CN103742667A - 一种球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球阀，包括位于阀球与阀体间的固定器，固定器与阀体之间通过密封件密封连接，阀球与固定器密封连接；还包括套设于固定器上的限位件，限位件与阀体进行防转动连接；限位件的径向端面与阀体的径向内端面之间设置所述密封件，限位件与固定器的径向端面间设置弹性件；限位件朝向固定器的端面上成型有若干第二凹槽，固定器与第二凹槽匹配的位置处成型有若干凸台；装配位置时，凸台插入第二凹槽内；工作位置时，弹性件的回弹力使凸台退出第二凹槽，适于固定器向阀球移动且压靠于阀球上，且凸台在固定器转动一定角度后，抵靠于限位件的外端面上。上述组件在工作位置时不能够产生相对移动，固定器与阀体间的密封效果可靠且结构简单。

Description

一种球阀

技术领域

本发明涉及阀门制作技术领域，具体地说是涉及一种球阀。

背景技术

球阀由于具有密封可靠，结构简单，维修方便的特点，成为应用较为广泛的阀门之一。上装式球阀相对侧装式球阀具有外漏点少，管道应力对其影响较小，可实现便捷的在线维修等优点被广泛应用。

如图1所示为现有技术中的一种常见的上装式球阀结构，包括：阀球11、阀体12、位于阀球11与阀体12间的固定器13，固定器13一侧通过密封环14与阀球11密封连接，固定器13与阀体12间设有弹簧16，固定器13另一侧上还成型有台肩，密封件15设于台肩上，固定器13通过密封件15与阀体12密封连接。在球阀的装配过程中，阀座组件（固定器13+密封环14）先向阀体12一端移动，留出足够空间来放置阀球11，如图2所示，阀球11放入后，阀座组件在弹簧16的回弹力的作用下再向阀球11靠拢并挤压阀球11实现固定器13与阀球11间的密封，因此台肩的长度L=密封件的宽度L1+阀座组件向阀体一端移动的距离L2；在实际工作过程中，如图3所示，右侧进压时，密封件15会被介质沿台肩推到其左侧；如图4所示，左侧进压时，密封件15会被介质沿台肩推到其右侧。

由于密封件15在固定器13上来回移动，产生摩擦，一方面摩擦面易擦伤，另一方面，一侧进压时密封件15被推到固定器13 或者阀球11端面上会受到撞击，并且内外密封唇的摩擦力不一致时，易造成密封件15实际位置状态非设计理想状态，导致该球阀的密封效果大大降低，密封稳定性不能得到很好的保证。

为解决上述问题，专利文献CN102797868A公开了一种顶装式超低温球阀，包括阀体1、阀座组件2、阀球3，阀座组件包括阀座环2-1 和固装在阀座环上远离阀球一端的压环2-2；阀座环上设有第一台肩2-1-3和第二台肩2-1-4，第一台肩与阀体之间设有支撑套2-4 和弹簧盘2-5，弹簧盘内嵌装有压簧2-6，第二台肩与阀体、压环形成环形密封腔2-7，在环形密封腔内安装有弹簧蓄能圈2-7，压环上设有与阀座环的端部相配合的台肩孔2-2-1，阀座环2-1与压环2-2通过沿轴向的螺钉可拆卸式连接。压簧2-6用于提供阀座环2-1与阀球3间密封连接的预紧力。具体的，在压环上与阀座环上分别设有相配合的螺钉安装孔2-2-2 和螺孔2-1-6。在安装时，将阀座环的该端插入到压环的台肩孔内，当阀座环的端面与台肩孔的台肩面对齐后，通过在对应螺钉安装孔和螺孔内拧紧螺钉2-10，实现阀座环与压环间的固定连接。

为了形成密封腔来安装弹簧蓄能圈，使弹簧蓄能圈2-8不会因球阀内介质的流动而产生移动，保证阀座1与阀座环2-1间的密封效果可靠，因此在阀座环2-1的第二台肩上设有螺孔，压环2-2上设有匹配的螺钉安装孔，在上述螺孔及螺钉安装孔内通过拧紧螺钉将压环2-2固定在阀座环2-1上，可见，形成上述密封腔的结构较复杂；另外，在球阀装配过程中，特别是在装入阀球3后，需要装入支撑套2-4以使阀座环2-1保持固定不动，此时需要使用工装使弹簧盘2-5向阀体1一侧移动，以在弹簧盘2-5与阀座环2-1间留出足够空隙放置支撑套2-4，但是，由于压环2-2与阀体1的端面之间具有空隙，阀座环2-1可以沿阀体1内侧滑移，因此，在装支撑套2-4时，需要同时使用工装拉住阀球3不动，导致装拆工作较复杂，特别对于弹簧较大的大口径球阀，需要多个工装甚至多个人员才能够完成球阀的拆装工作。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有球阀的结构复杂，装配困难的问题，进而提供一种结构简单，装配方便的球阀。

