CN105020432A - 双向密封v型调节球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向密封V型调节球阀，包括：阀体,阀芯，位于阀体中，并能够绕转动轴线相对于阀体转动；双向密封阀座，安装在阀体与阀芯之间，双向密封阀座包括前密封座和阀座套，前密封座靠近阀芯设置，阀座套靠近阀体设置，阀座套套设在前密封座上并且能够在外力作用下相对于前密封座移动。该双向密封V型调节球阀包括双向密封阀座，该双向密封阀座包括前密封座和阀座套两个相互独立的部件，结构简单、成本低；正常情况时，介质的推力推动阀座套、前密封座，使前密封座的密封面压紧阀芯的球面进行密封；非正常情况时，介质经由前密封座和阀座套的间隙推动前密封座，使前密封座压紧球面进行密封；实现阀门单一阀座的双向密封。

Description

双向密封V型调节球阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其是涉及一种双向密封V型调节球阀。

背景技术

V型调节球阀是一种阀芯为半球、流道截面为V型的单向密封阀门，由于球芯带有V型结构，对阀座具有剪切作用，能切去密封面上的结垢及粘连物，而保持密封严紧，特别适用于制浆、造纸生产过程中的纸浆、白水、黑液、白液等悬浮颗粒的流体及浓、浊浆状流体介质的自动调节。

当介质正向压力大于反向压力时，阀门密封使介质不会倒流。但是当介质反向压力大于正向压力时，阀门不能密封而形成介质倒流。因此，现有技术中的V型调节球阀无法实现双向密封。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向密封V型调节球阀，以解决现有技术中的V型调节阀不能双向密封的技术问题。

本发明提供一种双向密封V型调节球阀，包括：

阀体；

阀芯，位于所述阀体中，并能够绕转动轴线相对于所述阀体转动；

双向密封阀座，安装在所述阀体与所述阀芯之间，所述双向密封阀座包括前密封座和阀座套，所述前密封座靠近所述阀芯设置，所述阀座套靠近所述阀体设置，所述阀座套套设在所述前密封座上并且能够在外力作用下相对于所述前密封座移动。

进一步地，所述前密封座具有与所述阀芯接触的密封面，以及与所述阀座套接触的配合面；所述配合面为L型，所述阀座套搭接在所述配合面上。

进一步地，L型的所述配合面包括与所述阀芯的转动轴线平行的第一配合面和与所述阀芯的转动轴线垂直的第二配合面；

所述阀座套与所述第一配合面正对的表面的底部比所述表面的顶部靠近所述前密封座。

进一步地，所述表面的底部具有朝向所述前密封座凸起的接触部。

进一步地，所述阀座套与所述前密封座均为圆环形，所述阀座套的外径为ΦA，所述第二配合面的直径为ΦB，所述密封面的平均直径为ΦC；

并且ΦA、ΦB和ΦC满足以下关系：ΦA＞ΦC＞ΦB。

进一步地，所述前密封座的外径为ΦD，ΦD＝ΦA。

进一步地，所述双向密封阀座还包括设置在所述阀座套的外壁与所述阀体的内壁之间的第一密封圈。

进一步地，所述双向密封阀座还包括套设在所述第二配合面上的第二密封圈。

进一步地，所述阀座套的一端与所述阀体的内壁之间通过弹簧连接，所述弹簧为所述双向密封阀座提供压向所述阀芯的预紧力。

进一步地，所述的双向密封V型调节球阀包括阀杆、支撑轴和底盖；

所述阀杆的一端与所述阀芯的顶部固定连接，另一端穿过所述阀体，所述阀杆能够带动所述阀芯共同旋转；

所述支撑轴的一端与所述阀芯的底部连接，另一端穿过所述阀体，所述底盖与所述阀芯的底部固定连接，以封堵所述支撑轴的下端。

本发明提供的双向密封V型调节球阀包括双向密封阀座，该双向密封阀座是一种全新理论的双向密封阀座，该双向密封阀座包括前密封座和阀座套两个相互独立的部件，结构简单、成本低。当双向密封阀座右端介质的推力大于左端介质的推力时(正常情况)，介质推力推动阀座套，阀座套推动前密封座，使前密封座的密封面压紧阀芯的球面进行密封；当双向密封阀座右端介质的推力小于左端介质的推力时(非正常情况)，介质经由前密封座和阀座套的间隙推动前密封座，使前密封座压紧球面进行密封。本发明利用介质作用在前密封座左右两个端面上的不平衡力，实现阀门单一阀座的双向密封，非常适用于阀门阀座前后存在反压的工作环境。此外，该双向密封V型调节球阀在保持双向密封的同时，依然具备剪切作用，能切去阀芯球面上的结垢及粘连物，而保持密封严紧，避免阀门卡死。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的双向密封V型调节球阀的结构示意图；

