CN1007750B - 顶部装入的球阀 - Google Patents

Abstract

提供一种顶部装入球阀，具有一个由阀门室组成的阀体，阀装在阀门室内，在低压一侧有一个阀座环，在高压一侧有一阀座环组件，阀座环保持器的外圆周面上有一环状凹槽，当阀座环组件被安装在所述阀门室内时，一个或两个所说阀座环和阀座环保持器要安装得能使上述盘状弹簧处于伸展状态。

Description

本项发明是有关于一种顶部装入球阀。

在普通的顶部装入球阀中，最为常见的是将阀门室高低压两侧阀口边缘上用来放置阀座的表面作成带锥度的，从而可使球阀密配在阀座环内。这种普通的顶部装入球阀有一个缺点，即将球阀安装在阀座环之间的最佳深度，被限制在一个狭窄的范围内。球阀装得过深需要有很大的扭力。而另一方面，球阀装得过浅会使密封不良。因此，将工作效率和密封性能保持在一理想的情况下是有困难的。同时，加工锥形表面使之具有足够的表面精度也是有困难的。

另外一种类型的普通顶部装入球阀，其中放置阀座的，相对着的表面是彼此平行的。在高压一侧装有一个阀座环组件，是一个阀座环，一个盘状弹簧和一个阀座环保持器的组合件，可以将球阀紧密地安装在阀座环上。阀座环保持器被旋入高压一侧阀口，使操作者可以旋动阀座环保持器，使它靠近或离开球阀。这种类型的普通顶部装入球阀的缺点是：其结构复杂，因为阀体必须攻丝，而通过阀口被送入的细小粒子往往粘附在螺纹表面，而在拆卸时引起困难。

本项发明的一个目标，就是要提供一种顶部装入球阀，其阀座环组件可以容易地装入在球阀和高压一侧阀座放置表面之间的间距内，亦可容易地从其中移出，并不需要对阀体进行机械加工。

通过以上所述目标，和以下面详细描述所将看到的，并结合附图，将对本项发明了解得更为清晰。其中：

图1是根据本项发明的球阀垂直剖面图;

图2是阀体的一个横截面侧视图;

图3是阀体的一个部分切开的水平剖面图;

图4和图5是垂直剖面的局部剖视图，用图说明如何使用夹具的第一种实施例;

图6是其侧面局部剖视图;

现参照图1，根据本项发明的球阀，包括具有一个阀门室2在内的阀体1。阀门室2具有一个顶孔4，通过顶孔4可以将球阀3放入阀门室2中，或从中取出。阀门室2压力低的一侧阀口5边缘上放置阀座环11的平面7，与阀门室2压力高的一侧阀口6边缘上放置阀座环组件12的平面8是平行的。半圆弧形的阶式部分9和10实质上分别形成于平面7和8的下半部分，用来使阀座环11和阀座环组件12保持定位。如图2中所示，阶式部分9和10的上部端面安置在比含有阀口5和6轴线在内的水平平面低下△X的距离处。

由阶式部分9支承的阀座环11放入在表面7和球阀3之间。由阶式部分10支承的阀座环组件12放入在表面8和球阀3之间。阀座环组件12是包括一个阀座环13，一个盘状弹簧14和一个阀座环保持器15的组合件，阀座环保持器15是一环形零件，具有与阀口6相同的内径，和一个从其内侧边缘向内凸伸的环状凸缘16，以容纳阀座环13和盘状弹簧14在内。当球阀3，阀座环11和阀座环组件12被收纳在阀门室2内如图1所示时，盘状弹簧通常迫使阀座环13向内与阀座环保持器15脱离开，使它们之间留有一间隙△1，在环状凸缘16的外表面上设有一环形凹槽17。

当盘状弹簧14处于不受压状态时，阀座环组件12厚度太大而 不能装入阀门室2。而另一方面，当球阀3，阀座环11和阀座环组件12已经放入在阀门室2内，则就很难从阀门室2中将它们取出，这是因为盘状弹簧14的弹性变形产生了很大的摩擦阻力。

上述困难是靠图4到图22所示的任何一种夹具来消除的。

现参照图4到图6，一对互相对着的夹紧零件20。实际上每一夹紧零件20的下半部分构成一夹紧部位21，而上半部分形成一个操作部位22，用以开启和闭合夹紧部位21。

每一夹紧部位21具有一半圆形凹面23其曲率半径精确地与阀座环组件12的圆周面相配合，凹槽24形成在凹面23的内侧边缘。

凸出部分26是在每一操作部位22的顶部，凸出部26相互面对着的表面稍稍隆起，以使彼此相互支撑。螺栓27贯穿一个夹紧零件20靠近操作部分22的肩部，并用螺纹拧入另一夹紧零件20。为了要使螺栓27从中穿过，故前一个夹紧零件20上的孔要稍微比螺栓27的尺寸大一些。

