CN102606764A - 设有弹簧密封机构的球阀阀座结构 - Google Patents

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叶建伟
兰文武
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林洁
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Abstract

本发明公开了一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，包括有球体、阀体以及设置于阀体上与球体密封配合的阀座，所述的阀座与阀体之间设置有滑移腔，所述的滑移腔内滑动设置有环形压套，所述的阀座相对滑移腔的内侧设置有中段密封腔，还包括有弹簧密封机构，该弹簧密封机构包括有环形压圈总成和多个圆柱螺旋弹簧，所述的环形压套的背端设置有多个与圆柱螺旋弹簧相对应适配的弹簧孔和接邻设置于弹簧孔外的压圈槽，所述的环形压圈总成设置于该压圈槽内，所述的圆柱螺旋弹簧的外端与环形压圈总成作用抵接，该环形压圈总成与压圈槽接邻的上下两接触面上均设置有弹簧密封件。本发明的优点是使用寿命长，维护成本低。

Description

设有弹簧密封机构的球阀阀座结构
技术领域
本发明涉及一种球阀的阀座结构，具体是指一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构。
背景技术
对于流体中含有固体介质的工况，金属硬密封球阀（参见图1）是目前最适用的阀门。球阀通常在阀座背后设置弹簧（如图中I标记所示），通过弹簧的压缩预紧力能够保证球阀的阀座与球体能够紧密的贴合密封。另外，在不同的温度下，球阀零部件的尺寸会因为热胀冷缩而改变，为了防止因为零部件尺寸的改变而导致阀门的卡死，通常也需要在球阀阀座的背后设置弹簧，球阀的弹簧通常是采用圆柱螺旋弹簧或碟形弹簧，通过弹簧的伸缩变形来补偿阀门零部件的尺寸变化，以防止阀门的卡死。
如图2所示的，是典型的采用圆柱螺旋弹簧的金属硬密封球阀的阀座结构，1'是球阀的球体，2'是阀座，3'是阀座中段密封件，4'是环形压套，5'是圆柱螺旋弹簧，6'是阀座外侧段密封件，7'是阀体。
通过利用圆柱螺旋弹簧的预紧力，阀座2'与阀座密封压套4'的挤压，阀座中段密封件3'可以确保阀座2'与阀体7'的可靠密封，而位于阀座外侧段的阀座外侧段密封件6'设置的目的是防止流体中的固体介质进入并沉积到圆柱螺旋弹簧所在的弹簧腔51'内，但是由于圆柱螺旋弹簧5'并没有对阀座外侧段密封件6'施加预紧力，换言之，阀座外侧段密封件6'并没有与阀体和阀座压紧密封，密封性能较差，阀门长时间使用后，流体中的固体介质会缓慢的通过该阀座外侧段密封件6'所在的阀座和阀座之间的间隙进入到圆柱螺旋弹簧所在的弹簧腔51'内，并沉积在弹簧腔51'内，当固体介质在弹簧腔中积满时，圆柱螺旋弹簧5'失去了变形调节能力，当温度变化时，特别是温度升高时，当阀门的零部件尺寸变大时，由于圆柱螺旋弹簧5'失去了变形补偿能力，会导致阀门零部件的卡死，从而导致阀门不能开关动作。
发明内容
发明的目的是为了避免固体介质沉积到弹簧腔中，确保弹簧在长期的使用过程中始终具有弹性，防止阀门因为弹簧的失效而卡死，从而提高球阀的使用寿命。
    为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有球体、阀体以及设置于阀体上与球体密封配合的阀座，所述的阀座与阀体之间设置有滑移腔，所述的滑移腔内滑动设置有环形压套，所述的阀座相对滑移腔的内侧设置有中段密封腔，该中段密封腔的底面与阀体接壤、侧面与滑移腔相通，该中段密封腔内设置有中段密封件，所述环形压套的头端与中段密封件顶接配合，所述的阀座相对滑移腔的外侧段的底面与阀体之间设置有供介质压力进入滑移腔对环形压套实施抵压的间隙，其特征在于：还包括有弹簧密封机构，该弹簧密封机构包括有环形压圈总成和多个圆柱螺旋弹簧，所述的环形压套的背端设置有多个与圆柱螺旋弹簧相对应适配的弹簧孔和接邻设置于弹簧孔外的压圈槽，所述的环形压圈总成设置于该压圈槽内，所述的圆柱螺旋弹簧的外端与环形压圈总成作用抵接，该环形压圈总成与压圈槽接邻的上下两接触面上均设置有弹簧密封件。通过本设置，将圆柱螺旋弹簧的外端通过环形压圈总成和弹簧密封件进行密封，由此防止固体介质进入到弹簧孔内，确保圆柱螺旋弹簧的正常形变，防止其弹性失效。
