CN102927311A - 单向密封顶装式调节球阀 - Google Patents

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陈彦
孙迟月
史强修
武显强
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Abstract

本发明涉及一种单向密封顶装式调节球阀，其主要采用一体式阀球安装在阀体内，通过底轴球形面与下衬套进行对中定位，形成一个固定球结构；所述阀座紧压在一体式阀球上，形成密封；所述密封支撑环、轴向石墨填料、预紧环及弹簧装配在阀体与阀座之间；轴向石墨填料安装在填料支撑环与阀座之间；在一体式阀球的传动轴上依次装有上衬套、上平面轴承、填料函组件，填料压盖压装在填料函组件上，本发明对介质具有精确的调节作用；减少温度变化及压力变化造成的球体微量变形，从而保证阀门高温、高压工况下也具有良好的密封性；可以适应更大的使用压差；有效提高了阀门的使用寿命，保证设备安全、平稳地运行，降低维护及检修成本。

Description

单向密封顶装式调节球阀
技术领域
本发明涉及一种调节球阀，尤其是一种单向密封顶装式调节球阀，可实现笼式导向套筒调节阀相同的调节灵敏度。
背景技术
    聚酯纤维在工业化大量生产中是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的，在国内的商品名为涤纶，是目前合成纤维中最主要的品种。在该类产品的生产装置中存在大约120台套高精度、高可调比压力及流量调节的阀门，可调范围约80:1～100:1，而普通的单座及套筒调节阀完全不能满足其可调比需求，目前市场上的球阀类产品的可调比为100:1～300:1，但其随动精度无法达到小于1%的严格要求，为此，根据此类工况及控制要求的特点，需开发一种可调比为300:1的高随动精度调节球阀。
发明内容
本发明的目的在于克服传统球阀侧重于开关切断的性能缺点，从而提供一种单向密封顶装式调节球阀，该调节球阀对介质具有精确的调节作用；
能减少温度变化及压力变化造成的球体微量变形，且可保证阀门在高温、高压工况下具有良好的密封性。
按照本发明提供的技术方案，单向密封顶装式调节球阀包括阀体、阀座、上盖，上盖与阀体之间采用螺钉紧固；还包括密封支撑环、轴向石墨填料、预紧环、弹簧、填料支撑环、轴向石墨填料、一体式阀球、填料压盖、填料函组件、上平面轴承、上衬套、上盖密封垫片及下衬套；
所述一体式阀球安装在阀体内，通过底轴球形面与下衬套进行对中定位，形成一个固定球结构；所述阀座紧压在一体式阀球上，形成密封；所述密封支撑环、轴向石墨填料、预紧环及弹簧装配在阀体与阀座之间，弹簧起到预紧的作用；轴向石墨填料安装在填料支撑环与阀座之间；在一体式阀球的传动轴上依次装有上衬套、上平面轴承、填料函组件，填料压盖压装在填料函组件上，
作为本发明的进一步改进，所述一体式阀球包括阀球与传动轴。
作为本发明的进一步改进，所述一体式阀球上设有 V型通道。
作为本发明的进一步改进，所述上盖与阀体之间装有上盖密封垫片。
作为本发明的进一步改进，所述填料函组件设成真空负压阀门。
作为本发明的进一步改进，所述一体式阀球与阀体之间设置有下平面轴承。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、阀内件从顶部装入，可在线维护。
2、阀球以精确的等百分比流量特性为设计依据确定窗口形状，使其不但对黏附在阀球上的杂物具有剪切功能，且在旋转过程中，随开度的增加，对介质具有精确的调节作用。
    3、球体采用球、轴一体式结构，无传动死区；减少温度变化及压力变化造成的球体微量变形，特别是高温、高压情况下的微量变形，从而保证阀门高温、高压工况下也具有良好的密封性。
    4、底轴球形结构，方便阀球底轴定位及与阀座对中，阀体尺寸紧凑。
    5、流体压力辅助密封，大大降低执行机构尺寸。
6、使本发明可以适应更大的使用压差；有效提高了阀门的使用寿命，保证设备安全、平稳地运行，降低维护及检修成本，提升经济效益。
附图说明
图1为本发明结构装配图。
图2为本发明密封结构原理图。
图3为本发明一体式阀球示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1所示, 单向密封顶装式调节球阀由阀体1、阀座2、密封支撑环3、轴向石墨填料4、预紧环5、弹簧6、填料支撑环7、轴向石墨填料8、一体式阀球9、填料压盖10、上盖11、填料函组件12、上平面轴承13、上衬套14、上盖密封垫片15、下平面轴承16、下衬套17等部件构成。
所述阀座2、密封支撑环3、轴向石墨填料4、预紧环5、弹簧6、填料支撑环7、轴向石墨填料8、一体式阀球9安装于阀体内，其中一体式阀球9通过其底轴球形面与下衬套17对中定位，形成一个固定球结构；所述阀座2紧压在一体式阀球9上，形成密封。一体式阀球9与阀体1之间设置有下平面轴承16。阀球在转动时始终围绕自身轴线旋转，不会产生流体体积的变化。所述密封支撑环3、轴向石墨填料4、预紧环5及弹簧6装配在阀体1与阀座2之间，弹簧6起到预紧的作用。轴向石墨填料8安装在填料支撑环7与阀座2之间。
所述一体式阀球9包括阀球与传动轴，所述一体式阀球9上设有 V型通道。在一体式阀球9的传动轴上依次装有上衬套14、上平面轴承13、填料函组件12，填料压盖10压装在填料函组件12上，上盖11与阀体1之间装有上盖密封垫片15，采用螺钉紧固。
当介质通过流道时，其产生的介质压力及弹簧预紧力使阀座2紧压在一体式阀球9上，形成密封。当球体转动到关闭位置时，由介质压力产生球体的径向力传递给一体式阀球两端阀轴上，从而减轻由介质压力产生作用于球体的径向力对阀座的磨损，保证球体、阀座间的密封比压在合适的范围内，无介质压力时，密封力靠安装于阀座背部的弹性元件提供。
本发明工作原理：
本发明采用一体式阀球单向密封顶装式结构，利用介质压力及弹簧预紧力使阀座2与一体式阀球9的密封面紧密贴合，形成密封。当一体式阀球9转动到关闭位置时，由介质压力产生球体的径向力传递给阀球两端阀轴上，从而减轻由介质压力产生作用于球体的径向力对阀座的磨损，保证球体、阀座间的密封比压在合适的范围内，无介质压力时，密封力靠安装于阀座背部的弹性元件产生。
本发明将阀球与传动轴做成一体式，阀球上的V型通道以等百分比流量特性作为设计依据，其不仅对纤维介质、浆料、粉末等苛刻杂物具有良好的剪切作用，还具有非常出色的调节功能。同时一体式阀球9的抗变形能力也得到极大提高，使本发明可以适应更大的使用压差。
本发明还将填料函组件12设计成真空负压阀门可用。