操作时，旋松螺栓27，将夹紧零件20的凹面23放置在阀座环组件12的圆周面上，用一个夹紧零件20上的凹槽24放置环形凹槽17的凸边，而另一个夹紧零件20的凹槽24则倚靠在面向球阀3的阀座环13的端面，如图4所示，然后将螺栓27拧入一夹紧零件20内，而螺栓头则靠在另外一个夹紧零件20上。所以，夹紧部分21可以按使它们彼此靠近的方向绕着一支点a转动（见图5）并因此而压紧盘状弹簧14以减小阀座环组件12的总体厚度。

夹具以上述方法夹紧阀座环组件12，与球阀3和阀座环11一起放入阀门室2中。当阀座环组件12被放置入位后，将夹具松开， 使盘状弹簧14压迫阀座环保持器15和阀座环11分别趋于表面8和球阀3相接合。拆卸时，只需按相反的顺序进行即可。

现参照图7和图8，一对夹紧零件20，每一夹紧零件20的下半部分构成一夹紧部位21，上半部分构成一个操作部位22，用以开启或闭合夹紧部位21，而每一夹紧部位21具有一半圆形凹面23，凹槽24形成于凹面23的内侧边缘。

第一种实施例和第二种实施例的不同点在于操作部位22的结构，第一个螺栓29拧入并穿过其中一个操作部位22的凸起部分26，使螺栓29的端部支靠在另一操作部位22的凸起部分26的内表面上，另外一对螺栓30贯穿一个夹紧零件20靠近作用部位22的肩部，并旋入到另一个夹紧零件20内，前一个夹紧零件20上的孔，为要使螺栓30可以在其中穿过，故孔径要比螺栓30的尺寸稍微大一些。

在这一实施例中，也可只用一个螺栓30代替一对螺栓30，如图8中虚线所示。

操作时，按照第一实施例中所提到过的方式，将夹紧零件20的凹面23放置在阀座环组件12的圆周面上。然后，将第一个螺栓29拧入并穿过其中一个凸起部分26，以迫使凸起部分26与另一凸起部分26分离。所以，支撑在螺栓30的螺栓头上的夹紧部分21，可按与另一夹紧部分21靠拢的方向，以螺栓头上部内边为枢轴而转动，从而压紧盘状弹簧14，以后所进行的步骤与第一种实施例中所提到过的步骤相同。

现参照图9和图10，根据本项发明夹具的第三种实施例具有一个夹紧零件20适合于绕着装在另一夹紧元件20上的一对销子31 而转动。螺栓32旋入并穿过一个凸起部分26并插入另一凸起部分26上的孔。此孔径比螺栓32的尺寸稍微大一些。在螺栓32上旋入螺母33，用以防止后一凸起部分26与前一凸起部分26相互靠近。夹紧部位21呈“C”字形如图10所示。

现参照图11和图12，根据本项发明夹具的第四种实施例具有直接设在夹紧部位21上方的凸起部分。这些凸起部分具有锥形侧面34和形成在锥形侧面由34以上的螺纹状半圆柱面35。当夹紧零件20放在一起时，具有锥形侧面34部分的配合面之间留有的间距与留在夹紧部位21之间的间距相等，当两个具有螺纹状半圆柱面35部分的配合面彼此接触时，接触面的最下端起一个支点a的作用，夹紧部位21可以绕支点a而转动。

锁紧螺母36拧在螺纹部分35上，使形成在锁紧螺母36下半部分的锥形套管37与锥形侧面34相配合。拧紧锁紧螺母36使螺母朝着夹紧部分21移动，锥形套37迫使锥形侧面34绕着支点a，沿着使夹紧部位21彼此靠近的转向，使夹紧部位弯曲。

现参照图13和图14，根据本项发明夹具的第五种实施例，在凸起部分26的内表面构成一个锥形孔38。与锥形孔38相配合的一个锥形销39拧入并穿过连接件40，连接件40下端的向内凸缘41与凸起部分26外表面上的凹槽相配合。为了装配板手，锥形销39的顶部设有一个凸柱42。

操作时，将一板手（未在图上示出）卡在凸柱42上，拧旋锥形销39，使它向下移动强制进入锥形孔38。因而，使夹紧部分21，绕着放置连接件40内凸缘41的凹槽，按使夹紧部分21彼此靠近的转向转动。

现参照图15和图16，夹具的第六种实施例是为大尺寸的球阀设计的，包括一对互相对着的夹紧板51和51′，一个夹紧螺栓52和一对互相平行的支轴螺栓53。

夹紧板51装在阀座环11上，放在低压的一侧，而夹紧板51′装在阀座环组件12上，放置在高压的一侧。夹紧板51和51′的下端部造成配合件57和57′，配合件57和57′具有半圆形凹面，分别与阀座环11和阀座环保持器15的圆周表面配合（图17）。装在配合件57和57′半圆凹面上的舌簧60和60′，用来分别与设置在阀座环11和阀座环保持器15圆周表面的环形凹槽17相配合（图17）。

