CN105736729A - 一种防堵耐冲刷双向密封调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防堵耐冲刷双向密封调节阀，包括阀体和阀盖，阀体上设有阀座组件，阀座组件安装有阀球，阀球的上方和下方分别设有阀杆和下轴，阀球被下轴和阀杆同轴中心约束，且阀球沿着下轴和阀杆的同轴中心线进行旋转动作，阀球设有流道，流道为非圆形，流道的进口端为近似三角结构，流道的出口端由两个不同尺寸的半圆组合而成，半圆尺寸大于标准圆形流道尺寸，两个半圆组合形状为椭圆形、“8”字形或“О”形；阀体和阀盖均具有同轴心的直通圆形流道，阀盖设有介质进口端，阀体设有流道出口端。本发明能够在固体颗粒或含固介质、带状纤维介质、纸浆等复杂流体、高压流体中进行精确调节流量，并且在紧急情况下能够实现双向密封。

Description

一种防堵耐冲刷双向密封调节阀

技术领域

本发明涉及阀门的技术领域，尤其是涉及一种防堵耐冲刷双向密封调节阀。

背景技术

在工业过程控制中，含有固体颗粒、带状纤维介质、纸浆等复杂流体的调节常常采用V型球阀进行调节和控制，V型球阀为半球，球体一端设置为“V”形缺口形状，单个单向密封阀座。随着工业过程控制要求的不断提高，工艺应用参数的不断增加，不仅要求阀门调节精度高，并且还要求调节阀能够在更加复杂的工况中具有极高的密封性能和使用功能。而目前的V型球阀球体为半球，调节时依靠球体“V”形口与阀座流道的交叉空间面积来实现，不能根据实际要求精确设置流道形状和尺寸，调节精度低，同时，半球形状不能适应高压工况下的高强度要求，V型球阀承压能力极其有限，而当反向介质压力高于进口端压力是，该阀门是无法实现密封的。因此，目前的V型球阀已经完全不能适应高速发展的工业过程控制要求，急需进行解决。本发明由此产生。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种防堵耐冲刷双向密封调节阀，其能够在固体颗粒或含固介质、带状纤维介质、纸浆等复杂流体、高压流体中进行精确调节流量，并且在紧急情况下能够实现双向密封。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种防堵耐冲刷双向密封调节阀，包括阀体和阀盖，所述阀体上设有阀座组件，所述阀座组件安装有阀球，所述阀球的上方和下方分别设有阀杆和下轴，所述阀球被下轴和阀杆同轴中心约束，且阀球沿着下轴和阀杆的同轴中心线进行旋转动作，所述阀球设有流道，所述的流道为非圆形，所述流道的进口端为近似三角形，流道的出口端由两个不同尺寸的半圆组合而成，所述的半圆尺寸大于标准圆形流道尺寸，所述两个半圆组合形状为椭圆形、“8”字形或“О”形；所述的阀体和阀盖均具有同轴心的直通圆形流道，所述阀盖设有介质进口端，阀体设有流道出口端。

所述的流道包括进口流道和出口流道，且所述阀球上说孔槽，所述的孔槽与阀杆配合。

所述的阀座组件包含阀座，所述阀座上安装有弹簧，所述弹簧的前端和后端分别安装有倒梯形密封圈和矩形密封圈，所述倒梯形密封圈和矩形密封圈将弹簧密闭。

所述的阀座的密封面两侧设有尖锐边沿。

所述的阀座上安装有弹簧座，所述的弹簧安装在弹簧座内，且所述弹簧与矩形密封圈之间设有压圈。

所述阀座组件为单个无侵入式、双向密封结构，阀座组件的主密封方向为阀座端流向阀球端。

所述的阀球为固定式整球结构。

所述的矩形密封圈位于阀座的主密封方向进口前端，所述的倒梯形密封圈位于阀座的主密封方向进口后端，所述阀座在矩形密封圈前端设有与阀盖内径的阀座尾端，且矩形密封圈的内径尺寸大于阀座与阀球密封中线的尺寸。

