本技术涉及球阀的，尤其是涉及一种高特性气动金属密封高频球阀。
背景技术：
1、目前球阀应用于石化、煤化工等行业的管线系统。该系统的介质为气体+固体粉料，并有自聚特性。自聚特性即自行聚集或凝结的性质。系统要求阀门按照一定程序频繁（5~35分钟动作一次）、快速（1.5~5秒）启闭，阀门连续无故障使用周期满足系统的维修周期，通常为2~4年。
2、目前球阀中，在阀门的阀芯将阀门封堵后，阀门的阀座部位受到介质的压力会向靠近阀芯处移动，最终阀座贴合在阀芯上，但阀座与阀门的阀体之间会进入大量粉料，自聚结块，填满阀座的部件腔，阻滞阀座移动，且使阀座与阀体之间的弹性元件失去弹性，最终导致阀座抱死球体，阀门无法启闭动作，失去其要求功能，此问题亟需解决。
技术实现思路
1、为了有效阻止介质中的粉料进入阀座与阀体之间的空间形成自聚块，避免阻塞阀座和破坏弹性元件，延长球阀使用寿命，本技术提供一种高特性气动金属密封高频球阀。
2、本技术提供的一种高特性气动金属密封高频球阀采用如下技术方案：
3、一种高特性气动金属密封高频球阀，包括阀体、阀杆、阀芯和行程机构，行程机构固定在阀体上用于驱动阀杆转动，阀杆和阀芯均位于阀体内，阀芯与阀杆远离行程机构一端固定连接；所述阀体内滑动设置有阀座，阀座位于阀芯与阀体内壁之间，阀座向远离或靠近阀芯方向移动，阀体内壁上开设有滑槽，阀座边缘位于滑槽内；阀座与阀体之间设置有第一尘封圈、弹性元件和密封圈，第一尘封圈和密封圈均环套在阀座外壁上，第一尘封圈内壁与阀座固定，第一尘封圈外壁与滑槽内壁抵接，密封圈外壁与滑槽内壁固定连接，密封圈内壁与阀座外壁抵接，弹性元件位于第一尘封圈和密封圈之间用于推动阀座向靠近阀芯方向移动；弹性元件、第一尘封圈和密封圈三者之间设置有用于使第一尘封圈和密封圈自身膨胀的增压组件。
4、通过采用上述技术方案，阀门的阀芯将阀门封堵后，阀门的阀座部位受到介质的压力会向靠近阀芯处移动，最终阀座贴合在阀芯上，滑道为阀座的滑动提供了滑动路径，第一尘封圈和密封圈将阀座与阀体之间的缝隙进行隔断和封堵，而弹性元件又正好位于第一尘封圈和密封圈之间，所以对弹性元件起到了保护作用，阻止介质进入阀座与阀体之间的间隙中，避免介质自聚成块，抱死阀芯的现象发生，达到延长球阀使用寿命的效果；增压组件的设置使第一尘封圈和密封圈产生膨胀，进一步增强了第一尘封圈与阀体之间，以及密封圈与阀座之间的气密性。
5、可选的，所述阀座上固定有双刮刀，双刮刀位于阀座正对阀芯的侧壁上。
6、通过采用上述技术方案，双刮刀能够对阀芯外壁进行清洁，使阀芯能够适应含有固体粉料介质的工况。
7、可选的，所述阀座上开设有第一环槽，第一环槽沿阀座外壁开设一周，第一尘封圈位于第一环槽内。
8、通过采用上述技术方案，第一环槽为第一尘封圈提供了放置位置，使第一尘封圈与阀座固定后更加牢固，第一环槽对第一尘封圈起到了限位的作用。
9、可选的，所述阀杆和阀体之间设置有填料箱，填料箱包括上填料函和下填料函，填料箱自身中间为隔断状态从而形成上腔室和下腔室，上填料函位于上腔室内且位于填料箱与阀杆外壁之间，下填料函位于下腔室内且位于填料箱与阀杆外壁之间。
10、通过采用上述技术方案，上填料函和下填料函形成的双填料函从而对阀杆与阀体之间的缝隙起到双重保障的效果，且延长了对阀杆与阀体之间缝隙的密封长度，同时配合填料箱自身中部的隔断，进一步增强了密封效果，当阀杆上下移动以打开或关闭球阀时，双填料函中的密封材料会被压缩，形成密封屏障，阻止介质泄漏。双填料函还可以起到双倍润滑阀杆的作用，减少阀杆与阀体之间的摩擦。
