CN111197662A - 一种平行式阀座斜面上装浮动球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阀门技术，具体涉及一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，包括阀体、阀座组件、球体、阀盖和阀杆，阀杆底端与球体连接，阀体的通道出口处安装出口端辅助阀座，在阀体的通道进口处安装进口端辅助阀座；辅助阀座包括一体加工的小圆柱和楔形圆柱块，楔形圆柱块端面为配合斜面，本装置降低斜面加工和研磨难度，提高生产效率；解决斜面倾斜角度不受阀座材料限制；取消球体与阀杆之间的弹簧预紧结构，降低阀杆扭矩，防止密封面磨损后球体与阀体通道轴线不重合。

Description

一种平行式阀座斜面上装浮动球阀
技术领域
本发明属于阀门技术，具体涉及一种浮动球阀。
背景技术
球阀流阻系数比较小，球体旋转90°即可实现快速启闭动作，且球阀结构简单，密封面与球体一直处于贴合状态，密封面不易磨损密封效果好，使得球阀在阀门领域占有很大的市场；球阀按照装配方式分类，主要有侧装式和上装式两种结构，对比侧装球阀，其上装球阀的优势为在线更换内部零件，维修时间短、减少生产损失。
目前市场上的斜面上装球阀存在以下几种缺点：斜面上装球阀的阀体机加工时间长，使用配套的工装或加工中心加工阀体腔内斜面，不方便研磨；不同材料的阀座与斜面接触的摩擦系数不同，满足自锁条件的斜面角度也不同；阀杆与球体间设有弹簧，提供预紧力及密封面磨损后的密封面压缩余量补偿，此种结构容易使球体与阀座整体沿楔形面向下，球体与阀体的通道轴线不重合，流体阻力变大、密封效果降低，弹簧力过大造成阀杆扭矩变大，同时容易造成球体与阀座抱死，阀门无法开关；阀座没有限位装置的斜面上装球阀，阀门开关过程中，阀座与球体整体会沿着斜面垂直于通道方向水平滑动，密封副容易磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其能够降低斜面加工和研磨难度，提高生产效率。
本发明的技术方案如下：
一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，包括阀体、阀体内的阀座组件、阀体通道中心处的球体、阀体上方的阀盖和阀盖内的阀杆，所述的阀杆底端与球体连接；
阀体的通道出口处安装出口端辅助阀座，在阀体的通道进口处安装进口端辅助阀座；
出口端辅助阀座和进口端辅助阀座结构相同，相对布置，包括一体加工的小圆柱和楔形圆柱块，以及与楔形圆柱块端部的配合斜面固定连接的限位环；所述的小圆柱和楔形圆柱块内沿中心轴方向加工有孔道；
所述的阀座组件包括软阀座和其外部的支撑圈，软阀座一面与配合斜面接触，另一面与球体接触。
所述小圆柱侧面加工环形槽，槽内放置石墨垫圈，石墨垫圈与阀体接触。
所述的楔形圆柱块的圆柱侧面加工定位槽，所述的阀体上设有紧定螺钉，紧定螺钉下端位于定位槽内。
所述的配合斜面上、中心孔道端部加工一圈倒角作为防火唇。
所述的阀体上方和阀盖之间设有垫片，且阀体和阀盖通过螺柱和螺母固定。
所述的阀盖内壁加工一圈凸出的圆环板，阀杆底部的圆台和该圆环板之间设有止推垫。
所述的阀杆和阀盖之间的空隙内填充石墨填料，再通过压套压实。
所述阀杆上端设有压板，该压板压紧所述的压套。
所述的压板上通过螺钉固定安装手柄，同时在手柄上方通过垫圈和螺栓将手柄与阀杆顶部连接固定。
所述的楔形圆柱块的圆柱侧面加工若干扳手孔。
本发明的显著效果如下：
降低斜面加工和研磨难度，提高生产效率；解决斜面倾斜角度不受阀座材料限制；取消球体与阀杆之间的弹簧预紧结构，降低阀杆扭矩，防止密封面磨损后球体与阀体通道轴线不重合。
配合斜面位于楔形块上，通过线切割加工配合斜面，限位块用焊接或栓接固定在配合斜面上，或通过数控加工中心整体加工楔形块上的配合斜面和限位环，可减少机加工难度和时间，便于研磨、抛光。
