CN106122509A - 一种浮动球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浮动球阀，包括阀体、压盖、阀杆及密封结构，压盖固定在阀体的顶部开口上，其底部表面与阀体的顶部开口处形成第一安装空间；阀杆的顶部穿过压盖以及第一安装空间而伸入内腔中，顶部连接有驱动机构；密封结构被压盖紧压在第一安装空间内，其包括支撑体，支撑体套设在阀杆上，其内表面通过设置在其上的第一密封件与阀杆密封连接，外表面通过设置在其上的第二密封件，和/或设置在阀体内壁面上的第二密封件与阀体内壁面密封连接。不管阀杆转动与否，阀体本身不转动，固定在阀体上的压盖位置不变，则设置在支撑体上的第一密封件和第二密封件的位置也不会改变，分别能够紧密地抱合在阀杆和支撑体的外壁面上，保持密封状态。

Description

一种浮动球阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种浮动球阀。

背景技术

高压密封浮动球阀广泛应用于各种化工行业，随着科技的不断发展，使用者对阀门的性能要求越来越高。目前，双向高压密封浮动浮动球阀的结构中，阀杆采用上装式，阀杆与阀体之间的密封结构均采用石墨填料结构，为防止阀杆沿竖直方向有运动趋势，需要在石墨填料结构上设置压盖法兰结构，来限制阀杆的向上运动和确保阀杆与阀体之间的密封性能。

中国专利文献CN2139647Y公开一种管式球阀，包括阀体，具有内腔，以及供流体流入和流出的左侧开口、右侧开口，以及顶部开口；阀体内壁面的靠近顶部开口处具有向外延伸的第一环形凸台；设置在阀体右侧开口上的阀盖，阀盖与阀体之间形成安装内腔；设置在阀体内壁面和阀盖内壁面上阀座；以及阀杆，阀杆的外壁面具有第二环形凸台，其顶部穿过阀体内壁面的第一环形凸台的内孔，向上伸出阀体并连接有手柄，第二环形凸台抵靠在第一环形凸台的下方；设置在阀杆底部上的球体，球体位于安装内腔中，与阀座形成密封面；以及设置在阀杆与阀体内壁面之间的密封结构。

上述的密封结构包括套设在阀杆上的垫料箱、双向燕尾密封圈、压圈、螺母以及手柄。其中，双向燕尾密封圈底部伸入垫料箱内，顶部位于垫料箱外，压圈压在双向燕尾密封圈的顶部上，且双向燕尾密封圈的顶部伸入压圈底部上突出部的内孔中，依次设置在压圈上的螺母以及手柄。

上结构的球阀，虽然不采用填料密封，但是其密封结构需要实现密封时，必须通过手柄拧紧螺母，压圈在螺母的拧紧力作用下，使得双向燕尾密封圈顶部产生变形，抱紧阀杆，从而实现密封。但是，当开启或关闭阀门时，阀杆在不断地转动，不可避免地会引起螺母的松动，进而使得压圈松动，使得双向燕尾密封圈的顶部不能够产生变形，或者变形很小，会使得双向燕尾密封圈不能够抱紧阀杆，从而降低阀杆与阀体之间的密封性能。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的球阀的阀杆与阀体内壁面之间的密封性能差。

为此，本发明提供一种浮动球阀，其特征在于，包括

阀体，具有供介质流通的内腔，供介质流入和流出所述内腔的第一进口和第一出口，以及顶部开口；

压盖，固定在所述阀体的顶部开口上，其底部表面与所述阀体的顶部开口处形成第一安装空间；

阀杆，其底部穿过所述压盖以及所述第一安装空间而伸入所述内腔中，顶部连接有驱动机构，；以及

密封结构，被所述压盖紧压在所述第一安装空间内，包括支撑体，所述支撑体套设在所述阀杆上，其内表面通过设置在其上的第一密封件与所述阀杆密封连接，外表面通过设置在其上的第二密封件，和/或设置在所述阀体内壁面上的第二密封件与所述阀体内壁面密封连接。

上述的浮动球阀，所述支撑体的面向所述阀杆的内表面上开设至少一个第一安装凹槽；所述第一密封件紧密套设在所述阀杆上，且一一对应地密封安装在所述第一安装凹槽内；

所述支撑体的面向所述阀体内壁面的外表面上开设至少一个第二安装凹槽，和/或，所述阀体的朝向所述支撑体的内壁面上开设至少一个第三安装凹槽；

所述第二密封件紧密套设在所述支撑体的外表面上，且一一对应地密封安装在所述第二安装凹槽内，和/或所述第三安装凹槽内。

上述的浮动球阀，所述压盖的底部具有朝向所述阀体向下延伸的第一环形凸台，所述第一环形凸台的内壁面上具有第一台阶面；

所述阀体的顶部开口处具有向上突出且与所述第一环形凸台相对应的第二环形凸台，所述第二环形凸台的内壁面上具有与所述第一台阶面相对的第二台阶面；所述第一环形凸台的底部与所述第二环形凸台的顶部固定连接；

