
发明人: 周剑; 姚成武; 施福富
地址: 338000江西省新余市体育馆西路328号23栋2单元402室
优先权:
专利代理机构: 上海交达专利事务所31201 代理人: 王毓理; 王锡麟
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510405585.X

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.08.28|||2015.12.02|||2015.11.04

法律状态类型:

太阳城集团专利权的视为放弃|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团一种灰锁阀密封结构及其实现方法,通过对阀头密封环上与阀座密封环相接触的一侧进行硬化处理,使得阀头密封环上的圆弧面变为外球面并产生硬化层;所述的硬化处理,具体为:经圆弧面与阀座密封面相配合并通过加压旋压研磨硬化后,该圆弧面转变为外球形密封面,即凸面,阀头密封环为与阀座密封环面面接触。本发明中的阀头密封面与阀座密封面相配合,采用导向结构对中纠偏,确保使用过程中阀头与阀座的对中,延长密封装置使用寿命。

权利要求书

权利要求书
1.  一种灰锁阀密封结构的实现方法,其特征在于,通过对阀头密封环上与阀座密封环相接触的一侧进行硬化处理,使得阀头密封环上的圆弧面变为外球面并产生硬化层;
所述的硬化处理,具体为:经圆弧面与阀座密封面相配合并通过加压旋压研磨硬化后,该圆弧面转变为外球形密封面,即凸面,阀头密封环为与阀座密封环面面接触。

2.  根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的圆弧面的初始加工半径为1~5mm。

3.  一种根据权利要求1或2所述方法得到的灰锁阀密封结构,其特征在于,包括:阀头、与阀头相配合的阀头密封环、阀座和与阀座相配合的阀座密封环,其中:阀头与阀座相连,阀头密封环与阀座密封环为球面配合。

4.  根据权利要求3所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的阀头密封环与阀座密封环为面接触,且阀座密封环的接触面的相邻两侧面的夹角为100°~120°。

5.  根据权利要求3或4所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的阀头密封环为堆焊高温耐磨合金。

6.  根据权利要求3或4所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的阀座密封环采用粉末冶金烧结碳化钨硬质合金。

7.  根据权利要求6所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的阀座密封环的密封面的硬度为HRC62~68。

