CN109667952A - 一种高可靠性的浮动硬密封球阀 - Google Patents

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黄晓黎
吴腰明
湛世界
李永平
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Abstract

本发明公开了一种高可靠性的浮动硬密封球阀，涉及管道阀门领域，包括阀体、阀座、球体和加密件，所述阀体内设有一第一容纳空间和穿过所述容纳空间的第一流道，所述阀座设于所述第一容纳空间内，且所述阀座内设有第二容纳空间和穿过所述第二容纳空间的第二流道，所述第二流道与所述第一流道连通，所述球体转动设于所述第二容纳空间内，且所述第二容纳空间与所述球体形状匹配，所述球体内设有用于与所述第二流道连通的第三流道，所述加密件用于分别作用于所述阀体和阀座上并为所述阀座提供一朝向所述球体的作用力，本发明能够提高密封性，增加使用寿命。

Description

一种高可靠性的浮动硬密封球阀
技术领域
本发明涉及管道阀门领域，具体涉及一种高可靠性的浮动硬密封球阀。
背景技术
目前潜艇上常使用的阀门有软密封球阀和金属硬密封的球阀。
其中，软密封球阀球体材质一般为金属，阀座材质一般为聚四氟乙烯，在介质力和预压力的作用下，阀座会被压缩变形，从而与球体紧密结合形成密封面。由于聚四氟乙烯硬度远低于金属硬度，在正常使用中，容易被金属球体或杂质划伤，导致阀座的密封性破损，直接导致阀门出现泄漏。此外，聚四氟乙烯还具有“蠕变和冷流性”。在长期高压下，会出现不可逆的塑形变形，导致球体与阀座间的预压缩量逐渐降低。当预压力小于必须密封比压时，阀门开始泄漏。
金属硬密封球阀球体和阀座都为金属，靠球体和阀座的加工精度和装配精度保证密封。由于考虑到材料耐海水的腐蚀，球体和阀座一般为不锈钢或青铜，材料硬度不高，耐磨性能差。而金属间的摩擦很大，容易导致阀体和阀座的磨损严重，很难达到启闭次数要求。现有的为了增加耐磨性，延长使用寿命，对金属球阀球体和阀座喷涂硬质合金，涂层厚度一般不高于0.2mm。而在目前工艺下，存在喷涂涂层厚度不均且不具有自润滑特性，导致耐磨涂层在正常使用过程中，一旦被划伤、磨损或腐蚀，将会成片脱落，密封失效。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高可靠性的浮动硬密封球阀，能够提高密封性，增加使用寿命。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种高可靠性的浮动硬密封球阀，包括：
阀体，阀体内设有一第一容纳空间和穿过容纳空间的第一流道；
阀座，阀座设于第一容纳空间内，且阀座内设有第二容纳空间和穿过第二容纳空间的第二流道，第二流道与第一流道连通；
球体，球体转动设于第二容纳空间内，且第二容纳空间与球体形状匹配，球体内设有用于与第二流道连通的第三流道；
加密件，加密件用于分别作用于阀体和阀座上并为阀座提供一朝向球体的作用力。
在上述技术方案的基础上，阀座和球体均为陶瓷。
在上述技术方案的基础上，阀座为氧化铝陶瓷，球体为氧化锆陶瓷。
在上述技术方案的基础上，阀座包括镜像设置的第一阀座和第二阀座，第一阀座和第二阀座与阀体间均设有加密件。
在上述技术方案的基础上，浮动硬密封球阀还包括控制器，控制器包括驱动装置和控制单元，驱动装置包括一穿过阀体并与球体连接的传动轴，控制单元用于控制驱动装置转动球体。
在上述技术方案的基础上，阀体包括中间体、以及设于中间体两侧的第一阀体和第二阀体，第一阀体和第二阀体镜像对称，中间体上设有连接孔。
在上述技术方案的基础上，阀座和传动轴上均设有密封圈。
在上述技术方案的基础上，密封圈为氟橡胶。
在上述技术方案的基础上，阀体为高锰铝青铜。
在上述技术方案的基础上，加密件为圆柱弹簧。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，通过设置的加密件，能够增加该密封球阀的密封性，且在长久使用时，当球体和阀座发生摩擦而导致磨损时，由于该加密件的作用，能够使阀座紧贴球体，从而使该密封球阀的密封性仍能达到预定要求。
附图说明
图1为本发明实施例中浮动硬密封球阀的结构示意图。
图中：1-阀体，11-第一流道，12-中间体，13-第一阀体，14-第二阀体，2-阀座，21-第二流道，22-第一阀座，23-第二阀座，3-球体，31-第三流道，4-控制器，41-传动轴，5-加密件，6-密封圈。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种高可靠性的浮动硬密封球阀，包括阀体1、阀座2、球体3、控制器4和加密件5，阀体1内设有一第一容纳空间和穿过容纳空间的第一流道11，优选地，阀体1为高锰铝青铜，阀座2设于第一容纳空间内，且阀座2内设有第二容纳空间和穿过第二容纳空间的第二流道21，第二流道21与第一流道11连通，球体3转动设于第二容纳空间内，且第二容纳空间与球体3形状匹配，球体3内设有用于与第二流道21连通的第三流道31，控制器4包括驱动装置和控制单元，驱动装置包括一穿过阀体1并与球体3连接的传动轴41，控制单元用于控制驱动装置转动球体3，优选地，控制器4为电液执行器，加密件5用于作用于阀体1和阀座2上并为阀座2提供一朝向球体3的的作用力，优选地，加密件5为圆柱弹簧。