利用限位环将阀座位置固定，防止密封面磨损后，球体与阀体通道仍保持轴线重合，避免阀门开关过程中阀座在斜面上滑动。
球体左右两个配合斜面为互相平行结构，可抵消介质对球体沿垂直楔形面向上的力，对于不同密封副材料无需重新设计楔角度和表面粗糙度。
利用碟形弹簧弥补球体与软阀座密封面间的间隙，自动补偿阀门长时间开关过程后密封面磨损，保证长时间密封要求。
附图说明
图1为平行式阀座斜面上装浮动球阀结构示意图；
图2为辅助阀座结构示意图；
图3为阀座组件结构示意图；
图4a～图4c为阀座组件与球体安装过程示意图；
图5为扳手操作楔形块旋转和限位示意图；
图中：1、阀体；2、出口端辅助阀座；3、阀座组件；4、球体；5、进口端辅助阀座；6、碟形弹簧；7、紧定螺钉；8、垫片；9、阀盖；10、螺柱；11、螺母；12、手柄；13、螺栓；14、垫圈；15、螺钉；16、压板；17、压套；18、石墨填料；19、止推垫；20、阀杆；21、限位环；22、防火唇；23、定位槽；24、石墨垫圈；25、扳手孔；26、楔形圆柱块；27、扳手；28、支撑圈；29、软阀座；30、配合斜面；31、小圆柱。
具体实施方式
下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，该浮动球阀包括阀体1，在阀体1的通道出口处安装出口端辅助阀座2，在阀体1的通道进口处安装进口端辅助阀座5。出口端辅助阀座2和进口端辅助阀座5之间通过阀座组件3安装球体4，该球体4位于阀体1通道的中心处。
阀座组件3和辅助阀座将球体4和阀体1衔接。
出口端辅助阀座2和进口端辅助阀座5分别通过紧定螺钉7与阀体1固定。
在阀体1与出口端辅助阀座2之间安装碟形弹簧6，通过碟形弹簧6提供初始预紧力，构成通道管线内部件的关位密封。
在阀体1上方通过垫片8安装阀盖9，再通过螺柱10和螺母11固定。
阀盖9中心处安装阀杆20，阀杆20底端与球体4连接。阀杆20将球体4和阀盖9衔接。
为了防止阀杆20上下移动，阀盖9内壁加工一圈凸出的圆环板，在阀杆20底部的圆台和该圆环板之间安装止推垫19。
阀杆20和阀盖9之间的空隙内填充石墨填料18，再通过压套17压实。
在阀杆20上端安装有压板16，该压板16压紧上述的压套17。
压板16上通过螺钉15固定安装有手柄12，同时在手柄12上方通过垫圈14和螺栓13将手柄12与阀杆20顶部连接固定。
左右两端的进口辅助阀座和出口辅助阀座结构相同，如图2所示，辅助阀座包括限位环21、小圆柱31和楔形圆柱块26。
小圆柱31和楔形圆柱块26一体加工成型，两者同轴且中心加工有孔道。
所述的楔形圆柱块26为圆柱形，其中外侧端面为配合斜面30，及端面与圆柱的截面具有一定角度，即配合斜面30与阀体通道的垂直截面呈一定角度。
配合斜面30上焊接限位环21，使得限位环21与配合斜面的外沿贴合。在配合斜面30上、中心孔道端部加工一圈倒角作为防火唇22。
楔形圆柱块26的圆柱侧面加工定位槽23和若干扳手孔25。
两个定位槽23在圆周方向上对称分布，若干扳手孔25在圆周方向上均匀分布。
如图1和图4所示，紧定螺钉7安装在阀体1上，下端与定位槽23接触配合限制楔形块26轴向转动及横向移动。
上述小圆柱31侧面加工环形槽，槽内放置石墨垫圈24。安装时，石墨垫圈24与阀体1接触。
如图3所示，阀座组件3包括软阀座29和其外部的支撑圈28。软阀座29一面与配合斜面30接触，另一面与球体4接触。
如图4、5所示，通过扳手27与圆柱楔形块26上的扳手孔25配合，楔形块26可绕阀体1通道轴线旋转180°，使球体左右两个配合斜面30平行，阀体1上的紧定螺钉7与定位槽23接触配合限制楔形块26轴向转动及横向移动。
图4a～图4c给出了球体4及阀座组件3安装在阀体1内出口端辅助阀座2和进口端辅助阀座5之间的过程，球体4安装到位后，扳手27控制圆柱楔形块26转动，调整阀座组件3位置。
碟形弹簧6位于阀体1与出口端辅助阀座2之间，石墨垫圈24与楔形块26、阀体1接触，软阀座29与配合斜面30、球体4接触，通过碟形弹簧6提供初始预紧力，构成通道管线内部件的关位密封；