夹紧螺栓52贯穿打在夹紧板51和51′上端中心部分的孔61和61′。用来将支轴螺栓53穿入其内的孔62和62′，设置在孔61和61′的下面，并且对称于垂直中心线。

在夹紧螺栓52穿入夹紧板51和51′之前，把两个锁紧螺母63和63′拧入夹紧螺栓52上，并放置在螺栓52的中间附近。一个固定夹64夹紧在夹紧螺栓52的中间部分，四个连接螺栓65贯穿固定夹64与球阀3相连接。连接螺栓65中的两个相对于其余两个跨过夹紧螺栓52放置。因此，根据本项发明夹具的第六种实施例，可以被放置在正确位置上，通过固定夹64和连接螺栓65，将夹具与球阀3连接。即使拧动锁紧螺母63和63′，亦可防止夹紧螺栓52发生转动。可用卡子夹紧固定夹64来提升球阀3。

为较小尺寸的球阀而设计的夹具，可以无固定夹64和连接螺栓65，在这种情况下，必须要有一些适当的装置来防止夹紧螺栓52发生转动，即使是当锁紧螺母63和63′被旋动时，例如在孔61 和61′中加工形成放置键的键槽。

螺母67和67′被拧在支轴螺栓53从夹紧板51和51′向外凸伸的两端部。这些螺母起着使两夹紧板相互保持在一给定距离的作用。

为了从阀体1中取出球阀3，阀座环11和阀座环组件12，将一阀帽50（图1）从阀体1上移走，而将夹具的零件组装成一整体如图17和图18所示。然后拧动锁紧螺母63和63′，为了使它们能彼此后退。按使夹紧板51和51′的上部彼此后退的方法推动夹紧板51和51′。因为由锁紧螺母63和63′施加在夹紧板51和51′的压力是由螺母67和67′所承受，故夹紧板51和51′的作用象是以螺母67和67′为支点的杠杆。所以，夹紧板51和51′所承受的力，沿着使配合件57和51′彼此靠近的方向。因此球阀3被阀座环11和阀座环组件12夹紧。

当固定夹64用夹子夹紧并上提时，球阀3，阀座环11和阀座环组件12，从阀门室2中滑出。

为了将球阀3，阀座环11和阀座环组件12放入阀门室2中，这三个元件用上述夹具的第六种实施例的装置予先组装成为一体，再装入到阀门室2中。然后放松由夹具施加在球阀3上的夹紧力，卸下夹具。

现参照图19，根据本项发明夹具的第七种实施例，包括一个松紧螺套72，一端带一个右旋螺纹螺栓70，另一端带一个左旋螺纹螺栓70′。支轴螺栓70和70′的外端部分别拧上螺母71和71′固定在夹紧板51和51′的内表面。锁紧螺母63和63′之间留有的间距是不变的，转动松紧螺套72，用力压迫夹紧板51 和51′的下部，使它们彼此靠拢。

现参照图20，根据本项发明夹具的第八种实施例，包括一个松紧螺套74，一端带一个右旋螺纹螺栓73，另一端带一个左旋螺纹螺栓73′。转动松紧螺套74，以压迫夹紧板51和51′的下部，使它们彼此靠拢。固定夹64夹紧在支轴螺栓53上。

根据本项发明夹具的第九种实施例如图21和图22所示，可适用于上述第六种到第八种实施例中的任何一种。当难于借助上述第六种到第八种实施例中的装置把球阀3，阀座环11和阀座环组件12从阀门室2中取出时，例如当通过球阀3传送的材料堵塞即塞住在一缝隙中时，可将辅助平板76和76′的一端部装在夹紧板51和51′侧边所形成的凹槽75和75′中（见图16和图21）。将提升螺栓78和78′拧入并穿过辅助平板76和76′另一端部所形成的螺孔77和77′内。使提升螺栓78和78′的下端与阀体1的上表面接触。当拧动提升螺栓78和78′朝着阀体1移动时，在辅助平板76和76′上施加向上荷载。因此，夹具作为一整体从阀门室中拔出。

Claims (1)

1、一个顶部装入球阀包括：

具有一个敞口阀门室的一个阀体；

一个阀安装在所述阀门室内，可以从所述阀门室的所述敞口取出；

所述阀体上有一对对着的阀座放置平面，彼此保持平行；

在球阀的低压一侧，有一个阀座环，安装在所述阀和其中一个所述阀座放置平面之间；

在球阀的高压一侧，有一个包括另一阀座环，一个盘状弹簧和一个阀座环保持器在内的阀座环组件，安装在所述阀和另一个所述阀座放置平面之间；

其特征是，所述阀座环保持器的外圆周面上有一个环状凹槽；

当所述阀座环组件被安装在所述阀门室内时，一个或两个所说阀座环和所说环保持器要安装得能使上述盘状弹簧处于伸展的状态。

Images