CN105003680A - 一种半球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半球阀，属于机械技术领域。它解决了现有半球阀开启或关闭时，固体颗粒物会卡在阀芯和阀座之间，导致半球阀的切断效果变差等技术问题。本半球阀包括阀杆、上阀体和下阀体，上阀体和下阀体之间设有球阀垫板，球阀垫板上设有通孔，上阀体和下阀体均与球阀垫板密封固定，球阀垫板的下表面设有环形的第一凹槽，第一凹槽内固定有第一密封圈，第一密封圈与阀芯密封连接，球阀垫板的内部径向设置有吹扫孔，吹扫孔的内端与上阀体连通，吹扫孔的外端连通有吹扫装置。本发明能够避免固体颗粒物粘在阀芯与第一密封圈连接处的外壁面上，导致物料从阀芯外壁面和第一密封圈的连接空隙中泄漏，从而提高了半球阀的封闭效果。

Description

一种半球阀
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种半球阀。
背景技术
半球阀和法兰闸阀是同属一个类型的阀门，区别在它的关闭件是个阀芯，阀芯绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门，半球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，半球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用，其中二片式球阀，三片式球阀，是近年来被广泛采用的一种新型阀门。
如申请号为“CN201210555363”的发明所公开的一种半球阀，包括阀体，阀体内设有相互配合的阀座和球冠，所述的阀座和阀体轴向之间设有压圈，压圈通过螺钉和弹性垫圈的相互配合安装在阀座和阀体轴向之间，压圈、阀座与阀体之间存在轴向间隙，在阀体或阀座的径向密封圆柱面上至少开设有一个圈槽，圈槽内套装有密封圈；在压圈上沿轴向还设有多个紧定螺钉，紧定螺钉的顶端端面顶在阀体的端面上。
上述半球阀虽然对液体的介质具有较好的切断作用，但是当介质中存在固体颗粒物时，在半球阀开启或关闭时，固体颗粒物很可能会卡在阀芯和阀座之间，导致半球阀的切断效果变差。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种半球阀，本发明所要解决的技术问题是：如何提高半球阀的封闭效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种半球阀，所述半球阀包括阀杆、下端开口的上阀体和上下两端均开口的下阀体，所述阀杆上固定有阀芯，所述阀芯位于所述下阀体内部且所述阀芯和阀杆同轴转动，其特征在于，所述上阀体和下阀体之间设有球阀垫板，所述球阀垫板上设有通孔，所述通孔能够分别与上阀体和下阀体连通，所述上阀体和下阀体均与所述球阀垫板密封固定，所述球阀垫板的下表面设有环形的第一凹槽，所述第一凹槽内固定有第一密封圈，所述第一密封圈与所述阀芯密封连接，所述球阀垫板的内部径向设置有吹扫孔，所述吹扫孔的内端与上阀体连通，所述吹扫孔的外端连通有吹扫装置。
其工作原理在于：本半球阀还包括用于控制阀杆转动的手柄，通过手柄控制阀杆转动并带动阀芯转动，实现半球阀的开闭；本半球阀在上阀体和下阀体之间增加了球阀垫板，该球阀垫板内部设有吹扫孔，吹扫孔的外端连通有吹扫装置，吹扫孔的内端与上阀体连通并正对着阀芯的外壁面，在本半球阀开启或者关闭时，吹扫装置能够将不与物料反应的压缩空气或者液体介质通过吹扫孔输送到上阀体内，并冲刷阀芯的外壁面，避免固体颗粒物粘在阀芯与第一密封圈连接处的外壁面上，导致物料从阀芯外壁面和第一密封圈的连接空隙中泄漏，降低了半球阀的封闭效果；当上阀体内的物料为固体颗粒物时，吹扫装置使用不与该物料反应的气体对阀芯的上壁面进行吹扫，当上阀体内的物料为含有固体颗粒物的液体时，吹扫装置使用不与该固体颗粒物和液体反应的液态介质对外壁面进行吹扫。