垫片8与阀体1、阀盖9接触，螺柱10、螺母11通过压盖9将将垫片8压紧，构成阀体和阀盖间的密封；
石墨填料18与阀杆20、阀盖9接触，螺钉15通过压板16、压套17将石墨填料18压紧，构成阀杆20和阀盖9间的密封。
软阀座29烧光后，楔形块26上的防火唇22与球体4接触，与石墨填料18、垫片8及石墨垫圈24共同起到防火功能。
阀杆20设有防静电装置，将球体4上的静电传到阀盖9、阀体1上，通过螺栓13、垫圈14将手柄12与阀杆20连接起来，手柄12通过阀杆20控制球体4转动，螺钉15限制手柄12在90°范围内转动，起到阀门开关限位功能。

Claims (10)

1.一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，包括阀体(1)、阀体(1)内的阀座组件(3)、阀体(1)通道中心处的球体、阀体(1)上方的阀盖(9)和阀盖(9)内的阀杆(20)，所述的阀杆(20)底端与球体(4)连接；
其特征在于：阀体(1)的通道出口处安装出口端辅助阀座(2)，在阀体(1)的通道进口处安装进口端辅助阀座(5)；
出口端辅助阀座(2)和进口端辅助阀座(5)结构相同，相对布置，包括一体加工的小圆柱(31)和楔形圆柱块(26)，以及与楔形圆柱块(26)端部的配合斜面固定连接的限位环(21)；所述的小圆柱(31)和楔形圆柱块(26)内沿中心轴方向加工有孔道；
所述的阀座组件(3)包括软阀座(29)和其外部的支撑圈(28)，软阀座(29)一面与配合斜面(30)接触，另一面与球体(4)接触。
2.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述小圆柱(31)侧面加工环形槽，槽内放置石墨垫圈(24)，石墨垫圈(24)与阀体(1)接触。
3.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的楔形圆柱块(26)的圆柱侧面加工定位槽(23)，所述的阀体(1)上设有紧定螺钉(7)，紧定螺钉(7)下端位于定位槽(23)内。
4.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的配合斜面(30)上、中心孔道端部加工一圈倒角作为防火唇(22)。
5.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的阀体(1)上方和阀盖(9)之间设有垫片(8)，且阀体(1)和阀盖(9)通过螺柱(10)和螺母(11)固定。
6.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的阀盖(9)内壁加工一圈凸出的圆环板，阀杆(20)底部的圆台和该圆环板之间设有止推垫(19)。
7.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的阀杆(20)和阀盖(9)之间的空隙内填充石墨填料(18)，再通过压套(17)压实。
8.如权利要求6所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述阀杆(20)上端设有压板(16)，该压板(16)压紧所述的压套(17)。
9.如权利要求8所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的压板(16)上通过螺钉(15)固定安装手柄(12)，同时在手柄(12)上方通过垫圈(14)和螺栓(13)将手柄(12)与阀杆(20)顶部连接固定。
10.如权利要求1所述的一种平行式阀座斜面上装浮动球阀，其特征在于：所述的楔形圆柱块(26)的圆柱侧面加工若干扳手孔(25)。
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