CN108167476A - 一种换向止回球阀 - Google Patents

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娄燕鹏
周世豪
张新奇
余巍
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Abstract

一种换向止回球阀，包括阀体、与阀体连接的侧阀盖和上阀盖，阀体和侧阀盖上分别设有一个介质通道，阀体内设有球形中空的阀芯，阀芯上设有用于连通两个介质通道的端口，阀芯上端连接有阀杆，阀杆从上阀盖伸出，在阀芯的中空腔内设有单向阀，单向阀包括与阀芯的其中一个端口通过密封配合安装的单向阀密封圈、与单向阀密封圈固定连接的阀顶、弹簧座以及设置在弹簧座底部与阀顶之间的弹簧，弹簧座与阀芯的另一个端口固定连接，在弹簧座底部设有供单向阀导通时介质从阀顶侧流向弹簧座侧的通孔。结构紧凑，使用可靠，寿命长。

Description

一种换向止回球阀
技术领域
本发明涉及一种用于流体控制系统的阀门，尤其是涉及一种换向止回球阀。
背景技术
目前，传统的止回球阀产品通常是采用普通球阀与单向阀通过串联的方式构成，如授权公告号为CN204553951U的实用新型专利公开的一种带有止回功能的气封式球阀，采用半球阀和双瓣式止回阀组合的形式，制成带有止回功能的球阀。
这种结构的阀门整体结构尺寸较大，不利于安装于空间狭小的流体控制系统中（比如船用LNG系统），其抗摇摆、抗冲击性能不足；并且球阀与止回阀相互独立，阀门安装、检修及零部件更换不便，不适合活动空间较小的环境（比如船舶环境）中使用；另外，当阀后压力大于阀前压力时，止回球阀在反向高压流体介质压力下零件容易受损。
另外，由于现有技术中，止回球阀的单向阀安装于出口端，止回球阀只能单向使用，不具有换向功能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种换向止回球阀。
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种换向止回球阀，包括阀体，与阀体连接的侧阀盖和上阀盖，阀体和侧阀盖上分别设有一个介质通道，阀体内设有球形中空的阀芯，阀芯上设有用于连通两个介质通道的端口，阀芯上端连接有阀杆，阀杆从上阀盖伸出，在阀芯的中空腔内设有单向阀，所述的单向阀包括与阀芯的其中一个端口通过密封配合安装的单向阀密封圈、与单向阀密封圈固定连接的阀顶、弹簧座以及设置在弹簧座底部与阀顶之间的弹簧，所述的弹簧座与阀芯的另一个端口固定连接，在弹簧座底部设有供单向阀导通时介质从阀顶侧流向弹簧座侧的通孔。
优选地，所述的阀顶朝向阀座一端连接有一根对阀顶的运动进行导向的导向杆，在弹簧座的底部设有与导向杆配合安装的导向孔。
所述的单向阀密封圈与所述的阀顶可以通过螺钉固定连接。
优选地，所述的弹簧座通过外螺纹与设在阀芯相应端口的内螺纹配合安装连接。
进一步地，所述的弹簧座的外端部通过一个卡簧进行周向防松限位，所述的卡簧具有一个用于与弹簧座上半圆形凹槽配合嵌装的半圆形段和两个分别与半圆形段两端相连接的直线段，两个直线段分别对应安装在阀芯上设置的卡槽内。
有益效果：
1、采用在阀芯的一个端口设置与阀顶连接的单向阀密封圈、在阀芯的另一个端口设置弹簧座、在阀顶与弹簧座之间设置弹簧并在弹簧座的底部设置通孔的方式实现单向导通反向止回的功能，构思巧妙，安装方便，使用可靠；
2、因为有效利用了阀芯内部空间，使得本发明整体结构紧凑，可有效减小止回球阀的整体安装尺寸。另外由于单向阀安装在球芯的内部，其可以随着球芯旋转180°后实现换向的功能，从而实现止回球阀的双向导通；
3、由于单向阀设置于球芯内部，当球阀处于关闭状态时，单向阀不接触介质，避免反向高压介质对其进行冲刷，抗摇摆、抗冲击能力强，可避免单向阀中零件的损坏，提高单向阀使用寿命，最终提高本发明的使用寿命；
4、进一步在弹簧座端采用特殊结构的卡簧进行轴向和周向同时约束，保证弹簧座与阀芯之间的位置关系的牢固，可避免弹簧座松动影响密封效果，从而进一步保证本发明的使用可靠性。
本发明极具推广应用价值，特别适合于安装空间较小的环境，尤其适用于船舶LNG管路系统。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为阀芯及内部结构图。
图3为图2的A向视图。
图中，1、阀体，101、阀体通道，2、阀芯，201、左端口，202、右端口， 202a、卡槽，3-a、阀体端阀座密封圈，3-b、侧阀盖端阀座密封圈，4、下轴套，5、上轴套，6、上阀盖，7、阀杆，8、填料，9、填料压盖，10、手柄，11、侧阀盖，1101、侧阀盖通道，12、螺钉，13、单向阀垫圈，14、单向阀密封圈，15、阀顶，16、弹簧，17、弹簧座，1701、通孔， 1702、凸缘，18、卡簧，19、导向杆，20、导向孔。