11、可选的，沿阀杆长度方向，所述上填料函长度大于下填料函长度。
12、通过采用上述技术方案，由于介质都是位于阀芯位置处，所以位于下方的填料函为第一密封措施，第一密封措施起到初步密封的效果，重点在于上填料函处的密封，所以上填料函的长度大于下填料函的长度更加合理。
13、可选的，所述阀体上开设有第二环槽，第二环槽位于阀体正对阀杆的侧壁上，第二环槽在阀体上开设一周，阀体和阀杆之间设置有第二尘封圈，第二尘封圈环套在阀杆外壁上且位于第二环槽内，第二尘封圈内壁与阀杆外壁抵接。
14、通过采用上述技术方案，第二环槽为第二尘封圈提供放置位置且对第二尘封圈起到了限位的效果。
15、可选的，所述阀杆与填料箱之间设置有止推密封轴承，止推密封轴承位于下填料函下方。
16、通过采用上述技术方案，阀杆的轴向力作用于滑动止推密封轴承，使阀杆启闭回转动作平稳且减小了其摩擦阻力，同时止推密封轴承又具有密封功能，阻止很少量粉料进入下填料函中。
17、可选的，所述阀芯和阀座内壁均设置有涂层，涂层采用hvof技术形成的涂层。
18、通过采用上述技术方案，hvof是high velocity oxygen fuel 的缩写，意为“高速氧燃料喷涂”。这是一种利用极高速度的燃气流将喷涂粉末加热到熔点以上，并喷涂到基体表面形成涂层的技术。hvof技术具有很高的加热效率，可以喷涂各种难熔材料，如陶瓷、碳化物、金属等，涂层结合强度高，致密度高，孔隙率低，耐腐蚀性好，耐磨性好，并且可以制备出复杂形状的涂层。
19、可选的，所述第一尘封圈为空心状且自身由硬质区和弹性区组成，弹性区紧贴阀体内壁；所述密封圈为空心状且自身由硬皮和弹性皮组成，弹性皮紧贴阀座；所述弹性元件包括波形弹簧和垫块，波形弹簧一端与垫块固定，另一端与密封圈的硬皮处固定，垫块与阀座外壁固定；所述增压组件包括定位杆、定滑轮、齿条、第一拉绳、第一隔断板、第二拉绳、第二隔断板，定位杆一端与阀体内壁插嵌固定，另一端定滑轮转动连接，齿条呈悬挑状固定在垫块上，齿条长度方向沿波形弹簧形变方向设置，齿条有定滑轮啮合；第一隔断板位于第一尘封圈内部用于空间隔断，弹性区位于第一隔断板靠近定滑轮一侧的空间内，第二隔断板位于密封圈内部用于空间隔断，弹性皮位于第二隔断板靠近定滑轮一侧的空间内；第一拉绳一端与第一隔断板固定，另一端收卷在定滑轮上，第二拉绳一端与第二隔断板固定，另一端收卷在定滑轮上，齿条向靠近阀芯处移动时，定滑轮同时收卷第一拉绳和第二拉绳。
20、通过采用上述技术方案，在阀门的阀芯将阀门封堵后，阀门的阀座部位受到介质的压力会向靠近阀芯处移动，最终阀座贴合在阀芯上，阀座移动带动齿条移动，从而驱动定滑轮转动，定滑轮将第一拉绳和第二拉绳同时进行收卷，通过第一隔断板和第二隔断板的位置变化，使第一尘封圈的内部空间以及密封圈的内部空间均产生压力变化，使弹性区产生膨胀鼓起的趋势达到进一步紧贴阀体内壁的效果，使弹性皮产生膨胀鼓起的趋势从而达到进一步紧贴阀座的效果，增强了第一尘封圈与阀体之间，以及密封圈与阀座之间的气密性。
21、可选的，所述定位杆靠近波形弹簧一端深入波形弹簧内部，定滑轮和齿条均位于波形弹簧内部；定位杆长度方向沿垂直波形弹簧中轴线方向设置；所述阀体内壁上开设有定位槽，定位杆端部卡嵌固定在定位槽内，所述定位槽开设有多个，相邻定位槽沿弹簧形变方向间隔开设。