图2为图1中的前密封座的放大图。

附图标记：

1-阀体；                   2-阀芯；

21-转动轴线；              3-双向密封阀座；

31-前密封座；              311-密封面；

312-配合面；               312a-第一配合面；

312b-第二配合面；          32-阀座套；

33-第一密封圈；            34-第二密封圈；

35-弹簧；                  4-阀杆；

5-支撑轴；                 6-底盖；

7-平键；                   8-阀腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明一种实施例提供的双向密封V型调节球阀的结构示意图；图2为图1中的前密封座的放大图。

本发明提供一种双向密封V型调节球阀，如图1和图2所示，该双向密封V型调节球阀包括：阀体1；阀芯2，位于所述阀体1中，并能够绕转动轴线21相对于所述阀体1转动；阀体1和阀芯2之间为阀腔8，双向密封阀座3，安装在所述阀体1与所述阀芯2之间(即阀腔8中)，所述双向密封阀座3包括前密封座31和阀座套32，所述前密封座31靠近所述阀芯2设置，所述阀座套32靠近所述阀体1设置，所述阀座套32套设在所述前密封座31上并且能够在外力作用下相对于所述前密封座31移动。

如图1和图2所示，正常情况时，双向密封阀座3右端的介质(液体或者气体)的推力大于左端的介质的推力，介质推力推动阀座套32，阀座套32推动前密封座31朝向阀芯2移动，此时前密封座31和阀座套32构成一个整体，使前密封座31压紧阀芯2的球面进行密封。

非正常情况(例如该双向密封V型调节球阀所在管路中的液体或者气体倒流时)，双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力，此时阀座套32和前密封座31分离，介质经由前密封座31和阀座套32之间的间隙推动前密封座31朝向阀芯2移动，使前密封座31压紧阀芯2的球面进行密封，前密封座31对阀芯2的压紧力为介质(流体或者气体)在双向密封阀座3的左右端面上的推力的合力。

本发明提供的双向密封V型调节球阀包括双向密封阀座3，该双向密封阀座3是一种全新理论的前密封座31，该双向密封阀座3包括前密封座31和阀座套32两个相互独立的部件，结构简单、成本低。当双向密封阀座3右端介质的推力大于左端介质的推力时(正常情况)，介质推力推动阀座套32，阀座套32推动前密封座31，使前密封座31的密封面311压紧阀芯2的球面进行密封；当双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力时(非正常情况)，介质经由前密封座31和阀座套32的间隙推动前密封座31，使前密封座31压紧球面进行密封。本发明利用介质作用在前密封座31左右两个端面上的不平衡力，实现阀门单一阀座的双向密封，非常适用于阀门阀座前后存在反压的工作环境。此外，该双向密封V型调节球阀在保持双向密封的同时，依然具备剪切作用，能切去阀芯2球面上的结垢及粘连物，而保持密封严紧，避免阀门卡死。

进一步地，如图2所示，所述前密封座31具有与所述阀芯2接触的密封面311，以及与所述阀座套32接触的配合面312；所述配合面312为L型，所述阀座套32套接在所述配合面312上。前密封座31和阀座套32是两个相互独立的部件，阀座套32套在L型的配合面312上，并能够相对于前密封座31沿所述配合面312滑动，以朝向或者远离所述前密封座31移动。

更进一步地，L型的所述配合面312包括与所述阀芯2的转动轴线21平行的第一配合面312a(在图2中为竖直面)和与所述阀芯2的转动轴线21垂直的第二配合面312b(在图2中为水平面)，阀座套32能够在介质推力作用下，沿第二配合面312b滑动以靠近或者远离所述第一配合面312a。