在上述的一种半球阀中，所述吹扫孔为多个，各吹扫孔沿圆周方向均匀设置在球阀垫板上。吹扫孔设有多个并且沿圆周方向均匀设置在球阀垫板上，每个吹扫孔均与一个吹扫装置连通，该设计能够使吹扫装置对阀芯的外壁面的清理更加均匀，清理效果更好，避免存在清理死角使固体颗粒物粘在阀芯与第一密封圈连接处的外壁面上，导致物料从阀芯外壁面和第一密封圈的连接空隙中泄漏，降低了半球阀的封闭效果。
在上述的一种半球阀中，所述球阀垫板的上表面设有台阶面且所述台阶面与所述通孔相连接，所述上阀体的下端焊接有环形的第一法兰，所述第一法兰的内端与所述上阀体相连，所述第一法兰的下表面具有与所述台阶面形状匹配的第一环形凸起；所述球阀下表面设有第二环形凸起，所述下阀体的上端焊接有环形的第二法兰，所述第二环形凸起与所述第二法兰的内侧壁相连且两者为过盈配合，所述第一法兰和第二法兰通过紧固件可拆卸连接。上述的紧固件可以是螺栓或者螺钉，上阀体和球阀垫板通过第一法兰固定，所述下阀体和球阀垫板通过第二法兰固连，该设计能够增大球阀垫板与上阀体以及下阀体的接触面，使上阀体、下阀体与球阀垫板的连接更加紧密且具有较好的密封性。
在上述的一种半球阀中，所述吹扫装置包括活塞和基座，所述基座为圆柱体，所述吹扫孔为沉孔，所述基座的内端部与所述沉孔的沉头匹配，所述基座的侧壁上设有第三环形凸起，所述第三环形凸起的内侧壁与所述球阀垫板之间设有第二密封圈，所述基座与球阀垫板通过所述第二密封圈密封连接，所述沉孔的深度大于所述基座内端到第三环形凸起的内侧壁的长度，所述基座与球阀垫板可拆卸连接。基座内端部的外壁紧贴于沉头的内壁，基座的外端部的侧壁上固定有定位凸起，所述定位凸起和所述球阀垫板通过紧固件固连，该紧固件可以是螺钉或者螺栓；沉孔的深度大于所述基座内端到第三环形凸起的内侧壁的长度是为了给输送过来的介质留有通道，避免造成堵塞，并且还能够使增大活塞外端与介质的接触面，当加压后的介质输送到吹扫孔内时，活塞会向外运动，从而使介质从吹扫孔的内端进入上阀体，将附着在阀芯的外壁面的物料吹净。
在上述的一种半球阀中，所述吹扫装置还包括进气管，所述进气管与所述基座的外端固连，所述基座内设有导气管路，所述导气管路分别与所述进气管和吹扫孔连通。导气管路的设计能够将从进气管进入的压缩空气输送到吹扫孔，上述的导气管路和进气管不仅仅局限于输送压缩空气，也可以是不与物料反应的液态介质。
在上述的一种半球阀中，所述基座的内端设有圆形的第二凹槽，所述第二凹槽内设有弹簧，所述活塞的外端位于所述第二凹槽内且所述活塞能够沿所述第二凹槽的中轴线往复运动，所述活塞的外端与所述弹簧连接且所述活塞外端的侧壁上设有O形密封圈，所述活塞与第二凹槽通过所述O形密封圈密封连接。O形密封圈的设计能够使活塞与第二凹槽密封连接，当吹扫孔内输入加压介质后能够形成压力差使活塞向外运动。
在上述的一种半球阀中，所述活塞的内端部呈锥形，所述吹扫孔的内端的孔壁上设有环形的凸沿，所述活塞的内端部与所述凸沿能够密封连接。工作时，将加压后的介质输送到吹扫孔内，活塞向外运动，从而使介质从吹扫孔的内端进入上阀体，将附着在阀芯的外壁面的物料吹净；停止输送介质，活塞在弹簧的作用下向内运动，活塞内端抵住凸沿形成密封，无需人工进行操作，方便快捷。
在上述的一种半球阀中，所述球阀垫板上轴向设有多个螺纹沉孔，所述的多个螺纹沉孔沿圆周方向均匀设置在球阀垫板上，所述球阀垫板与所述第二法兰通过螺钉固定，所述第一法兰和所述第二法兰通过螺栓固定。多个螺纹沉孔沿圆周方向均匀设置在球阀垫板上能够使球阀垫板与第二法兰之间的连接更加紧密，提高密封性，增强封闭效果。