所述第一台阶面与所述第二台阶面、所述第一环形凸台的竖直内壁面以及第二环形凸台的竖直内壁面之间围成所述第一安装空间；

所述第一台阶面紧压在所述支撑体的顶部上，所述第一环形凸台和所述第二环形凸台的竖直内壁面紧压在所述支撑体的外表面上，以使所述支撑体的底部被压在所述第二台阶面上。

上述的浮动球阀，所述第二安装凹槽开设在所述支撑体的底部表面上；和/或，开设在所述支撑体的面向所述第二环形凸台的竖直内壁面的外表面上；和/或，开设在所述第二环形凸台的竖直内壁面上；或

所述支撑体的靠近所述第二环形凸台的竖直内壁面的底部具有第一缺口，所述第一缺口与所述第二台阶面围成所述第二安装槽。

上述的浮动球阀，所述第一环形凸台的内壁面上还具有位于所述第一台阶面下方的第三台阶面；

所述第二环形凸台的内壁面上还具有位于所述第二台阶面上方的第四台阶面，所述第四台阶面与所述第三台阶面相对；

所述支撑体的的外表面上具有向外延伸的水平外沿，所述水平外沿被紧密压在所述第三台阶面与所述第四台阶面之间形成的空间内。

上述的浮动球阀，还包括防火密封件，所述防火密封件设置在所述支撑体的顶部与所述第一台阶面之间；和/或

设置在所述水平外沿的底部与所述第四台阶面之间。

上述的浮动球阀，所述第一环形凸台的内壁面还具有位于所述第一台阶面上方的第五台阶面；

还包括导向件，用于引导所述阀杆以其中心轴为转轴而转动，所述导向件套设在所述阀杆上，顶部抵靠在所述第五台阶面上，底部压在所述支撑体的顶部上。

上述的浮动球阀，还包括

环形内沿，成型在所述第二环形凸台的内壁面上且向内水平延伸，顶部表面作为所述第二台阶面；

第一环形外沿和第二环形外沿，成型在所述阀杆的底部外壁面上，向外水平延伸且平行，所述第一环形外沿位于所述第二环形外沿的上方，且其顶部抵靠在所述环形内沿的底部上；

第三密封件，紧密套设在所述阀杆上，安装在所述第二环形外沿与所述第一环形外沿、阀杆的外壁面以及阀体的内壁面之间形成的第二安装空间内。

上述的浮动球阀，所述阀体的第一出口的端面上开设两个第四安装凹槽，沿竖直方向分别位于所述内腔的两侧；

还包括

球体，固定在所述阀杆的底部上，并位于所述内腔中；

阀盖，具有供介质流入和流出的第二进口和第二出口，设置在所述阀体的第一出口端面上，其朝向所述阀体的端面上开设第五安装凹槽，所述第五安装凹槽与所述第四安装凹槽一一对应，且配合形成两个环形安装凹槽，两个所述环形安装凹槽的开口朝向所述球体，且以所述阀体的轴线呈对称分布；

阀座，由非金属材料制成，为两个，分别密封安装在一个所述环形安装凹槽内，朝向所述球体的一侧壁面与所述球体外壁面形成密封面，背对所述球体的一侧壁面与所述环形安装凹槽的竖直壁面密封连接。

上述的浮动球阀，所述阀座的背对所述球体的一侧表面，从其与所述竖直壁面的密封处的底部开始到其底部呈第一倾斜面，所述第一倾斜面与所述竖直壁面之间形成所述阀座的第一活动间隙；

所述阀座的朝向所述球体一侧表面的底部具有第二倾斜面，该所述第二倾斜面与所述球体的外壁面形成所述密封面；

所述阀座的顶部到所述第二倾斜面顶部之间的第一距离大于所述阀座的顶部到所述第一倾斜面顶部之间的第二距离。

上述的浮动球阀，所述阀座的背对所述球体的一侧表面与所述竖直壁面之间预留第二活动间隙，且该所述表面的顶部具有第六台阶面，所述第六台阶面与所述竖直壁面之间设置第四密封件；

所述阀座的朝向所述球体一侧表面的底部具有第二倾斜面，该所述第二倾斜面与所述球体的外壁面形成所述密封面；

所述阀座的顶部到所述第二倾斜面顶部之间的第一距离大于所述阀座的顶部到所述第六台阶面的第三距离。

上述的浮动球阀，所述球体的顶部表面具有第六安装凹槽；所述阀杆的底部插接固定在所述第六安装凹槽内；

在所述阀杆的外壁面与所述第六安装凹槽之间还设置防静电装置，用于将所述阀体内腔的静电经所述球体、阀杆传递至阀体上。

上述的浮动球阀，所述第一密封件，和/或第二密封件，和/或第三密封件，和/或第四密封件为O型密封圈。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的浮动球阀，包括阀体、压盖、阀杆以及密封结构，阀体具有供介质流通的内腔，供介质流入和流出所述内腔的第一进口和第一出口，以及顶部开口；压盖固定在阀体的顶部开口上，其底部表面与阀体的顶部开口处形成第一安装空间；阀杆的底部穿过压盖以及第一安装空间伸入内腔中，顶部连接有驱动机构；密封结构被压盖紧压在所述第一安装空间内，该密封结构包括支撑体，支撑体套设在所述阀杆上，其内表面通过设置在其上的第一密封件与阀杆密封连接，外表面通过设置在其上的第二密封件，和/或设置在所述阀体内壁面上的第二密封件与阀体内壁面密封连接。

