CN102937194A - 一种整体密封连杆球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体密封连杆球阀，包括阀体，与阀杆相连的阀柄和连为一体的阀杆、阀芯；阀杆与阀芯之间设置上耳轴，在阀芯的底部设有与所述上耳轴对称的下耳轴，阀杆部、上耳轴、阀芯和下耳轴的轴线处于同一直线上；上耳轴、阀芯和下耳轴均设于所述阀体内，在阀体的内底部设置有一个凹槽，所述下耳轴嵌在凹槽里；阀体和阀芯之间的间隙处设置有密封装置；本发明采用数控一体加工而成，避免球与阀杆可能的脱落，使用寿命长，可靠性高；密封可靠，耐压高，除流道外无多作空间，基本无死区，易于清洁和清洗。本发明创造采用上下平衡耳轴式设计，使阀芯上下受力均匀，很好的解决了阀芯位置偏移所引起的填料密封形变问题。

Description

一种整体密封连杆球阀

技术领域

本发明涉及一种球阀，尤其是涉及一种整体密封连杆球阀，属于阀门制造技术领域。

背景技术

众所周知阀门只有在其阀芯密封良好的情况下，才能起到开启和闭合流路的作用；一旦阀芯密封有问题，轻则阀门渗漏，重则完全丧失开关闭合流路的功能；所以在设计安装阀门时必须将填料密封紧紧的压在阀芯和阀柄上以达到良好的密封效果；由于在开闭阀门时需要克服填料与阀芯、阀柄之间的滑动摩擦力和径向力做功，所以需要很大的扭矩才能开启或关闭阀门；旋转阀门的力量过大，容易使阀芯产生少量偏移，该偏移量一旦超过填料密封的浮动弹性极限，将会形成永久的形变，该形变直观的表现形式就是间隙，这是阀门泄漏的一个主要成因。

专利号为200820230130.4的中国专利公开了一种球阀芯与阀杆一体球阀，该技术方案仅仅是将阀芯与阀杆形成一体连接，没有解决开闭时扭矩大，阀芯密封问题和密封件磨损大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种设计简单，密封可靠并且使用寿命长的整体密封连杆球阀。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种整体密封连杆球阀，包括连为一体的圆柱形阀杆和球形阀芯、阀体、以及与阀杆相连的阀柄；阀杆与阀芯的连接处设置上耳轴，上耳轴为圆柱形，并且上耳轴直径大于阀杆直径且小于阀芯的横截面直径；在阀芯的底部设有与上耳轴对称的下耳轴，下耳轴为圆柱形，并且下耳轴直径小于阀芯的横截面直径；所述阀芯上设置有圆形进出口；阀杆、上耳轴、阀芯和下耳轴的轴线处于同一直线上；上耳轴、阀芯和下耳轴均设于阀体内，在阀体的内底部设置有一个凹槽，下耳轴嵌在所述凹槽里；阀体和阀芯之间的间隙处设置有密封装置，该密封装置包括填料压盖、至少一个弹性部件和整体式填料密封；整体式填料密封包括填料密封和侧环，填料密封包括侧面、上底面和下底面，填料密封侧面、上底面和下底面相互配合形成密封的内球形腔体，填料密封的内球形腔体的大小与阀芯的大小相同；填料密封上底面和下底面分别设置一个上开孔和一个下开孔，上开孔紧密包裹上耳轴的侧面,下开孔紧密包裹下耳轴的侧面；填料密封侧面设置至少2个圆形侧孔，侧孔的位置与阀芯上设置的进出口位置相对应；侧孔内固定嵌入侧环；侧环内径与阀芯上设置的进出口内径相等；填料压盖与阀体螺旋嵌入密合连接，并且填料压盖的旋入端面将弹性部件压紧在整体式填料密封顶部。