作为另一种方案，所述吹扫装置包括连接管，所述连接管的一端与球阀垫板密封连接，所述连接管与吹扫孔连通，所述连接管的另一端与进气管连通，所述连接管上设有用于控制介质输送状态的开关。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、在本半球阀吹扫装置的设计，能够在半球阀开启或者关闭时将不与物料反应的压缩空气或者液体介质通过吹扫孔输送到上阀体内，并冲刷阀芯的外壁面，避免固体颗粒物粘在阀芯与第一密封圈连接处的外壁面上，导致物料从阀芯外壁面和第一密封圈的连接空隙中泄漏，从而提高了半球阀的封闭效果。
2、本半球阀的吹扫孔设有多个并且沿圆周方向均匀设置在球阀垫板上，每个吹扫孔均与一个吹扫装置连通，该设计能够使吹扫装置对阀芯的外壁面的清理更加均匀，清理效果更好，避免存在清理死角使固体颗粒物粘在阀芯与第一密封圈连接处的外壁面上，导致物料从阀芯外壁面和第一密封圈的连接空隙中泄漏，降低了半球阀的封闭效果。
附图说明
图1是本半球阀的整体结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本半球阀的球阀垫板的结构示意图。
图4是本半球阀吹扫装置和吹扫孔的结构示意图。
图5是本半球阀安装完成后吹扫孔内各部件的连接示意图。
图6是本半球阀的球阀垫板的俯视示意图。
图中，1、阀杆；2、上阀体；3、下阀体；4、阀芯；5、球阀垫板；6、吹扫孔；7、吹扫装置；8、第一凹槽；9、第一密封圈；10、台阶面；11、第一法兰；12、第一环形凸起；13、第二环形凸起；14、第二法兰；15、螺纹沉孔；16、活塞；17、基座；18、沉头；19、第三环形凸起；20、第二密封圈；21、通孔；22、进气管；23、导气管路；24、第二凹槽；25、弹簧；26、O形密封圈；27、凸沿。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-6所示，本半球阀包括阀杆1、球阀垫板5、下端开口的上阀体2、上下两端均开口的下阀体3和用于控制阀杆1转动的手柄，球阀垫板5设于上阀体2和下阀体3之间，球阀垫板5的上表面设有台阶面10且台阶面10与通孔21相连接，上阀体2的下端焊接有环形的第一法兰11，第一法兰11的内端与上阀体2相连，第一法兰11的下表面具有与台阶面10形状匹配的第一环形凸起12；球阀下表面设有第二环形凸起13，下阀体3的上端焊接有环形的第二法兰14，第二环形凸起13与第二法兰14的内侧壁相连且两者为过盈配合，第一法兰11和第二法兰14通过紧固件可拆卸连接，上述的紧固件可以是螺栓或者螺钉，上阀体2和球阀垫板5通过第一法兰11固定，下阀体3和球阀垫板5通过第二法兰14固连，该设计能够增大球阀垫板5与上阀体2以及下阀体3的接触面，使上阀体2、下阀体3与球阀垫板5的连接更加紧密且具有较好的密封性。
如图1和图3所示，阀杆1上固定有阀芯4，阀芯4位于下阀体3内部且阀芯4和阀杆1同轴转动，球阀垫板5上设有通孔21，通孔21能够分别与上阀体2和下阀体3连通，上阀体2和下阀体3均与球阀垫板5密封固定，球阀垫板5的下表面设有环形的第一凹槽8，第一凹槽8内固定有第一密封圈9，第一密封圈9与阀芯4密封连接，球阀垫板5的内部径向设置有吹扫孔6，吹扫孔6为多个，各吹扫孔6沿圆周方向均匀设置在球阀垫板5上，各吹扫孔6的内端与上阀体2连通，每个吹扫孔6均与一个吹扫装置7连通，该设计能够使吹扫装置7对阀芯4的外壁面的清理更加均匀，清理效果更好，避免存在清理死角使固体颗粒物粘在阀芯4与第一密封圈9连接处的外壁面上，导致物料从阀芯4外壁面和第一密封圈9的连接空隙中泄漏，降低了半球阀的封闭效果。
如图3和图6所示，球阀垫板5上轴向设有多个螺纹沉孔15，的多个螺纹沉孔15沿圆周方向均匀设置在球阀垫板5上，球阀垫板5与第二法兰14通过螺钉固定，第一法兰11和第二法兰14通过螺栓固定。多个螺纹沉孔15沿圆周方向均匀设置在球阀垫板5上能够使球阀垫板5与第二法兰14之间的连接更加紧密，提高密封性，增强封闭效果。