此结构的浮动球阀，支撑体套设在阀杆上，用压盖紧压支撑体，使得支撑体安装在压盖底部表面与阀体顶部开口形成的第一安装空间内，并且在该第一安装空间内的位置保持固定，支撑体内表面与阀杆之间采用第一密封件密封，支撑体外表面与阀体内壁面之间采用第二密封件密封。在浮动球阀开启或关闭过程中，不管阀杆转动与否，由于阀体本身不转动，固定在阀体上的压盖也不会转动来改变其位置，则被压盖紧压的支撑体的位置也不会改变，设置在其上的第一密封件和第二密封件的位置也不会改变，第一密封件和第二密封件就能够始终保持其密封状态，进而提高浮动球阀的密封性能。

2.本发明提供的浮动球阀，第一环形凸台的内壁面还具有位于所述第一台阶面上方的第五台阶面；还包括导向件，用于引导阀杆以其中心轴为转轴而转动，导向件套设在阀杆上，顶部抵靠在第五台阶面上，底部压在支撑体的顶部上。设置导向件使得阀杆在转动过程中，始终保持以其中心轴为转轴而平稳地转动，以带动其底部上的球体与阀座能够正常的开启或关闭。

3.本发明提供的浮动球阀，阀座的背对所述球体的一侧表面，从其与竖直壁面的密封处的底部开始到其底部呈第一倾斜面，第一倾斜面与竖直壁面之间形成所述阀座的第一活动间隙；阀座的朝向球体一侧表面的底部具有第二倾斜面，该第二倾斜面与球体的外壁面形成所述密封面；阀座的顶部到第二倾斜面顶部之间的第一距离大于阀座的顶部到第一倾斜面顶部之间的第二距离，实现球阀的中腔自泄压功能。

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为本发明实施例1中提供的浮动球阀的结构示意图(向右旋转90度)；

图2为本发明实施例1中提供的浮动球阀中阀杆与、阀体、压盖以及密封结构装配后的剖面图；

图3为本发明实施例1中提供的浮动球阀中压盖与阀体顶部的装配示意图；

图4为本发明实施例1中提供的浮动球阀中支撑体的结构示意图；

图5为本发明实施例1中提供的浮动球阀中第一种阀座与球体、阀盖装配后的示意图；

图6为本发明实施例2中提供的浮动球阀中第二种阀座与球体、阀盖装配后的示意图；

附图标记说明：1-阀体；11-第二环形凸台；111-第二台阶面；112-第四台阶面；113-环形内沿；2-压盖；21-第一环形凸台；211-第一台阶面；212-第三台阶面；213-第五台阶面；3-阀杆；31-第一环形外沿；32-第二环形外沿；4-密封结构；41-支撑体；411-第一安装凹槽；412-水平外沿；413-第一缺口；42-第一密封件；43-第二密封件；5-防火密封件；6-导向件；7-第三密封件；8-球体；9-阀盖；10-环形安装凹槽；12-阀座；121-第一倾斜面；122-第一活动间隙；123-第二活动间隙；124-第六台阶面；125-第四密封件；126-第二倾斜面；131-弹簧；132-钢球；14-定位板；15-锁板；16-推力垫片；17-密封挡圈；L1-第一距离；L2-第二距离；L3-第三距离。

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。

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种浮动球阀，如图1所示，包括

阀体1，具有供介质流通的内腔，供介质流入和流出内腔的第一进口和第一出口，以及顶部开口；

压盖2，固定在阀体1的顶部开口上，其底部表面与阀体1的顶部开口处形成第一安装空间；

阀杆3，其底部穿过压盖2以及第一安装空间而伸入内腔中，顶部连接有驱动机构，以及

密封结构4，被压盖2紧压在第一安装空间内，包括支撑体41，支撑体41套设在阀杆3上，其内表面通过设置在其上的第一密封件42与阀杆3密封连接，外表面通过设置在其上的第二密封件43与阀体1内壁面密封连接。

此结构的浮动球阀，支撑体41套设在阀杆3上，用压盖2紧压支撑体41，使得支撑体41安装在压盖2底部表面与阀体1顶部开口形成的第一安装空间内，并且在该第一安装空间内的位置保持固定，支撑体41内表面与阀杆3之间采用第一密封件42密封，支撑体41外表面与阀体1内壁面之间采用第二密封件43密封。在浮动球阀开启或关闭过程中，不管阀杆3转动与否，由于阀体1本身不转动，固定在阀体上的压盖2也不会转动来改变其位置，则被压盖2紧压的支撑体41的位置也不会改变，设置在其上的第一密封件42和第二密封件43的位置也不会改变，第一密封件42和第二密封件43就能够始终保持密封状态。也即，不管阀门处于开启或关闭状态，支撑体41都能够与阀杆3的外表面和阀体1的内壁面保持密封状态，进而提高浮动球阀的密封性能。