优选地，如图2所示，所述阀座套32与所述第一配合面312a正对的表面的底部比所述表面的顶部靠近所述前密封座31。当阀座套32与所述第一配合面312a正对的表面的底部与第一配合面312a接触时，该表面的顶部与第一配合面312a之间存在间隙，因此当双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力时(非正常情况)，介质能够经由前密封座31和阀座套32之间的间隙(即该表面的顶部与第一配合面312a之间的间隙)推动前密封座31朝向阀芯2移动，使前密封座31的密封面311压紧阀芯2的球面进行密封。当双向密封阀座3右端的介质的推力大于左端的介质的推力时(正常情况)，介质推力推动阀座套32，阀座套32与所述第一配合面312a正对的表面的底部与前密封座31接触并推动前密封座31，使前密封座31的密封面311压紧阀芯2的球面进行密封。

更优选地，所述表面的底部具有朝向所述前密封座31凸起的接触部。如图2所示，所述表面为阶梯形，所述阶梯形的表面的底部为接触部，接触部与前密封座接触时，接触部的上方具有矩形间隙，该矩形间隙使介质能够进入前密封座31与阀座套32之间，将前密封座31与阀座套32分离开来，并推动前密封座31压向阀芯2的球面，进行密封。

为了使介质能够很好地推动前密封座31，以压向阀芯2的球面进行密封，优选地，流体作用在所述第一配合面312a的面积大于流体作用在所述密封面311在所述第一配合面312a上的投影面积，这样流体作用在第一配合面312a上的推力(在图1中，该推力方向为水平向左)大于流体作用在所述密封面311上的推力(在图1中，该推力方向为水平向右)。由于阀体1与阀芯2之间的介质(即阀腔8中的介质)的压强相同，因此，介质作用在第一配合面312a上的推力大于介质作用在密封面311上的推力，也就是说介质对前密封座31的合力朝左，那么当双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力时(非正常情况)，前密封座31能够在介质的合力的作用下顺畅地朝向阀芯2移动，以使前密封座31的密封面311密封阀芯2的球面。

进一步地，所述阀座套32与所述前密封座31均为圆环形，所述阀座套32的外径为ΦA，所述第二配合面312b(第二配合面312b为圆环面)的直径为ΦB，所述密封面311的平均直径为ΦC，并且ΦA、ΦB和ΦC满足以下关系：ΦA＞ΦC＞ΦB。在制造该双向密封V型调节球阀时，需精密计算ΦA、ΦB和ΦC的尺寸。

需要说明的是，所述的密封面311的平均直径是指图2中的密封面311的上端点和下端点在与阀芯2的转动轴线21平行的平面上的两个投影点的中点到阀芯2的球心之间的距离的两倍。

进一步地，所述前密封座的外径为ΦD，ΦD＝ΦA。即前密封座31的外径与阀座套32的外径相等，因此，所述阀座套32的外表面与所述前密封座31的外表面平齐，整个双向密封阀座3结构非常紧凑，体积小，成本低。

如图1和图2所示，正常情况时，双向密封阀座3右端的介质(液体或者气体)推力大于左端介质的推力，介质在双向密封阀座3的左右端面上的推力的合力，推动阀座套32，阀座套32推动前密封座31朝向阀芯2移动，此时前密封座31和阀座套32构成一个整体，使前密封座31的密封面311压紧阀芯2的球面进行密封。

非正常情况时(例如该双向密封V型调节球阀所在管路中的液体或者气体倒流时)，双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力，此时介质经由前密封座31和阀座套32之间的间隙推动前密封座31朝向阀芯2移动，阀座套32和前密封座31分离，介质推力推动阀座套32向右移动；前密封座31朝向阀芯2移动，使前密封座31的密封面311压紧阀芯2的球面进行密封，前密封座31对阀芯2的压紧力等于该前密封座31的密封面311受到的介质推力与第一配合面312a受到的介质推力的合力。

进一步地，所述双向密封阀座3还包括设置在所述阀座套32的外壁与所述阀体1的内壁之间的第一密封圈33，使所述阀座套32的外壁与所述阀体1的内壁之间具有良好的密封性能，以阻断阀门阀腔8内外介质的流动。第一密封圈33优选采用弹性较好，密封性能较佳的橡胶密封圈。

进一步地，所述双向密封阀座3还包括套设在所述第二配合面312b上的第二密封圈34。第二密封圈34设置在所述阀座套32的内壁与所述前密封座31的第二配合面312b之间，使所述阀座套323的内壁与所述前密封座31之间具有良好的密封性能，以阻断阀门阀腔8内外介质的流动。第二密封圈34优选采用弹性较好，密封性能较佳的橡胶密封圈。

