CN108006257B - 一种高效密封球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效密封球阀，包括阀体和阀芯球，所述阀芯球设置在所述阀体的阀腔内，还包括密封圈和压紧环，所述密封圈设置在所述阀芯球与所述阀体之间，所述压紧环设置在所述阀体的第一孔内、且抵压在所述密封圈的下部。本发明提供的高效密封球阀，采用异形密封圈，密封圈多唇的设置可以增强密封圈的密封性，而螺旋弹簧的设置可以增强密封圈与阀芯球之间的密封性，还可以补偿密封圈与阀芯球之间因磨损带来的间隙，维持密封圈与阀芯球之间的密封性，达到延长球阀的使用寿命的目的，而压紧环的设置可以增强密封圈的密封效果，同时也可以补偿密封圈与阀芯球之间因磨损带来的间隙，维持密封圈与阀芯球之间的密封性，达到延长球阀使用寿命的目的。

Description

一种高效密封球阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，特别是涉及一种高效密封球阀。

背景技术

球阀问世于20世纪50年代，经过几十年的发展，在我国，球阀被广泛应用在石油炼制、长输管线、化工等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。

已公开专利201610040710.6，公开了一种球阀，该球阀为保证球阀的密封效果，所述阀体内开设有第二密封槽，安装在第二密封槽内的第二密封圈与阀芯球的表面相抵接，阀座内开设有第三密封槽，安装在第三密封槽内的第三密封圈与阀芯球的表面相抵接，通过第二密封圈、第三密封圈与阀芯球之间的配合，从而保证了球阀的密封效果。但长时间使用或频繁开关的情况下，密封圈与阀芯球之间会出现摩擦损耗，密封圈与阀芯球之间出现配合间隙，介质通过间隙发生泄漏，球阀的密封性失效，进而缩短球阀的使用寿命。

综上所述，如何增强球阀的密封性，并维持球阀的密封性，进而延长球阀的使用寿命，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效密封球阀，解决了在长时间使用的情况下，密封圈与阀芯球因磨损而产生间隙，球阀泄漏的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高效密封球阀，包括阀体和阀芯球，所述阀芯球设置在所述阀体的阀腔内，还包括密封圈和压紧环，所述密封圈设置在所述阀芯球与所述阀体之间，所述压紧环设置在所述阀体的第一孔内、且抵压在所述密封圈的下部。

进一步地，所述密封圈上设有第一唇部、第二唇部、第三唇部、第四唇部和第五唇部，所述第一唇部的第一唇面与所述阀芯球的阀芯球表面相贴合，所述第二唇部与所述压紧环的环形槽部相吻合，所述第三唇部抵挡在所述阀体的第二孔的内壁及所述第二孔的底面上，所述第四唇部抵挡在所述阀体的环形沉孔的内缘内壁及所述环形沉孔的底面上，所述第五唇部抵挡在所述阀体的环形沉孔的外缘内壁及所述环形沉孔的底面上。

更进一步地，所述环形槽部包括第一槽面，所述第一槽面抵挡在所述第二唇部的第二唇面的上。

更进一步地，所述密封圈上还设有内环槽、外环槽、U型槽和U型弹簧安装槽，所述内环槽设置在所述密封圈的本体的内壁上、且位于所述第一唇部与所述第四唇部之间，所述外环槽设置在所述密封圈的本体的外壁上、且位于所述第三唇部与所述第五唇部之间，所述U型槽设置在所述密封圈的本体的右端面上、且位于所述第四唇部的下方、且与所述第四唇部的弹簧安装槽相连通，所述U型弹簧安装槽设置在所述密封圈的本体的右端面上、且位于所述第五唇部的上方，所述密封圈的本体容纳在所述阀体的第三孔内。

更进一步地，所述弹簧安装槽内安装有弹簧，所述弹簧一部分与所述弹簧安装槽的内壁贴合，所述弹簧另一部分位于所述U型槽内，所述U型弹簧安装槽内安装有U型弹簧。

更进一步地，所述密封圈的本体上还设有若干个圆台部，所述圆台部设置在所述第四唇部与所述第五唇部之间、且容纳在所述阀体的弹簧孔内。

更进一步地，所述密封圈上还设有第一骨架安装孔和第二骨架安装孔，所述第一骨架安装孔从所述第一唇部处开始一直延伸到所述第二唇部处，所述第一骨架安装孔内安装有第一骨架，所述第二骨架安装孔位于所述圆台部处，所述第二骨架安装孔内安装有第二骨架。

