灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤化工加壓氣化爐領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]碎煤加壓氣化爐是工業(yè)化的煤加壓氣化裝置，灰鎖為氣化爐下部的排灰裝置，閥門是灰鎖的核心部件，需要在高溫下頻繁開關(guān)操作，在關(guān)閉時(shí)必須嚴(yán)格保證密封，才能保障灰鎖正常泄壓排灰?；益i的進(jìn)出口均設(shè)有閥門，以控制加煤及排灰，分別稱為灰鎖上閥門和下閥門?；益i上、下閥門的開關(guān)動(dòng)作通過擺桿機(jī)構(gòu)由液壓裝置帶動(dòng)閥桿動(dòng)作。
[0003]目前煤化工加壓氣化爐閥門接觸面均采用硬碰硬密封面。原德國(guó)公司生產(chǎn)制造的碎煤加壓氣化爐，多用褐煤為原料，其灰鎖閥頭和閥座接觸處的密封面均為堆焊硬質(zhì)合金材料。我國(guó)多數(shù)企業(yè)常用劣質(zhì)煤為原料，灰渣殘?zhí)苛扛?，?dǎo)致灰鎖溫度高，同時(shí)煤矸石含量高、灰渣固體顆粒硬度高，密封面沖刷磨損加劇。因此，當(dāng)灰鎖閥頭、閥座均采用堆焊合金密封面時(shí)，其密封面沖刷磨損嚴(yán)重，同時(shí)密封面的材料性質(zhì)相同，閥門密封面在高溫高壓的環(huán)境中極易焊合，并在開關(guān)過程中的磨擦下易產(chǎn)生粘著磨損。實(shí)際使用過程中，當(dāng)灰鎖閥門密封面局部磨損后，經(jīng)帶煤矸石、硬質(zhì)灰渣的氣流沖刷后，密封面受損面迅速擴(kuò)大，使灰鎖閥門極易損壞。
[0004]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN203703182U，公布日2014.7.9，公開了一種碎煤加壓氣化爐灰鎖閥頭密封裝置，包括閥頭、閥頭密封邊沿處設(shè)置有環(huán)形凹口，環(huán)形凹口中設(shè)置有堆焊合金環(huán)，堆焊合金環(huán)與環(huán)形凹口通過堆焊工藝形成一體式結(jié)構(gòu)。
[0005]中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN202884071U，公布日2013.4.17，公開了一種碎煤加壓氣化爐灰鎖閥的密封裝置，如圖1所示，包括閥座、壓環(huán)、閥座硬質(zhì)合金環(huán)、保護(hù)裝置、閥芯硬質(zhì)合金環(huán)和閥芯，壓環(huán)固定在閥座上方，保護(hù)裝置固定在閥座內(nèi)壁，閥座硬質(zhì)合金環(huán)卡至壓環(huán)、閥座與保護(hù)裝置之間，保護(hù)裝置頂置在閥座硬質(zhì)合金環(huán)底部，閥芯硬質(zhì)合金環(huán)固定在閥芯外緣，與閥座硬質(zhì)合金環(huán)的斜向密封面接觸。但上述技術(shù)閥頭密封環(huán)與閥座密封環(huán)的密封面均采用直角結(jié)構(gòu)，在使用過程中易因配合面磨損產(chǎn)生較大的間隙，閥頭與閥座不能準(zhǔn)確對(duì)中，導(dǎo)致局部應(yīng)力過大，密封效果下降，密封環(huán)易斷裂。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，閥頭密封面與閥座密封面相配合，采用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對(duì)中糾偏，確保使用過程中閥頭與閥座的對(duì)中，延長(zhǎng)密封裝置使用壽命。
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]本實(shí)用新型涉及一種灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，包括:閥頭、與閥頭相配合的閥頭密封環(huán)、閥座和與閥座相配合的閥座密封環(huán)，其中:閥頭與閥座相連，閥頭密封環(huán)的外球面，即凸面與閥座密封環(huán)的內(nèi)球面，即凹面為球面配合。
[0009]所述的球面配合具體是指面接觸，且閥座密封環(huán)的接觸面的相鄰兩側(cè)面的夾角為100。?120。。
[0010]技術(shù)效果
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型閥頭密封面與閥座密封面相配合，采用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對(duì)中糾偏，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，密封面耐沖蝕，耐磨損，閥門密封面對(duì)中穩(wěn)定，延長(zhǎng)灰鎖閥門的使用壽命O
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為圖2局部放大示意圖；
[0015]圖4為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1為閥頭，2為閥頭密封環(huán)，3為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，4為閥座，5為閥座密封環(huán)，6為閥座密封環(huán)密封面，7為閥頭密封環(huán)密封面。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本實(shí)施例中，閥頭密封環(huán)2與閥座密封環(huán)5初始為線接觸，閥座密封環(huán)5與閥頭密封環(huán)2接觸的圓弧面的始加工半徑為5_，閥頭密封環(huán)2的密封面7的硬度為HRC55，經(jīng)過硬化處理后，閥頭密封環(huán)2的圓弧密封面轉(zhuǎn)變?yōu)榕c閥座密封環(huán)5相匹配的球形密封面7的硬度為HRC62?68，閥頭密封環(huán)2與閥座密封環(huán)5面接觸，且閥座密封環(huán)2的接觸面的相鄰兩側(cè)面的夾角為105°。
[0020]本實(shí)施例中所述的硬化處理，具體為:閥頭堆焊密封環(huán)的始加工半徑為5mm(單位mm)，將閥頭堆焊密封環(huán)與閥座密封環(huán)對(duì)中配合組裝，并對(duì)閥頭密封環(huán)施加載荷2000Kg以上載荷，閥座以3r/min的轉(zhuǎn)速旋壓閥頭堆焊密封環(huán)的圓弧面，直至圓弧面產(chǎn)生變形為與閥座密封環(huán)的內(nèi)球面，即凹面相匹配的外球面，即凸面，堆焊密封面同時(shí)產(chǎn)生加工硬化。