 为解决上述技术问题，本发明提供的一种球阀，包括位于阀球与阀体间的固定器，所述固定器与所述阀体之间通过密封件密封连接，所述阀球与所述固定器密封连接；还包括套设于所述固定器上的限位件，所述限位件与所述阀体进行防转动连接；所述限位件的径向端面与所述阀体的径向内端面之间设置所述密封件，所述限位件与所述固定器的径向端面间设置弹性件；所述限位件朝向所述固定器的端面上成型有若干第二凹槽，所述固定器与所述第二凹槽匹配的位置处成型有若干凸块；装配位置时，所述凸块插入所述第二凹槽内；工作位置时，所述弹性件的回弹力使所述凸块退出所述第二凹槽，适于所述固定器向所述阀球移动且压靠于所述阀球上，且所述凸块在所述固定器转动一定角度后，抵靠于所述限位件的外端面上。 

所述限位件朝向所述阀体的轴向外端面上成型有第一凹槽，所述阀体上与所述第一凹槽匹配的位置处固定有定位件，且所述定位件卡设于所述第一凹槽内，用于实现所述限位件与所述阀体间的防转动连接。

所述定位件焊接于所述阀体上。

所述阀体与所述限位件的配合面为台阶面，所述台阶面的径向面上设有凹槽/凸起结构，实现所述限位件与所述阀体间的防转动连接。 

所述弹性件为波形弹簧。

所述密封件为两个反向设置实现双向密封的蓄能弹簧密封圈。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

 1、本发明提供的球阀中，装配位置时，利用工装将固定器、弹性件及限位件尽量推向阀体，使固定器的凸块插入限位件的第二凹槽内，此时，将密封件限位于限位件的径向端面与阀体的径向内端面之间；放入阀球；工作位置时，松开工装，由于弹性件设置在限位件与固定器的径向端面间，弹性件的回弹力能够使固定器凸块退出限位件的第二凹槽，并使固定器向阀球移动且压靠于阀球上，提供阀球与固定器间的密封连接的预紧力；此时，限位件不动，密封件也不动；旋转固定器时，由于限位件与阀体间防转动连接，限位件不会随固定器的旋转而转动，固定器的凸块旋转后可与限位件的外端面相抵靠，因此固定器的一端压靠与阀球上、另一端与限位件的外端面相抵靠，密封件限位于限位件的径向端面与阀体的径向内端面之间；可见，上述各组成元件在工作位置时均不能够产生相对移动，固定器与阀体间的密封效果可靠且上述结构简单；装配过程中，弹性件的回弹力就可使固定器压靠于阀球上，只需通过工装旋转固定器使凸块旋转后与限位件的外端面相抵靠即可使球阀中各组成元件间产生稳固的位置关系，装配简便。 

2、本发明的球阀中，为了实现限位件与阀体间的防转动连接，限位件朝向阀体的轴向外端面上成型有第一凹槽，阀体上与第一凹槽匹配的位置处固定有定位件，且定位件卡设于第一凹槽内；另一种防转动连接方式为：阀体与限位件的配合面为台阶面，台阶面的径向面上设有凹槽/凸起结构，实现限位件与阀体间的防转动连接；定位件可以焊接于阀体上，保证二者间更稳固。 

3、本发明的球阀中，弹簧优选地为波形弹簧，波形弹簧具有良好的弹性，且所需安装空间很小，工作时受力均匀，力值比较稳定。

4、本发明的球阀中，密封件为两个反向设置的双向密封的弹簧蓄能密封圈，无论球阀内端部进压或是中腔进压，密封圈均能实现可靠的密封作用。如此设置密封件使密封件的结构简单。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术中固定器、密封件及阀体的结构示意图；

图2是现有技术中球阀中密封件工作空间的示意图；

图3是现有技术中右侧进压时密封件位置的示意图；

图4是现有技术中左侧进压时密封件位置的示意图；

图5是本发明的球阀结构示意图；

图6是本发明的限位件的结构示意图；

图7是本发明的固定器的剖视图；

图8是本发明的限位件在B-B位置的剖视图； 

图中附图标记表示为：51-阀球，52-阀体， 53-固定器，531-凸块，14-密封环，15，54-密封件，16， 55-限位件，551-第一凹槽，552-限位件的外端面，553-第二凹槽， 56-弹性件，57-定位件， L-台肩的长度，L1-密封件的宽度，L2-阀座组件向阀体一端移动的距离。

具体实施方式

本发明提供的球阀，如图5、6、7、8所示，包括位于阀球51与阀体52间的固定器53，固定器53与阀体52之间通过密封件54密封连接，阀球51与固定器53密封连接；还包括套设于固定器53上的限位件55，限位件55与阀体52进行防转动连接；限位件55的径向端面与阀体52的径向内端面之间设置密封件54，限位件55与固定器53的径向端面间设置弹性件56；限位件55朝向固定器53的端面552上成型有若干第二凹槽553，固定器53与第二凹槽553匹配的位置处成型有若干凸块531；装配位置时，凸块531插入第二凹槽553内；工作位置时，弹性件56的回弹力使凸块531退出第二凹槽553，适于固定器53向阀球51移动且压靠于阀球51上，且凸块531在固定器53转动一定角度后，抵靠于限位件55的外端面552上。 