22、通过采用上述技术方案，当波形弹簧长时间使用后会产生疲劳，通过将定位杆插嵌在不同的定位槽内来改变定位杆的位置，由于定位杆端部深入波形弹簧内部对波形弹簧起到限位的作用，定位杆改变位置后，可以将定位杆与垫块之间的波形弹簧圈数归拢，从而强行增加定位杆与垫块之间的波形弹簧初始圈数，改变了波形弹簧的初始姿态，使长时间使用后的波形弹簧初始状态下依旧保持对阀座足够的推动力。
23、可选的，波形弹簧材料采用高镍合金制成的波形弹簧；波形弹簧沿阀座滑动方向摆放。
24、通过采用上述技术方案，高镍合金具有优良的防腐蚀、高强度、耐高温特性。弹性元件的固定方式能够使阀座与密封圈之间进行相互借力，相互之间的作用力使密封圈在阀体上的固定更加牢靠。
25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26、1.第一尘封圈和密封圈将阀座与阀体之间的缝隙进行隔断和封堵，而弹性元件又正好位于第一尘封圈和密封圈之间，所以对弹性元件起到了保护作用，阻止介质进入阀座与阀体之间的间隙中，避免介质自聚成块，抱死阀芯的现象发生，达到延长球阀使用寿命的效果；
27、2.上填料函和下填料函形成的双填料函从而对阀杆与阀体之间的缝隙起到双重保障的效果，且延长了对阀杆与阀体之间缝隙的密封长度，同时配合填料箱自身中部的隔断，进一步增强了密封效果，当阀杆上下移动以打开或关闭球阀时，双填料函中的密封材料会被压缩，形成密封屏障，阻止介质泄漏。双填料函还可以起到双倍润滑阀杆的作用，减少阀杆与阀体之间的摩擦；
28、3.阀杆的轴向力作用于滑动止推密封轴承，使阀杆启闭回转动作平稳且减小了其摩擦阻力，同时止推密封轴承又具有密封功能，阻止很少量粉料进入下填料函中。
1.一种高特性气动金属密封高频球阀，包括阀体(1)、阀杆(2)、阀芯(3)和行程机构(5)，行程机构(5)固定在阀体(1)上用于驱动阀杆(2)转动，阀杆(2)和阀芯(3)均位于阀体(1)内，阀芯(3)与阀杆(2)远离行程机构(5)一端固定连接；其特征在于：所述阀体(1)内滑动设置有阀座(4)，阀座(4)位于阀芯(3)与阀体(1)内壁之间，阀座(4)向远离或靠近阀芯(3)方向移动，阀体(1)内壁上开设有滑槽(11)，阀座(4)边缘位于滑槽(11)内；阀座(4)与阀体(1)之间设置有第一尘封圈(12)、弹性元件(13)和密封圈(14)，第一尘封圈(12)和密封圈(14)均环套在阀座(4)外壁上，第一尘封圈(12)内壁与阀座(4)固定，第一尘封圈(12)外壁与滑槽(11)内壁抵接，密封圈(14)外壁与滑槽(11)内壁固定连接，密封圈(14)内壁与阀座(4)外壁抵接，弹性元件(13)位于第一尘封圈(12)和密封圈(14)之间用于推动阀座(4)向靠近阀芯(3)方向移动；弹性元件(13)、第一尘封圈(12)和密封圈(14)三者之间设置有用于使第一尘封圈(12)和密封圈(14)自身膨胀的增压组件(9)；所述第一尘封圈(12)为空心状且自身由硬质区(121)和弹性区(122)组成，弹性区(122)紧贴阀体(1)内壁；所述密封圈(14)为空心状且自身由硬皮(141)和弹性皮(142)组成，弹性皮(142)紧贴阀座(4)；所述弹性元件(13)包括波形弹簧(131)和垫块(132)，波形弹簧(131)一端与垫块(132)固定，另一端与密封圈(14)的硬皮(141)处固定，垫块(132)与阀座(4)外壁固定；所述增压组件(9)包括定位杆(91)、定滑轮(92)、齿条(93)、第一拉绳(94)、第一隔断板(95)、第二拉绳(96)、第二隔断板(97)，定位杆(91)一端与阀体(1)内壁插嵌固