如图4和图5所示，吹扫装置7包括活塞16、进气管22和基座17，进气管22与基座17的外端固连，基座17内设有导气管路23，导气管路23分别与进气管22和吹扫孔6连通，导气管路23的设计能够将从进气管22进入的压缩空气输送到吹扫孔6，上述的导气管路23和进气管22不仅仅局限于输送压缩空气，也可以是不与物料反应的液态介质；基座17为圆柱体，吹扫孔6为沉孔，基座17的内端部与沉孔的沉头18匹配，基座17的侧壁上设有第三环形凸起19，第三环形凸起19的内侧壁与球阀垫板5之间设有第二密封圈20，基座17与球阀垫板5通过第二密封圈20密封连接，沉孔的深度大于基座17内端到第三环形凸起19的内侧壁的长度，基座17与球阀垫板5可拆卸连接。基座17内端部的外壁紧贴于沉头18的内壁，基座17的外端部的侧壁上固定有定位凸起，定位凸起和球阀垫板5通过紧固件固连，该紧固件可以是螺钉或者螺栓；沉孔的深度大于基座17内端到第三环形凸起19的内侧壁的长度是为了给输送过来的介质留有通道，避免造成堵塞，并且还能够使增大活塞16外端与介质的接触面，当加压后的介质输送到吹扫孔6内时，活塞16会向外运动，从而使介质从吹扫孔6的内端进入上阀体2，将附着在阀芯4的外壁面的物料吹净。
如图4和图5所示，基座17的内端设有圆形的第二凹槽24，第二凹槽24内设有弹簧25，活塞16的外端位于第二凹槽24内且活塞16能够沿第二凹槽24的中轴线往复运动，活塞16的外端与弹簧25连接且活塞16外端的侧壁上设有O形密封圈26，活塞16与第二凹槽24通过O形密封圈26密封连接，O形密封圈26的设计能够使活塞16与第二凹槽24密封连接，当吹扫孔6内输入加压介质后能够形成压力差使活塞16向外运动；活塞16的内端部呈锥形，吹扫孔6的内端的孔壁上设有环形的凸沿27，活塞16的内端部与凸沿27能够密封连接。工作时，将加压后的介质输送到吹扫孔6内，活塞16向外运动，从而使介质从吹扫孔6的内端进入上阀体2，将附着在阀芯4的外壁面的物料吹净；停止输送介质，活塞16在弹簧25的作用下向内运动，活塞16内端抵住凸沿27形成密封，无需人工进行操作，方便快捷。
作为另一种方案，所述吹扫装置7包括连接管，所述连接管的一端与球阀垫板5密封连接，所述连接管与吹扫孔6连通，所述连接管的另一端与进气管22连通，所述连接管上设有用于控制介质输送状态的开关。
本半球阀通过手柄控制阀杆1转动并带动阀芯4转动，实现半球阀的开闭；本半球阀在上阀体2和下阀体3之间增加了球阀垫板5，该球阀垫板5内部设有吹扫孔6，吹扫孔6的外端连通有吹扫装置7，吹扫孔6的内端与上阀体2连通并正对着阀芯4的外壁面，在本半球阀开启或者关闭时，吹扫装置7能够将不与物料反应的压缩空气或者液体介质通过吹扫孔6输送到上阀体2内，并冲刷阀芯4的外壁面，避免固体颗粒物粘在阀芯4与第一密封圈9连接处的外壁面上，导致物料从阀芯4外壁面和第一密封圈9的连接空隙中泄漏，降低了半球阀的封闭效果；当上阀体2内的物料为固体颗粒物时，吹扫装置7使用不与该物料反应的气体对阀芯4的上壁面进行吹扫，当上阀体2内的物料为含有固体颗粒物的液体时，吹扫装置7使用不与该固体颗粒物和液体反应的液态介质对外壁面进行吹扫。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种半球阀，所述半球阀包括阀杆(1)、下端开口的上阀体(2)和上下两端均开口的下阀体(3)，所述阀杆(1)上固定有阀芯(4)，所述阀芯(4)位于所述下阀体(3)内部且所述阀芯(4)和阀杆(1)同轴转动，其特征在于，所述上阀体(2)和下阀体(3)之间设有球阀垫板(5)，所述球阀垫板(5)上设有通孔(21)，所述通孔(21)能够分别与上阀体(2)和下阀体(3)连通，所述上阀体(2)和下阀