所述的阀球表面、阀座密封表面和阀球的流道进口端均进行硬化处理。

所述阀杆的外部设有压盖，所述压盖的外部设有支架，所述压盖和阀杆之间设有填料。

本发明的有益效果如下：

本发明的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其阀座始终与阀球紧紧吻合，关闭时阀球将阀座流道完全覆盖，且阀座与阀球的紧密吻合保证了密封，逐渐打开阀门进行调节作用时，流体首先由阀球近似“Δ”形的尖端小流道流出，此时由于阀球后端近似椭圆形、“8”字形或“О”形，流道较标准流道尺寸更大，流体将不能直接冲刷到阀球出口端的任何实体上，随着阀门开度的不断增大，近似“Δ”形流道口将越来越大，输出流量也随着增大，阀球后端由于完全没有阻碍，介质流通无阻，不停滞、无堵塞，而进口端近似“Δ”形流道口的实际形状将按照要求的流量特性进行精确计算和设置，进口端近似“Δ”形流道口还可以与阀座的配合运动对带状、条状等物料进行剪切和截断。

本发明的实施即可彻底解决固体颗粒或含固介质、带状纤维介质、纸浆等复杂流体、高压流体中进行精确调节流量，并且在紧急情况下能够实现双向密封，满足高参数、特殊工况下的精确调节和双向切断功能，保证生产运行和操作的高效运行和长期安全可靠应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中“I”处的阀座组件结构示意图；

图3为本发明中的阀球的结构示意图；

其中，1为下轴、2为阀体、3为阀盖、4为阀球、41为进口流道、42为出口流道、43为孔槽、5为阀座组件、51为阀座、511为尖锐边沿、512为阀座尾端、52为倒梯形密封圈、53为弹簧座、54为弹簧、55为压圈、56为矩形密封圈、6为阀杆、7为压盖、8为填料、9为支架。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1-3所示，本发明的防堵耐冲刷双向密封调节阀，包括阀体2和阀盖3，阀体2上设有阀座组件5，阀座组件5安装有阀球4，阀球4的上方和下方分别设有阀杆6和下轴1，阀杆6的外部设有压盖7，压盖7的外部设有支架9，压盖7和阀杆6之间设有填料8。

本发明中的阀座组件5为单个无侵入式、双向密封结构，阀座组件5的主密封方向为阀座51端流向阀球4端，阀球4出口端无阀座。阀球4为固定式整球结构，被下轴1和阀杆6同轴中心约束，且阀球4沿着下轴1和阀杆6的同轴中心线进行旋转动作。阀球4上说孔槽43，孔槽43与阀杆6配合，阀球4设有流道，流道包括进口流道41和出口流道42，且流道为非圆形，流道的进口端为近似“Δ”形，其实际形状将按照具体要求的流量特性进行精确设置。流道的出口端由两个不同尺寸的半圆组合而成，半圆尺寸大于标准圆形流道尺寸，两个半圆组合形状为椭圆形、“8”字形或“О”形；阀体2和阀盖3均具有同轴心的直通圆形流道，阀盖3设有介质进口端，阀体2设有流道出口端。

本发明中的阀座组件5包含阀座51，阀座51上安装有弹簧座53，弹簧54安装在弹簧座53内，且弹簧54与矩形密封圈56之间设有压圈55，弹簧54的前端和后端分别安装有倒梯形密封圈52和矩形密封圈56，倒梯形密封圈52和矩形密封圈56将弹簧54完全密闭，隔离了任何物料和介质的侵入。

作为优选的，本发明中的矩形密封圈56位于阀座51的主密封方向进口前端，倒梯形密封圈52位于阀座51的主密封方向进口后端，阀座51在矩形密封圈56前端设有与阀盖3内径的阀座尾端“K”512，且矩形密封圈56的内径尺寸a2大于阀座51与阀球4密封中线的尺寸a1。

本发明中的阀座51的密封面两侧设有尖锐边沿511。在阀球4旋转运动过程中可以对阀球4表面物料进行刮除和清洁，也可以通过球体近似“Δ”形流道口和阀座的配合对带状、条状等物料进行剪切和截断。