定，另一端定滑轮(92)转动连接，齿条(93)呈悬挑状固定在垫块(132)上，齿条(93)长度方向沿波形弹簧(131)形变方向设置，齿条(93)有定滑轮(92)啮合；第一隔断板(95)位于第一尘封圈(12)内部用于空间隔断，弹性区(122)位于第一隔断板(95)靠近定滑轮(92)一侧的空间内，第二隔断板(97)位于密封圈(14)内部用于空间隔断，弹性皮(142)位于第二隔断板(97)靠近定滑轮(92)一侧的空间内；第一拉绳(94)一端与第一隔断板(95)固定，另一端收卷在定滑轮(92)上，第二拉绳(96)一端与第二隔断板(97)固定，另一端收卷在定滑轮(92)上，齿条(93)向靠近阀芯(3)处移动时，定滑轮(92)同时收卷第一拉绳(94)和第二拉绳(96)。
2.根据权利要求1所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀座(4)上固定有双刮刀(15)，双刮刀(15)位于阀座(4)正对阀芯(3)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀座(4)上开设有第一环槽(41)，第一环槽(41)沿阀座(4)外壁开设一周，第一尘封圈(12)位于第一环槽(41)内。
4.根据权利要求1所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀杆(2)和阀体(1)之间设置有填料箱(6)，填料箱(6)包括上填料函(611)和下填料函(621)，填料箱(6)自身中间为隔断状态从而形成上腔室(61)和下腔室(62)，上填料函(611)位于上腔室(61)内且位于填料箱(6)与阀杆(2)外壁之间，下填料函(621)位于下腔室(62)内且位于填料箱(6)与阀杆(2)外壁之间。
5.根据权利要求4所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：沿阀杆(2)长度方向，所述上填料函(611)长度大于下填料函(621)长度。
6.根据权利要求4所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀体(1)上开设有第二环槽(16)，第二环槽(16)位于阀体(1)正对阀杆(2)的侧壁上，第二环槽(16)在阀体(1)上开设一周，阀体(1)和阀杆(2)之间设置有第二尘封圈(8)，第二尘封圈(8)环套在阀杆(2)外壁上且位于第二环槽(16)内，第二尘封圈(8)内壁与阀杆(2)外壁抵接。
7.根据权利要求4所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀杆(2)与填料箱(6)之间设置有止推密封轴承(7)，止推密封轴承(7)位于下填料函(621)下方。
8.根据权利要求1所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述阀体(1)内壁上开设有定位槽(17)，定位杆(91)端部卡嵌固定在定位槽(17)内，所述定位槽(17)开设有多个，相邻定位槽(17)沿弹簧形变方向间隔开设。
9.根据权利要求1所述的一种高特性气动金属密封高频球阀，其特征在于：所述定位杆(91)靠近波形弹簧(131)一端深入波形弹簧(131)内部，定滑轮(92)和齿条(93)均位于波形弹簧(131)内部；定位杆(91)长度方向沿垂直波形弹簧(131)中轴线方向设置。
