CN102943892A - 大中口径硬密封长寿球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大中口径硬密封长寿球阀，包括阀体、阀杆、阀盖以及球体，所述阀体呈球形设置并且两端设置有介质流道，所述阀盖与阀体固定连接，所述阀杆穿过阀盖与球体联动设置，所述阀杆设置有外凸的台阶，所述台阶设置在阀盖对应球体一侧，所述阀盖与台阶之间设置有容置密封材料的容置腔，容置腔内填充有密封材料，所述阀盖相对台阶另一侧设置有与阀杆相配合的并紧螺母，所述并紧螺母对应台阶一侧的壁面与阀盖的相对面之间夹设有蝶形弹簧。本发明技术方案，具有大大提高球阀使用寿命的效果。

Description

大中口径硬密封长寿球阀
技术领域
本发明涉及一种大中口径硬密封长寿球阀。
背景技术
随着现代科学和工业的高速发展，在各行各业各种介质输送系统对阀门的要求越来越高，这主要反映在高参数上，例如高温、高压、高耐蚀、高可靠性、高寿命等。目前，国内外在线运行的阀门，大多数还是传统的普通阀门，尤其是球阀，一般都是球体的密封下面设有弹簧的阀座传统的软密封及少数硬密封阀门，它们在高温高压工况下，很难满足严格的密封要求，并且其通过在阀盖与阀杆之间设置石棉盘根或石墨或聚四氟等填料实现密封，在使用过程中容易泄露。其缺点是寿命短，多则用五年少则用三年。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种大大提高球阀使用寿命的大中口径硬密封长寿球阀。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种大中口径硬密封长寿球阀，包括阀体、阀杆、阀盖以及球体，所述阀体呈球形设置并且两端设置有介质流道，所述阀盖与阀体固定连接，所述阀杆穿过阀盖与球体联动设置，所述阀杆设置有外凸的台阶，所述台阶设置在阀盖对应球体一侧，所述阀盖与台阶之间设置有容置密封材料的容置腔，容置腔内填充有密封材料，所述阀盖相对台阶另一侧设置有与阀杆相配合的并紧螺母，所述并紧螺母对应台阶一侧的壁面与阀盖的相对面之间夹设有蝶形弹簧。
通过采用上述技术方案，利用蝶形弹簧的弹力进行预紧，最后靠密封材料的压力进行自动密封，取消了传统球阀的填料，而具有永无泄露的效果，提高了球阀的使用寿命。
本发明进一步设置：所述球体包括设置有中间通道的中心球体以及两个半球体，所述阀杆与中心球体联动设置，所述中心球体呈偏心结构设置，并且中心球体的与其转轴相垂直的切面的一个对角线大于另一个对角线，所述两个半球体设置在中心球体的外侧，并且两个半球体的内壁设置为与中心球体外壁相适配的偏心球面，所述阀杆与两个半球体之间设置有球体关闭介质流道过程中使阀杆与两个半球体相联动、球体关闭介质流道时使阀杆与两个半球体脱离联动的离合机构。
通过采用上述技术方案，在球体关闭介质流道过程中由于离合机构的作用，中心球体与两个半球体同时随阀杆转动，当中心球体与两个半球体转至关闭介质流道位置时，离合机构使阀杆与两个半球体脱离联动，此时继续转动阀杆，阀杆进一步带动中心球体转动，此时由于中心球体与两个半球体的偏心结构，中心球体驱动两个半球体向外扩张，使得两个半球体通过静摩擦实现与阀体的密封，从而整个过程半球体与阀体之间可实现零滑动摩擦，开关更加轻松，并取消了传统球阀的阀座、阀座弹簧，最大程度的降低了球阀的磨损，从而大大提高了球阀的使用寿命。