本发明中的阀球4表面、阀座51密封表面和阀球4的流道进口端均进行了硬化处理。

采用上述技术方案，阀座组件5安装在阀球4进口前端，阀球4后端没有阀座及任何其他类似设置，直接与管道连通，而且阀座组件5为双向密封结构设计，弹簧54的腔室为无侵入式、完全密封结构设计，当介质按照主密封方向（箭头指示方向）流动时，阀座51在弹簧54作用和介质力作用下与阀球4紧贴实现密封，而当反向压力较大时，由于阀座51前端的矩形密封圈56的内径尺寸a2大于阀座51与阀球4密封中线的尺寸a1而形成环形面“b”，反向介质压力乘以环形面“b”即产生阀座51的反向推力F，而使阀座51紧贴阀球4而实现反向密封，但逐渐打开阀门进行调节作用时，流体首先由球体4近似“Δ”形的尖端小流道流出，此时由于阀球4后端近似椭圆形、“8”字形或“О”形，流道较标准流道尺寸“D”更大，流体将不能直接冲刷到阀球4出口端的任何实体上，随着阀门开度的不断增大，近似“Δ”形流道口将越来越大，输出流量也随着增大，阀球4后端由于完全没有阻碍，介质流通无阻，不停滞、无堵塞，而进口流道41近似“Δ”形流道口的实际形状将按照要求的流量特性进行精确计算和设置，进口流道41近似“Δ”形流道口还可以与阀座51的配合运动对带状、条状等物料进行剪切和截断。

因此，本发明可彻底解决固体颗粒或含固介质、带状纤维介质、纸浆等复杂流体、高压流体中进行精确调节流量，并且在紧急情况下能够实现双向密封，满足高参数、特殊工况下的精确调节和双向切断功能，保证生产运行和操作的高效运行和长期安全可靠应用。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：包括阀体和阀盖，所述阀体上设有阀座组件，所述阀座组件安装有阀球，所述阀球的上方和下方分别设有阀杆和下轴，所述阀球被下轴和阀杆同轴中心约束，且阀球沿着下轴和阀杆的同轴中心线进行旋转动作，所述阀球设有流道，所述的流道为非圆形，所述流道的进口端为近似三角结构，流道的出口端由两个不同尺寸的半圆组合而成，所述的半圆尺寸大于标准圆形流道尺寸，所述两个半圆组合形状为椭圆形、“8”字形或“О”形；所述的阀体和阀盖均具有同轴心的直通圆形流道，所述阀盖设有介质进口端，阀体设有流道出口端。

2.如权利要求1所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的流道包括进口流道和出口流道，且所述阀球上说孔槽，所述的孔槽与阀杆配合。

3.如权利要求1所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的阀座组件包含阀座，所述阀座上安装有弹簧，所述弹簧的前端和后端分别安装有倒梯形密封圈和矩形密封圈，所述倒梯形密封圈和矩形密封圈将弹簧密闭。

4.如权利要求3所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的阀座的密封面两侧设有尖锐边沿。

5.如权利要求3所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的阀座上安装有弹簧座，所述的弹簧安装在弹簧座内，且所述弹簧与矩形密封圈之间设有压圈。

6.如权利要求3所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述阀座组件为单个无侵入式、双向密封结构，阀座组件的主密封方向为阀座端流向阀球端。

7.如权利要求1所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的阀球为固定式整球结构。

8.如权利要求3所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的矩形密封圈位于阀座的主密封方向进口前端，所述的倒梯形密封圈位于阀座的主密封方向进口后端，所述阀座在矩形密封圈前端设有与阀盖内径的阀座尾端，且矩形密封圈的内径尺寸大于阀座与阀球密封中线的尺寸。

9.如权利要求8所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述的阀球表面、阀座密封表面和阀球的流道进口端均进行硬化处理。

10.如权利要求1所述的防堵耐冲刷双向密封调节阀，其特征在于：所述阀杆的外部设有压盖，所述压盖的外部设有支架，所述压盖和阀杆之间设有填料。