更进一步地，所述第一骨架安装孔包括第一环形孔、第二环形孔和第三环形孔，所述第一环形孔与所述第二环形孔的前端相连，所述第一环形孔位于所述第一唇部的内部，所述第三环形孔与所述第二环形孔的后端相连，所述第三环形孔位于所述第二唇部内。

更进一步地，所述第一骨架包括第一环形段、第二连接段、第三弧形段、第一过渡段和第二过渡段，所述第一环形段镶嵌在所述第一环形孔内，所述第二连接段镶嵌在所述第二环形孔内，所述第三弧形段镶嵌在所述第三环形孔内，所述第一过渡段设置在所述第一环形段与所述第二连接段之间，所述第二过渡段设置在所述第二连接段与所述第三弧形段之间。

更进一步地，所述第二骨架安装孔包括第四环形孔和第五环形孔，所述第四环形孔与所述第五环形孔相连通，所述第五环形孔伸向所述圆台部处。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1.现有技术中，密封圈与阀芯球相配合，长时间使用或频繁开关后，密封圈与阀芯球之间因磨损会产生间隙，介质通过间隙发生泄漏，球阀的密封性失效，进而缩短了球阀的使用寿命，本发明中，采用异形密封圈，密封圈多唇的设置可以增强密封圈的密封性，第一唇部的第一唇面与阀芯球的阀芯球表面相贴合，实现密封，第三唇部抵挡在阀体的第二孔的内壁及第二孔的底面上，实现密封，第四唇部抵挡在环形沉孔的内缘内壁及所述环形沉孔的底面上，实现密封，第五唇部抵挡在阀体的环形沉孔的外缘内壁及环形沉孔的底面上，实现密封；

2.螺旋弹簧的设置可以增强密封圈与阀芯球之间的密封性，还可以补偿密封圈与阀芯球之间因磨损带来的间隙，维持密封圈的密封性，进而达到延长球阀的使用寿命的目的；

3.压紧环可以使得第三唇部与阀体的贴合面紧密贴合，使得第四唇部与阀体的贴合面紧密贴合，使得第五唇部与阀体的贴合面紧密贴合，另外，压紧环可以使得第一骨架的第一环形段压紧第一唇部，使得第一唇部与阀芯球紧密贴合，在长期使用中，第一环形段压紧第一唇部，可以补偿第一唇部与阀芯球之间因磨损带来的间隙。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的密封圈的整体结构示意图。

图3为本发明的密封圈的弹性体的结构示意图。

图4为本发明的第一骨架的结构示意图。

图5为本发明的第二骨架的结构示意图。

图6为本发明的压紧环的结构示意图。

图7为本发明的阀体的局部结构示意图。

附图标记说明：阀芯球10，阀芯球表面11，阀体20，第一孔21，第二孔22，第三孔23，螺纹孔24，环形沉孔25，外缘内壁251，内缘内壁252，弹簧孔26，第四孔27，连接管30，密封圈40，内环槽40a，外环槽40b，U型槽40c，U型弹簧安装槽40d，第一唇部41，第一唇面41a，第二唇部42，第二唇面42a，第三唇部43，第四唇部44，弹簧安装槽44a，第五唇部45，圆台部46，第一骨架安装孔47，第一环形孔47a，第二环形孔47b，第三环形孔47c，第二骨架安装孔48，第四环形孔48a，第五环形孔48b，压紧环50，螺杆通孔51，环形槽部52，第一槽面52a，第二槽面52b，弹簧60，第一骨架70，第一环形段70a，第二连接段70b，第三弧形段70c，第一过渡段70d，第二过渡段70e，U型弹簧80，第二骨架90，管部91，环形盘部92，螺旋弹簧100。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图7对本发明作进一步说明，如图1所示的一种高效密封球阀，包括阀体20和阀芯球10，阀体20的右端设有第四孔27，第二连接管30连接在第四孔27上，阀芯球10设置在阀体20的阀腔内，高效密封球阀还包括密封圈40和压紧环50，密封圈40设置在阀芯球10与阀体20之间，压紧环50设置在阀体20的第一孔21内、且抵压在密封圈40的下部，上述结构同样设置在球阀的阀座一侧，密封圈40、阀芯球10、阀体20、阀座和压紧环50相互配合，有效地防止介质泄漏，保证了球阀的密封效果。