作为优选的实施方式，如图2和图4所示，支撑体41的面向阀杆3的内表面上开设一个第一安装凹槽411，第一密封件42为一个，紧密套设在阀杆3上并密封安装在第一安装凹槽411内。支撑体41的面向阀体1内壁面的外表面上开设一个第二安装凹槽，第二密封件43为一个，紧密套设在支撑体41的外表面上并密封安装在第二安装凹槽内。

此实施方式中，第一密封件42安装在第一安装凹槽411内，在阀杆3转动过程中，第一密封件42在第一安装凹槽411内的位置不变，其内孔壁面紧密套设在阀杆3上，外壁面紧密贴在第一安装凹槽411的竖直壁面上，第一密封件42与阀杆3形成动密封；第二密封件43密封套设在支撑体41的外表面上并安装在第二安装凹槽内，在浮动球阀的开启或关闭过程中，支撑体41与阀体1始终处于静止状态，第二密封件43能够与阀体1的内壁面和支撑体41的外壁面之间均保持密封状态，并形成静密封，从而提高阀杆3与阀体1内壁面之间的密封性能。

作为变形，上述的第一安装凹槽411的个数还可以为两个、三个、四个、五个等等，对应地第一密封件42为两个、三个、四个、五个等等；设置多个第一密封件42同时对阀杆3与支撑体41之间进行密封，进一步确保阀杆3与支撑体41的密封连接。

另外。上述的第二安装凹槽的个数还可以为两个、三个、四个、五个等等，对应地第二密封件43为两个、三个、四个、五个等等，设置多个第二密封件43对支撑体41与阀体1的内壁面之间进行密封，进一步确保支撑体41与阀体1内壁面的密封连接。

进一步优选的实施方式，如图2和图3所示，

压盖2的底部具有朝向阀体1向下延伸的第一环形凸台21，第一环形凸台21的内壁面上具有第一台阶面211；

阀体1的顶部开口处具有向上突出且与第一环形凸台21相对应的第二环形凸台11，第二环形凸台11的内壁面上具有与第一台阶面211相对的第二台阶面111，第一环形凸台21的底部与第二环形凸台11的顶部固定连接；

第一台阶面211与第二台阶面111、第一环形凸台21的竖直内壁面以及第二环形凸台11的竖直内壁面之间围成第一安装空间；

第一台阶面211紧压在支撑体41的顶部上，第一环形凸台21和第二环形凸台11的竖直内壁面紧压在支撑体41的外表面上，以使支撑体41的底部被压在第二台阶面111上。

此实施方式中，当第一环形凸台21与第二环形凸台11固定在一起时，第一环形凸台21对支撑体41施加向下的挤压力，使得支撑体41的顶部被限制在第一台阶面211上，底部被限制在第二台阶面111上，外壁面被限制在第一环形凸台21和第二环形凸台11的竖直内壁面上，从而使得支撑体41的安装位置被固定，设置在其上的第一密封件42和第二密封件43的位置也不会改变，进一步确保第一密封件42和第二密封件43的密封性能。

进一步优选地，第二安装凹槽开设在支撑体41的底部表面上，第二密封件43紧密安装在第二安装凹槽内，使得支撑体41的底部表面与第二环形凸台11的第二台阶面111之间形成密封连接。

作为第一种变形实施方式，第二安装凹槽还可以开设在支撑体41的面向第二环形凸台11的竖直内壁面的外表面上，第二密封件43安装在此第二安装凹槽内，使得支撑体41的外表面与第二环形凸台11的竖直内壁面之间形成密封连接。

作为第二种变形实施方式，如图2所示，支撑体41的靠近第二环形凸台11的竖直内壁面的底部具有第一缺口413，第一缺口413与第二台阶面111围成第二安装凹槽。第二密封件43安装在此第二安装凹槽内，使得支撑体41的第一缺口413的壁面与第二台阶面111，或者与第二环形凸台11的竖直内壁面之间形成密封连接。

作为第三种变形实施方式，还可以既在支撑体41的底部表面上开设第二安装凹槽，又在支撑体41的外壁面上开设第二安装凹槽，同时在支撑体41的底部设有上述的第一缺口413，从而形成多道静密封，提高支撑体41外壁面与阀体1内壁面之间的密封性能。

更佳优选地，如图2所示，第一环形凸台21的内壁面上还具有位于第一台阶面211下方的第三台阶面212；

第二环形凸台11的内壁面上还具有位于第二台阶面111上方的第四台阶面112，第四台阶面112与第三台阶面212相对；

支撑体41的的外表面上具有向外延伸的水平外沿412，水平外沿412被紧压在第三台阶面212与第四台阶面112之间形成的空间内。

此实施方式中，在支撑体41的外表面上设置有水平外沿412，水平外沿412被紧密卡在第三台阶面212与第四台阶面112之间的空间内，进一步将支撑体41的位置进行限定，使得支撑体41在第一环形凸台21与第二环形凸台11上的位置不改变，安装在支撑体41上的第一密封件42，和安装在第二安装凹槽内的第二密封件43的位置均不改变，保证其密封性能。