[0021]如圖2所示，為通過上述處理得到的密封裝置，包括:閥頭1、與閥頭I相配合的閥頭密封環(huán)2、閥座4和與閥座4相配合的閥座密封環(huán)5，其中:閥頭I與閥座4相連，閥頭密封環(huán)2與閥座密封環(huán)5球面配合。
[0022]所述的閥頭I上設(shè)有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3。
[0023]所述的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3為錐形。
[0024]所述的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3與閥座密封環(huán)5相接觸。
[0025]所述的閥頭密封環(huán)2和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3采用堆焊高溫耐磨合金。
[0026]所述的閥座密封環(huán)5采用粉末冶金燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金。
[0027]當(dāng)閥頭I產(chǎn)生對(duì)中偏向5°時(shí)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3在閥座密封環(huán)密封面右側(cè)糾偏。
[0028]與圖1中的現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)采用線接觸密封面的閥頭與閥座，由于較小的接觸面積而使得閥座密封面承受較大的壓強(qiáng)，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)中閥座密封面常出現(xiàn)局部壓潰損傷。本裝置采用閥頭外球面與閥座內(nèi)球面的面接觸密封，不僅密封面的強(qiáng)度提高，且因接觸面積增加而減小了密封面的壓強(qiáng)，從而可避免閥座和閥頭密封面局部壓潰。另外，閥頭密封面的堆焊層初始硬度較軟、塑韌性高，經(jīng)硬化處理后密封面表層的硬度增加，但密封面的次表層仍然塑韌性較高，在服役過程中，當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，這種閥頭堆焊密封面不易發(fā)生斷
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[0029]實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例中，閥頭密封環(huán)2與閥座密封環(huán)5初始為線接觸，閥頭密封環(huán)2的硬度為HRC35?40，所述的閥座密封環(huán)5與閥頭密封環(huán)2接觸的圓弧面的始加工半徑為1mm。
[0031]如圖4所示，經(jīng)過硬化處理后，閥頭密封環(huán)2的密封面7的硬度為HRC60，閥頭密封環(huán)2與閥座密封環(huán)5面接觸，且閥座密封環(huán)2的接觸面的相鄰兩側(cè)面的夾角為115°，從而形成硬碰硬的接觸形式，提高灰鎖閥門的穩(wěn)定性。
[0032]本實(shí)施例中所述的硬化處理，具體為:閥頭堆焊密封環(huán)的始加工半徑為lmm(單位mm)，將閥頭堆焊密封環(huán)與閥座密封環(huán)對(duì)中配合組裝，并對(duì)閥頭密封環(huán)施加載荷4000Kg以上載荷，閥座以5r/min的轉(zhuǎn)速旋壓閥頭堆焊密封環(huán)的圓弧面，直至圓弧面產(chǎn)生加工硬化，同時(shí)的局部圓弧面變形為與閥座密封環(huán)的內(nèi)球面，即凹面相匹配的外球面，即凸面。
[0033]當(dāng)閥頭I產(chǎn)生對(duì)中偏向在0°?10°時(shí)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3在閥座密封環(huán)5的密封面的進(jìn)行糾偏，以減少因?qū)χ衅疃a(chǎn)生的閥頭密封環(huán)密封面7與閥座密封環(huán)5的密封面壓偏。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:閥頭、與閥頭相配合的閥頭密封環(huán)、閥座和與閥座相配合的閥座密封環(huán)，其中:閥頭與閥座相連，閥頭密封環(huán)與閥座密封環(huán)為球面配入口 O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的閥頭密封環(huán)與閥座密封環(huán)為面接觸，且閥座密封環(huán)的接觸面的相鄰兩側(cè)面的夾角為100°?120°。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的閥頭密封環(huán)為堆焊高溫耐磨合金。4.根據(jù)權(quán)利要求1或I所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的閥座密封環(huán)采用粉末冶金燒結(jié)碳化媽硬質(zhì)合金。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的閥座密封環(huán)的密封面的硬度為HRC62?68。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的閥頭上設(shè)有錐形的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為堆焊高溫耐磨合金。
【專利摘要】一種灰鎖閥密封結(jié)構(gòu)，通過對(duì)閥頭密封環(huán)上與閥座密封環(huán)相接觸的一側(cè)進(jìn)行硬化處理，使得閥頭密封環(huán)上的圓弧面變?yōu)橥馇蛎娌a(chǎn)生硬化層；所述的硬化處理，具體為：經(jīng)圓弧面與閥座密封面相配合并通過加壓旋壓研磨硬化后，該圓弧面轉(zhuǎn)變?yōu)橥馇蛐蚊芊饷?，即凸面，閥頭密封環(huán)為與閥座密封環(huán)面面接觸。本實(shí)用新型中的閥頭密封面與閥座密封面相配合，采用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對(duì)中糾偏，確保使用過程中閥頭與閥座的對(duì)中，延長(zhǎng)密封裝置使用壽命。
【IPC分類】F16K1/46, F16K1/00
【公開號(hào)】CN204828683
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520498600
【發(fā)明人】周劍, 姚成武, 施福富
【申請(qǐng)人】江西維元科技有限公司, 賽鼎工程有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日