硬密封球閥閥座改進方案本實用新型涉及一種硬密封球閥閥座的密封結構，包括球閥的閥座和閥球，閥座與閥球弧面接觸的密封面為內凹圓弧，所述閥座密封面的內凹圓弧上設有多個開口朝向閥球的環形凹槽，這些環形凹槽將閥座密封面分成幾個不相連的密封段，所述環形凹槽的橫截面為V形直角凹槽，所述V形直角凹槽的一槽壁與閥座軸心線平行，另一槽壁與閥座軸心線垂直，各V形直角凹槽槽口的轉角形成刮垢刃。本實用新型降低了球閥的轉動扭矩，防止垢層影響密封效果，延長了球閥的使用壽命。
本實用新型涉及閥門領域，特別涉及一種硬密封球閥閥座的密封結構。球閥被廣泛的應用在各大領域，球閥按照密封可分為軟密封球閥和硬密封球閥兩種。金屬硬密封球閥目前金屬硬密封球閥球體表面常用的硬化工藝主要有以下幾種：
1、球體表面堆焊（或噴焊）硬質合金，硬度可達40HRC以上，球體表面堆焊硬質合金工藝復雜，生產效率低，且大面積堆焊易使零件產生變形，目前對球體表面硬化的工藝使用較少。
2、球體表面鍍硬鉻，硬度可達60～65HRC，厚度0.07～0.10mm，鍍鉻層硬度高、耐磨、耐蝕并能長期保持表面光亮，工藝相對簡單，成本較低。但硬鉻鍍層的硬度在溫度升高時會因其內應力的釋放而迅速降低，其工作溫度不能高于427℃。另外鍍鉻層結合力低，鍍層易發生脫落。 3、球體表面采用等離子氮化，表面硬度可達60～65HRC，氮化層厚度0.20～0.40mm，等離子氮化處理硬化工藝由于耐腐蝕性較差，不能在化工強腐蝕等領域使用。
4、球體表面超音速噴涂工藝，硬度高可達70～75HRC，集合強度高，厚度0.3～0.4mm，超音速噴涂是球體表面硬化主要工藝手段。在火力發電廠、石油化工系統、煤化工領域的高粘性流體；帶粉塵及固體顆粒狀的混合流體、強腐蝕的流體介質中大部分使用該硬化工藝。 
【硬密封球閥閥座改進方案背景技術】
目前硬密封球閥的閥座與閥球之間的密封面局限于斜面密封、點密封、以及弧面密封，這三種類型的密封結構分別具有如下缺陷:
斜面密封:是球閥較多采用的一種密封形式，球閥閥座的斜面垂直于閥球的圓弧面，閥座斜面上的一條密封線與閥球圓弧面接觸起密封作用，斜面密封結構為線密封，密封效果較好，但閥座斜面與閥球圓弧面之間存在夾角，閥球在轉動過程中，夾角處極易進渣，導致線密封不嚴，縮短了球閥的使用壽命。
點密封:球閥閥座的密封點與閥球接觸，形成點密封，但此類密封結構的閥座與閥球為點接觸，密封面積太小，在高壓環境中使用時，密封點極易被沖刷，使用壽命較短。
弧面密封:球閥閥座的密封面設置為與閥球圓弧面對應的弧面，是*較好的一種密封結構，其密封效果較好，但此類密封結構，由于閥座密封面與閥球弧面接觸積過大，閥球在轉動過程中，扭矩較大，轉動較為困難，不便使用；同時此類弧面密封結構只有一個密封面，一旦密封面受損，就無法保證球閥的密封效果，降低了球閥的使用壽命。 
硬密封球閥閥座改進方案硬密封球閥球體和閥座硬化注意問題：
金屬硬密封球閥閥球和閥座材料一般都選擇不銹鋼或耐腐蝕材料，否則硬質合金與閥座（或閥球）結合層容易被介質腐蝕，發生硬質合金層脫落，影響球閥壽命。