Claims (6)

1. 单向密封顶装式调节球阀，包括阀体（1）、阀座（2）、上盖（11）；上盖（11）与阀体（1）采用螺钉紧固；其特征是：还包括密封支撑环（3）、轴向石墨填料（4）、预紧环（5）、弹簧（6）、填料支撑环（7）、轴向石墨填料（8）、一体式阀球（9）、填料压盖（10）、填料函组件（12）、上平面轴承（13）、上衬套（14）及下衬套（17）；
所述一体式阀球（9）安装在阀体（1）内，通过底轴球形面与下衬套（17）进行对中定位，形成一个固定球结构；所述阀座（2）紧压在一体式阀球（9）上形成密封；所述密封支撑环（3）、轴向石墨填料（4）、预紧环（5）及弹簧（6）装配在阀体（1）与阀座（2）之间，弹簧（6）起到预紧的作用；轴向石墨填料（8）安装在填料支撑环（7）与阀座（2）之间；在一体式阀球（9）的传动轴上依次装有上衬套（14）、上平面轴承（13）、填料函组件（12），填料压盖（10）压装在填料函组件（12）上。
2.如权利要求1所述的单向密封顶装式调节球阀，其特征是：所述一体式阀球（9）包括阀球与传动轴。
3.如权利要求1所述的单向密封顶装式调节球阀，其特征是：所述一体式阀球（9）上设有 V型通道。
4.如权利要求1所述的单向密封顶装式调节球阀，其特征是：所述上盖（11）与阀体（1）之间装有上盖密封垫片（15）。
5.如权利要求1所述的单向密封顶装式调节球阀，其特征是：所述填料函组件（12）设成真空负压阀门。
6.如权利要求1所述的单向密封顶装式调节球阀，其特征是：所述
一体式阀球（9）与阀体（1）之间设置有下平面轴承（16）。
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