此外，所述阀座套32的一端(图1中为右端)与所述阀体1的内壁之间通过弹簧35连接，所述弹簧35为所述双向密封阀座3提供压向所述阀芯2的预紧力。此预紧力通过阀座套32使前密封座31的密封球面贴紧阀芯2的球面。当双向密封阀座3右端介质的推力小于左端介质的推力时，介质经由前密封座31和阀座套32之间的间隙推动前密封座31朝向阀芯2移动，阀座套32和前密封座31分离，介质推力推动阀座套32向右移动，阀座套32压缩弹簧35；当双向密封阀座3右端介质的推力大于左端介质的推力时，弹簧35的弹力和介质的推力的合力使阀座套32向左移动。

优选地，所述弹簧35为蝶形弹簧。蝶形弹簧具有刚度大，能以小变形承受大的载荷，非常适合于阀座套32的一端与阀体1的内壁之间空间比较狭小的场合。

此外，在本实施例中，双向密封V型调节球阀包括阀杆4、支撑轴5和底盖6；所述阀杆4的一端(图1中为下端)与所述阀芯2的顶部固定连接，另一端(图1中为上端)穿过所述阀体1，所述阀杆4能够带动所述阀芯2共同旋转；所述支撑轴5的一端(图1中为上端)与所述阀芯2的底部连接，另一端(图1中为下端)穿过所述阀体1，所述底盖6与所述阀芯2的底部固定连接，以封堵所述支撑轴5的下端。底盖6起到阻挡支撑轴5的下端，防止支撑轴5发生轴向位移的作用，提高该双向密封V型调节球阀的安全性和可靠性。

具体地，所述阀杆4通过平键7与所述阀芯2固定连接。阀杆4与阀芯2连接的一端的外表面上设有键槽，键槽的长度方向与阀杆4的长度方向平行，通过平键7能够将阀杆4的转动均匀平稳地传递给阀芯2，使阀芯2随阀杆4同步转动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双向密封V型调节球阀，其特征在于，包括：

阀体；

阀芯，位于所述阀体中，并能够绕转动轴线相对于所述阀体转动；

双向密封阀座，安装在所述阀体与所述阀芯之间，所述双向密封阀座包括前密封座和阀座套，所述前密封座靠近所述阀芯设置，所述阀座套靠近所述阀体设置，所述阀座套套设在所述前密封座上并且能够在外力作用下相对于所述前密封座移动。

2.根据权利要求1所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述前密封座具有与所述阀芯接触的密封面，以及与所述阀座套接触的配合面；所述配合面为L型，所述阀座套搭接在所述配合面上。

3.根据权利要求2所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，L型的所述配合面包括与所述阀芯的转动轴线平行的第一配合面和与所述阀芯的转动轴线垂直的第二配合面；

所述阀座套与所述第一配合面正对的表面的底部比所述表面的顶部靠近所述前密封座。

4.根据权利要求3所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述表面的底部具有朝向所述前密封座凸起的接触部。

5.根据权利要求3或者4所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述阀座套与所述前密封座均为圆环形，所述阀座套的外径为ΦA，所述第二配合面的直径为ΦB，所述密封面的平均直径为ΦC；

并且ΦA、ΦB和ΦC满足以下关系：ΦA＞ΦC＞ΦB。

6.根据权利要5所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述前密封座的外径为ΦD，ΦD＝ΦA。

7.根据权利要求1所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述双向密封阀座还包括设置在所述阀座套的外壁与所述阀体的内壁之间的第一密封圈。

8.根据权利要求3或4所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述双向密封阀座还包括套设在所述第二配合面上的第二密封圈。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，所述阀座套的一端与所述阀体的内壁之间通过弹簧连接，所述弹簧为所述双向密封阀座提供压向所述阀芯的预紧力。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的双向密封V型调节球阀，其特征在于，包括阀杆、支撑轴和底盖；

所述阀杆的一端与所述阀芯的顶部固定连接，另一端穿过所述阀体，所述阀杆能够带动所述阀芯共同旋转；

所述支撑轴的一端与所述阀芯的底部连接，另一端穿过所述阀体，所述底盖与所述阀芯的底部固定连接，以封堵所述支撑轴的下端。