进一步优选的实施方式，如图2所示，还包括防火密封件5，防火密封件5设置在支撑体41的顶部与第一台阶面211之间，和设置在水平外沿412的底部与第四台阶面112之间，使得阀杆3与第一环形凸台21直接处于密封连接，支撑体41的外壁面与阀体1的内壁面处于密封连接，进一步提高阀杆3与阀体1之间的密封性能。

作为变形，还可以仅在支撑体41的顶部与第一台阶面211之间设置防火密封件5，或者仅在水平外沿412的底部与第四台阶面112之间设置防火密封件5，设置的防火密封件5一方面来提高阀杆3与阀体1内壁面之间的密封性能，另一方面提高阀门的防火性能。

作为防火密封件5的优选，防火密封件5为防火石墨，或者现有技术中其他的能够起到防火和密封作用的结构。

进一步优选地，如图2所示，第一环形凸台21的内壁面还具有位于第一台阶面211上方的第五台阶面213。上述的浮动球阀还包括导向件6，用于引导阀杆3以其中心轴为转轴而转动，导向件6套设在阀杆3上，顶部抵靠在第五台阶面213上，底部压在支撑体41的顶部上。此实施方式中，设置导向件6使得阀杆3在转动过程中，始终保持以其中心轴为转轴而平稳地转动，驱动其底部上的球体8与阀座12实现正常的开启或关闭。

作为变形，压盖2的底部表面上还可以不设置上述的第一环形凸台21，在阀体1顶部开口处具有向下凹陷的凹槽，在压盖2的挤压作用力下，将支撑体41安装在此凹槽内；或者现有技术中其他的结构，只需将支撑体41安装在压盖2底部表面与阀体1顶部开口处之间形成的第一安装空间内，使得支撑体41的位置不发生改变即可。

作为优选的实施方式，如图1和图3所示，上述的浮动球阀还包括环形内沿113、第一环形外沿31、第二环形外沿32和第三密封件7。其中，环形内沿113成型在第二环形凸台11的内壁面上且向内水平延伸，其顶部表面作为第二台阶面111；第一环形外沿31和第二环形外沿32均成型在阀杆3的底部外壁面上，向外水平延伸且平行，第一环形外沿31位于第二环形外沿32的上方，且其顶部抵靠在环形内沿113的底部上；第三密封件7紧密套设在阀杆3上，并安装在第二环形外沿32与第一环形外沿31、阀杆3的外壁面以及阀体1的内壁面之间形成的第二安装空间内。

此实施方式中，在阀杆3的外壁面设有第一环形外沿31，第一环形外沿31的顶部抵靠在阀体1内壁面的水平外沿412底部上，使得阀杆3只能从阀体1的第一出口一侧装入阀体1内，其顶部穿过阀体1顶部开口和压盖2向外伸出，并连接于驱动机构，从而形成下装式浮动球阀，使得阀门开启或关闭所需的扭矩小；同时，阀杆3的外壁面还设有第二环形外沿32，在第二环形外沿32与第一环形外沿31之间还设置第三密封件7，使得阀杆3与阀体1内壁面之间形成密封连接状态，进一步地提高阀杆3与阀体1之间的密封性能。

进一步优选地，如图2所示，环形内沿113的底部与第一环形外沿31的顶部之间还设置推力垫片16，防止第一环形外沿31直接与环形内沿113接触，发生相互磨损现象。

作为变形，阀杆3的外壁面上还可以不设置第二环形外沿32和第一环形外沿31，阀杆3可以从阀体1的顶部开口伸入，并穿过环形内沿113的内孔而伸入到阀体1的内腔中，形成上装式浮动球阀，此时，需要压盖2施加更大的压力，不仅压紧支撑体41，还需要压紧阀杆3，防止阀杆3有向上运动的趋势。

作为优选的实施方式，阀体1的第一出口的端面上开设两个第四安装凹槽，沿竖直方向分别位于内腔的两侧；

如图1所示，上述的浮动球阀还包括球体8、阀盖9以及阀座12。其中，球体8固定在阀杆3的底部上，并位于内腔中；阀盖9具有供介质流入和流出的第二进口和第二出口，设置在阀体1的第一出口端面上，其朝向阀体1的端面上开设第五安装凹槽，第五安装凹槽与第四安装凹槽一一对应，且配合形成两个环形安装凹槽10，两个环形安装凹槽10的开口朝向球体8，且以阀体1的轴线呈对称分布；阀座12由非金属材料制成，为两个，两个阀座12分别密封安装在一个环形安装槽内，朝向球体8的一侧壁面与球体8外壁面形成密封面，背对球体8的一侧壁面与环形安装凹槽10的竖直壁面密封连接。

作为阀座12的优选实施方式，如图5所示，阀座12的背对球体8的一侧表面，从其与竖直壁面的密封处的底部开始到其底部呈第一倾斜面121，第一倾斜面121与竖直壁面之间形成阀座12的第一活动间隙122；阀座12的朝向球体8一侧表面的底部具有第二倾斜面126，该第二倾斜面126与球体8的外壁面形成密封面；阀座12的顶部到第二倾斜面126顶部之间的第一距离L1大于阀座12的顶部到第一倾斜面121顶部之间的第二距离L2。