另外針對不同的閥座（或閥球）材料應選擇合適的硬化工藝，在煤化工領域中雙相不銹鋼材料被廣泛使用，雙相不銹鋼材料具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。雙相不銹鋼材料是一種既具有鐵素體又具有奧氏體組織結構的鋼種，鐵素體和奧氏體組織結構各占約50%，且二相組織是獨立存在的，其性能特點是兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特性。在鐵素體不銹鋼特性中，當溫度在400～500℃范圍內，長時間保溫會產生強烈的脆化，這種現象一般稱為475℃脆化；溫度超過400～500℃時，雙相不銹鋼性能會被破壞。
雙相不銹鋼材料若采用噴焊或堆焊硬質合金工藝方法，該工藝硬質合金和基體發生融溶過程（溫度一般均大于900℃），會破壞雙相不銹鋼材料的金相組織，故雙相不銹鋼材料不適合用噴焊（或堆焊）硬質合金的硬化工藝。雙相不銹鋼材料表面硬化工藝適合使用超音速噴涂工藝，硬化工藝必須保證不能對雙相不銹鋼材料基體金相組織產生破壞。
【硬密封球閥閥座改進方案發明內容】
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種硬密封球閥閥座的密封結構，降低了球閥的轉動扭矩，防止垢層影響密封效果，延長了球閥的使用壽命。
本實用新型的技術方案是:一種硬密封球閥閥座的密封結構，包括球閥的閥座和閥球，閥座與閥球弧面接觸的密封面為內凹圓弧，所述閥座密封面的內凹圓弧上設有多個開口朝向閥球的環形凹槽，這些環形凹槽將閥座密封面分成幾個不相連的密封段，所述環形凹槽的橫截面為V形直角凹槽，所述V形直角凹槽的一槽壁與閥座軸心線平行，另一槽壁與閥座軸心線垂直，各V形直角凹槽槽口的轉角形成刮垢刃。
所述V形直角凹槽平行于閥座軸心線的槽壁高為24 mm。
所述V形直角凹槽垂直于閥座軸心線的槽壁高為24mm。
所述V形直角凹槽的數量至少為兩個。
所述閥座的軸向端面與相鄰密封段的相交部形成刮垢刃。  硬密封球閥閥座改進方案
采用上述技術方案:一種硬密封球閥閥座的密封結構,包括球閥的閥座和閥球，閥座與閥球弧面接觸的密封面為內凹圓弧，閥座的密封面與閥球弧面接觸形成弧面密封，具有弧面密封類球閥密封效果較好的優點。所述閥座密封面的內凹圓弧上設有多個開口朝向閥球的環形凹槽，這些環形凹槽將閥座密封面分成幾個不相連的密封段，所述環形凹槽的橫截面為V形直角凹槽，這些V形直角凹槽減少了球閥閥座與閥球的接觸面積，降低了閥門的扭矩，方便球閥使用，閥座密封面被分成幾個不相連的密封段，每個密封段分別與閥球接觸形成密封，即使有密封段損壞、變形，使得該密封段與閥球密封不嚴，余下的密封段也能有效保證閥球良好的密封性。所述V形直角凹槽的一槽壁與閥座軸心線平行，另一槽壁與閥座軸心線垂直，各V形直角凹槽槽口的轉角形成刮垢刃，球閥的閥球在轉動過程中，閥球弧面上粘附介質形成的垢層通過刮垢刃被刮去，避免了垢層轉移至弧面與密封段之間的間隙中，防止介質泄漏，有效延長閥球的使用壽命。
所述V形直角凹槽的數量至少為兩個，至少兩個V形直角凹槽能保證分隔出的密封段數量至少為三個，當密封段數量為三個時，處于兩端的密封段與閥球接觸形成密封，位于中間的密封段與球閥弧面接觸，而不與介質接觸，能顯著延長球閥的使用壽命，并保證球閥具有良好的密封效果。 |