8.  根据权利要求3所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的阀头上设有锥形的导向结构。

9.  根据权利要求8所述的灰锁阀密封结构,其特征是,所述的导向结构为堆焊高温耐磨合金。

说明书

说明书灰锁阀密封结构及其实现方法
技术领域
本发明涉及煤化工加压气化炉领域的技术,具体是一种灰锁阀密封结构及其实现方法。
背景技术
碎煤加压气化炉是工业化的煤加压气化装置,灰锁为气化炉下部的排灰装置,阀门是灰锁的核心部件,需要在高温下频繁开关操作,在关闭时必须严格保证密封,才能保障灰锁正常泄压排灰。灰锁的进出口均设有阀门,以控制加煤及排灰,分别称为灰锁上阀门和下阀门。灰锁上、下阀门的开关动作通过摆杆机构由液压装置带动阀杆动作。
目前煤化工加压气化炉阀门接触面均采用硬碰硬密封面。原德国公司生产制造的碎煤加压气化炉,多用褐煤为原料,其灰锁阀头和阀座接触处的密封面均为堆焊硬质合金材料。我国多数企业常用劣质煤为原料,灰渣残炭量高,导致灰锁温度高,同时煤矸石含量高、灰渣固体颗粒硬度高,密封面冲刷磨损加剧。因此,当灰锁阀头、阀座均采用堆焊合金密封面时,其密封面冲刷磨损严重,同时密封面的材料性质相同,阀门密封面在高温高压的环境中极易焊合,并在开关过程中的磨擦下易产生粘着磨损。实际使用过程中,当灰锁阀门密封面局部磨损后,经带煤矸石、硬质灰渣的气流冲刷后,密封面受损面迅速扩大,使灰锁阀门极易损坏。
经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN203703182U,公布日2014.7.9,公开了一种碎煤加压气化炉灰锁阀头密封装置,包括阀头、阀头密封边沿处设置有环形凹口,环形凹口中设置有堆焊合金环,堆焊合金环与环形凹口通过堆焊工艺形成一体式结构。
中国专利文献号CN202884071U,公布日2013.4.17,公开了一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置,如图1所示,包括阀座、压环、阀座硬质合金环、保护装置、阀芯硬质合金环和阀芯,压环固定在阀座上方,保护装置固定在阀座内壁,阀座硬质合金环卡至压环、阀座与保护装置之间,保护装置顶置在阀座硬质合金环底部,阀芯硬质合金环固定在阀芯外缘,与阀座硬质合金环的斜向密封面接触。但上述技术阀头密封环与阀座密封环的密封面均采用直角结构,在使用过程中易因配合面磨损产生较大的间隙,阀头与阀座不能准确对中,导致局部应力过大,密封效果下降,密封环易断裂。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种灰锁阀密封结构及其实现方法,阀头密封面与阀座密封面相配合,采用导向结构对中纠偏,确保使用过程中阀头与阀座的对中,延长密封装置使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种灰锁阀密封结构的实现方法,通过对阀头密封环上与阀座密封环相接触的一侧进行硬化处理,使得阀头密封环上的圆弧面变为外球面并产生硬化层。
所述的硬化处理,具体为:经圆弧面与阀座密封面相配合并通过加压旋压研磨硬化后,该圆弧面转变为外球形密封面,即凸面,阀头密封环为与阀座密封环面面接触。
所述的圆弧面的初始加工半径为1~5mm。
本发明涉及上述方法实现得到的灰锁阀密封结构,包括:阀头、与阀头相配合的阀头密封环、阀座和与阀座相配合的阀座密封环,其中:阀头与阀座相连,阀头密封环的外球面,即凸面与阀座密封环的内球面,即凹面为球面配合。
所述的球面配合具体是指面接触,且阀座密封环的接触面的相邻两侧面的夹角为100°~120°。
技术效果
与现有技术相比,本发明阀头密封面与阀座密封面相配合,采用导向结构对中纠偏,结构强度高,密封面耐冲蚀,耐磨损,阀门密封面对中稳定,延长灰锁阀门的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术结构示意图。
图2为本发明结构示意图;
图3为图2局部放大示意图;
图4为实施例结构示意图;
图中:1为阀头,2为阀头密封环,3为导向结构,4为阀座,5为阀座密封环,6为阀座密封环密封面,7为阀头密封环密封面。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例中,阀头密封环2与阀座密封环5初始为线接触,阀座密封环5与阀头密封环2接触的圆弧面的始加工半径为5mm,阀头密封环2的密封面7的硬度为HRC55,经过硬化处理后,阀头密封环2的圆弧密封面转变为与阀座密封环5相匹配的球形密封面7的硬度为HRC62~68,阀头密封环2与阀座密封环5面接触,且阀座密封环2的接触面的相邻两侧面的夹角为105°。
本实施例中所述的硬化处理,具体为:阀头堆焊密封环的始加工半径为5mm(单位mm), 将阀头堆焊密封环与阀座密封环对中配合组装,并对阀头密封环施加载荷2000Kg以上载荷,阀座以3r/min的转速旋压阀头堆焊密封环的圆弧面,直至圆弧面产生变形为与阀座密封环的内球面,即凹面相匹配的外球面,即凸面,堆焊密封面同时产生加工硬化。
如图2所示,为通过上述处理得到的密封装置,包括:阀头1、与阀头1相配合的阀头密封环2、阀座4和与阀座4相配合的阀座密封环5,其中:阀头1与阀座4相连,阀头密封环2与阀座密封环5球面配合。
所述的阀头1上设有导向结构3。
所述的导向结构3为锥形。
所述的导向结构3与阀座密封环5相接触。
所述的阀头密封环2和导向结构3采用堆焊高温耐磨合金。
所述的阀座密封环5采用粉末冶金烧结碳化钨硬质合金。
当阀头1产生对中偏向5°时,导向结构3在阀座密封环密封面右侧纠偏。
与图1中的现有技术相比,现有技术采用线接触密封面的阀头与阀座,由于较小的接触面积而使得阀座密封面承受较大的压强,导致实际生产中阀座密封面常出现局部压溃损伤。本装置采用阀头外球面与阀座内球面的面接触密封,不仅密封面的强度提高,且因接触面积增加而减小了密封面的压强,从而可避免阀座和阀头密封面局部压溃。另外,阀头密封面的堆焊层初始硬度较软、塑韧性高,经硬化处理后密封面表层的硬度增加,但密封面的次表层仍然塑韧性较高,在服役过程中,当受到冲击时,这种阀头堆焊密封面不易发生断裂。
实施例2
本实施例中,阀头密封环2与阀座密封环5初始为线接触,阀头密封环2的硬度为HRC35~40,所述的阀座密封环5与阀头密封环2接触的圆弧面的始加工半径为1mm。
如图4所示,经过硬化处理后,阀头密封环2的密封面7的硬度为HRC60,阀头密封环2与阀座密封环5面接触,且阀座密封环2的接触面的相邻两侧面的夹角为115°,从而形成硬碰硬的接触形式,提高灰锁阀门的稳定性。
本实施例中所述的硬化处理,具体为:阀头堆焊密封环的始加工半径为1mm(单位mm),将阀头堆焊密封环与阀座密封环对中配合组装,并对阀头密封环施加载荷4000Kg以上载荷,阀座以5r/min的转速旋压阀头堆焊密封环的圆弧面,直至圆弧面产生加工硬化,同时的局部圆弧面变形为与阀座密封环的内球面,即凹面相匹配的外球面,即凸面。
太阳城集团当阀头1产生对中偏向在0°~10°时,导向结构3在阀座密封环5的密封面的进行纠偏,以减少因对中偏差而产生的阀头密封环密封面7与阀座密封环5的密封面压偏。

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灰锁阀 密封 结构 及其 实现 方法
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