本发明进一步限定的技术方案是：前述的一种整体密封连杆球阀，弹性部件和整体式填料密封之间设置有压垫。

前述的一种整体密封连杆球阀，弹性部件可以是蝶形弹簧或其他惯用形式的弹性装置。

前述的一种整体密封连杆球阀，蝶形弹簧可以为6个或者其他偶数个，这些弹簧两两对称，受力均匀，形成填料密封补偿系统。

前述的一种整体密封连杆球阀，整体式填料密封可以是改性聚四氟乙烯材料或者根据实际使用条件选取相匹配的密封材料。

前述的一种整体密封连杆球阀，侧孔为4个，均匀分布于填料密封侧面上，其中2个侧孔上分别设置侧环，2个侧孔上设置侧盘；正常情况下，两个装有侧环的侧孔处于正常使用状态，而两个装有侧盘的侧孔则处于封闭备用状态；一旦正常使用的两个侧孔出现磨损或者渗漏情况时，可以将侧漏的两个侧孔与备用的两个侧孔位置对调即可恢复正常使用，该设计节约维护成本，且可以很好的应对一些突发状况的发生。

    本发明的有益效果是：本发明创造采用上下平衡耳轴式连杆阀芯设计，在不增加阀杆直径的前提下增设了上耳轴和下耳轴，由于耳轴直径比阀杆大，该改进极大地提高了连杆阀芯的刚性，而且由于该技术方案填料密封的上、下密封口分别包裹上、下耳轴的侧面，因此阀杆只承受扭应力，不承受弯曲应力，管线压力对阀杆无至推效应；同时表面积的增大，增加了与填料密封口的摩擦接触面积，改善热循环性并且将热效应降低；采用改性聚四氟乙烯材料制成的整体式填料密封包裹阀芯并与与球阀体紧密贴合，密封可靠，耐压高，可达3000psi，除流道外无多作空间，基本无死区，易于清洁和清洗；采用多组蝶形弹簧由填料压盖压紧，形成填料密封自动补偿功能，减少对填料调节的需求，允许对阀门进行在线调节。

附图说明

图1为本发明的正面局部剖视图。

图2为本发明的一体阀杆阀芯和整体式填料密封的装配图。

具体实施方式

    实施例1

本实施例提供的一种整体密封连杆球阀，如图1和图2所示，包括阀体3，连为一体的圆柱形阀杆2、圆球形阀芯5以及与阀杆2相连的阀柄1，阀杆2与阀芯5的连接处设置上耳轴9，上耳轴9为圆柱形，并且上耳轴9直径大于阀杆2直径且小于阀芯5的横截面直径；在阀芯5的底部设有与上耳轴9对称的下耳轴10，下耳轴10为圆柱形，并且下耳轴10直径小于阀芯5的横截面直径；阀芯5上设置有圆形进出口13；阀杆2、上耳轴9、阀芯5和下耳轴10的轴线处于同一直线上；上耳轴9、阀芯5和下耳轴10均设于阀体3内，在阀体3的内底部设置有一个凹槽，下耳轴10嵌在凹槽里；阀体3和阀芯5之间的间隙处设置有密封装置，密封装置包括填料压盖4、6个蝶形弹簧6和整体式填料密封8；整体式填料密封8包括材质为改性聚四氟乙烯的填料密封11和侧环12；填料密封11包括侧面、上底面和下底面，填料密封11侧面、上底面和下底面相互配合形成密封的内球形腔体，填料密封11的内球形腔体的大小与阀芯5的大小相同；填料密封11上底面和下底面分别设置一个上开孔和一个下开孔，填料密封11上开孔紧密包裹上耳轴9的侧面,填料密封11下开孔紧密包裹下耳轴10的侧面；填料密封11侧面设置设有4个圆形侧孔，2个侧孔上固定嵌入2个侧环12，2个侧孔上固定嵌入侧盘14；侧孔位置与阀芯5上的进出口13位置相对应；阀芯5上的进出口13内径与侧环12内径相等；阀芯5的进出口13形状大小与侧环12内环的形状大小相同；侧孔上固定设置有侧盘14。