此实施方式中，当阀体1的中腔有介质存在时，如图5中箭头所示，介质对阀座12的朝向球体8的一侧表面施加朝向右侧的作用力P*S1，介质经过阀座12顶部与阀盖9底部之间的间隙对阀座12的朝向竖直壁面的表面施加朝向左的作用力P*S2，由于第一距离L1大于第二距离L2，使得S1大于S2，则介质施加给阀座12的合力为朝向右侧，在此合力的作用下，就能够驱动阀座12朝向右运动，由于第一倾斜面121与竖直壁面之间存在第一活动间隙122，使得阀座12在第一活动间隙122内朝向竖直壁面运动，从而使得球体8与阀座12的密封面之间形成间隙，中腔内的介质就能够经过此间隙流出，实现浮动球阀的中腔自泄压功能，待中腔内介质流出后，中腔介质对阀座12的作用力失去，则阀座12又朝向球体8方向运动，与球体8再次处于密封的关闭状态。

作为阀座12的变形实施方式，如图6所示，阀座12的背对球体8的一侧表面与竖直壁面之间预留第二活动间隙123，且该表面的顶部具有第六台阶面124，第六台阶面124与竖直壁面之间设置第四密封件125；阀座12的朝向球体8一侧表面的底部具有第二倾斜面126，该第二倾斜面126与球体8的外壁面形成密封面；阀座12的顶部到第二倾斜面126顶部之间的第一距离L1大于阀座12的顶部到第六台阶面124的第三距离L3。

此实施方式中，当阀体1的中腔有介质存在时，如图6中箭头所示，介质对阀座12的朝向球体8的一侧表面施加朝向右侧的作用力P*S1，介质经过阀盖9底部表面与阀座12顶部以及第四密封件125之间间隙对阀座12的朝向竖直壁面的侧壁施加朝向左的作用力P*S3，由于介质只能进入第四密封件125与阀座12的密封处之上的间隙内，第一距离L1大于第三距离L3，使得S1大于S3，则介质施加给阀座12的合力为朝向右侧，在此合力的作用下，就能够驱动阀座12朝向右侧在第二活动间隙123内运动，从而使得球体8与阀座12的密封面之间形成间隙，中腔内的介质就能够经过此间隙流出，实现浮动球阀的中腔自泄压功能。

作为阀座12的变形，上述的阀座12还可以为其他形状，只要能够实现中腔自泄压功能即可。

作为进一步优选的实施方式，如图2所示，球体8的顶部表面具有第六安装凹槽；阀杆3的底部插接固定在第六安装凹槽内；在阀杆3的外壁面与第六安装凹槽之间还设置防静电装置，用于将阀体1内腔的的静电经球体8、阀杆3传递至阀体1上。

作为防静电装置的优选地，阀杆3的外壁面上具有向内凹陷的凹槽，该凹槽的开口朝向第六安装凹槽的侧壁面，防静电装置包括设置在阀杆3的凹槽内的钢球132，以及挤压设置在凹槽与钢球132之间的弹簧131，钢球132的背对弹簧131的一侧表面抵靠在第六安装凹槽的内侧壁面上。由于阀座12采用非金属材料制成，而球体8和阀杆3采用金属材料制成，球体8与阀座12处于不断地摩擦状态，从而在阀体1内腔中产生静电，此部分静电就可以通过钢球132和弹簧131的导通进而传递至阀杆3上，再传递至阀体1上，起到防静电的作用。

作为变形，防静电装置还可以为现有技术中其他的能够起到防静电的结构。

作为优选的实施方式，上述的第一密封件42为O型密封圈，类似地，第二密封件43、第三密封件7以及第四密封件125均为O型密封圈。进一步地，如图2所示，在第一安装凹槽411内还设置密封挡圈，密封挡圈紧密套设在阀杆3上，且位于O形密封圈的顶部与第一安装凹槽411的顶部之间，对O形密封圈起到保护作用。类似地，在第一环形外沿31的底部与O型密封圈的顶部之间也设置密封挡圈，对O型密封圈起到保护作用。

作为变形，第一密封件42、第二密封件43、第三密封件7以及第四密封件125还可以为现有技术其他的弹性密封结构。

作为优选的实施方式，如图2所示，阀盖9的朝向球体8的一侧端面上具有两个台阶面的台阶，阀体1的第一出口的端面的底部上具有第二缺口，并且阀体1的第一出口端的底部搭接在位于下方的台阶面上，第二缺口的底部搭接在位于上方的台阶面上，并与台阶的竖直壁面形成安装槽，在此安装槽内设置密封垫片。另外，阀盖9的位于下方的台阶面上开设凹槽，在此凹槽内设置密封件，使得阀盖9与阀体1的第一出口端的底部密封连接，进一步提高阀盖9与阀座12的密封性能。