    进一步设置是所述的环形压圈总成包括有弹簧压圈和弹簧密封件压圈，所述的弹簧压圈的内侧面与圆柱螺旋弹簧的外端作用抵接，弹簧压圈的外端部的上下两侧设置有弹簧密封件缺槽，所述的弹簧密封件设置于该弹簧密封件缺槽内，所述的弹簧密封件压圈固定联接在弹簧压圈上，且弹簧密封件压圈上设置有与该弹簧密封件的外侧端压紧配合的压紧部。通过本设置，弹簧密封件受到弹簧密封件压圈的挤压，提高了了环形压圈总成与压圈槽接邻的上下两接触面的密封性。
    进一步设置是所述的弹簧密封件压圈通过紧固螺钉固定安装在弹簧压圈上。
    进一步设置是所述多个弹簧孔环形均匀布置在环形压套上。通过本设置，使得整个阀座受圆柱螺旋弹簧的作用力更加均衡，有效提高阀座密封性和解决阀门卡死的问题。
    进一步设置是所述的中段密封件的截面为正等腰梯形，所述环形压套与中段密封件顶接的头端成反斜面设置。
    进一步设置是所述的阀座相对滑移腔的外侧段的底面与阀体之间的间隙设置有外侧段密封件。
    进一步设置是所述的阀座内侧段的底面与阀体之间设置有内侧段密封件。
    进一步设置是所述弹簧密封件采用柔性石墨材料。
进一步设置是所述的中段密封件、外侧段密封件和内侧段密封件均采用柔性石墨材料。
本发明的优点是，能防止固体介质堵塞弹簧孔，从而防止固体介质影响圆柱螺旋弹簧的形变，导致阀门卡死的问题，使得球阀具有更长的使用寿命长。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。
附图说明
图1 传统金属硬密封球阀结构示意图；
图2 传统的采用圆柱螺旋弹簧的球阀阀座结构示意图；
图3 本发明具体实施方式结构示意图。
具体实施方式
    下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
如图3所示的本发明的具体实施方式，包括有球体1、阀体2以及设置于阀体2上与球体1密封配合的阀座3，所述的阀座3与阀体1之间设置有滑移腔31，所述的滑移腔31内滑动设置有环形压套4，所述的阀座相对滑移腔31的外侧段的底面与阀体2之间设置有供介质压力进入滑移腔对环形压套实施抵压的间隙511，所述的阀座3相对滑移腔31的内侧设置有中段密封腔311，该中段密封腔311的底面与阀体2接壤、侧面与滑移腔31相通，该中段密封腔311内设置有中段密封件312，所述环形压套4的头端与中段密封件312顶接配合，本实施例所述的中段密封件312的截面为正等腰梯形，所述环形压套4与中段密封件顶接的头端43成反斜面设置。
此外，本实施例还包括有弹簧密封机构，该弹簧密封机构包括有环形压圈总成5和多个圆柱螺旋弹簧6，所述的环形压套4的背端设置有多个与圆柱螺旋弹簧6相对应适配的弹簧孔41和接邻设置于弹簧孔外的压圈槽42，本实施例所述多个弹簧孔41环形均匀布置在环形压套4上，使得整个阀座3受圆柱螺旋弹簧5的作用力更加均衡，有效提高阀座3密封性和解决阀门卡死的问题，所述的环形压圈总成5设置于该压圈槽42内，所述的圆柱螺旋弹簧6的外端与环形压圈总成5作用抵接，该环形压圈总成5与压圈槽42接邻的上下两接触面上均设置有弹簧密封件51，如此，将圆柱螺旋弹簧6的外端通过环形压圈总成5和弹簧密封件51进行密封，由此防止固体介质进入到弹簧孔41内，确保圆柱螺旋弹簧6的正常形变，防止其弹性失效。
    本实施例所述的环形压圈总成5包括有弹簧压圈52和弹簧密封件压圈53，所述的弹簧压圈52的内侧面与圆柱螺旋弹簧6的外端作用抵接，弹簧压圈52的外端部的上下两侧设置有弹簧密封件缺槽521，所述的弹簧密封件51设置于该弹簧密封件缺槽521内，所述的弹簧密封件压圈53通过紧固螺钉54固定联接在弹簧压圈52上，且弹簧密封件压圈53上设置有与该弹簧密封件51的外侧端压紧配合的压紧部531。  
    另外，为了提高阀座3和阀体2之间的密封性，所述的阀座3相对滑移腔31的外侧段的底面与阀体之间间隙511设置有外侧段密封件32，起到过滤介质中杂质的作用，所述的阀座3内侧段的底面与阀体2之间设置有内侧段密封件33，所述弹簧密封件51、中段密封件312、外侧段密封件32和内侧段密封件33采用柔性石墨材料。