本发明进一步设置：所述离合机构包括挂钩，所述挂钩与半球体铰接连接，所述阀杆外侧凸设有牵引块，所述挂钩设置有摆臂，所述摆臂对应牵引块一侧设置有与牵引块相配合的卡槽，所述挂钩相对牵引块的另一侧还设置有支臂，所述阀盖上设置有限制球体关闭介质流道过程中支臂的行程的限位缺槽，支臂至球体关闭介质流道时对应限位缺槽位置时，摆臂发生摆动使牵引块与卡槽相脱离。
通过采用上述技术方案，在球体关闭介质流道过程中，由于挂钩与半球体铰接连接，并且由于牵引块与卡槽配合，阀杆转动时，半球体与中心球体随阀杆同时转动，直至中心球体与两个半球体转至关闭介质流道位置时，进一步转动阀杆，此时，由于限位缺槽后端对支臂的限制作用，使得摆臂绕挂钩的铰接处发生摆动，从而使得牵引块脱离开卡槽，此后再转动阀杆，半球体便不会发生转动，而是通过中心球体与两个半球体的偏心结构，中心球体转动而驱动两个半球体向外扩张。
本发明进一步设置：所述阀体与两个半球体两者的配合位置均设置有硬密封层。
通过采用上述技术方案，可以将硬密封层直接堆焊在阀体与两个半球体上，降低了制造成本，并且提高半球体与阀体之间的静密封效果，进一步延长了使用寿命。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例结构图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明实施例离合机构的开启状态图；
图4为本发明实施例离合机构的关闭状态图；
图5为本发明实施例离合机构的再关状态图；
图6为本发明实施例离合机构的强关状态图；
图7为本发明的中心球体实施例结构图；
图8为图7的B-B剖视图；
图9为本发明的两个半球体实施例结构图；
图10为图9的C-C剖视图。
具体实施方式
参见附图1至附图10，本发明公开的大中口径硬密封长寿球阀，包括阀体1、阀杆2、阀盖3以及球体4，所述阀体1呈球形设置并且两端设置有介质流道101，所述阀盖3与阀体1固定连接，所述阀杆2穿过阀盖3与球体4联动设置，所述阀杆2设置有外凸的台阶21，所述台阶21设置在阀盖3对应球体4一侧，所述阀盖3与台阶21之间设置有容置密封材料8的容置腔，容置腔内填充有密封材料8，密封材料8优选为石墨金属网，所述阀盖3相对台阶21另一侧设置有与阀杆2相配合的并紧螺母9，所述并紧螺母9对应台阶21一侧的壁面与阀盖3的相对面之间夹设有蝶形弹簧10。通过采用上述技术方案，利用蝶形弹簧10的弹力进行预紧，最后靠密封材料8的压力进行自动密封，取消了传统球阀的填料，而具有永无泄露的效果。
本实施例进一步设置：所述球体4包括设置有中间通道411的中心球体41以及两个半球体42，所述阀杆2与中心球体41联动设置，所述中心球体41呈偏心结构设置，并且中心球体41的与其转轴相垂直的切面的一个对角线L1大于另一个对角线L2，所述两个半球体42设置在中心球体41的外侧，并且两个半球体42的内壁设置为与中心球体41外壁相适配的偏心球面（即图11中L3大于L4），所述阀杆2与两个半球体42之间设置有球体4关闭介质流道101过程中使阀杆2与两个半球体42相联动、球体4关闭介质流道101时使阀杆2与两个半球体42脱离联动的离合机构。通过采用上述技术方案，顺时针旋转阀杆2，在球体4关闭介质流道101过程中由于离合机构的作用，中心球体41与两个半球体42同时随阀杆2转动，当中心球体41与两个半球体42转至关闭介质流道101位置时，离合机构使阀杆2与两个半球体42脱离联动，此时继续转动阀杆2，阀杆2进一步带动中心球体41转动，此时由于中心球体41与两个半球体42的偏心结构，中心球体41驱动两个半球体42向外扩张，使得两个半球体42通过静摩擦实现与阀体1的密封，从而整个过程半球体42与阀体1之间可实现零滑动摩擦，开关更加轻松，并取消了传统球阀的阀座，最大程度的降低了球阀的磨损，从而大大提高了球阀的使用寿命。