图1所示的是阀门的开启状态，当转动阀柄1时，阀杆2会受到滚动摩擦力和径向力，滚动摩擦力为促进阀杆2带动阀芯5旋转，而径向力则阻碍阀杆2、阀芯5的旋转；由于本技术方案采用的是平衡耳轴式连杆阀芯设计，下耳轴10是嵌入阀体3底部，而且上耳轴9、下耳轴10和阀芯5均被紧紧包裹在整体式填料密封8中，所以整个阀其实为一个整体受力体，对径向力有很好的抵抗效果，不会轻易的使阀芯产生少量偏移。

填料压盖4与阀体3螺旋嵌入密合连接，并且填料压盖4的旋入端面将6个蝶形弹簧压紧在填料密封11顶部；6个蝶形弹簧6和填料密封11之间设置有压垫7；采用多组蝶形弹簧6由填料压盖4压紧，形成填料密封自动补偿功能，减少对填料调节的需求，允许对阀门进行在线调节。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种整体密封连杆球阀，包括连为一体的圆柱形阀杆(2)和球形阀芯(5)、阀体(3)、以及与阀杆(2)相连的阀柄(1)，其特征在于：所述阀杆(2)与阀芯(5)的连接处设置上耳轴(9)，所述上耳轴(9)为圆柱形，并且所述上耳轴(9)直径大于阀杆(2)直径且小于阀芯(5)的横截面直径；在所述阀芯(5)的底部设有与所述上耳轴(9)对称的下耳轴(10)，所述下耳轴(10)为圆柱形，并且所述下耳轴(10)直径小于所述阀芯(5)的横截面直径；所述阀芯（5）上设置有圆形进出口（13）；所述阀杆(2)、上耳轴(9)、阀芯(5)和下耳轴(10)的轴线处于同一直线上；所述上耳轴(9)、阀芯(5)和下耳轴(10)均设于所述阀体(3)内，在所述阀体(3)的内底部设置有一个凹槽，所述下耳轴(10)嵌在所述凹槽里；所述阀体(3)和阀芯(5)之间的间隙处设置有密封装置，所述密封装置包括填料压盖(4)、至少一个弹性部件和整体式填料密封(8)；所述整体式填料密封(8)包括填料密封（11）和侧环（12），所述填料密封（11）包括侧面、上底面和下底面，所述填料密封（11）侧面、上底面和下底面相互配合形成密封的内球形腔体，所述填料密封（11）的内球形腔体的大小与所述阀芯（5）的大小相同；所述填料密封（11）上底面和下底面分别设置有一个上开孔和一个下开孔；所述填料密封（11）上开孔紧密包裹所述上耳轴(9)的侧面, 所述填料密封（11）下开孔紧密包裹所述下耳轴(10)的侧面；所述填料密封（11）侧面设置至少2个圆形侧孔，且所述侧孔位置与所述阀芯（5）上设置的进出口（13）位置对应；所述侧孔内固定嵌入所述侧环（12）；所述阀芯（5）上设置的进出口（13）内径与所述侧环（12）内径的相等；所述填料压盖(4)与阀体(3)螺旋嵌入密合连接，并且所述填料压盖(4)的旋入端面将所述弹性部件压紧在所述整体式填料密封(8)顶部。

2.根据权利要求1所述的一种整体密封连杆球阀，其特征在于：所述弹性部件和所述整体式填料密封(8)之间设置有压垫(7)。

3.根据权利要求1所述的一种整体密封连杆球阀，其特征在于：所述弹性部件为蝶形弹簧(6)。

4.根据权利要求3所述的一种整体密封连杆球阀，其特征在于：所述蝶形弹簧(6)为6个。

5.根据权利要求1所述的一种整体密封连杆球阀，其特征在于：所述整体式填料密封(8)为改性聚四氟乙烯材料。

6.根据权利要求1或6所述的一种整体密封连杆球阀，其特征在于：所述侧孔为4个，均匀分布于所述填料密封（8）侧面上，其中2个侧孔上分别设置侧环（12），2个侧孔上设置侧盘（14）。

Images