如图1、图2、图6和图7所示，密封圈40上设有第一唇部41、第二唇部42、第三唇部43、第四唇部44和第五唇部45，第一唇部41的第一唇面41a与阀芯球10的阀芯球表面11相贴合，第二唇部42与压紧环50的环形槽部52相吻合，第三唇部43抵挡在阀体20的第二孔22的内壁及第二孔22的底面上，第四唇部44抵挡在阀体20的环形沉孔25的内缘内壁252及环形沉孔25的底面上，第五唇部45抵挡在阀体20的环形沉孔25的外缘内壁251及环形沉孔25的底面上。高效密封球阀的阀体20、阀芯球10、密封圈40挤压装配，在密封时，第一唇面41a与阀芯球表面11紧密贴合，形成接触密封，从而防止介质泄漏；第四唇部44紧紧地抵挡在阀体20的环形沉孔25的内缘内壁252及环形沉孔25的底面上，形成接触密封，从而防止介质泄漏；第五唇部45紧紧地抵挡在阀体20的环形沉孔25的外缘内壁251及环形沉孔25的底面上，形成接触密封，从而防止介质泄漏。本实施例中，如图2、图3所示，密封圈40上还设有内环槽40a、外环槽40b、U型槽40c和U型弹簧安装槽40d，内环槽40a设置在密封圈40的本体的内壁上、且位于第一唇部41与第四唇部44之间，外环槽40b设置在密封圈40的本体的外壁上、且位于第三唇部43与第五唇部45之间，U型槽40c设置在密封圈40的本体的右端面上、且位于第四唇部44的下方、且与第四唇部44的弹簧安装槽44a相连通，U型弹簧安装槽40d设置在密封圈40的本体的右端面上、且位于第五唇部45的上方，密封圈40的本体容纳在阀体20的第三孔23内。内环槽40a和外环槽40b的设置有利于密封圈40受挤压时产生形变，U型槽40c的设置有利于第四唇部44产生形变，也有利于弹簧60的安装，U型弹簧安装槽40d的设置有利于第五唇部45产生形变。

本实施例中，如图1、图2、图3、图7所示，弹簧安装槽44a内安装有弹簧60，弹簧60一部分与弹簧安装槽44a的内壁贴合，弹簧60另一部分位于U型槽40c内，U型弹簧安装槽40d内安装有U型弹簧80。弹簧60的弹力沿径向向内，使第四唇部44紧紧地抵挡在阀体20的环形沉孔25的内缘内壁252上，从而提升密封效果。U型弹簧80沿径向向外的弹力使第五唇部45紧紧地抵挡在阀体20的环形沉孔25的外缘内壁251上，从而提升密封效果。