具体实施方式
如图所示，一种换向止回球阀，包括阀体1、与阀体1连接的侧阀盖11和上阀盖6。
阀体1和侧阀盖11上分别设有一个介质通道，如图1所示中的阀体通道101和侧阀盖通道1101。
在阀体通道101的右端设有阀体端阀座密封圈3-a，在侧阀盖11的左端设有侧阀盖端阀座密封圈3-b，阀体1内设有球形中空的阀芯2；阀 阀体端阀座密封圈3-a、侧阀盖端阀座密封圈3-b分别与阀芯2配合形成密封副。
阀芯2上设有用于连通两个介质通道左端口201和右端口202，如图2中所示。
阀芯2上端连接有阀杆7，阀杆7从上阀盖6伸出后连接有用于驱动阀杆7带动阀芯2旋转的手柄10。
具体地，阀杆7上与阀体1配合安装的部分设有用作滑动轴承的下轴套4，阀杆7上与上阀盖配合安装的下部设有用作滑动轴承的上轴套5，阀杆7与下轴套4以及上轴套5之间分别形成旋转副。
所处的上阀盖6为向上延长呈套筒状的延长阀盖，延长阀盖的上部与阀杆7上部之间设有填料函，填料函中装有用作密封的填料8，在填料8上方设有用于压紧填料8的填料压盖9，填料压盖9与上压盖6之间采用螺栓连接。
在阀芯2的中空腔内设有单向阀，所述的单向阀包括与阀芯2的左端口201密封配合安装的单向阀密封圈14、与单向阀密封圈14固定连接的阀顶15、弹簧座17以及设置在弹簧座底部与阀顶之间的弹簧16。
具体地，单向阀密封圈14与阀芯2左端口201之间可采用锥面密封，也可采用球面密封，本实施例中为锥面密封。
所述的弹簧座17与阀芯2的右端口202固定连接，在弹簧座17的底部设有供单向阀导通时介质从阀顶15所在端流向弹簧座17所在端的通孔1701。
所述的单向阀密封圈14与所述的阀顶15通过螺钉12固定连接，与螺钉12配合安装有单向阀垫圈13。
具体地，所述的弹簧座17可通过外螺纹与设在阀芯2右端口的内螺纹配合安装连接。
在单向阀与阀芯2安装后的原始状态，也就是在没有介质压力的状态下，为了保证阀顶15能够沿着预定方向向弹簧座17底部方向运动，所述的弹簧座17设有朝向阀顶15方向并与阀顶15右端配合安装的凸缘1702，通孔1701设在弹簧座17底部上位于凸缘1702外部的位置。
为了进一步保证阀顶15在接受介质压力后能够按照预定的方向压缩弹簧16向弹簧座17底部方向移动，在阀顶14朝向阀座17的一端连接有一根对阀顶15的运动进行导向的导向杆19，在弹簧座17的底部设有与导向杆19配合安装的导向孔20。
在弹簧座17外端部通过一个同时嵌装在弹簧座上凹槽以及阀芯上对应卡槽内的“”形的卡簧18进行周向防松限位。
设置在弹簧座17上的半圆形凹槽（图中未示出）与卡簧18的半圆形段配合安装，卡簧18的两个直线段与阀芯2上对称设置的两个卡槽202a对应安装。
为了便于安装，成对的卡槽202a 可以沿着右端口202的周向设置为多对。本实施例卡槽202a设置有4对，相邻两对卡槽202a之间呈45度夹角。
本文所述上下和左右均与附图1和附图2本身的上下左右相一致。
需要说明的是，上述实施例仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种换向止回球阀，包括阀体（1）、与阀体连接的侧阀盖（11）和上阀盖（6），阀体和侧阀盖上分别设有一个介质通道，阀体内设有球形中空的阀芯（2），阀芯上设有用于连通两个介质通道的端口，阀芯上端连接有阀杆（7），阀杆从上阀盖伸出，其特征在于：在阀芯的中空腔内设有单向阀，所述的单向阀包括与阀芯的其中一个端口通过密封配合安装的单向阀密封圈（14）、与单向阀密封圈固定连接的阀顶（15）、弹簧座（17）以及设置在弹簧座底部与阀顶之间的弹簧（16），所述的弹簧座与阀芯的另一个端口固定连接，在弹簧座底部设有供单向阀导通时介质从阀顶（15）侧流向弹簧座侧的通孔（1701）。
2.根据权利要求1所述的一种换向止回球阀，其特征在于：所述的阀顶朝向阀座一端连接有一根对阀顶的运动进行导向的导向杆（19），在弹簧座的底部设有与导向杆配合安装的导向孔（20）。
3.根据权利要求1所述的一种换向止回球阀，其特征在于：所述的单向阀密封圈与所述的阀顶通过螺钉（12）固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种换向止回球阀，其特征在于：所述的弹簧座（17）通过外螺纹与设在阀芯相应端口的内螺纹配合安装连接。
5.根据权利要求4所述的一种换向止回球阀，其特征在于：所述的弹簧座（17）的外端部通过一个卡簧（18）进行周向防松限位，
所述的卡簧（18）具有一个用于与弹簧座（17）上半圆形凹槽配合嵌装的半圆形段和两个分别与半圆形段两端相连接的直线段，呈“”形，两个直线段分别对应安装在阀芯上设置的卡槽内。
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