CN102635703B - 带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，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，还包括有碟形弹簧复合体，该碟形弹簧复合体包括有碟形弹簧以及包覆于碟形弹簧外侧的弹性包覆层，所述的阀座与阀体之间设置有弹簧腔，所述的碟形弹簧复合体设置于该弹簧腔内，且该碟形弹簧复合体在其工作状态下始终填满弹簧腔。本发明具有使得球阀具有使用寿命长，维护成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种球阀的阀座结构，具体是指一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构。
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是采用碟形弹簧的球阀阀座结构，1'是球阀的球体，2'是阀座，3'是阀座中段密封件，4'是阀座密封压套，5'是碟形弹簧，6'是阀座外侧段密封件，7'是阀体。通过利用碟形弹簧的预紧力，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蝶形弹簧所在的弹簧腔51'内，但是由于蝶形弹簧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蝶形弹簧所在的弹簧腔51'内，并沉积在弹簧腔51'内，当固体介质在弹簧腔中积满时，蝶形弹簧5'失去了变形调节能力，当温度变化，特别是温度升高时，阀门的零部件尺寸变大，由于蝶形弹簧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
本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，还包括有碟形弹簧复合体，该碟形弹簧复合体包括有碟形弹簧以及包覆于碟形弹簧外侧的弹性包覆层，所述的阀座与阀体之间设置有弹簧腔，所述的碟形弹簧复合体设置于该弹簧腔内，且该碟形弹簧复合体在其工作状态下始终填满弹簧腔，所述的阀座相对弹簧腔的外侧段的底面与阀体之间设置有供介质压力进入弹簧腔对阀座实施抵压的间隙。通过本设置，碟形弹簧被弹性包覆层包覆，碟形弹簧与弹性包覆层一体弹性变形，而且由于弹簧腔为该碟形弹簧复合体所填充，而且该碟形弹簧复合体中的碟形弹簧周边为弹性包覆层包覆，因此固体介质无法沉积到碟形弹簧的周边，因此阀门长时间使用也不会存在固体介质填塞弹簧腔导致弹簧无法变形的问题，另外，本发明由于弹性包覆层具有弹性，因此，弹性包覆层所包覆的碟形弹簧仍然具有弹性变形的功能，即，包覆了橡胶的碟形弹簧仍然具有阀座与球体的预紧密封的功能，也具有调节阀门零部件变形的能力，同时，能够有效地防止固体介质沉积在碟形弹簧腔中，防止碟形弹簧的失效。
进一步设置是所述的阀座相对弹簧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、侧面与弹簧腔相通，该中段密封腔内设置有中段密封件，所述的弹簧腔内滑动设置有环形压套，该环形压套的一端与碟形弹簧复合体作用抵接，另一端与中段密封件作用顶接。通过本设置，提高了阀体与阀座之间的密封。
进一步设置是所述的环形压套包括有前顶部和后推部，该前顶部和后推部相互联接构成截面呈反“L”形，所述的中段密封件与前顶部顶接配合，后推部与碟形弹簧复合体作用抵接。
进一步设置是所述的中段密封件的截面为正等腰梯形，所述前顶部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弹性包覆层为弹性橡胶包覆层。
进一步设置是所述的阀座相对弹簧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。本设置，采用柔性石墨材料，可以适用于不同的压力、温度和介质工况，当然本发明也可以根据工况条件采用其他密封材料。
本发明的优点是能防止固体介质堵塞弹簧腔，从而防止固体介质影响碟形弹簧的形变空间，导致阀座密封性下降和阀门卡死的问题，使得球阀具有使用寿命长，维护成本低的优势。
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 传统球阀结构示意图；
图2 传统的采用碟形弹簧的球阀阀座结构的示意图；
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上与球体密封配合的阀座3，还包括有碟形弹簧复合体4，该碟形弹簧复合体4包括有碟形弹簧41以及包覆于碟形弹簧外侧的弹性包覆层42，本发明所述的弹性包覆层42为弹性材料制成，本实施例该弹性包覆层42采用橡胶材料，即为弹性橡胶包覆层，另外，本实施例所述的阀座3与阀体2之间设置有弹簧腔5，所述的碟形弹簧复合体4设置于该弹簧腔5内，且该碟形弹簧复合体4在其工作状态下始终填满弹簧腔5，所述的阀座3相对弹簧腔5的外侧段的底面与阀体2之间设置有供介质压力进入弹簧腔5直接或间接对阀座3实施抵压的间隙321。
为了保障阀体和阀座之间的密封性，所述的阀座3相对弹簧腔的内侧设置有中段密封腔31，该中段密封腔31的底面与阀体2接壤、侧面与弹簧腔5相通，该中段密封腔31内设置有中段密封件311，所述的弹簧腔5内滑动设置有环形压套6，该环形压套6包括有前顶部61和后推部62，该前顶部61和后推部62相互联接构成截面呈反“L”形，所述的中段密封件311与前顶部61顶接配合，后推部62与碟形弹簧复合体4作用抵接，另外，所述的中段密封件311的截面为正等腰梯形，所述前顶部61与中段密封件311顶接的头端611成反斜面设置。
此外，所述的阀座3相对弹簧腔5的外侧段的底面与阀体之间的间隙321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之间设置有内侧段密封件33。本实施例所述的中段密封件311、外侧段密封件32和内侧段密封件33均采用柔性石墨材料，可以适用于不同的压力、温度和介质工况，当然本发明也可以根据工况条件采用其他密封材料。
Claims (8)
1.一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，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，其特征在于：还包括有碟形弹簧复合体，该碟形弹簧复合体包括有碟形弹簧以及包覆于碟形弹簧外侧的弹性包覆层，所述的阀座与阀体之间设置有弹簧腔，所述的碟形弹簧复合体设置于该弹簧腔内，且该碟形弹簧复合体在其工作状态下始终填满弹簧腔，所述的阀座相对弹簧腔的外侧段的底面与阀体之间设置有供介质压力进入弹簧腔对阀座实施抵压的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，其特征在于：所述的阀座相对弹簧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、侧面与弹簧腔相通，该中段密封腔内设置有中段密封件，所述的弹簧腔内滑动设置有环形压套，该环形压套的一端与碟形弹簧复合体作用抵接，另一端与中段密封件作用顶接。
3.根据权利要求2所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，其特征在于：所述的环形压套包括有前顶部和后推部，该前顶部和后推部相互联接构成截面呈反“L”形，所述的中段密封件与前顶部顶接配合，后推部与碟形弹簧复合体作用抵接。
4.根据权利要求3所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，其特征在于：所述的中段密封件的截面为正等腰梯形，所述前顶部与中段密封件顶接的头端成反斜面设置。
5.根据权利要求1或2所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，其特征在于：所述的弹性包覆层为弹性橡胶包覆层。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，其特征在于：所述的阀座相对弹簧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所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，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之一所述的一种带有碟形弹簧复合体的球阀阀座结构，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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Denomination of invention: Spherical valve seat structure with disc-shaped spring combined body Effective date of registration: 20200416 Granted publication date: 20130925 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Wenzhou branch Pledgor: CHAODA VALVE GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000169 |