本实施例中，如图1、图2所示，密封圈40的本体上还设有若干个圆台部46，圆台部46设置在第四唇部44与第五唇部45之间、且容纳在阀体20的弹簧孔26内。

本实施例中，如图1、图2、图6、图7所示，压紧环50的环形槽部52的第一槽面52a抵挡在第二唇部42的第二唇面42a的上，压紧环50的环形槽部52的第二槽面52b与第二孔的内壁相持平，压紧环50上设有若干个螺杆通孔51，相应的，阀体20的第一孔21的底面上设有若干个螺纹孔24，通过螺钉，压紧环50和阀体20紧密配合。如图1、图2、图3、图4和图5所示，密封圈40上设有第一骨架安装孔47，第一骨架安装孔47从第一唇部41处开始一直延伸到第二唇部42处，第一骨架安装孔47内安装有第一骨架70。第一骨架安装孔47包括第一环形孔47a、第二环形孔47b和第三环形孔47c，第一环形孔47a与第二环形孔47b的前端相连，第一环形孔47a位于第一唇部41的内部，第三环形孔47c与第二环形孔47b的后端相连，第三环形孔47c位于第二唇部42内。第一骨架70包括第一环形段70a、第二连接段70b、第三弧形段70c、第一过渡段70d和第二过渡段70e，第一环形段70a镶嵌在第一环形孔47a内，第二连接段70b镶嵌在第二环形孔47b内，第三弧形段70c镶嵌在第三环形孔47c内，第一过渡段70d设置在第一环形段70a与第二连接段70b之间，第二过渡段70e设置在第二连接段70b与第三弧形段70c之间。

优选的，第一环形段70a与第一骨架70的中心轴线之间的夹角为40°～50°，第三弧形段70c与第一骨架70的中心轴线之间的夹角为45°～55°。在密封时，压紧环50紧紧地抵挡在第二唇部42上，环形槽部52的第一槽面52a抵挡在第二唇部42的第二唇面42a的上，使得第二唇部42内的第三弧形段70c受到挤压力，从而推动第一骨架70向右挤压，使得第三唇部43紧紧地抵挡在阀体20的第二孔22的内壁及第二孔22的底面上，形成接触密封，使得第四唇部44更加紧密地抵挡在阀体20的环形沉孔25的内缘内壁252及环形沉孔25的底面上，从而提升密封效果，使得第五唇部45更加紧密地抵挡在阀体20的环形沉孔25的外缘内壁251及环形沉孔25的底面上，从而提升密封效果，同时，在密封时，第三弧形段70c受到挤压，使得第一骨架70的第一弧形段70a向第一唇部41发生偏移，促使第一唇部41与阀芯球10的配合更加紧密，从而提升密封效果，此外，在长时间或频繁开关后，阀芯球10与第一唇部41产生磨损，在压紧环50的作用下，第一弧形段70a向第一唇部41发生偏移，可以补偿因磨损产生的间隙，维持第一唇部41与阀芯球10之间的密封性，从而延长球阀的使用寿命。

本实施例中，如图1、图2、图3、图5、图7所示，密封圈40上设有第二骨架安装孔48，第二骨架安装孔48位于圆台部46处，第二骨架安装孔48包括第四环形孔48a和第五环形孔48b，第四环形孔48a与第五环形孔48b相连通，第五环形孔48b伸向圆台部46处，第二骨架安装孔48内安装有第二骨架90，第二骨架90包括管部91和环形盘部92，管部91与环形盘部92相连接，管部91镶嵌在第四环形孔48a内，环形盘部92镶嵌在第五环形孔48b内。第二骨架90的管部91在U型弹簧80内侧，承受U型弹簧80沿径向向内的弹力。

如图1、图2所示，弹簧孔26内设有螺旋弹簧100，螺旋弹簧100的左端抵挡在圆台部46的右端面上，螺旋弹簧100的右端抵挡在弹簧孔26的右壁上。在密封时，螺旋弹簧100的弹力作用在密封圈40上，使密封圈40的第一唇部41与阀芯球10的紧密配合，使第二唇部42与压紧环50的紧密配合，从而提升密封效果，同时，在长时间或频繁开关后，阀芯球10与密封圈40产生磨损，螺旋弹簧100可以补偿因磨损产生的间隙，维持密封圈40与阀芯球10之间的密封性，从而延长球阀的使用寿命。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高效密封球阀，包括阀体（20）和阀芯球（10），所述阀芯球（10）设置在所述阀体（20）的阀腔内，其特征在于，还包括密封圈（40）和压紧环（50），所述密封圈（40）设置在所述阀芯球（10）与所述阀体（20）之间，所述压紧环（50）设置在所述阀体（20）的第一孔（21）内、且抵压在所述密封圈（40）的下部；