上述球阀的装配过程如下：密封件54放入阀体52内；限位件55、弹性件56、放入固定器53中，将限位件55、弹性件56及固定器53一起放入阀体52后，利用工装将固定器53压向阀体52，保证固定器53的凸块531插入限位件55的第二凹槽553中，以留出阀球51放入的空间，放入阀球51；松开工装，弹性件56的回弹力使凸块531退出第二凹槽553，并使固定器53向阀球51移动且压靠于阀球51上。拆卸过程与装配过程相反，此处不做详细介绍。

上述技术方案为本发明的核心技术方案，装配位置时，利用工装将固定器53、弹性件57及限位件55尽量推向阀体52，使固定器53的凸块531 插入限位件55的第二凹槽553内，此时，将密封件54限位于限位件55的径向端面与阀体52的径向内端面之间；放入阀球51；工作位置时，松开工装，由于弹性件56设置在限位件55与固定器53的径向端面间，弹性件56的回弹力能够使固定器53凸块531退出限位件55的第二凹槽553，并使固定器53向阀球51移动且压靠于阀球51上，提供阀球51与固定器53间的密封连接的预紧力；此时，限位件55不动，密封件54也不动；旋转固定器53时，由于限位件55与阀体52间防转动连接，限位件55不会随固定器53的旋转而转动，因此固定器53的凸块531旋转后可与限位件55的外端面552相抵靠，故，固定器53的一端压靠与阀球51上、另一端与限位件55的外端面552相抵靠，密封件54限位于限位件55的径向端面与阀体52的径向内端面之间；故可知，上述各组成元件在工作位置时均不能够产生相对移动，固定器53与阀体52间的密封效果可靠且上述结构简单；装配过程中，弹性件57的回弹力就可使固定器53压靠于阀球51上，只要通过工装旋转固定器53使凸块531旋转后与限位件55的外端面552相抵靠即可使球阀中各组成元件间产生稳固的位置关系，装配简便。

如图5及图6所示，为了实现限位件55与阀体52间的防转动连接，本实施例提供一种优选的连接方式，限位件55朝向阀体52的轴向外端面上成型有第一凹槽551，阀体52上与第一凹槽551匹配的位置处固定有定位件57，且定位件57卡设于第一凹槽551内。

为了将定位件57与阀体52固定连接，本实施例提供一种优选地固定连接的方式：将定位件57焊接于阀体52上。

作为另一种可以实施的方式，限位件55与阀体52间的防转动连接结构还可以为以下结构：阀体52与限位件55的配合面为台阶面，台阶面的径向面上设有凹槽/凸起结构，实现限位件55与阀体52间的防转动连接。 

如图5所示，弹性件56优选为波形弹簧。波形弹簧具有良好的弹性，且所需安装空间很小，工作时受力均匀，力值比较稳定。

如图5所示，密封件54为两个反向设置实现双向密封的蓄能弹簧密封圈。无论球阀内端部进压或是中腔进压，密封圈均能实现可靠的密封作用。如此设置密封件54使密封件54的结构简单。根据实际操作时球阀内部的压力、温度、不同介质、安装空间等因素选择不同的弹簧蓄能密封圈。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 

Claims (6)

1.一种球阀，包括位于阀球（51）与阀体（52）间的固定器（53），所述固定器（53）与所述阀体（52）之间通过密封件（54）密封连接，所述阀球（51）与所述固定器（53）密封连接；其特征在于：     还包括套设于所述固定器（53）上的限位件（55），所述限位件（55）与所述阀体（52）进行防转动连接；所述限位件（55）的径向端面与所述阀体（52）的径向内端面之间设置所述密封件（54），所述限位件（55）与所述固定器（53）的径向端面间设置弹性件（56）；     所述限位件（55）朝向所述固定器（53）的端面上成型有若干第二凹槽（553），所述固定器（53）与所述第二凹槽（553）匹配的位置处成型有若干凸块（531）；装配位置时，所述凸块（531）插入所述第二凹槽（553）内；工作位置时，所述弹性件（56）的回弹力使所述凸块（531）退出所述第二凹槽（553），适于所述固定器（53）向所述阀球（51）移动且压靠于所述阀球（51）上，且所述凸块（531）在所述固定器（53）转动一定角度后，抵靠于所述限位件（55）的外端面（552）上。

2.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于：所述限位件（55）朝向所述阀体（52）的轴向外端面上成型有第一凹槽（551），所述阀体（52）上与所述第一凹槽（551）匹配的位置处固定有定位件（57），且所述定位件（57）卡设于所述第一凹槽（551）内，用于实现所述限位件（55）与所述阀体（52）间的防转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种球阀，其特征在于：所述定位件（57）焊接于所述阀体（52）上。

4.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于：所述阀体（52）与所述限位件（55）的配合面为台阶面，所述台阶面的径向面上设有凹槽/凸起结构，实现所述限位件（55）与所述阀体（52）间的防转动连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种球阀，其特征在于，所述弹性件（56）为波形弹簧。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种球阀，其特征在于，所述密封件（54）为两个反向设置实现双向密封的弹簧蓄能密封圈。

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