作为驱动机构的优选，驱动结构为固定在阀杆3顶部上的手柄，或者现有技术中的其他可转动的驱动结构都可以。

作为更佳优选的实施方式，上述的浮动球阀还设置锁定结构，用于将阀杆3转动到所需角度时，将阀杆3的位置锁定在压盖2上。如图1所示，优选地，锁定结构包括套设在阀杆3上的定位板14，定位板14位于压盖2与驱动机构之间；固定设置在压盖2顶部上的锁板15；开设在定位板14上的第一通孔，和开设在锁板15上的与第一通孔相对应的第二通孔；以及穿过第一通孔和第二通孔将定位板14和锁板15锁在一起的锁。当阀杆3转动到所需角度时，转动定位板14，使定位板14的第一通孔与锁板15的第二通孔相对应，采用锁将定位板14和锁板15锁定，就可对阀杆3所转动的角度进行限位。作为变形，锁定结构还可以为现有技术中的其他结构，只需实现上述功能即可。

另外，本实施例的浮动球阀，阀体和阀盖优选采用模锻制造，使其外形美观，便于生产制造和实用性强；或者采用现有技术中的其他制造工艺。

实施例2

本实施例提供的一种浮动球阀，与实施例1提供的浮动球阀的区别仅在于：支撑体41的外表面通过设置在阀体1内壁面上的第二密封件43与阀体1内壁面密封连接。此实施方式中，将第二密封件43设置在阀体1的内壁面上，来对阀体1内壁面与支撑体41的外表面之间进行密封。

作为优选的实施方式，阀体1的朝向支撑体41的内壁面上开设一个第三安装凹槽，第二密封件43一一对应地密封安装在第三安装凹槽内。

作为变形，上述的第三安装凹槽还可以为两个、三个、四个、五个等等，对应地第二密封件43的个数为两个、三个、四个、五个等等。进一步地，第三安装凹槽开设在第二环形凸台11的竖直内壁面上。

作为变形，还可以同时在支撑体41的外表面上开设第二安装凹槽，阀体1的内壁面开设第三安装凹槽，或者第二安装凹槽与第三安装凹槽相对，来形成安装第二密封件43的安装空间。

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 (13)

1.一种浮动球阀，包括

阀体(1)，具有供介质流通的内腔，供介质流入和流出所述内腔的第一进口和第一出口，以及顶部开口；

压盖(2)，固定在所述阀体(1)的顶部开口上，其底部表面与所述阀体(1)的顶部开口处形成第一安装空间；

阀杆(3)，其底部穿过所述压盖(2)以及所述第一安装空间而伸入所述内腔中，顶部连接有驱动机构，以及

密封结构(4)，被所述压盖(2)紧压在所述第一安装空间内，包括支撑体(41)，所述支撑体(41)套设在所述阀杆(3)上，其内表面通过设置在其上的第一密封件(42)与所述阀杆(3)密封连接，外表面通过设置在其上的第二密封件(43)，和/或设置在所述阀体(1)内壁面上的第二密封件(43)与所述阀体(1)内壁面密封连接。

2.根据权利要求1所述的浮动球阀，其特征在于：所述支撑体(41)的面向所述阀杆(3)的内表面上开设至少一个第一安装凹槽(411)，所述第一密封件(42)紧密套设在所述阀杆(3)上，且一一对应地密封安装在所述第一安装凹槽(411)内；

所述支撑体(41)的面向所述阀体(1)内壁面的外表面上开设至少一个第二安装凹槽，和/或，所述阀体(1)的朝向所述支撑体(41)的内壁面上开设至少一个第三安装凹槽；所述第二密封件(43)紧密套设在所述支撑体(41)的外表面上，且一一对应地密封安装在所述第二安装凹槽内，和/或所述第三安装凹槽内。

3.根据权利要求2所述的浮动球阀，其特征在于：所述压盖(2)的底部具有朝向所述阀体(1)向下延伸的第一环形凸台(21)，所述第一环形凸台(21)的内壁面上具有第一台阶面(211)；

所述阀体(1)的顶部开口处具有向上突出且与所述第一环形凸台(21)相对应的第二环形凸台(11)，所述第二环形凸台(11)的内壁面上具有与所述第一台阶面(211)相对的第二台阶面(111)；所述第一环形凸台(21)的底部与所述第二环形凸台(11)的顶部固定连接；

所述第一台阶面(211)与所述第二台阶面(111)、所述第一环形凸台(21)的竖直内壁面以及第二环形凸台(11)的竖直内壁面之间围成所述第一安装空间；

所述第一台阶面(211)紧压在所述支撑体(41)的顶部上，所述第一环形凸台(21)和所述第二环形凸台(11)的竖直内壁面紧压在所述支撑体(41)的外表面上，以使所述支撑体(41)的底部被压在所述第二台阶面(111)上。

4.根据权利要求3所述的浮动球阀，其特征在于：所述第二安装凹槽开设在所述支撑体(41)的底部表面上；和/或，开设在所述支撑体(41)的面向所述第二环形凸台(11)的竖直内壁面的外表面上；和/或，开设在所述第二环形凸台(11)的竖直内壁面上；或