Claims (9)

1.一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，包括有球体、阀体以及设置于阀体上与球体密封配合的阀座，所述的阀座与阀体之间设置有滑移腔，所述的滑移腔内滑动设置有环形压套，所述的阀座相对滑移腔的内侧设置有中段密封腔，该中段密封腔的底面与阀体接壤、侧面与滑移腔相通，该中段密封腔内设置有中段密封件，所述环形压套的头端与中段密封件顶接配合，所述的阀座相对滑移腔的外侧段的底面与阀体之间设置有供介质压力进入滑移腔对环形压套实施抵压的间隙，其特征在于：还包括有弹簧密封机构，该弹簧密封机构包括有环形压圈总成和多个圆柱螺旋弹簧，所述的环形压套的背端设置有多个与圆柱螺旋弹簧相对应适配的弹簧孔和接邻设置于弹簧孔外的压圈槽，所述的环形压圈总成设置于该压圈槽内，所述的圆柱螺旋弹簧的外端与环形压圈总成作用抵接，该环形压圈总成与压圈槽接邻的上下两接触面上均设置有弹簧密封件。
2.根据权利要求1所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的环形压圈总成包括有弹簧压圈和弹簧密封件压圈，所述的弹簧压圈的内侧面与圆柱螺旋弹簧的外端作用抵接，弹簧压圈的外端部的上下两侧设置有弹簧密封件缺槽，所述的弹簧密封件设置于该弹簧密封件缺槽内，所述的弹簧密封件压圈固定联接在弹簧压圈上，且弹簧密封件压圈上设置有与该弹簧密封件的外侧端压紧配合的压紧部。
3.根据权利要求2所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的弹簧密封件压圈通过紧固螺钉固定安装在弹簧压圈上。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述多个弹簧孔环形均匀布置在环形压套上。
5.根据权利要求4所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的中段密封件的截面为正等腰梯形，所述环形压套与中段密封件顶接的头端成反斜面设置。
6.根据权利要求5所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的阀座相对滑移腔的外侧段的底面与阀体之间的间隙设置有外侧段密封件。
7.根据权利要求6所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的阀座内侧段的底面与阀体之间设置有内侧段密封件。
8.根据权利要求7所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述弹簧密封件采用柔性石墨材料。
9.根据权利要求8所述的一种设有弹簧密封机构的球阀阀座结构，其特征在于：所述的中段密封件、外侧段密封件和内侧段密封件均采用柔性石墨材料。
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