CN102367879A

CN102367879A - 上装式浮动球阀

Info

Publication number: CN102367879A
Application number: CN201110371538XA
Authority: CN
Inventors: 朱彬
Original assignee: Neway Valve Suzhou Co Ltd
Current assignee: Neway Valve Suzhou Co Ltd
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-03-07

Abstract

本发明公开了一种上装式浮动球阀，包括阀体、出口端阀座和球体，所述出口端阀座由内阀座和外阀座复合而成，所述内阀座上设有与所述球体球面贴合的密封面，所述出口端阀座的一端通过该密封面与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座的另一端端面与所述阀体之间的贴合构成直接接触密封结构。本发明利用密封面与球面之间密封和出口端阀座端面和阀体端面之间的密封之间的结合，实现浮动球阀的整体密封要求，密封位置少，且软密封材料内阀座整体较大，易研磨、抛光，结构简单、密封可靠、加工方便、利于装配。

Description

上装式浮动球阀

技术领域

本发明涉及一种浮动球阀，具体涉及一种上装式浮动球阀。

背景技术

球阀是应用较为广泛的阀门之一，其工作原理与旋塞阀一样，都是靠旋转阀芯来使阀门启闭的，但球阀比旋塞阀开关轻便，相对体积小，球阀密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球体常在闭合状态，不易被介质冲蚀。目前，球阀已在在石油、化工、冶金、轻纺、食品、原子能、航空等部门广泛使用。

目前，工程中多采用上装式球阀，上装式球阀在管线上拆卸简单迅速，维修方便快捷。当阀门在管线上出现故障需要修理时，不必从管线上拆卸阀门，只须拆掉上部法兰螺栓和螺母，将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来，然后取出球体和阀座组合件。即可在线修理球体和阀座。这种维修节省了时间，将生产中的损失降到最低点。

现有的上装式球阀主要包括上装式斜面球阀和上装式浮动球阀，上装式浮动球阀的球体是浮动的，在介质压力的作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端阀座的密封面上，保证球阀的密封。

现有的上装式浮动球阀如附图1和图2所示，包括球体8、软密封材料阀座9、金属阀座10、泛塞圈11和阀体12，所述金属阀座10上的邻近球体8的一端开设有底槽100，其与所述阀体12接触的一端开设有密封台阶面101，所述软密封材料阀座9嵌设于该底槽100内，所述泛塞圈11卡装于该密封台阶面101上，软密封材料阀座9上设有与所述球体贴合的密封面。在该浮动球阀中，泛塞圈11的一端面对应金属阀座底面，另一端面对应阀体内端面，所以泛塞圈的两个端面都需要密封，从而两个端面都对表面粗糙度要求较高，设计要求一般为Ra0.2,加工时必须对端面进行研磨、抛光。由于粗糙度要求很高，需要抛光很长的时间才能达到或接近设计要求；更甚者，无法达到设计要求。

所述软密封材料阀座嵌设于该底槽内，所以软密封材料阀座和金属阀座的底槽之间也需要密封，底槽底面的表面粗糙度理论要求Ra0.2。由于底槽是槽状结构，目前的研磨抛光技术只能达到Ra0.4以上，需要花费数小时甚至数十小时才能获得Ra0.4左右。

软密封材料阀座的密封面和与之相对的背面均需要密封，由于阀座小，研磨密封面时很难控制其研磨的效果，而且研磨后背面的平整度较差，影响浮动球阀的密封。

综上所述，该浮动球阀利用如下4处密封的结合来满足浮动球阀的密封要求:（1）阀体内端面与泛塞圈端面之间的密封；（2）泛塞圈端面与金属阀座底面之间的密封；（3）金属阀座底槽与软密封材料阀座背面之间的密封；（4）软密封材料阀座的密封面与球面之间的密封。

该浮动球阀存在如下缺点：（1）上述的4处密封中的任何一处失效，都会引起浮动球阀的密封要求不能保证，造成阀门的泄露；（2）需要研磨、抛光的密封面太多，耗时耗力；（3）该浮动球阀的密封结构复杂，零件较多，不易装配，影响生产效率；（4）软密封材料阀座设计厚度太薄，带压开关或温度变化较大时极其容易开裂。

为解决上述问题，需要提供一种结构简单、密封可靠、加工方便、利于装配的浮动球阀。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种上装式浮动球阀，通过结构的改进，浮动球阀结构简单、密封可靠、加工方便、利于装配。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种上装式浮动球阀，包括阀体、出口端阀座和球体，所述出口端阀座由内阀座和外阀座复合而成，所述内阀座上设有与所述球体球面贴合的密封面，所述出口端阀座的一端通过该密封面与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座的另一端端面与所述阀体之间的贴合构成直接接触密封结构。优选的，所述密封面为锥面。