通过控制单元控制驱动装置驱动球体3转动，当球体3的第三流道31转动至与第二流道21连通时，该浮动硬密封球阀为打开状态，此时，阀体1的第一流道11两端的介质流通，当通过控制单元控制驱动装置驱动球体3转动至第三流道31与第二流道21不流通时，该浮动硬密封球阀为关闭状态，其中，加密件5设置在阀体1与阀座2之间，该加密件5能够通过作用于阀体1和阀座2上并为阀座2提供一朝向球体3的的作用力，即该加密件5能够将阀座2紧密抵压在球体3上，由该加密件5提供预紧力，保证该浮动硬密封球阀在低压下仍密封；且该浮动硬密封球阀在长期使用过程中，即使阀座2与球体3之间由于发生相对转动而受到一定的磨损，该加密件5依旧能提供足够的预紧力，从而使该密封球阀的密封性仍能达到预定要求，具有减少操作力和密封性能好的特点；同时，由于阀座2和球体3之间采用球面-球面密封，球面-球面密封的密封面宽度长，具有密封可靠和安全系数高的特点。
进一步的，阀座2和球体3均为陶瓷，优选地，阀座2为氧化铝陶瓷，球体3为氧化锆陶瓷，具有耐腐蚀、耐磨损、稳定性好、自润滑特性等特性，从而进一步提高该浮动硬密封球阀的密封性能，提高其使用寿命。
参见图1所示，阀座2包括镜像设置的第一阀座22和第二阀座23，第一阀座22和第二阀座23与阀体1间均设有加密件5，能够提高球体3两侧的密封性能，保证该阀座2和球体3之间由于发生相对转动而受到一定的磨损时，该加密件5依旧能够为球体3两侧提供足够的预紧力，从而使该密封球阀在长久使用的情况下，仍能达到预定要求。
阀座2和传动轴41上均设有密封圈6，优选地，密封圈6为氟橡胶，通过密封圈6的设置，能够提高该阀体1和阀座2之间的密封性，以及传动轴41与阀体1之间的密封性，从而提高该浮动硬密封球阀的整体密封性能，避免由于密封性较低而导致出现漏液或渗透的现象，且密封圈6采用的氟橡胶，从而具有耐高温及抗疲劳性好的特点。
阀体1包括中间体12、以及设于中间体12两侧的第一阀体13和第二阀体14，第一阀体13和第二阀体14镜像对称，中间体12上设有连接孔，通过中间体12的设置，能够便于该浮动硬密封球阀的制造加工，使该浮动硬密封球阀加工精度满足要求，从而拼装的浮动硬密封球阀密封性满足预定要求；其中，阀座2和球体3之间通过对研加工工艺，即通过在两个阀座2和球体3间添加研磨剂，并在低速空载下相互研磨，然后再进行加速加压研磨，使其真圆度达到2um，保证主密封密封可靠，即保证该阀座2和球体3之间的密封性能达到符合预定要求。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于，包括：
阀体(1)，所述阀体(1)内设有一第一容纳空间和穿过所述容纳空间的第一流道(11)；
阀座(2)，所述阀座(2)设于所述第一容纳空间内，且所述阀座(2)内设有第二容纳空间和穿过所述第二容纳空间的第二流道(21)，所述第二流道(21)与所述第一流道(11)连通；
球体(3)，所述球体(3)转动设于所述第二容纳空间内，且所述第二容纳空间与所述球体(3)形状匹配，所述球体(3)内设有用于与所述第二流道(21)连通的第三流道(31)；
加密件(5)，所述加密件(5)用于分别作用于所述阀体(1)和阀座(3)上并为所述阀座(2)提供一朝向所述球体(3)的作用力。
2.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀座(2)和球体(3)均为陶瓷。
3.如权利要求2所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀座(2)为氧化铝陶瓷，所述球体(3)为氧化锆陶瓷。
4.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀座(2)包括镜像设置的第一阀座(22)和第二阀座(23)，所述第一阀座(22)和第二阀座(23)与所述阀体(1)间均设有所述加密件(5)。
5.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述浮动硬密封球阀还包括控制器(4)，所述控制器(4)包括驱动装置和控制单元，所述驱动装置包括一穿过所述阀体(1)并与所述球体(3)连接的传动轴(41)，所述控制单元用于控制所述驱动装置转动所述球体(3)。
6.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀体(1)包括中间体(12)、以及设于所述中间体(12)两侧的第一阀体(13)和第二阀体(14)，所述第一阀体(13)和第二阀体(14)镜像对称，所述中间体(12)上设有所述连接孔。
7.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀座(2)和传动轴(41)上均设有密封圈(6)。
8.如权利要求7所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述密封圈(6)为氟橡胶。
9.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述阀体(1)为高锰铝青铜。
10.如权利要求1所述的一种高可靠性的浮动硬密封球阀，其特征在于：所述加密件(5)为圆柱弹簧。
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