体(3)均与所述球阀垫板(5)密封固定，所述球阀垫板(5)的下表面设有环形的第一凹槽(8)，所述第一凹槽(8)内固定有第一密封圈(9)，所述第一密封圈(9)与所述阀芯(4)密封连接，所述球阀垫板(5)的内部径向设置有吹扫孔(6)，所述吹扫孔(6)的内端与上阀体(2)连通，所述吹扫孔(6)的外端连通有吹扫装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种半球阀，其特征在于，所述吹扫孔(6)为多个，各吹扫孔(6)沿圆周方向均匀设置在球阀垫板(5)上。
3.根据权利要求1所述的一种半球阀，其特征在于，所述球阀垫板(5)的上表面设有台阶面(10)且所述台阶面(10)与所述通孔(21)相连接，所述上阀体(2)的下端焊接有环形的第一法兰(11)，所述第一法兰(11)的内端与所述上阀体(2)相连，所述第一法兰(11)的下表面具有与所述台阶面(10)形状匹配的第一环形凸起(12)；所述球阀下表面设有第二环形凸起(13)，所述下阀体(3)的上端焊接有环形的第二法兰(14)，所述第二环形凸起(13)与所述第二法兰(14)的内侧壁相连且两者为过盈配合，所述第一法兰(11)和第二法兰(14)通过紧固件可拆卸连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种半球阀，其特征在于，所述吹扫装置(7)包括活塞(16)和基座(17)，所述基座(17)为圆柱体，所述吹扫孔(6)为沉孔，所述基座(17)的内端部与所述沉孔的沉头(18)匹配，所述基座(17)的侧壁上设有第三环形凸起(19)，所述第三环形凸起(19)的内侧壁与所述球阀垫板(5)之间设有第二密封圈(20)，所述基座(17)与球阀垫板(5)通过所述第二密封圈(20)密封连接，所述沉孔的深度大于所述基座(17)内端到第三环形凸起(19)的内侧壁的长度，所述基座(17)与球阀垫板(5)可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种半球阀，其特征在于，所述吹扫装置(7)还包括进气管(22)，所述进气管(22)与所述基座(17)的外端固连，所述基座(17)内设有导气管路(23)，所述导气管路(23)分别与所述进气管(22)和吹扫孔(6)连通。
6.根据权利要求4所述的一种半球阀，其特征在于，所述基座(17)的内端设有圆形的第二凹槽(24)，所述第二凹槽(24)内设有弹簧(25)，所述活塞(16)的外端位于所述第二凹槽(24)内且所述活塞(16)能够沿所述第二凹槽(24)的中轴线往复运动，所述活塞(16)的外端与所述弹簧(25)连接且所述活塞(16)外端的侧壁上设有O形密封圈(26)，所述活塞(16)与第二凹槽(24)通过所述O形密封圈(26)密封连接。
7.根据权利要求6所述的一种半球阀，其特征在于，所述活塞(16)的内端部呈锥形，所述吹扫孔(6)的内端的孔壁上设有环形的凸沿(27)，所述活塞(16)的内端部与所述凸沿(27)能够密封连接。
8.根据权利要求3所述的一种半球阀，其特征在于，所述球阀垫板(5)上轴向设有多个螺纹沉孔(15)，所述的多个螺纹沉孔(15)沿圆周方向均匀设置在球阀垫板(5)上，所述球阀垫板(5)与所述第二法兰(14)通过螺钉固定，所述第一法兰(11)和所述第二法兰(14)通过螺栓固定。
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Inventor before: Chen Junjia

Inventor before: Chen Renxian

Inventor before: Chen Renxian

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