所述密封圈（40）上设有第一唇部（41）、第二唇部（42）、第三唇部（43）、第四唇部（44）和第五唇部（45），所述第一唇部（41）的第一唇面（41a）与所述阀芯球（10）的阀芯球表面（11）相贴合，所述第二唇部（42）与所述压紧环（50）的环形槽部（52）相吻合，所述第三唇部（43）抵挡在所述阀体（20）的第二孔（22）的内壁及所述第二孔（22）的底面上，所述第四唇部（44）抵挡在所述阀体（20）的环形沉孔（25）的内缘内壁（252）及所述环形沉孔（25）的底面上，所述第五唇部（45）抵挡在所述阀体（20）的环形沉孔（25）的外缘内壁（251）及所述环形沉孔（25）的底面上；

所述密封圈（40）上还设有内环槽（40a）、外环槽（40b）、U型槽（40c）和U型弹簧安装槽（40d），所述内环槽（40a）设置在所述密封圈（40）的本体的内壁上、且位于所述第一唇部（41）与所述第四唇部（44）之间，所述外环槽（40b）设置在所述密封圈（40）的本体的外壁上、且位于所述第三唇部（43）与所述第五唇部（45）之间，所述U型槽（40c）设置在所述密封圈（40）的本体的右端面上、且位于所述第四唇部（44）的下方、且与所述第四唇部（44）的弹簧安装槽（44a）相连通，所述U型弹簧安装槽（40d）设置在所述密封圈（40）的本体的右端面上、且位于所述第五唇部（45）的上方，所述密封圈（40）的本体容纳在所述阀体（20）的第三孔（23）内；

所述弹簧安装槽（44a）内安装有弹簧（60），所述弹簧（60）一部分与所述弹簧安装槽（44a）的内壁贴合，所述弹簧（60）另一部分位于所述U型槽（40c）内，所述U型弹簧安装槽（40d）内安装有U型弹簧（80）；

所述密封圈（40）的本体上还设有若干个圆台部（46）；

所述密封圈（40）上还设有第一骨架安装孔（47）和第二骨架安装孔（48），所述第一骨架安装孔（47）从所述第一唇部（41）处开始一直延伸到所述第二唇部（42）处，所述第一骨架安装孔（47）内安装有第一骨架（70），所述第二骨架安装孔（48）位于所述圆台部（46）处，所述第二骨架安装孔（48）内安装有第二骨架（90）；

所述第一骨架安装孔（47）包括第一环形孔（47a）、第二环形孔（47b）和第三环形孔（47c），所述第一环形孔（47a）与所述第二环形孔（47b）的前端相连，所述第一环形孔（47a）位于所述第一唇部（41）的内部，所述第三环形孔（47c）与所述第二环形孔（47b）的后端相连，所述第三环形孔（47c）位于所述第二唇部（42）内；

所述第一骨架（70）包括第一环形段（70a）、第二连接段（70b）、第三弧形段（70c）、第一过渡段（70d）和第二过渡段（70e），所述第一环形段（70a）镶嵌在所述第一环形孔（47a）内，所述第二连接段（70b）镶嵌在所述第二环形孔（47b）内，所述第三弧形段（70c）镶嵌在所述第三环形孔（47c）内，所述第一过渡段（70d）设置在所述第一环形段（70a）与所述第二连接段（70b）之间，所述第二过渡段（70e）设置在所述第二连接段（70b）与所述第三弧形段（70c）之间；

所述第一环形段（70a）与所述第一骨架（70）的中心轴线之间的夹角为40°～50°，所述第三弧形段（70c）与所述第一骨架（70）的中心轴线之间的夹角为45°～55°。

2.根据权利要求1所述的高效密封球阀，其特征在于，所述环形槽部（52）包括第一槽面（52a），所述第一槽面（52a）抵挡在所述第二唇部（42）的第二唇面（42a）的上。

3.根据权利要求1所述的高效密封球阀，其特征在于，，所述圆台部（46）设置在所述第四唇部（44）与所述第五唇部（45）之间、且容纳在所述阀体（20）的弹簧孔（26）内。

4.根据权利要求1所述的高效密封球阀，其特征在于，所述第二骨架安装孔（48）包括第四环形孔（48a）和第五环形孔（48b），所述第四环形孔（48a）与所述第五环形孔（48b）相连通，所述第五环形孔（48b）伸向所述圆台部（46）处。