上述技术方案中，所述浮动球阀的进口端依次设有安装于所述阀体内的弹簧座和进口端阀座，所述弹簧座和阀体之间设有预紧弹簧。所述预紧弹簧为蝶形弹簧，也可以是圆柱弹簧或波形弹簧。

上述技术方案中，所述内阀座为软密封材料阀座。上文中，所述软密封材料可以选用PTFE，也可以选用RPTFE、PCTFE、NYLON或PEEK等。

上述技术方案中，所述外阀座的靠近球体一端的内孔面设有次密封面。通过上述结构，当阀门失火时，软密封材料内阀座上的密封面失效，此时金属外阀座上的次密封面与球面接触，构成接触密封结构，避免阀门泄漏情况的发生。同时，次密封面远离球面，不会与软密封阀座密封面和球体密封面之间的密封产生干涉，影响阀门密封，造成泄漏。

上述技术方案中，所述外阀座的与所述阀体接触的外侧壁上开设有环形槽，所述环形槽内嵌设有密封垫。

进一步的技术方案，所述环形槽内嵌设有石墨密封垫。

为实现上述发明目的，本发明还可以采用下述技术方案：一种上装式浮动球阀，包括阀体、出口端阀座和球体，所述出口端阀座为环状整体式结构，所述出口端阀座上设有与所述球体球面贴合的密封面，所述出口端阀座的一端通过该密封面与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座的另一端端面与所述阀体之间的贴合构成直接接触密封结构。优选的，所述密封面为锥面。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明利用密封面与球面之间密封和出口端阀座端面和阀体端面之间的密封之间的结合，实现浮动球阀的整体密封要求，密封位置少，且软密封材料内阀座整体较大，易研磨、抛光，结构简单、密封可靠、加工方便、利于装配。

2．本发明的次密封面设于金属外阀座上，当阀门失火时，软密封材料内阀座上的密封面失效，此时金属外阀座上的次密封面与球面接触，构成接触密封结构，避免阀门泄漏情况的发生。

3．本发明的弹簧座和阀体之间设有预紧弹簧，可以保证阀门在任何时候都能密封。

4．本发明的零件少，且需要研磨、抛光的端面少，成本低。

附图说明

图1是背景技术中现有的上装式浮动球阀的结构示意图；

图2是图1中出口端阀座处的局部放大图；

图3是图1中出口端阀座的结构示意图；

图4是本发明实施例一的结构示意图；

图5是实施例一中出口端阀座处的局部放大图；

图6是实施例一中出口端阀座的结构示意图；

图7是本发明实施例二的出口端阀座处的局部放大图；

图8是本发明实施例三的出口端阀座处的局部放大图；

图9是本发明实施例四的结构示意图；

图10是实施例四中出口端阀座的结构示意图；

其中：1、阀体；2、出口端阀座；20、内阀座；200、密封面；21、外阀座；210、次密封面；211、环形槽3、球体；4、弹簧座；5、进口端阀座；6、预紧弹簧；7、出口端阀座；70、密封面；8、球体；9、软密封材料阀座；10、金属阀座；100、底槽；101、密封台阶面；11、泛塞圈；12、阀体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图4和图5所示，一种上装式浮动球阀，包括阀体1、出口端阀座2、球体3、阀盖、阀杆组合件，所述阀杆组合件穿插于所述阀盖内，其下端插入球体3内，所述阀盖固定连接与阀体1的上方，构成上装式浮动球阀结构。通过上述结构，当浮动球阀在管线上出现故障需要修理时，不必从管线上拆卸阀门，只须拆掉固定连接阀盖和阀体的法兰螺栓和螺母，将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来，然后取出球体和阀座，即可在线修理球体和阀座。

所述出口端阀座2由内阀座20和外阀座21复合而成，所述内阀座20上设有与所述球体3球面贴合的密封面200，所述出口端阀座2的一端通过该密封面200与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座2的另一端端面与所述阀体1之间的贴合构成直接接触密封结构。

优选的，所述内阀座20为软密封材料阀座，软密封材料可以选用PTFE，也可以根据情况选用RPTFE、PCTFE、NYLON或PEEK等。所述外阀座21为金属阀座。所述密封面200为锥面。

所述浮动球阀的进口端内径小于出口端内径，所以内阀座20的内孔为两段式结构，其靠近出口端的一端内孔为圆台形孔。

所述外阀座21的靠近球体3一端的内孔面设有次密封面210。通过上述结构，当阀门失火时，软密封材料内阀座上的密封面失效，此时金属外阀座上的次密封面与球面接触，构成接触密封结构，避免阀门泄漏情况的发生，同时，次密封面远离球面，不会与软密封阀座密封面和球体密封面之间的密封产生干涉，影响阀门密封，造成泄漏。