所述支撑体(41)的靠近所述第二环形凸台(11)的竖直内壁面的底部具有第一缺口(413)，所述第一缺口(413)与所述第二台阶面(111)围成所述第二安装槽。

5.根据权利要求3或4所述的浮动球阀，其特征在于：所述第一环形凸台(21)的内壁面上还具有位于所述第一台阶面(211)下方的第三台阶面(212)；

所述第二环形凸台(11)的内壁面上还具有位于所述第二台阶面(111)上方的第四台阶面(112)，所述第四台阶面(112)与所述第三台阶面(212)相对；

所述支撑体(41)的的外表面上具有向外延伸的水平外沿(412)，所述水平外沿(412)被紧密压在所述第三台阶面(212)与所述第四台阶面(112)之间形成的空间内。

6.根据权利要求5所述的浮动球阀，其特征在于：还包括防火密封件(5)，所述防火密封件(5)设置在所述支撑体(41)的顶部与所述第一台阶面(211)之间；和/或

设置在所述水平外沿(412)的底部与所述第四台阶面(112)之间。

7.根据权利要求3-5中任一项所述的浮动球阀，其特征在于：所述第一环形凸台(21)的内壁面还具有位于所述第一台阶面(211)上方的第五台阶面(213)；

还包括导向件(6)，用于引导所述阀杆(3)以其中心轴为转轴而转动，所述导向件(6)套设在所述阀杆(3)上，顶部抵靠在所述第五台阶面(213)上，底部压在所述支撑体(41)的顶部上。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的浮动球阀，其特征在于：还包括

环形内沿(113)，成型在所述第二环形凸台(11)的内壁面上且向内水平延伸，顶部表面作为所述第二台阶面(111)；

第一环形外沿(31)和第二环形外沿(32)，成型在所述阀杆(3)的底部外壁面上，向外水平延伸且平行，所述第一环形外沿(31)位于所述第二环形外沿(32)的上方，且其顶部抵靠在所述环形内沿(113)的底部上；

第三密封件(7)，紧密套设在所述阀杆(3)上，安装在所述第二环形外沿(32)与所述第一环形外沿(31)、阀杆(3)的外壁面以及阀体(1)的内壁面之间形成的第二安装空间内。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的浮动球阀，其特征在于：所述阀体(1)的第一出口的端面上开设两个第四安装凹槽，沿竖直方向分别位于所述内腔的两侧；

还包括

球体(8)，固定在所述阀杆(3)的底部上，并位于所述内腔中；

阀盖(9)，具有供介质流入和流出的第二进口和第二出口，设置在所述阀体(1)的第一出口端面上，其朝向所述阀体(1)的端面上开设第五安装凹槽，所述第五安装凹槽与所述第四安装凹槽一一对应，且配合形成两个环形安装凹槽(10)，两个所述环形安装凹槽(10)的开口朝向所述球体(8)，且以所述阀体(1)的轴线呈对称分布；

阀座(12)，由非金属材料制成，为两个，分别密封安装在一个所述环形安装凹槽(10)内，朝向所述球体(8)的一侧壁面与所述球体(8)外壁面形成密封面，背对所述球体(8)的一侧壁面与所述环形安装凹槽(10)的竖直壁面密封连接。

10.根据权利要求9所述的浮动球阀，其特征在于：所述阀座(12)的背对所述球体(8)的一侧表面，从其与所述竖直壁面的密封处的底部开始到其底部呈第一倾斜面(121)，所述第一倾斜面(121)与所述竖直壁面之间形成所述阀座(12)的第一活动间隙(122)；

所述阀座(12)的朝向所述球体(8)一侧表面的底部具有第二倾斜面(126)，该所述第二倾斜面(126)与所述球体(8)的外壁面形成所述密封面；

所述阀座(12)的顶部到所述第二倾斜面(126)顶部之间的第一距离(L1)大于所述阀座(12)的顶部到所述第一倾斜面(121)顶部之间的第二距离(L2)。

11.根据权利要求9所述的浮动球阀，其特征在于：所述阀座(12)的背对所述球体(8)的一侧表面与所述竖直壁面之间预留第二活动间隙(123)，且该所述表面的顶部具有第六台阶面(124)，所述第六台阶面(124)与所述竖直壁面之间设置第四密封件(125)；

所述阀座(12)的朝向所述球体(8)一侧表面的底部具有第二倾斜面(126)，该所述第二倾斜面(126)与所述球体(8)的外壁面形成所述密封面；

所述阀座(12)的顶部到所述第二倾斜面(126)顶部之间的第一距离(L1)大于所述阀座(12)的顶部到所述第六台阶面(124)的第三距离(L3)。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的浮动球阀，其特征在于：所述球体(8)的顶部表面具有第六安装凹槽；所述阀杆(3)的底部插接固定在所述第六安装凹槽内；

在所述阀杆(3)的外壁面与所述第六安装凹槽之间还设置防静电装置，用于将所述阀体(1)内腔的静电经所述球体(8)、阀杆(3)传递至阀体(1)上。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的浮动球阀，其特征在于：所述第一密封件(42)，和/或第二密封件(43)，和/或第三密封件(7)，和/或第四密封件(125)为O型密封圈。