本实施例进一步设置：所述离合机构包括挂钩5，所述挂钩5与半球体42铰接连接，优选的挂钩5通过插销6与半球体42铰接连接，所述阀杆2外侧凸设有牵引块7，所述挂钩5设置有摆臂51，所述摆臂51对应牵引块7一侧设置有与牵引块7相配合的卡槽53，所述挂钩5相对牵引块7的另一侧还设置有支臂52，所述阀盖3上设置有限制球体4关闭介质流道101过程中支臂52的行程的限位缺槽31，支臂52至球体3关闭介质流道101时对应限位缺槽31位置时，摆臂51发生摆动使牵引块7与卡槽53相脱离。如此设置，参见附图,2至附图6，在球,4关闭介质流道101过程中，由于挂钩5与半球体42铰接连接，并且由于牵引块7与卡槽53配合，阀杆2转动时，半球体42与中心球体41随阀杆2同时转动，直至中心球体41与两个半球体42转至关闭介质流道101位置时，进一步转动阀杆2再关，此时，由于限位缺槽31后端对支臂52的限制作用，使得摆臂51绕挂钩5的铰接处发生摆动，从而使得牵引块7脱离开卡槽53，此后再转动阀杆2强关，半球体42便不会发生转动，而是通过中心球体41与两个半球体42的偏心结构，中心球体41转动而驱动两个半球体42向外扩张。
本实施例进一步设置：所述阀体1与两个半球体42两者的配合位置均设置有硬密封层11。如此设置，可以将硬密封层11直接堆焊在阀体1与两个半球体42上，降低了制造成本，并且提高半球体42与阀体1之间的静密封效果，进一步延长了使用寿命。
本领域内普通技术人员的简单更改和替换均在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大中口径硬密封长寿球阀，包括阀体、阀杆、阀盖以及球体，所述阀体呈球形设置并且两端设置有介质流道，所述阀盖与阀体固定连接，所述阀杆穿过阀盖与球体联动设置，其特征在于：所述阀杆设置有外凸的台阶，所述台阶设置在阀盖对应球体一侧，所述阀盖与台阶之间设置有容置密封材料的容置腔，容置腔内填充有密封材料，所述阀盖相对台阶另一侧设置有与阀杆相配合的并紧螺母，所述并紧螺母对应台阶一侧的壁面与阀盖的相对面之间夹设有蝶形弹簧。
2.根据权利要求1所述的大中口径硬密封长寿球阀，其特征在于：所述球体包括设置有中间通道的中心球体以及两个半球体，所述阀杆与中心球体联动设置，所述中心球体呈偏心结构设置，并且中心球体的与其转轴相垂直的切面的一个对角线大于另一个对角线，所述两个半球体设置在中心球体的外侧，并且两个半球体的内壁设置为与中心球体外壁相适配的偏心球面，所述阀杆与两个半球体之间设置有球体关闭介质流道过程中使阀杆与两个半球体相联动、球体关闭介质流道时使阀杆与两个半球体脱离联动的离合机构。
3.根据权利要求2所述的大中口径硬密封长寿球阀，其特征在于：所述离合机构包括挂钩，所述挂钩与半球体铰接连接，所述阀杆外侧凸设有牵引块，所述挂钩设置有摆臂，所述摆臂对应牵引块一侧设置有与牵引块相配合的卡槽，所述挂钩相对牵引块的另一侧还设置有支臂，所述阀盖上设置有限制球体关闭介质流道过程中支臂的行程的限位缺槽，支臂至球体关闭介质流道时对应限位缺槽位置时，摆臂发生摆动使牵引块与卡槽相脱离。
4.根据权利要求1或2或3所述的大中口径硬密封长寿球阀，其特征在于：所述阀体对应两个半球体配合位置设置有硬密封层。
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