所述外阀座21的与所述阀体1接触的外侧壁上开设有环形槽，所述环形槽内嵌设有石墨密封垫。通过上述结构，进一步增强外阀座与阀体之间的密封。

所述浮动球阀的进口端依次设有安装于所述阀体1内的弹簧座4和进口端阀座5，所述弹簧座4和阀体1之间设有预紧弹簧6。所述预紧弹簧6为蝶形弹簧，也可以根据情况选用圆柱弹簧或波形弹簧。

实施例二：参见图7所示，本实施例二与实施例一的结构基本相同，区别在于：所述内阀座20和外阀座21的复合面为台阶面，通过上述结构，实现内、外阀座复合面处的密封要求。

所述外阀座21的与所述阀体1接触的外侧壁上未开设有环形槽。

实施例三：参见图8所述，本实施例三与实施例一的结构基本相同，区别在于：所述浮动球阀的进口端内径等于出口端内径，所以内阀座20的内孔为圆柱孔。

本发明的内阀座和外阀座不局限于上述实施例中所描述的三种结构，但凡本技术领域技术人员能想到的内阀座和外阀座结构，且将两者复合成出口端阀座的发明，均落入本发明的保护范围。

实施例四：参见图9和图10所示，一种上装式浮动球阀，包括阀体1、出口端阀座7、球体3、阀盖、阀杆组合件，所述阀杆组合件穿插于所述阀盖内，其下端插入球体3内，所述阀盖固定连接与阀体1的上方，构成上装式浮动球阀结构。通过上述结构，当浮动球阀在管线上出现故障需要修理时，不必从管线上拆卸阀门，只须拆掉固定连接阀盖和阀体的法兰螺栓和螺母，将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来，然后取出球体和阀座，即可在线修理球体和阀座。

所述出口端阀座7为环状整体式结构，所述出口端阀座7上设有与所述球体3球面贴合的锥形密封面70，所述出口端阀座7的一端通过该密封面70与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座7的另一端端面与所述阀体1之间的贴合构成直接接触密封结构。

优选的，所述出口端阀座7为软密封材料阀座，软密封材料可以选用PTFE，也可以根据情况选用RPTFE、PCTFE、NYLON或PEEK等。

所述浮动球阀的进口端依次设有安装于所述阀体1内的弹簧座4和进口端阀座5，所述弹簧座4和阀体1之间设有预紧弹簧。所述预紧弹簧6为蝶形弹簧，也可以根据情况选用圆柱弹簧或波形弹簧。

Claims

1.一种上装式浮动球阀，包括阀体（1）、出口端阀座（2）和球体（3），其特征在于：所述出口端阀座（2）由内阀座（20）和外阀座（21）复合而成，所述内阀座（20）上设有与所述球体（3）球面贴合的密封面（200），所述出口端阀座（2）的一端通过该密封面（200）与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座（2）的另一端端面与所述阀体（1）之间的贴合构成直接接触密封结构。

2.根据权利要求1所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述浮动球阀的进口端依次设有安装于所述阀体（1）内的弹簧座（4）和进口端阀座（5），所述弹簧座（4）和阀体（1）之间设有预紧弹簧（6）。

3.根据权利要求1所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述内阀座（20）为软密封材料阀座，所述外阀座（21）为金属环。

4.根据权利要求1或3所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述外阀座（21）的靠近球体（3）一端的内孔面设有次密封面（210）。

5.根据权利要求1所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述外阀座（21）的与所述阀体（1）接触的外侧壁上开设有环形槽（211），所述环形槽（211）内嵌设有密封垫。

6.根据权利要求5所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述环形槽（211）内嵌设有石墨密封垫。

7.一种上装式浮动球阀，包括阀体（1）、出口端阀座（7）和球体（3），其特征在于：所述出口端阀座（7）为环状结构，所述出口端阀座（7）上设有与所述球体（3）球面贴合的密封面（70），所述出口端阀座（7）的一端通过该密封面（70）与球面之间的贴合构成接触式动密封结构，所述出口端阀座（7）的另一端端面与所述阀体（1）之间的贴合构成直接接触密封结构。

8.根据权利要求7所述的上装式浮动球阀，其特征在于：所述浮动球阀的进口端依次设有安装于所述阀体（1）内的弹簧座（4）和进口端阀座（5），所述弹簧座（4）和阀体（1）之间设有预紧弹簧。